本发明涉及铅酸蓄电池
技术领域：
，尤其涉及一种铅酸蓄电池用高导电性水性助焊剂及其制备方法。
背景技术：
：铅酸蓄电池因具有良好的可逆性、电压特性平稳、使用寿命长、适用范围广、原材料丰富及造价低廉等优点广泛应用于交通运输、通讯、电力等领域。而助焊剂是铅酸蓄电池生产过程中消耗量较大的辅助材料之一，尤其是助焊剂的水性助焊剂，其可以溶解被焊母材表面的氧化膜，防止被焊母材表面的再氧化，同时还具有降低熔融焊料表面张力以及保护被焊母材的作用。通常在铅酸蓄电池领域使用的水性助焊剂会加入一些无机酸作为活性物质，以达到有效去除氧化膜的作用，如中国专利授权公告号：cn104139252b公开了一种铅酸蓄电池助焊剂，该专利中所提出的助焊剂由以下重量百分数的物质组成：45～55％的亚磷酸、0.5～1.5％的表面活性剂、0.1～0.2％的助溶剂、1.5～2.5％的醇类、0.01～0.02‰的染色剂、0.1～0.5％的添加剂、余量为溶剂，溶剂为去离子水、纯水和超纯水，虽然该专利的去氧化膜的能力较强，但去除氧化膜后会对焊母材料产生一定的腐蚀，影响焊件和焊母的牢固度，缩短焊母的使用寿命。而以有机酸为主要活性物质的助焊剂的腐蚀性相比于以无机酸为主要物质的助焊剂具有一定的改善，但润湿性能又达不到理想要求，比如中国专利授权公告号：cn105171272b提出的一种铅酸蓄电池极板助焊剂及其制备方法中的助焊剂各组分及质量百分数(wt％)为：有机酸活化剂12％～25％、表面活性剂0.2％～0.5％，混合有机溶剂40％～60％，去离子水15％～45％，该助焊剂的腐蚀性能较低，但润湿性能并不理想。除此之外，现有的水性助焊剂产生的焊点导电性并不理想，导致整个产品的导电性能普遍较差。基于上述陈述，本发明提出了一种铅酸蓄电池用高导电性水性助焊剂及其制备方法。技术实现要素：本发明的目的是为了解决现有技术中存在的腐蚀性大、助焊效果和导电性不理想的问题，而提出的一种铅酸蓄电池用高导电性水性助焊剂及其制备方法。为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种铅酸蓄电池用高导电性水性助焊剂，包括以下重量份的原料：l-苹果酸5～10份、1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐4～8份、碳纤维粉2～4份、水溶性缓蚀剂0.2～0.3份、表面活性剂1～3份、丙酮15～20份、异丙醇15～20份、水100份。优选的，所述1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐和碳纤维粉的质量比为2～4：1。优选的，所述铅酸蓄电池用高导电性水性助焊剂包括以下重量份的原料：l-苹果酸8份、1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐6份、碳纤维粉3份、水溶性缓蚀剂0.25份、表面活性剂2份、丙酮18份、异丙醇18份、水100份。优选的，所述表面活性剂为α-烯基磺酸钠和月桂酸咪唑啉的混合物，且α-烯基磺酸钠和月桂酸咪唑啉的质量比为1:1。优选的，所述水为去离子水、超纯水、双蒸水中的一种。本发明还提出了一种铅酸蓄电池用高导电性水性助焊剂的制备方法，包括以下步骤：s1、称取铅酸蓄电池用高导电性水性助焊剂各原料，备用；s2、将称取的丙酮、异丙醇和水混合，混合均匀即为混合溶剂，向混合溶剂中加入表面活性剂和水溶性缓蚀剂，待溶解完全，转移至超声仪中，依次加入1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐、l-苹果和碳纤维粉，待碳纤维分散均匀即得铅酸蓄电池用高导电性水性助焊剂。本发明提供的一种铅酸蓄电池用高导电性水性助焊剂及其制备方法，与现有技术相比优点在于：1、本发明提出的水性助焊剂，配方合理，由l-苹果酸、1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐、碳纤维粉、水溶性缓蚀剂、表面活性剂、丙酮、异丙醇、水复配而成，以腐蚀性能较弱的l-苹果酸为主要活性物质，避免腐蚀性较强的无机酸的使用，并在不腐蚀焊母的前提下，达到优异的去膜效果，还能保证水性助焊剂的稳定性；2、本发明提出的水性助焊剂配方中添加合理比例的1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐和碳纤维粉，能够起到协同增强焊点导电性的作用，经实验证明1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐和碳纤维粉的质量比为2～4：1时焊点的导电性能可以比单独加入1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐提高20％以上、比单独加入碳纤维粉提高15％以上、比中国专利授权公告号：cn104139252b和中国授权公告号：cn105171272b高5％以上，且在提高焊母表面的扩展率和相对润湿度上也有一定的辅助作用；3、本发明提出的水性助焊剂采用合理比例的在耐酸性优异的α-烯基磺酸钠和月桂酸咪唑啉共同作为表面活性剂，能够辅助水溶性缓蚀剂在焊母表面形成保护层，防止焊母表面被腐蚀和再次氧化，进而提高焊母与焊件的结合能力，延长产品的使用寿命；4、本发明提出的制备方法，操作简单，将各原料分批次混合，并根据原料的溶解性能的不同设计投料顺序，以提高各原料的混合效率，保证水性助焊剂产品性能的一致性。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。实施例1本发明提出的一种铅酸蓄电池用高导电性水性助焊剂，包括以下重量份的原料：l-苹果酸10份、1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐8份、碳纤维粉4份、水溶性缓蚀剂0.3份、表面活性剂3份、丙酮20份、异丙醇20份、水100份；其制备方法包括以下步骤：s1、称取铅酸蓄电池用高导电性水性助焊剂各原料，备用；s2、将称取的丙酮、异丙醇和水混合，混合均匀即为混合溶剂，向混合溶剂中加入表面活性剂和水溶性缓蚀剂，待溶解完全，转移至超声仪中，依次加入1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐、l-苹果和碳纤维粉，待碳纤维分散均匀即得铅酸蓄电池用高导电性水性助焊剂。实施例2本发明提出的一种铅酸蓄电池用高导电性水性助焊剂，包括以下重量份的原料：l-苹果酸8份、1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐6份、碳纤维粉3份、水溶性缓蚀剂0.25份、表面活性剂2份、丙酮18份、异丙醇18份、水100份；其制备方法同实施例1。实施例3本发明提出的一种铅酸蓄电池用高导电性水性助焊剂，包括以下重量份的原料：l-苹果酸5份、1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐4份、碳纤维粉2份、水溶性缓蚀剂0.2份、表面活性剂1份、丙酮15份、异丙醇15份、水100份；；其制备方法同实施例1。上述实施例1～3中，表面活性剂为α-烯基磺酸钠和月桂酸咪唑啉的混合物，且α-烯基磺酸钠和月桂酸咪唑啉的质量比为1:1，水为去离子水。分别对实施例1～3制备的高导电性水性助焊剂以及按照中国专利授权公告号：cn104139252b和中国专利授权公告号：cn105171272b制备的助焊剂进行性能检测，并用于相同规格的铅酸蓄电池的焊接，然后对焊点的导电率进行测试，结果见表1。表1：表1中，1)“导电率变化”表示按照中国专利授权公告号：cn105171272b制备的助焊剂所测定的导电率数据为基准衡量其他组的助焊剂的导电性能，导电率变化中的“+”表示相比于中国专利授权公告号：cn105171272b制备的助焊剂导电率提高的百分比数值；2)腐蚀情况中以“+++”“++”、“+”、“-”表示被焊母材的被腐蚀情况，且“+++”表示严重腐蚀、“++”表示腐蚀、“+”表示略腐蚀、“-”表示未腐蚀。表1实验结果显示，实施例1～3得到的水性助焊剂的结果相似，扩展率、润湿率和焊点的导电性均比按照中国专利授权公告号：cn104139252b和中国专利授权公告号：cn105171272b要好，且导电率相比于中国专利授权公告号：cn104139252b和中国专利授权公告号：cn105171272b具有明显的提高，表明本发明提出的水性助焊剂具有腐蚀性小、导电作用强、润湿性能优越的特点。实施例4～15，在1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐和碳纤维粉的总质量相同的条件下，将实施例3中的1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐和碳纤维粉按照表2中的质量比进行替换，并对得到的水性助焊剂进行性能检测，结果见表2。表2：表2中，1)a：b为1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐和碳纤维粉的质量比；2)“导电率变化”表示按照中国专利授权公告号：cn105171272b制备的助焊剂所测定的导电率数据为基准衡量其他组的助焊剂的导电性能，导电率变化中的“+”表示相比于中国专利授权公告号：cn105171272b制备的助焊剂导电率提高的百分比数值。表2的实验结果显示：1)相比于同时不加1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐和碳纤维粉而言，单独加入1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐对扩展率和相对润湿率有一定的提高，但对导电性的影响不大，而单独加入碳纤维粉对扩展率和相对润湿率的影响不大，却能使导电性能有所提升，但单独加入1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐或碳纤维粉均达不到理想的效果，当同时加入1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐和碳纤维粉时，扩展率、相对润湿率和导电性能均好于单独加1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐或碳纤维粉所得到的结果，表明1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐和碳纤维粉具有协同改善扩展率、相对润湿性和导电性的作用，进而提高水性助焊剂的助焊效果以及焊点的导电能力；2)随着1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐的比重的增加扩展率和相对润湿率呈现先增大后降低的趋势，当1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐和碳纤维粉的质量比为2：1～4：1之间时，扩展率可以达到85％以上、相对润湿率可以达到50％以上，且当1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐和碳纤维粉的质量比为3：1时，扩展率和相对润湿率达到最大值，表明合理比例的1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐和碳纤维粉可以显著提高扩展率和相对润湿度，表现出优异的润湿效果和助焊能力；3)导电性能变化情况是随着1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐的比重的增加呈现先显著增加再缓慢增加的趋势，且1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐和碳纤维粉的质量比大于2：1后，焊点的导电率比未添加a和b时提高25％以上、比单独加入1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐提高20％以上，比单独加入碳纤维粉提高15％以上，比中国专利授权公告号：cn104139252b和中国授权公告号：cn105171272b高5％以上，表明本发明提出的水性助焊剂使用后的焊点具有优异的导电性。综合上述试验结果，1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐和碳纤维粉的质量比在2～4：1之间既能具有较高的扩展率和相对润湿率，又能赋予焊点良好的导电性。实施例16将实施例3中的水换成超纯水，其他条件同实施例3，得到的水性助焊剂。实施例17将实施例3中的水换成双蒸水，其他条件同实施例3，得到的水性助焊剂。分别对实施例16和实施例17得到的水性助焊剂进行性能检测，检测结果见表3。表3：测试项目扩展率％相对润湿率％导电性能变化腐蚀性实施例168652+8.5-实施例178753+8.7-表3中，1)“导电率变化”表示按照中国专利授权公告号：cn105171272b制备的助焊剂所测定的导电率数据为基准衡量其他组的助焊剂的导电性能，导电率变化中的“+”表示相比于中国专利授权公告号：c；2)腐蚀性中“-”表示未腐蚀。表3实验结果显示：实施例16和实施例17的实验结果与实施例3相近，表明水性助焊剂中的水为去离子水、超纯水、双蒸水中的任意一种时得到的水性助焊剂的助焊效果、导电性能和耐腐蚀性能相当。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12