CN113991110A - 一种提升铅酸蓄电池高温性能的负极配方及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种提升铅酸蓄电池高温性能的负极配方，按照重量份数的组分：铅粉100份，稀硫酸8～11份，去离子水9～13份，短纤维0.06～0.14份，木质素0.10～0.20份，腐殖酸0.3～0.45份，合成鞣剂0.05～0.1份，硫酸钡0.8～1.2份，炭黑0.10～0.15份，高导石墨0.04～0.08份，第一析氢抑制剂0.08～0.15份，第二析氢抑制剂0.05～0.1份。本发明优点在于，负极铅膏配方中加入析氢抑制剂与腐殖酸的混合物，往铅酸电池负极中加入一定比例的腐殖酸可以有效缓解负极硫酸盐化现象；将析氢过电位的析氢抑制剂与腐殖酸复合后加入铅酸电池负极板中，抑制铅酸电池负极析氢，减少了失水速率，从而有效延长电池高温循环寿命。
Description
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，尤其涉及一种提升铅酸蓄电池高温性能的负极配方及其制备方法。
背景技术
铅酸蓄电池作为用电设备的电源，为设备的正常运行提供动力，同时还可以作为备用电源，在用电系统的主电源无法正常供电时，维持系统的正常运行。铅酸蓄电池优良的性价比、较大的容量、成熟的技术使其在众多蓄电池中脱颖而出，目前在蓄电池市场上的使用率已经达到了一半以上。近年来，电子信息产业飞速发展，电力通信事业更有迅猛发展的势头，铅酸蓄电池在这些领域均得到了广泛的应用。
阀控密封式铅酸蓄电池的寿命会随温度的升高而降低，因此高温寿命及高温下的水损耗高是行业内的难题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种提升铅酸蓄电池高温性能的负极配方及其制备方法。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
一种提升铅酸蓄电池高温性能的负极配方，按照重量份数的组分：铅粉100份，稀硫酸8～11份，去离子水9～13份，短纤维0.06～0.14份，木质素0.10～0.20份，腐殖酸0.3～0.45份，合成鞣剂0.05～0.1份，硫酸钡0.8～1.2份，炭黑0.10～0.15份，高导石墨0.04～0.08份，第一析氢抑制剂0.08～0.15份，第二析氢抑制剂0.05～0.1份。
优选的，所述的稀硫酸的浓度为40～50％。
优选的，所述炭黑颗粒大小为0.3～10μm。
优选的，所述高导石墨颗粒大小为0.5～100μm。
优选的，所述合成鞣剂为NF型，系α-萘磺酸甲醛聚合物。
优选的，所述第一析氢抑制剂为Bi2O2CO3，所述第二析氢抑制剂为ZnO。
一种提升铅酸蓄电池高温性能的负极配方的制备方法，包括以下步骤：
S1、物料混合：将第一析氢抑制剂、第二析氢抑制剂和腐殖酸机械混合，使其搅拌均匀得到混合物；
S2、物料搅拌：将S1中的混合物与木质素、合成鞣剂、短纤维、硫酸钡、炭黑、高导石墨等进行干混，加入铅粉并搅拌5-10分钟，使之搅拌均匀；
S3、铅膏制备：在S2中搅拌1分钟外，2分钟内加入去离子水，并搅拌均匀，在3分钟内加入稀硫酸，搅拌10～15分钟，制成负极铅膏。
优选的，所述搅拌温度控制在40～60℃。
本发明的优点在于：负极铅膏配方中加入析氢抑制剂与腐殖酸的混合物，往铅酸电池负极中加入一定比例的腐殖酸可以有效缓解负极硫酸盐化现象，但是腐殖酸的析氢过电位较低，在充电后期导致明显析氢，蓄电池失水，从而缩短电池的循环寿命；将析氢过电位的析氢抑制剂与腐殖酸复合后加入铅酸电池负极板中，抑制铅酸电池负极析氢，减少了失水速率，从而有效延长电池高温循环寿命。
附图说明
图1为本发明实施例电高温浮充容量测试示意图；
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种提升铅酸蓄电池高温性能的负极配方，按照重量份数的组分：铅粉100份，稀硫酸8份，去离子水9份，短纤维0.06份，木质素0.10份，腐殖酸0.3份，合成鞣剂0.05份，硫酸钡0.8份，炭黑0.10份，高导石墨0.04份，第一析氢抑制剂0.08份，第二析氢抑制剂0.05份；
稀硫酸的浓度为50％，炭黑颗粒大小为0.3～10μm，高导石墨颗粒大小为0.5～100μm，合成鞣剂为NF型，系α-萘磺酸甲醛聚合物。
一种提升铅酸蓄电池高温性能的负极配方的制备方法，包括以下步骤：
S1、物料混合：将上述组成成分的第一析氢抑制剂、第二析氢抑制剂和腐殖酸机械混合，使其搅拌均匀得到混合物；
S2、物料搅拌：将S1中的混合物与上述组成成分的木质素、合成鞣剂、短纤维、硫酸钡、炭黑、高导石墨等进行干混，加入铅粉并搅拌5-10分钟，使之搅拌均匀；
S3、铅膏制备：在S2中搅拌1分钟外，2分钟内加入去离子水，并搅拌均匀，在3分钟内加入稀硫酸，搅拌10～15分钟，制成负极铅膏。
实施例2
一种提升铅酸蓄电池高温性能的负极配方，按照重量份数的组分：铅粉100份，稀硫酸11份，去离子水13份，短纤维0.14份，木质素0.20份，腐殖酸0.45份，合成鞣剂0.1份，硫酸钡1.2份，炭黑0.15份，高导石墨0.08份，第一析氢抑制剂0.15份，第二析氢抑制剂0.1份；
稀硫酸的浓度为50％，炭黑颗粒大小为0.3～10μm，高导石墨颗粒大小为0.5～100μm，合成鞣剂为NF型，系α-萘磺酸甲醛聚合物。
一种提升铅酸蓄电池高温性能的负极配方的制备方法，包括以下步骤：
S1、物料混合：将上述组成成分的第一析氢抑制剂、第二析氢抑制剂和腐殖酸机械混合，使其搅拌均匀得到混合物；
S2、物料搅拌：将S1中的混合物与上述组成成分的木质素、合成鞣剂、短纤维、硫酸钡、炭黑、高导石墨等进行干混，加入铅粉并搅拌5-10分钟，使之搅拌均匀；
S3、铅膏制备：在S2中搅拌1分钟外，2分钟内加入去离子水，并搅拌均匀，在3分钟内加入稀硫酸，搅拌10～15分钟，制成负极铅膏。
实施例3
一种提升铅酸蓄电池高温性能的负极配方，按照重量份数的组分：铅粉100份，稀硫酸9.5份，去离子水11份，短纤维0.10份，木质素0.15份，腐殖酸0.39份，合成鞣剂0.075份，硫酸钡1.0份，炭黑0.125份，高导石墨0.06份，第一析氢抑制剂0.115份，第二析氢抑制剂0.075份；
稀硫酸的浓度为50％，炭黑颗粒大小为0.3～10μm，高导石墨颗粒大小为0.5～100μm，合成鞣剂为NF型，系α-萘磺酸甲醛聚合物。
一种提升铅酸蓄电池高温性能的负极配方的制备方法，包括以下步骤：
S1、物料混合：将上述组成成分的第一析氢抑制剂、第二析氢抑制剂和腐殖酸机械混合，使其搅拌均匀得到混合物；
S2、物料搅拌：将S1中的混合物与上述组成成分的木质素、合成鞣剂、短纤维、硫酸钡、炭黑、高导石墨等进行干混，加入铅粉并搅拌5-10分钟，使之搅拌均匀；
S3、铅膏制备：在S2中搅拌1分钟外，2分钟内加入去离子水，并搅拌均匀，在3分钟内加入稀硫酸，搅拌10～15分钟，制成负极铅膏。
对上述实施例组装的电池和普通电池进行高温加速浮充的测试：先测3hr，完全充电后，在60℃环境中浮充30d，取出后静置24h，在25℃环境中测试3hr，补电，静置后测试重量及内阻，以上为一个循环，直至电池3hr容量低于80％，再次测试确认低于80％结束。
从附图1的数据可以看出，新配方下的电池高温加速浮充容量可达15次循环，比普通电池多4次循环，说明此发明中的负极铅膏配方可有效抑制负极板析氢从而降低电池水损耗速率，增加高温循环寿命。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种提升铅酸蓄电池高温性能的负极配方，其特征在于：按照重量份数的组分：铅粉100份，稀硫酸8～11份，去离子水9～13份，短纤维0.06～0.14份，木质素0.10～0.20份，腐殖酸0.3～0.45份，合成鞣剂0.05～0.1份，硫酸钡0.8～1.2份，炭黑0.10～0.15份，高导石墨0.04～0.08份，第一析氢抑制剂0.08～0.15份，第二析氢抑制剂0.05～0.1份。
2.根据权利要求1所述的一种提升铅酸蓄电池高温性能的负极配方，其特征在于：所述稀硫酸的浓度为40～50％。
3.根据权利要求1所述的一种提升铅酸蓄电池高温性能的负极配方，其特征在于：所述炭黑颗粒大小为0.3～10μm。
4.根据权利要求1所述的一种提升铅酸蓄电池高温性能的负极配方，其特征在于：所述高导石墨颗粒大小为0.5～100μm。
5.根据权利要求1所述的一种提升铅酸蓄电池高温性能的负极配方，其特征在于：所述的合成鞣剂为NF型，系α-萘磺酸甲醛聚合物。
6.根据权利要求1所述的一种提升铅酸蓄电池高温性能的负极配方，其特征在于：所述第一析氢抑制剂为Bi2O2CO3，所述第二析氢抑制剂为ZnO。
7.根据权利要求1所述的一种提升铅酸蓄电池高温性能的负极配方的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、物料混合：将第一析氢抑制剂、第二析氢抑制剂和腐殖酸机械混合，使其搅拌均匀得到混合物；
S2、物料搅拌：将S1中的混合物与木质素、合成鞣剂、短纤维、硫酸钡、炭黑、高导石墨等进行干混，加入铅粉并搅拌5-10分钟，使之搅拌均匀；
S3、铅膏制备：在S2中搅拌1分钟外，2分钟内加入去离子水，并搅拌均匀，在3分钟内加入稀硫酸，搅拌10～15分钟，制成负极铅膏。
8.根据权利要求7所述的一种提升铅酸蓄电池高温性能的负极配方的制备方法，其特征在于：所述搅拌温度控制在40～60℃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220128 |
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