CN1964108A - 一种用于小型密封铅酸蓄电池负极的添加剂 - Google Patents

一种用于小型密封铅酸蓄电池负极的添加剂 Download PDF

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代云飞
居春山
孙克宁
王振华
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Abstract

一种用于小型密封铅酸蓄电池负极的添加剂，涉及铅酸蓄电池技术领域，特别是用于小型密封铅酸蓄的电池负极技术。由无机添加剂、有机添加剂和电子转移增强剂组成；无机添加剂为硫酸钡或硫酸锶中的任意至少一种；有机添加剂为木素磺酸钠、木素磺酸钙、木素磺酸镁、腐殖酸、栲胶、合成鞣剂中的任意至少一种；电子转移增强剂为活性碳、乙炔黑、碳黑中的任意至少一种。本发明的协同作用，提高了电池负极的放电性能并改善了电池的循环寿命，本发明具有用量少、作用持久的优点，是一种可以大大提高铅酸电池性能的复合粉末。

Description

一种用于小型密封铅酸蓄电池负极的添加剂
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，特别是用于小型密封铅酸蓄电池负极的添加剂技术领域。
背景技术
近年来小型密封铅酸蓄电池因其性能稳定、价廉、免维护等优点而广泛应用于UPS电源，摩托车，电动车辆等。作为电动车的动力电源要求铅酸蓄电池具有良好的深循环性能和低温充电接受能力，但在电池深循环过程中，海绵状金属铅的表面积逐渐收缩减小，降低了负极板的容量，另外在低温状态下(0℃以下)铅酸蓄电池普遍存在着充电接受能力变差，充电效率低的缺点，造成电池在低温下不能正常工作。目前国内外普遍采用向负极中加入添加剂的办法来改善电池性能，但传统的负极添加剂在长期充放电过程中容易被氧化而失效。
发明内容
为了克服传统负极添加剂的缺点，本发明目的在于发明一种可以大大提高电池性能，尤其改善电池的低温充电性能和循环寿命的负极添加剂。
本发明主要由无机添加剂、有机添加剂和电子转移增强剂组成；无机添加剂、有机添加剂和电子转移增强剂分别占添加剂总重量的百分比为：40～50％、15～25％、30～40％；其中，所述无机添加剂为硫酸钡或硫酸锶中的任意至少一种；有机添加剂为木素磺酸钠、木素磺酸钙、木素磺酸镁、腐殖酸、栲胶、合成鞣剂中的任意至少一种；电子转移增强剂为活性碳、乙炔黑、碳黑中的任意至少一种。
本发明中的有机添加剂具有减轻浓度极化、防止铅表面积收缩的作用，从而改善负极深循环性能；无机添加剂改善了负极的导电性，从而使得放电反应可以深入进行，提高了负极活性物质利用率及容量，并且提高了电池的充电接受能力尤其是低温充电性能；加上电子转移增强剂，三者协同作用，从而提高了电池负极的放电性能并改善了电池的循环寿命。本发明具有用量少(只要加入负极铅粉质量的1～10％)、作用持久的优点，是一种可以大大提高铅酸电池性能的复合粉末。
本发明的四种优选方案之一是：由硫酸锶、乙炔黑、木素磺酸钙、栲胶组成，各原料占总重量百分比分别为硫酸锶40～50％、乙炔黑15～25％、木素磺酸钙25～35％、栲胶2.5～10％。其中，各原料占总重量百分比分别为硫酸锶45％、乙炔黑20％、木素磺酸钙30％、栲胶5％为最佳方案。
本发明的四种优选方案之二是：由硫酸钡、碳黑、木素磺酸钠、腐殖酸组成，各原料占总重量百分比分别为硫酸钡40～50％、碳黑15～25％、木素磺酸钠25～35％、腐殖酸2.5～10％。其中，硫酸钡45％、碳黑18％、木素磺酸钠30％、腐殖酸7％为最佳方案。
本发明的四种优选方案之三是：由硫酸锶、活性炭、木素磺酸镁、合成鞣剂组成，各原料占总重量百分比分别为硫酸锶40～50％、活性炭15～25％、木素磺酸镁25～35％、合成鞣剂2.5～10％。其中，硫酸锶42％、活性炭18％、木素磺酸镁33％、合成鞣剂7％为最佳方案。
本发明的四种优选方案之四是：由硫酸锶、碳黑、木素磺酸钙组成，各原料占总重量百分比分别为硫酸锶40～50％，碳黑15～25％，木素磺酸钙30～40％。其中，硫酸锶40％、碳黑20％、木素磺酸钙40％为最佳方案。
具体实施方式
实施例1：
分别称取硫酸锶50kg，乙炔黑15kg，木素磺酸钙25kg，栲胶10kg，混合，形成100kg复合粉末。
实施例2：
分别称取硫酸锶45kg，乙炔黑20kg，木素磺酸钙30kg，栲胶5kg，混合，形成100kg复合粉末。
实施例3：
分别称取硫酸锶42kg，乙炔黑18kg，木素磺酸钙35kg，栲胶5kg，混合，形成100kg复合粉末。
实施例4：
分别称取硫酸锶40kg，乙炔黑25kg，木素磺酸钙32.5kg，栲胶2.5kg，混合，形成100kg复合粉末。
实施例5：
分别称取硫酸钡50kg，碳黑15kg，木素磺酸钠25kg，腐殖酸10kg，混合，形成100kg复合粉末。
实施例6：
分别称取硫酸钡45kg，碳黑18kg，木素磺酸钠30kg，腐殖酸7kg，混合，形成100kg复合粉末。
实施例7：
分别称取硫酸钡42kg，碳黑18kg，木素磺酸钠35kg，腐殖酸5kg，混合，形成100kg复合粉末。
实施例8：
分别称取硫酸钡40kg，碳黑25kg，木素磺酸钠32.5kg，腐殖酸2.5kg，混合，形成100kg复合粉末。
实施例9：
分别称取硫酸锶50kg，活性炭15kg，木素磺酸镁25kg，合成鞣剂10kg，混合，形成100kg复合粉末。
实施例10：
分别称取硫酸锶45kg，活性炭15kg，木素磺酸镁35kg，合成鞣剂5kg，混合，形成100kg复合粉末。
实施例11：
分别称取硫酸锶42kg，活性炭18kg，木素磺酸镁33kg，合成鞣剂7kg，混合，形成100kg复合粉末。
实施例12：
分别称取硫酸锶40kg，活性炭25kg，木素磺酸镁32.5kg，合成鞣剂2.5kg，混合，形成100kg复合粉末。
实施例13：
分别称取硫酸锶50kg，碳黑15kg，木素磺酸钙35kg，混合，形成100kg复合粉末。
实施例14：
分别称取硫酸锶45kg，碳黑25kg，木素磺酸钙30kg，混合，形成100kg复合粉末。
实施例15：
分别称取硫酸锶40kg，碳黑20kg，木素磺酸钙40kg，混合，形成100kg复合粉末。
实施例16：
分别称取硫酸锶40kg，碳黑25kg，木素磺酸钙35kg，混合，形成100kg复合粉末。
将例1至例16组成的四种添加剂分别以占负极铅粉重量的1～10％比例加入负极中，可以很好的改善电池低温充电性能，提高电池循环寿命。其中，实施例2、6、11、15分别具有最佳的各项性能，电池循环寿命为普通电池循环寿命的1.4倍。

Claims (9)

1、一种用于小型密封铅酸蓄电池的负极添加剂，其特征在于由无机添加剂、有机添加剂和电子转移增强剂组成；无机添加剂、有机添加剂和电子转移增强剂分别占添加剂总重量的百分比为：40～50％、15～25％、30～40％；其中，所述无机添加剂为硫酸钡或硫酸锶中的任意至少一种；有机添加剂为木素磺酸钠、木素磺酸钙、木素磺酸镁、腐殖酸、栲胶、合成鞣剂中的任意至少一种；电子转移增强剂为活性碳、乙炔黑、碳黑中的任意至少一种。
2、根据权利要求1所述用于小型密封铅酸蓄电池负极的添加剂，其特征在于由硫酸锶、乙炔黑、木素磺酸钙、栲胶组成，各原料占总重量百分比分别为硫酸锶40～50％、乙炔黑15～25％、木素磺酸钙25～35％、栲胶2.5～10％。
3、根据权利要求2所述的用于小型密封铅酸蓄电池负极的添加剂，其特征在于各原料占总重量百分比分别为硫酸锶45％、乙炔黑20％、木素磺酸钙30％、栲胶5％。
4、根据权利要求1所述用于小型密封铅酸蓄电池负极的添加剂，其特征在于由硫酸钡、碳黑、木素磺酸钠、腐殖酸组成，各原料占总重量百分比分别为硫酸钡40～50％、碳黑15～25％、木素磺酸钠25～35％、腐殖酸2.5～10％。
5、根据权利要求4所述的用于小型密封铅酸蓄电池负极的添加剂，其特征在于各原料占总重量百分比分别为硫酸钡45％、碳黑18％、木素磺酸钠30％、腐殖酸7％。
6、根据权利要求1所述用于小型密封铅酸蓄电池负极的添加剂，其特征在于由硫酸锶、活性炭、木素磺酸镁、合成鞣剂组成，各原料占总重量百分比分别为硫酸锶40～50％、活性炭15～25％、木素磺酸镁25～35％、合成鞣剂2.5～10％。
7、根据权利要求6所述的用于小型密封铅酸蓄电池负极的添加剂，其特征在于各原料占总重量百分比分别为硫酸锶42％、活性炭18％、木素磺酸镁33％、合成鞣剂7％。
8、根据权利要求1所述用于小型密封铅酸蓄电池负极的添加剂，其特征在于由硫酸锶、碳黑、木素磺酸钙组成，各原料占总重量百分比分别为硫酸锶40～50％，碳黑15～25％，木素磺酸钙30～40％。
9、根据权利要求8所述的用于小型密封铅酸蓄电池负极的添加剂，其特征在于各原料占总重量百分比分别为硫酸锶40％、碳黑20％、木素磺酸钙40％。
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