阅读说明：本技术 一种改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分 (Component for improving sulfation of negative plate of lead-acid storage battery ) 是由 李恩雨 蔡先玉 楼志强 卢珊珊 张云云 于 2019-09-25 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分,包括负极铅膏组分和电解液组分,负极铅膏组分按照质量百分比：铅粉100份,去离子水10-11.5份,硫酸11.5-12份,短纤维0.1-0.15份,硫酸钡1.4-1.6份,木素磺酸钠0.2-0.23份,碳黑0.19-0.22份,二氧化钛-石墨烯杂化物0.3-0.6份,电解液组分中添加0.1-0.5wt.％六偏磷酸钠。本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷,提供一种减少电解液中的水损耗,以此来防止因电解液饱和导致不断析出PbSO4晶体,以及改善PbSO4晶体对负极板上活性物质影响的改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分。(The invention relates to a component for improving the sulfation of a negative plate of a lead-acid storage battery, which comprises a negative lead plaster component and an electrolyte component, wherein the negative lead plaster component comprises the following components in percentage by mass: 100 parts of lead powder, 10-11.5 parts of deionized water, 11.5-12 parts of sulfuric acid, 0.1-0.15 part of short fibers, 1.4-1.6 parts of barium sulfate, 0.2-0.23 part of sodium lignosulfonate, 0.19-0.22 part of carbon black, 0.3-0.6 part of titanium dioxide-graphene hybrid, and 0.1-0.5 wt.% of sodium hexametaphosphate is added into the electrolyte component. The invention aims to overcome the defects in the prior art and provide a component for improving the sulfation of a negative plate of a lead-acid storage battery, which reduces the water loss in an electrolyte, thereby preventing PbSO4 crystals from being continuously precipitated due to the saturation of the electrolyte and improving the influence of the PbSO4 crystals on active substances on the negative plate.)

一种改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池领域，尤其是一种改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分。

背景技术

铅酸蓄电池以其成熟的工艺、安全性、性价比等优势，广泛应用于通信、储能等领域。但由于科技的发展，如锂离子电池等新能源逐渐占领市场。所以如何提高铅酸蓄电池的性能，则成为提高铅酸蓄电池竞争力的重要途径。

在传统铅酸蓄电池中，负极板硫酸盐化所导致的容量下降是铅酸蓄电池报废的主要原因，铅酸蓄电池的化学原理是附着在电池极板上微小的 PbSO4结晶颗粒与Pb和PbO2相互转换的过程，但在使用一段时间后，电解液中的水耗损增加，达到饱和后不断以晶体的形式析出，生成较大的PbSO4 晶体，PbSO4晶体在电极表面凝聚，阻碍了电化学反应的进行，使得电导率降低，逐渐导致电池容量降低，最终导致电池失效。然而这一问题始终没有得到更好的解决，因此减少电解液中的水损耗，以此来防止因电解液饱和导致不断析出PbSO4晶体，以及改善PbSO4晶体对负极板上活性物质的影响是目前有待克服的技术缺陷。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种减少电解液中的水损耗，以此来防止因电解液饱和导致不断析出PbSO4晶体，以及改善 PbSO4晶体对负极板上活性物质影响的改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分。

实现本发明目的的技术方案是：一种改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分，包括负极铅膏组分和电解液组分；所述负极铅膏组分按照质量百分比：铅粉100份，去离子水10-11.5份，硫酸11.5-12份，短纤维0.1-0.15 份，硫酸钡1.4-1.6份，木素磺酸钠0.2-0.23份，碳黑0.19-0.22份，二氧化钛-石墨烯杂化物0.3-0.6份；所述电解液组分中添加0.1-0.5wt.％六偏磷酸钠。

优选地，所述二氧化钛-石墨烯杂化物通过溶剂热法制得，且二氧化钛：石墨烯比例为6:1。

优选地，所述电解液为硫酸。

采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：

(1)本发明负极铅膏组分中添加了通过热溶法制得的二氧化钛-石墨烯杂化物，其中石墨烯能够增加活性物质的导电性，二氧化钛占据负极活性物质的孔隙，能够使得电解液进入到活性物质内部，增强电解液和活性物质的相互作用，促进PbSO4结晶颗粒与Pb和PbO2相互转换，从而抑制 PbSO4晶体的生长。

(2)本发明电解液组分中添加了六偏磷酸钠，能够减少电解液中的水损耗，从而避免因水损耗加快PbSO4晶体的析出和在电极表面的凝聚。

(3)本发明经实验验证，通过向负极铅膏组分中添加二氧化钛-石墨烯杂化物以及向电解液组分中添加六偏磷酸钠，在一定程度上改善了铅酸蓄电池硫酸盐化的问题，提高铅酸蓄电池的循环寿命，且所添加的成本来源广，添加方式便捷，不会影响工业生产周期。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明实施例实验数据表；

图2为铅酸蓄电池100％循环寿命测试曲线。

具体实施方式

本发明包括负极铅膏组分和电解液组分；负极铅膏组分按照质量百分比：铅粉100份，去离子水10-11.5份，硫酸11.5-12份，短纤维0.1-0.15 份，硫酸钡1.4-1.6份，木素磺酸钠0.2-0.23份，碳黑0.19-0.22份，二氧化钛-石墨烯杂化物0.3-0.6份。二氧化钛-石墨烯杂化物通过溶剂热法制得，且二氧化钛：石墨烯比例为6:1。电解液组分中添加0.1-0.5wt.％六偏磷酸钠，其中电解液为硫酸，电解液中加入的六偏磷酸钠为白色粉末。

(实施例1)

负极铅膏配方按质量百分比：铅粉100份，去离子水10份，硫酸12 份，短纤维0.15份，硫酸钡1.6份，木素磺酸钠0.22份，碳黑0.2份，二氧化钛-石墨烯杂化物0.6份。电解液中添加0.1wt.％六偏磷酸钠。

(实施例2)

负极铅膏配方按质量百分比：铅粉100份，去离子水11.5份，硫酸11.5 份，短纤维0.1份，硫酸钡1.4份，木素磺酸钠0.2份，碳黑0.22份，二氧化钛-石墨烯杂化物0.3份。电解液中添加0.5wt.％六偏磷酸钠。

(实施例3)

负极铅膏配方按质量百分比：铅粉100份，去离子水10.5份，硫酸11.8 份，短纤维0.2份，硫酸钡1.6份，木素磺酸钠0.23份，碳黑0.19份，二氧化钛-石墨烯杂化物0.4份。电解液中添加0.4wt.％六偏磷酸钠。

按实施例1-3比例制作负极铅膏及电解液，采用常规正极板，制作样品电池，根据国标GBT 22473-2008检测标准，对样品电池进行100％循环寿命测试和水损耗测试。其中，对比项为负极铅膏中不添加二氧化钛-石墨烯杂化物，电解液中不添加六偏磷酸钠。测试结果见下图1及曲线附图2。

根据测试结果可知，本发明中的实施例1-3与对比项对比，水损耗降低了28％-53％，这说明添加六偏磷酸钠可以改善电池的水损耗现象；另外对比项100％循环在进行108次循环后，容量低于额定容量的80％，而根据本发明配方所制电池，即实施例1-3，循环279-299次，容量为额定容量的 80％，这说明添加二氧化钛-石墨烯杂化物和六偏磷酸钠对于提高电池循环寿命效果明显。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。