蓄電池用含改性木素負極鉛膏及其制備方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種蓄電池用原料的改性方法,特別涉及一種蓄電池用含改性木素負 極鉛膏及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 木質(zhì)素磺酸鈉分散劑(以下簡稱為:木素)作為一類有機膨脹劑,在鉛酸蓄電池負 極活性物質(zhì)中,通常要加入〇. 1~〇. 3%Wt的配方量,可有效防止負極活性物質(zhì)在充放循環(huán) 中的收縮;對保持電池的循環(huán)容量;對電池的低溫啟動性能有利;對提高氫的過電位,抑制 負極氫析有極好的作用。
[0003] 木素是含酚的天然高聚物,具有許多結(jié)構(gòu)單元以一種復合方式組合形成的大結(jié) 構(gòu),木素具有許多類似氧化還原的基因,即羥基與類似的官能團,木素添加進入負極后,由 于它的溶解度高,在化成充放電時,它在電解液里慢慢溶解,當溫度上升時,溶解就更快,有 效活性成分隨之下降。隨著電池充放循環(huán)次數(shù)的增加,這一部分官能團逐漸被氧化或被還 原,結(jié)果木素被分解,其作用就慢慢減退,電池的性能下降。因此,內(nèi)化成工藝生產(chǎn)的電池, 其木素必須改性后添加,減少其加酸及化成過程高溫引起的木素溶出。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明提供一種蓄電池用含改性木素負極鉛膏,其作為蓄電池的負極添加劑使 用,木素經(jīng)改性后其溶解度降低,在高溫電解液中能最大化保持木素的官能團,在電池中能 長效保持。
[0005] 本發(fā)明還提供一種上述蓄電池用含改性木素負極鉛膏的制備方法。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0007] -種蓄電池用含改性木素負極鉛膏的制備方法,該方法包括如下步驟:
[0008] 第一步:先向不銹鋼納米級分散研磨機中加入純水;
[0009]第二步:用氫氧化鈉溶液調(diào)整pH值到8~12,加入木素進行預混合;
[0010] 第三步:再加入腐殖酸、乙炔黑、硫酸鋇,混合后在1000~3000r/min的轉(zhuǎn)速下研 磨混合5~lOmin,得到共溶成品;
[0011] 第四步:研磨后按工藝配方量的加水量進行純水補加,補加后在1〇〇〇~3000r/ min的轉(zhuǎn)速下研磨3~5min,得到均勾分布有5~10μm木素的改性木素混合液;
[0012] 第五步:將上述改性木素混合液一次加入到配方量的鉛粉中,合膏得到負極鉛膏。
[0013] 采用氫氧化鈉溶液調(diào)整pH值到8~12,可以增加木素與腐殖酸、硫酸鋇的共溶性。 改性木素也可按常規(guī)合膏方式加水時一次加入。上述配方材料的添加量為舉例的重量,可 根據(jù)配方實際用量進行調(diào)整,但對木素改性的工藝步驟不做調(diào)整。
[0014] 作為優(yōu)選,所述的氫氧化鈉溶液為質(zhì)量分數(shù)5~10%的氫氧化鈉水溶液。
[0015] 作為優(yōu)選,第一步中加入的純水為30~50kg,第三步中原料的配比如下,木素2~ 3kg、腐殖酸2~3kg、乙炔黑2~5kg、硫酸鋇8~12kg,第四步補加純水至總量為115~ 120kg〇
[0016] -種蓄電池用含改性木素負極鉛膏,該蓄電池用含改性木素負極鉛膏是由以下重 量份的組分混合制得:鉛粉l〇〇〇kg、乙炔黑2~5kg、木素2~3kg、腐殖酸2~3kg、硫酸鋇 8~12kg、短纖維lkg、硫酸80kg、純水115~120kg。
[0017] 作為優(yōu)選,所述木素預先經(jīng)過堿處理,具體方法為:取30~50kg純水,用氫氧化鈉 溶液調(diào)整pH值到8~12,加入木素后混合充分,所述純水計入用水總量。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的蓄電池用含改性木素負極鉛膏,其中的木素經(jīng)改 性后其溶解度降低,在高溫電解液中能最大化保持木素的官能團,在電池中能長效保持。改 善了木素吸附在負極表面的穩(wěn)定和一致性。
【附圖說明】
[0019] 圖1是采用實施例1和對比例制得的負極鉛膏制成的電池2小時放電容量對比 圖;
[0020] 圖2是采用實施例1和對比例制得的負極鉛膏制成的電池在-15°C2小時放電時 間對比圖;
[0021] 圖3是采用實施例1和對比例制得的負極鉛膏制成的電池在-10°C5次2小時放 電時間對比圖;
[0022] 圖4是采用實施例1和對比例制得的負極鉛膏制成的電池的循環(huán)壽命對比曲線。
【具體實施方式】
[0023] 下面通過具體實施例,對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的具體說明。應當理解,本發(fā) 明的實施并不局限于下面的實施例,對本發(fā)明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落 入本發(fā)明保護范圍。
[0024] 在本發(fā)明中,若非特指,所有的份、百分比均為重量單位,所采用的設備和原料等 均可從市場購得或是本領域常用的。下述實施例中的方法,如無特別說明,均為本領域的常 規(guī)方法。
[0025] 本發(fā)明采用的硫酸為密度為1. 4g/cm3的稀硫酸。
[0026] 實施例 1-3 :
[0027] -種蓄電池用含改性木素負極鉛膏,原料的配比如表1所示,其是由如下方法制 得:
[0028] 第一步:先向不銹鋼納米級分散研磨機中加入純水35kg(計入配方用水量);
[0029] 第二步:用氫氧化鈉溶液調(diào)整pH值到10,加入木素進行預混合;所述的氫氧化鈉 溶液為質(zhì)量分數(shù)6%的氫氧化鈉水溶液;
[0030] 第三步:再加入腐殖酸、乙炔黑、硫酸鋇,混合后在2000r/min的轉(zhuǎn)速下研磨混合 lOmin,得到共溶成品;
[0031] 第四步:研磨后按工藝配方量的加水量進行純水補加,補加后在2000r/min的轉(zhuǎn) 速下研磨5min,得到均勾分布有5~10μm的改性木素混合液。
[0032] 第五步:將上述改性木素混合液一次加入到配方量的鉛粉中,并加入負極鉛膏的 余下組分短纖維和硫酸,按常規(guī)合膏工藝進行和制,及得到負極鉛膏。
[0033]表1
[0034]
[0035] 實施例4:
[0036] -種蓄電池用含改性木素負極鉛膏,原料的配比如表1所示,其是由如下方法制 得:
[0037] 第一步:先向不銹鋼納米級分散研磨機中加入純水30kg(計入配方用水量);
[0038] 第二步:用氫氧化鈉溶液調(diào)整pH值到8,加入木素進行預混合;所述的氫氧化鈉溶 液為質(zhì)量分數(shù)5 %的氫氧化鈉水溶液;
[0039] 第三步:再加入腐殖酸、乙炔黑、硫酸鋇,混合后在3000r/min的轉(zhuǎn)速下研磨混合 5min,得到共