專利名稱：用于負(fù)極活性材料的膨脹劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于特別是鉛蓄電池中的電極活性材料的膨脹劑，以及包含該膨脹劑的極板和鉛蓄電池。本發(fā)明涉及通過將所謂的擴(kuò)展劑或膨脹劑混入負(fù)極活性材料而改善電池組和蓄電池特別是鉛蓄電池或鉛酸電池組的性能的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在電池組或蓄電池中，必須最優(yōu)地設(shè)置正極活性材料、負(fù)極活性材料和電解液的比例，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)可能的性能。不合適地利用的材料導(dǎo)致非生產(chǎn)性的重量和非必要的成本， 伴隨縮短的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
因此，將膨脹劑加入負(fù)極活性材料，該膨脹劑應(yīng)當(dāng)避免在充電過程中不利的結(jié)晶， 有利于具有大表面積的海綿狀精細(xì)晶體結(jié)構(gòu)。目標(biāo)是-大的電化學(xué)活性表面，-高的啟動(dòng)性能以及長(zhǎng)時(shí)間保持該啟動(dòng)性能，-更佳的冷啟動(dòng)特性，-即使在低溫下的高充電容量，-在循環(huán)應(yīng)力下避免或推遲熱壓結(jié)，-減小極板自放電，-整體上更長(zhǎng)的使用壽命。
具體實(shí)施例方式最常用的膨脹劑包括基于木質(zhì)素的有機(jī)膨脹劑。這些由天然原料獲得的膨脹劑具有根據(jù)產(chǎn)品來源變化的復(fù)雜組成。使用由天然原料獲得的膨脹劑導(dǎo)致電池組或蓄電池的變化的性能。這些物質(zhì)具有不同含量的官能團(tuán)，如甲氧基、磺基、羧基和酚基，其導(dǎo)致不同的電流消耗、冷啟動(dòng)電壓和冷啟動(dòng)放電時(shí)間。因此已經(jīng)有建議使用合成膨脹劑代替基于天然物質(zhì)的膨脹劑，該合成膨脹劑是化學(xué)上確定的并因此導(dǎo)致在活性電極材料中更加確定、更加穩(wěn)定且更優(yōu)地可預(yù)見的性能。DE 27 54 605A1公開了使用阿魏酸作為膨脹劑。但是，阿魏酸的應(yīng)用實(shí)際上是無法實(shí)施的。本發(fā)明的目的在于，發(fā)現(xiàn)一種新的合成膨脹劑，其能夠避免現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，并且能夠代替廉價(jià)且廣泛使用的木質(zhì)素磺酸鹽。一般而言，所述目的是通過用于活性的，特別是負(fù)極材料的膨脹劑來實(shí)現(xiàn)的，所述膨脹劑包含至少一種琥珀酸鹽或琥珀酸或其衍生物，如亞氨基琥珀酸。在此，該膨脹劑可由一種或多種琥珀酸鹽組成，或者包含它們。還可以使用與至少一種琥珀酸鹽混合的已知膨脹劑。此外，所述目的是通過將至少一種琥珀酸鹽或琥珀酸或其衍生物如亞氨基琥珀酸用作膨脹劑或者用于鉛蓄電池的負(fù)極活性材料的膨脹劑組合物中而實(shí)現(xiàn)的，以及是通過用于鉛蓄電池的極板而實(shí)現(xiàn)的，其具有柵格和覆蓋所述柵格的、包含水、含鉛化合物和本發(fā)明膨脹劑的膏狀物，此外還是通過具有包含本發(fā)明膨脹劑的負(fù)極活性材料的鉛蓄電池而實(shí)現(xiàn)的。單獨(dú)地或者以其任意的混合物的形式，琥珀酸鹽優(yōu)選可以是亞氨基二琥珀酸鹽， 特別是亞氨基二琥珀酸的堿金屬鹽、堿土金屬鹽或銨鹽，或者含有琥珀?；騺啺被牾；牡途刍衔锘蚋呔刍衔?。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的膨脹劑由亞氨基二琥珀酸四鈉(亞氨基二琥珀酸鈉鹽)組成或者包含該化合物。含有琥珀酰基或亞氨基琥珀?；牡途刍衔锘蚋呔刍衔锸呛袃蓚€(gè)或更多個(gè)具有以下通式結(jié)構(gòu)的琥珀酰基或亞氨基琥珀?；幕衔?br> 權(quán)利要求
1.用于電極活性材料的膨脹劑，其特征在于含有至少一種琥珀酸鹽或琥珀酸或琥珀酸衍生物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的膨脹劑，其特征在于，所述琥珀酸鹽或琥珀酸衍生物是亞氨基二琥珀酸或亞氨基二琥珀酸鹽，特別是亞氨基二琥珀酸的堿金屬鹽、堿土金屬鹽或銨鹽，或者含有琥珀?；騺啺被牾；牡途刍衔锘蚓酆衔锘衔铩?br> 3.至少一種琥珀酸鹽或琥珀酸或琥珀酸衍生物作為用于鉛蓄電池的負(fù)極活性材料的膨脹劑或者在膨脹劑組合物中的用途。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的用途，其特征在于，所述琥珀酸鹽或琥珀酸衍生物是亞氨基二琥珀酸或亞氨基二琥珀酸鹽，特別是亞氨基二琥珀酸的堿金屬鹽、堿土金屬鹽或銨鹽，或者含有琥珀酰基或亞氨基琥珀?；牡途刍衔锘蚓酆衔锘衔?。
5.用于鉛蓄電池的極板，其具有柵格和覆蓋所述柵格的、包含水、含鉛化合物和膨脹劑的膏狀物，其特征在于，在所述膏狀物中含有根據(jù)權(quán)利要求1或2的膨脹劑。
6.具有負(fù)極活性材料的鉛蓄電池，其特征在于，在所述材料中含有根據(jù)權(quán)利要求1或2 的膨脹劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過將所謂的擴(kuò)展劑或膨脹劑混入負(fù)極活性材料而導(dǎo)致的鉛蓄電池或鉛酸電池組的性能改善。琥珀酸鹽被建議作為新的合成的并因此在化學(xué)上清楚確定的膨脹劑，其可以代替木質(zhì)素磺酸鹽使用，單獨(dú)地或者以任意的混合物的形式，特別是亞氨基二琥珀酸鹽或者含有琥珀酰基或亞氨基琥珀?；牡途刍衔锘蚋呔刍衔铩?br> 文檔編號(hào)H01M4/62GK102203991SQ200980143167
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者F·約翰斯 申請(qǐng)人:Vb汽車電池有限責(zé)任公司