专利名称：铅酸蓄电池负极复合添加剂及其制备、使用方法
技术领域：
本发明涉及一种铅酸蓄电池负极添加剂，具体涉及一种铅酸蓄电池负极复合添加剂及其制备、使用方法。
背景技术：
添加剂是铅酸蓄电池的重要成分，对蓄电池的性能有着重要的影响，加入铅酸蓄电池中的添加剂一般分为极板添加剂和电解液添加剂。极板添加剂在和膏时加入，对负极板来讲，主要作用是抗收缩，又称为膨胀剂；对正极板来讲，主要增加极板的强度，防止软化、脱落和增加导电性等。电解液添加剂在电解液配制时加入，主要作用是增加电池的充放电性能和减缓板栅腐蚀等。在铅酸蓄电池中，相对正极铅膏而言，负极铅膏组成比较复杂些。按用途分为汽车起动用、动力用、固定型，按极板分为干荷电式及普通式。这些不同类型的负极配方各异，涉及到膨胀剂的选用则更复杂。铅酸蓄电池负极添加剂一般包括硫酸钡、木素磺酸钠、炭黑、 腐植酸和橡椀栲胶等，对于干荷电极板，还需要加入一些防氧化剂，如α-羟基β-萘酸、硬脂酸类等。对于四碱式硫酸铅，现代研究结果表明，四碱式硫酸铅比三碱式硫酸铅产生更强、 更长的针状晶体，而且相互交错，构成了活性物质的骨架结构，可以增大极板强度，延长蓄电池的循环使用寿命(安德里斯·布什卡(Α. C. Burschka).合膏技术对铅酸蓄电池性能的影响，电源技术，1998，(3) :121 12 ；四碱式硫酸铅与三碱式硫酸铅按一定比例构成，可以克服铅钙、低锑引起的早期容量损失；四碱式硫酸铅可以满足现代自动化机械高速涂片的需要。但是，有机添加剂会抑制四碱式硫酸铅晶核的生成，所以铅膏结构主要为三碱式硫酸铅晶体，电池的充电接受能力和低温放电性能得不到充分发挥。铅酸蓄电池负极添加剂投入量虽然只有百分之几，但对电池性能影响巨大，在电池制造业已不可缺少。在实际生产中，各类单组份均为现场单独人工称量和投料，不会将已经配好的添加剂直接投放到生产中，由于负极添加剂种类多、加入量不同，容易产生少加、 多加甚至忘记加等错误，一定程度上降低了生产效率。
发明内容
根据以上现有技术的不足，本发明的目的是提供一种铅酸蓄电池负极复合添加剂及其制备、使用方法，该复合添加剂物理化学性能稳定、混合均勻、不分层，不但可提高和膏生产的效率，避免投料失误，而且还具备优良的负极膨胀的功能，改善铅膏晶体结构，有效提高电池充电接受能力和低温放电性能。本发明所述的铅酸蓄电池负极复合添加剂，包括橡椀栲胶、木素磺酸钠、腐植酸、 碳黑和硫酸钡，还加入了四碱式硫酸铅，各组分按照质量百分数计，橡椀栲胶5 15 %、木素磺酸钠4 8%、腐植酸5 15%、碳黑5 10%、硫酸钡20 30%和四碱式硫酸铅30 40%。
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其中，四碱式硫酸铅的中值粒径优选为1. 0 3. 5 μ m，可以直接作为晶核使用，避免了有机添加剂对四碱式硫酸铅的抑制成核作用，从而主要生成四碱式硫酸铅晶体，改善了负极铅膏晶体结构，可大大改善电池的充电接受能力和低温放电性能。本发明所述的铅酸蓄电池负极复合添加剂的制备方法，包括以下步骤(1)称取各组分原料；(2)将原料投入到球磨机中，转速为60r/min，混合2 4小时；(3)出料，包装。本发明所述的铅酸蓄电池负极复合添加剂的使用方法，其特征在于在和制铅膏过程中，按照铅粉重量的2 3%添加到铅粉中。本发明的优点在于(1)将四碱式硫酸铅用作负极铅膏添加剂，从而全面提升铅酸蓄电池负极铅膏性能，改善电池的充电接受能力和低温放电性能，延长使用寿命；(2)把各种添加剂优化后进行复配，形成“一包化”复合添加剂，该复合添加剂具有使用方便、避免
生产操作误差。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明做进一步说明。实施例1 将原料按质量百分比混合橡椀栲胶5 %，木素磺酸钠5 %，腐植酸15%，碳黑 10 %，硫酸钡30 %，中值粒径为3. 5 μ m的四碱式硫酸铅35 %。把混合好的料投入球磨机中， 转速为60r/min，混合3h，出料包装。实施例2:将原料按质量百分比混合橡椀栲胶10 %，木素磺酸钠8%，腐植酸15%，碳黑 10 %，硫酸钡25 %，中值粒径为1. 5 μ m的四碱式硫酸铅32 %。把混合好的料投入球磨机中， 转速为60r/min，混合2h，出料包装。实施例3 将原料按质量百分比混合橡椀栲胶15%，木素磺酸钠8%，腐植酸15%，碳黑 5 %，硫酸钡20 %，中值粒径为1. 0 μ m的四碱式硫酸铅37 %。把混合好的料投入球磨机中， 转速为60r/min，混合4h，出料包装。对实施例1、2、3及普通负极添加剂进行铅酸蓄电池性能测试，其中，快速循环寿命测试方法为12V/10A.h电池，25°C恒温水域环境，20A放电18min，恒流IOA充电 42min，为一个循环。当电池放电电压低于10. 50V，寿命终止。其它性能测试按国标GB/ T22199-2008进行试验。其中，普通负极添加剂为目前市场上的主流配方木素磺酸钠 10 %，腐植酸35 %，碳黑10 %，硫酸钡45 %表1添加实施例及普通负极添加剂的铅酸蓄电池性能结果
权利要求
1.一种铅酸蓄电池负极复合添加剂，包括橡椀栲胶、木素磺酸钠、腐植酸、碳黑和硫酸钡，其特征在于还加入了四碱式硫酸铅，各组分按照质量百分数计，橡椀栲胶5 15%、木素磺酸钠4 8 %、腐植酸5 15 %、碳黑5 10 %、硫酸钡20 30 %和四碱式硫酸铅30 40%。
2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池负极复合添加剂，其特征在于四碱式硫酸铅的中值粒径为1. 0 3. 5 μ m。
3.—种权利要求1所述的铅酸蓄电池负极复合添加剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)称取各组分原料；(2)将原料投入到球磨机中，转速为60r/min，混合2 4小时；(3)出料，包装。
4.一种权利要求1所述的铅酸蓄电池负极复合添加剂的使用方法，其特征在于在和制铅膏过程中，按照铅粉重量的2 3%添加到铅粉中。
全文摘要
本发明涉及一种铅酸蓄电池负极添加剂，具体涉及一种铅酸蓄电池负极复合添加剂及其制备、使用方法，按照质量百分数计，由以下原料配制而成橡椀栲胶5～15％、木素磺酸钠4～8％、腐植酸5～15％、碳黑5～10％、硫酸钡20～30％和四碱式硫酸铅30～40％，制备时将各组分混合投入到球磨机中研磨2～4小时，使用时按照铅粉重量的2～3％投入使用。发明的优点在于(1)将四碱式硫酸铅用作负极铅膏添加剂，从而全面提升铅酸蓄电池负极铅膏性能，改善电池的充电接受能力和低温放电性能，延长使用寿命；(2)把各种添加剂优化后进行复配，形成“一包化”复合添加剂，该复合添加剂具有使用方便、避免生产操作误差。
文档编号H01M4/62GK102299337SQ201110209739
公开日2011年12月28日 申请日期2011年7月26日 优先权日2011年7月26日
发明者曹贵发, 李雪松, 苏守前, 邢延超, 邢福成 申请人:山东金科力电源科技有限公司