[发明专利]动力型蓄电池抑制氢气析出剂

说明书

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，具体涉及一种动力型蓄电池抑制氢气析出剂。

背景技术

铅蓄电池在充电过程中，当90%的PbSO₄还原为活性物质海绵状铅后，开始有氢气析出；但是在电解液或负极活性物质上存在有氢的超电势低的杂质（锑、铜、铁等）时，氢气会提前析出，使电池的氢气析出量急剧上升。

动力型蓄电池的正板栅采用铅锑合金，在长期的充放电使用过程中正极的锑不断迁移到电解液和负极上，导致电池氢气析出量增加。动力型蓄电池由于特殊的使用环境和使用条件，要求具有低的析氢量保证使用的安全性能。

为降低电池的氢气析出量，目前国内外主要采用两种方法。一种是采用低锑合金制造正板栅，减少电池中的锑含量；一种是在负极活性物质添加腐殖酸、木素磺酸钠等氢气析出的阻化剂，降低电池在充电过程中氢气的析出。该两种方法在一定程度上降低了动力型蓄电池寿命前期和中期的氢气析出量，但是对于电池后期氢气的大量析出无有效抑制作用。

发明内容

为解决动力型蓄电池后期氢气大量析出的问题，本发明提供一种动力型蓄电池抑制氢气析出剂，本发明降低了蓄电池的氢气析出量，提高了铅酸蓄电池在密闭环境中工作安全性；本发明不影响电池的容量，同时有效解决了电池的自放电问题，提高了电池的寿命。

本发明所述的动力型蓄电池抑制氢气析出剂，由无机添加剂和有机添加剂组成，其中：无机添加剂为硫酸铈和硫酸镉，有机添加剂为β-萘酚或香兰素中的至少一种。

其中：无机添加剂和有机添加剂的重量比为10～35：60～85。

本发明中的有机添加剂可以吸附在负极析氢超电势低的质点（锑）上，从而减少氢气的析出；本发明中无机添加剂通过电解液扩散到达电池负极表面，提高氢在负极上析出的超电势，抑制了氢气的析出。本发明添加剂通过有机添加剂的吸附作用和提高负极氢析出超电势两种作用互相结合，有效地降低动力型蓄电池的氢气析出量。

使用时，将本发明所述的动力型蓄电池抑制氢气析出剂溶解在稀硫酸中，然后加入到电解液中，加入量为电解液质量的1～20‰，可达到降低电池氢气析出量的35%的效果、并且具有效果持久的特点，能够持续19个假定周期，实际使用4个月以上。本发明具有用量少（只要加入电解液质量的1～20‰）、作用明显（可降低电池氢气析出量的35%）、效果持久（持续19个假定周期，实际使用4个月以上）的效果，是一种可大大降低动力型蓄电池氢气析出量的复合抑制氢气析出剂。

本发明有如下三种优化方案：

本发明所述的动力蓄电池抑制氢气析出添加剂，由如下重量份数的原料组成：硫酸铈3～15份、硫酸镉5～20份和香兰素60～75份。

本发明所述的动力蓄电池抑制氢气析出添加剂，由如下重量份数的原料组成：硫酸铈3～20份、硫酸镉5～25份和β-萘酚50～70份。

本发明所述的动力蓄电池抑制氢气析出添加剂，由如下重量份数的原料组成：硫酸铈3～15份、硫酸镉5～20份、β-萘酚15～30份和香兰素30～45份。在动力型蓄电池中使用该组成抑制氢气析出添加剂，氢气析出量降低更加明显，抑制析氢有效时间较长。

综上所述，本发明具有以下优点：

（1）本发明中有机添加剂可以吸附在负极析氢超电势低的质点上，从而减少氢气的析出；无机添加剂提高了氢在负极析出的超电势，抑制了氢气的析出。

（2）本发明具有用量少（只要加入电解液质量的1～20‰）、作用明显（可降低电池氢气析出量的35%）、效果持久（持续19个假定周期，实际使用4个月以上）的优势，是一种可大大降低动力型蓄电池氢气析出量的复合抑制氢气析出剂。

（3）本发明降低了蓄电池的氢气析出量，提高了铅酸蓄电池在密闭环境中工作安全性；本发明不影响电池的容量，同时有效解决了电池的自放电问题。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

取10L稀硫酸（1.300g/mL，30℃）加热到42℃，然后逐步加入硫酸铈30g、硫酸镉170g、β-萘酚270g和香兰素400g并充分搅拌冷却至室温。将配制好的产品添加到动力型蓄电池中，在19个假定周（4个月内），氢气析出量降低了38.2%。

实施例2