[发明专利]一种耐低温铅蓄电池负极铅膏及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐低温铅蓄电池负极铅膏及其制备方法，属于蓄电池制备技术领域。所述负极铅膏由铅粉、负极添加剂、水和合膏酸组成，以铅粉的重量份为100份计，所述负极添加剂的组成包括：硫酸锶或硫酸钡0.5‑1.0份、木素磺酸钠0.1‑0.15份、腐植酸0.4‑0.8份、橡碗栲胶0.3‑0.6份、合成糅剂0.6～1.2份、碳纳米管0.1‑0.2份、纳米科琴黑0.05‑0.1份、导电碳纤维0.1‑0.15份、羟甲基纤维素钠0.1‑0.5份。制备负极铅膏时，先对添加剂进行预处理，分散度高。采用本发明的负极铅膏生产的蓄电池低温放电容量可提高10％‑25％，低温环境下使用寿命提高20‑30％。

技术领域

本发明涉及蓄电池制备技术领域，具体涉及一种耐低温铅蓄电池负极铅膏及其制备方法。

背景技术

铅酸蓄电池在通信、储能领域被越来越多的应用，但在高寒地区，由于冬季气温最低可降至-20℃以下，当环境温度低于-20℃时，普通铅酸蓄电池容量会降低到常温下的60％以下，循环寿命也会下降到常温下的40％以下。这主要是由于常规铅酸蓄电池低温环境下充电接受能力下降所致，充电过程中，由于PbSO₄的溶解度和溶解速率在低温下要降低，使得充电的前置过程受到制约。电池在低温环境下不能完全充饱电，导致电池容量和寿命双双下降，而影响电池低温充电接受性能的主要因素是负极铅膏配方。

申请公布号为CN 103779557 A的专利文献公开了一种电动助力车用耐低温铅蓄电池负极铅膏，各成分的重量份数比为：铅粉1000份、浓度为1.3～1.4g/cm³硫酸75～81份、纯水105～120份、短纤维0.6～0.8份、硫酸钡6.0～7.0份、挪威木素1.0～1.5份、腐殖酸4.0～5.0份、乙炔黑3.0～5.0份、半炭化木屑1.0～1.5份。

木素和腐植酸可以提高电池的低温性能，避免负极板上硫酸铅钝化层的形成，从而阻止负极铅活性物质的进一步反应而降低容量，因此，负极铅膏配方中通常会添加这两种物质，但是通用的木素磺酸钠和腐植酸配方，仅能够满足蓄电池常用标准要求，难以满足低温性能要求高的蓄电池标准，例如起动蓄电池零下40℃标准及电动车零下20℃容量放电标准要求。

传统配方中的导电剂主要为炭黑、活性炭、石墨等，虽然上述材料成本低廉，但是存在分散度差、导电能力弱的问题。

另外，传统的铅膏和制工艺中，添加剂的混合及加入方式，简单粗糙，没有对添加剂进行科学预处理，导致添加剂功能没有完全释放出来，而且存在分散不均匀的问题。

上述问题导致生产的蓄电池低温能力差、活性物质利用率低、充电接受能力差，进而影响蓄电池的使用寿命。

因此需要研究一种新的添加剂配方、添加剂预处理方法及和膏方法，替代传统工艺，以满足蓄电池低温使用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐低温铅蓄电池负极铅膏，以满足蓄电池低温条件下的使用要求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种耐低温铅蓄电池负极铅膏，由铅粉、负极添加剂、水和合膏酸组成，以铅粉的重量份为100份计，所述负极添加剂的组成包括：硫酸锶或硫酸钡0.5-1.0份、木素磺酸钠0.1-0.15份、腐植酸0.4-0.8份、橡碗栲胶0.3-0.6份、合成糅剂0.6-1.2份、碳纳米管0.1-0.2份、纳米科琴黑0.05-0.1份、导电碳纤维0.1-0.15份、羟甲基纤维素钠0.1-0.5份。

所述合膏酸为密度为1.30-1.40g/cm³的硫酸溶液。上述配方中，以铅粉的重量份为100份计，合膏酸的添加量为5-10份；水的添加量为10-12份。

本发明在添加木素磺酸钠、腐植酸的基础上，加入橡碗栲胶和合成糅剂，合理配比，以提高蓄电池低温放电能力，以满足蓄电池零下40℃时的放电要求。