用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，其特征在于，所述添加劑包括以下組分：碳素材料、磷酸、合成纖維、硫酸鎂；碳素材料：磷酸：合成纖維：硫酸鎂的重量配比為5:6:5:3；其中所述合成纖維的粗細度為3～10旦尼爾。本發(fā)明的目的在于提供用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，以減輕現(xiàn)有技術中隨著充放電循環(huán)、正極活性物質間失去連接、容易脫落的問題，實現(xiàn)減少正極活性物質的脫落，提高蓄電池使用壽命的目的。
【專利說明】
用于鉛酸蓄電池正極鉛實的添加劑
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及鉛膏領域，具體地說是設及用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑。
【背景技術】
[0002] 正負極板是蓄電池中非常關鍵的部件，正負極板的質量直接決定了蓄電池的放電 容量和循環(huán)使用壽命。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，對鉛蓄電池的性能要求也越來越高，其中 之一就是對蓄電池在高溫條件下的使用壽命提出了更高的要求。正極鉛膏中的堿式硫酸 鉛、氧化鉛、硫酸鉛等再化成過程中被氧化成Pb化微孔性聚集體，并相互交結成一個連續(xù)的 整體。正常情況下，正極活性物質的多孔性結構可W保持基本穩(wěn)定，能夠經受上千次的充放 電循環(huán)。但在不同的環(huán)境溫度和充放電制度下，蓄電池會出現(xiàn)不同的失效模式，而一旦活性 物質的結構嚴重受損，放電過程就難于繼續(xù)進行。常溫條件下，隨著充放電循環(huán)，正極活性 物質Pb化顆粒會逐漸變小，被還原為PbS〇4，顆粒間逐漸失去連接、活性物質孔徑變大，宏觀 表現(xiàn)為活性物質泥化、脫落，嚴重時極板整體結構遭到破壞，無法繼續(xù)使用。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，W減輕現(xiàn)有技術中隨 著充放電循環(huán)、正極活性物質間失去連接、容易脫落的問題，實現(xiàn)減少正極活性物質的脫 落，提高蓄電池使用壽命的目的。
[0004] 本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)： 用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，其特征在于，所述添加劑包括W下組分:碳素材 料、憐酸、合成纖維、硫酸儀;碳素材料:憐酸:合成纖維:硫酸儀的重量配比為5:6:5:3;其中 所述合成纖維的粗細度為3~10旦尼爾。
[0005] 針對現(xiàn)有技術中隨著充放電循環(huán)、正極活性物質間失去連接、容易脫落的問題，本 發(fā)明提出一種用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，所述添加劑的組分包括碳素材料，碳素 材料屬于高表面活性物質，具有較高的吸附性，能很好的吸附電解液，從而提高硫酸電解液 對極板活性物質的接觸、滲透，運就相對提高了活性物質的利用率。另外，由于碳素材料的 顆粒很細，在充放電過程中體積一般不發(fā)生變化，可W防止活性物質的收縮和結塊。本發(fā)明 特別在添加劑中加入了憐酸，憐酸加入正極鉛膏后，鉛和鉛合金可與憐酸作用生成一種中 間產物饑3(P〇4)2,運種中間產物的存在，抑制了板柵合金與正極板活性物質Pb化界面上的 化化被還原為PbS化的速度，特別是板柵合金與腐蝕產物之間的過渡層，當過渡層存在時，板 柵合金與腐蝕產物內層的a-化化之間的結合力得到改善，從而使腐蝕產物具有較好的保護 層，可延長板柵合金的使用壽命。中間產物Pb3(P化)2的生成，同時也改善了板柵腐蝕內層曰- 化化與外層的e-pb〇2之間的結合力，從而提高了活性物質化化與板柵的粘結力，減少了活性 物質的脫落。另外，憐酸的加入對化化與硫酸的放電反應過程也具有一定的抑制作用，因而 可降低化化的自放電，提高電池蓄電量。此外，為增加正極板的強度，防止鉛膏脫落，在添加 劑中加入合成纖維，合成纖維在添加劑中的用量必須嚴格按照本發(fā)明中所述比例添加，否 則加量太少起不到增強極板強度的作用，加量太多會給極板涂填增加困難。此外，
【申請人】經 研究后發(fā)現(xiàn)，合成纖維的粗細度也對其增加正極板強度的效果有顯著影響，具體為3~10旦 尼爾內的合成纖維，其鉛膏脫落明顯減緩。其中旦尼爾為紡織業(yè)常用線密度單位，表征粗細 程度。所述硫酸儀作為成孔劑加入添加劑中，它具有良好的膠結性能，硫酸儀與正極鉛膏中 的氧化鉛作用，會生成氧化鉛水合物，運種水合物在極板干燥時，能夠在極板中生成結晶結 構，因此具有良好的粘接作用，能夠進一步降低正極活性物質的脫落。
[0006] 進一步的，所述碳素材料為乙烘黑、石墨、多并苯、碳纖維中的一種或多種。
[0007] 進一步的，所述碳素材料為石墨。在各種碳素材料中，石墨的耐氧化程度最高，能 夠使正極活性物質保持高的孔率并增強導電性，從而可提高電池的初期容量及得到較好的 充電接受能力。
[0008] 進一步的，所述石墨為能夠通過200目篩網的超細石墨。W確保石墨在添加劑內分 布充分均勻。
[0009] 進一步的，所述合成纖維為臘絕或丙絕。
[0010] 進一步的，所述合成纖維的長度為3~5mm。
[0011] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果： 本發(fā)明用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，包括碳素材料、憐酸、合成纖維、硫酸儀;所 述碳素材料:憐酸:合成纖維:硫酸儀的重量配比為5:6: 5: 3;憐酸加入正極鉛膏后，鉛和鉛 合金可與憐酸作用生成一種中間產物化3 (P〇4) 2，運種中間產物的存在，抑制了板柵合金與 正極板活性物質Pb化界面上的化化被還原為化S化的速度，特別是板柵合金與腐蝕產物之間 的過渡層，當過渡層存在時，板柵合金與腐蝕產物內層的Q-Pb化之間的結合力得到改善，從 而使腐蝕產物具有較好的保護層，可延長板柵合金的使用壽命。中間產物化3(P〇4)2的生成， 同時也改善了板柵腐蝕內層a -Pb化與外層的P-Pb化之間的結合力，從而提高了活性物質 化化與板柵的粘結力，減少了活性物質的脫落。另外，憐酸的加入對化化與硫酸的放電反應 過程也具有一定的抑制作用，因而可降低化化的自放電，提高電池蓄電量。
【具體實施方式】
[0012] 為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施例，對本發(fā)明作 進一步的詳細說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本 發(fā)明的限定。
[001引實施例1: 用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，所述添加劑包括W下組分:乙烘黑、憐酸、臘絕、硫 酸儀;其中乙烘黑：憐酸:臘絕:硫酸儀的重量配比為5:6:5:3;其中臘絕的粗細度為3旦尼 爾，臘絕的長度為3mm。
[0014] 實施例2: 用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，所述添加劑包括W下組分:石墨、憐酸、臘絕、硫酸 儀;其中石墨:憐酸:臘絕:硫酸儀的重量配比為5:6: 5:3;其中臘絕的粗細度為3旦尼爾，臘 絕的長度為3mm。
[001引實施例3: 用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，所述添加劑包括W下組分:石墨、憐酸、丙絕、硫酸 儀;其中石墨:憐酸:丙絕:硫酸儀的重量配比為5:6:5:3;其中丙絕的粗細度為10旦尼爾，丙 絕的長度為5mm。
[0016] 實施例4: 用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，所述添加劑包括W下組分:石墨、憐酸、丙絕、硫酸 儀;其中石墨:憐酸:丙絕:硫酸儀的重量配比為5:6:5:3;其中丙絕的粗細度為6旦尼爾，丙 絕的長度為4mm。
[0017] 參照實施例1: 用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，所述添加劑包括W下組分:石墨、臘絕、硫酸儀;其 中石墨：臘絕：硫酸儀的重量配比為5: 5: 3;其中臘絕的粗細度為3旦尼爾，臘絕的長度為 3inm O
[001引參照實施例2: 用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，所述添加劑包括W下組分:石墨、憐酸、臘絕、硫酸 儀;其中石墨:憐酸:臘絕:硫酸儀的重量配比為5:6: 5:3;其中臘絕的粗細度為1旦尼爾，臘 絕的長度為3mm。
[0019] 參照實施例3: 用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，所述添加劑包括W下組分:石墨、憐酸、臘絕、硫酸 儀;其中石墨:憐酸:臘絕:硫酸儀的重量配比為5:6:5:3;其中臘絕的粗細度為12旦尼爾，臘 絕的長度為3mm。
[0020] 參照實施例4: 用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，所述添加劑包括W下組分:石墨、憐酸、丙絕、硫酸 儀;其中石墨:憐酸:丙絕:硫酸儀的重量配比為5:7:5:3;其中丙絕的粗細度為6旦尼爾，丙 絕的長度為4mm。
[0021] 參照實施例5: 用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，所述添加劑包括W下組分:石墨、憐酸、丙絕、硫酸 儀;其中石墨:憐酸:丙絕:硫酸儀的重量配比為5:5:5:3;其中丙絕的粗細度為6旦尼爾，丙 絕的長度為4mm。
[0022] 表 1
表2
其中：
[0023] 表1為使用各實施例及參照實施例中添加劑制作而成的鉛酸蓄電池在經過200次 充放電后正極鉛膏上的正極活性物質脫落率。 表2為使用各實施例及參照實施例中添加劑制作而成的鉛酸蓄電池在經過500次充放 電后正極鉛膏上的正極活性物質脫落率。
[0024] 實施例2與參照實施例1區(qū)別在于添加劑中是否加入憐酸，由實驗數(shù)據可發(fā)現(xiàn)，加 入憐酸后的添加劑，其正極鉛膏上的正極活性物質的脫落率明顯降低，表明本發(fā)明中在添 加劑中加入憐酸具有顯著效果。
[0025] 實施例1與實施例2的區(qū)別在于所選取的碳素材料。優(yōu)選石墨作為碳素材料，其效 果好于乙烘黑。
[0026] 參照實施例2、參照實施例3中合成纖維的粗細度在本發(fā)明要求保護的粗細度區(qū)間 之外，其效果具有明顯差異。
[0027] 參照實施例4、參照實施例5中憐酸占比不符合本發(fā)明要求保護的范圍，其正極鉛 膏上正極活性物質脫落程度低于不添加憐酸時的程度，但是也相對本發(fā)明中所保護比例較 局。
[0028] 如上所述，本發(fā)明可較好的實現(xiàn)減少正極活性物質的脫藩，提高蓄電池使用壽命 的目的。
[0029] W上所述的【具體實施方式】，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步 詳細說明，所應理解的是，W上所述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明 的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含 在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，其特征在于，所述添加劑包括以下組分:碳素材 料、磷酸、合成纖維、硫酸鎂;碳素材料:磷酸:合成纖維:硫酸鎂的重量配比為5 :6:5:3;其中 所述合成纖維的粗細度為3~10旦尼爾。2. 根據權利要求1所述的用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，其特征在于:所述碳素材 料為乙炔黑、石墨、多并苯、碳纖維中的一種或多種。3. 根據權利要求1所述的用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，其特征在于:所述碳素材 料為石墨。4. 根據權利要求3所述的用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，其特征在于:所述石墨為 能夠通過200目篩網的超細石墨。5. 根據權利要求1所述的用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，其特征在于:所述合成纖 維為腈綸或丙綸。6. 根據權利要求1至5中任一項所述的用于鉛酸蓄電池正極鉛膏的添加劑，其特征在 于:所述合成纖維的長度為3~5_。
【文檔編號】H01M4/62GK106099116SQ201610720497
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月25日
【發(fā)明人】張燕, 王軍
【申請人】四川榮聯(lián)電子科技有限公司