一種鉛酸電池用改性木鈉的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鉛酸電池添加劑領域，具體涉及一種鉛酸電池用改性木鈉的制備方 法。 技術背景
[0002] 木素、木納作為有機膨脹劑，可以吸附一定量的鉛離子，能夠有效防止負極板表面 的收縮和延緩負極硫酸鉛鈍化的發生，進而有效的提高電池的低溫性能，因此成為鉛酸電 池負極中必不可少的添加劑。木素雖然在水中、低密度電解液中溶解性小，但其對電池低 溫性能卻不太理想；木素磺酸鈉在各種木素及其衍生物中被認為是改善電池低溫性能最好 的，但是其存在水中全溶、低密度電解液中溶解性高等缺點，因此導致其在極板中的有效含 量減少，使電池低溫性能下降，尤其是經過高溫運行的電池。因此開發一種在水中及酸中溶 解性小，且對電池低溫性能無不利影響的改性有機膨脹劑顯得極其重要。
【發明內容】
[0003] 本發明了提供了一種鉛酸電池用改性木鈉的制備方法，制得在水中及酸中溶解性 均很小，且改善電池低溫性能極佳的改性木鈉。
[0004] 本發明通過以下技術方案實現： 一種鉛酸電池用改性木鈉的制備方法，包括以下步驟， (1) 取重量份1 :20~30木素磺酸鈉溶于水中，攪拌至充分溶解，然后緩慢加入重量份 為木素磺酸鈉重量份的20%~30%的NaOH或K0H，繼續攪拌至完全溶解； (2) 將上述溶液攪拌加熱至50~60°C保溫，然后依次緩慢加入溶液體積2%~3%的雙 氧水和1%~2%的質量濃度98%濃硫酸，持續攪拌，反應3~5min后，向溶液中加入重量份 為木素磺酸鈉重量份30%~40%的Na2S03，持續攪拌，反應70~90min后，停止加熱攪拌， 靜置冷卻； (3) 待上述溶液恢復至室溫后，進行抽濾或離心處理，收集濾渣，干燥，研磨，過篩，得改 性木鈉。
[0005] 本發明進一步改進方案是：所述濾渣置于120°C~140°C恒溫干燥箱中干燥4h以 上。
[0006] 本發明更進一步改進方案是：研磨后的產品過200目篩。
[0007] 本發明有益效果： 本發明制備方法簡單可行、無污染、成本低；改性木鈉具有比表面積大、易于分散、浸潤 性好、低溫吸附、PH響應范圍廣、低PH吸附量高、酸中微溶、對Pb2+吸附性強等特點。作為 負極添加劑使用，與現有酸中微溶木素相比，電池低溫放電容量可提高20%;耐高溫性強， 改性木鈉集普通木素微溶性和改性前木素磺酸鈉低溫性能最佳的雙優點，尤其適用于電解 液密度低、酸量大的電池。
【附圖說明】
[0008] 圖1為實施例1-3改性木鈉在不同溫度下對酸性溶液中對Pb2+的吸附量圖。
[0009] 圖2為實施例1-3改性木鈉與微溶木素在25°C時不同PH值酸性溶液中對Pb2+的 吸附量對比圖。
【具體實施方式】
[0010] 實施例1 (1) 取重量份1 :30木素磺酸鈉溶于水中，攪拌至充分溶解，然后緩慢加入重量份為木 素磺酸鈉重量份的20%的NaOH，繼續攪拌至完全溶解； (2) 將上述溶液倒入三口圓底燒瓶中，攪拌加熱至50°C保溫，然后依次緩慢加入溶液體 積2%的雙氧水和溶液體積1%的質量濃度98%濃硫酸，持續攪拌，反應3min后，向溶液中加 入重量份為木素磺酸鈉重量份30%的Na2S03，持續攪拌，反應70min后，停止加熱攪拌，靜置 冷卻； (3) 待上述溶液恢復至室溫后，進行抽濾處理，收集濾渣，將濾渣置于120°C恒溫干燥箱 中干燥4h以上，研磨，過篩200目篩，得改性木鈉A。
[0011] 實施例2 (1) 取重量份1 :25木素磺酸鈉溶于水中，攪拌至充分溶解，然后緩慢加入重量份為木 素磺酸鈉重量份的25%的NaOH，繼續攪拌至完全溶解； (2) 將上述溶液倒入三口圓底燒瓶中，攪拌加熱至55°C，然后依次緩慢加入溶液體積 2. 5%的雙氧水和溶液體積1. 5%的質量濃度98%濃硫酸，持續攪拌，反應4min后，向溶液中 加入重量份為木素磺酸鈉重量份35%的Na2S03，持續攪拌，反應80min后，停止加熱攪拌，靜 置冷卻； (3) 待上述溶液恢復至室溫后，進行抽濾處理，收集濾渣，將濾渣置于130°C恒溫干燥箱 中干燥4h以上，研磨，過篩200目篩，得改性木鈉B。
[0012] 實施例3 (1) 取重量份1 :20木素磺酸鈉溶于水中，攪拌至充分溶解，然后緩慢加入重量份為木 素磺酸鈉重量份的30%的K0H，繼續攪拌至完全溶解； (2) 將上述溶液倒入三口圓底燒瓶中，攪拌加熱至60°C，然后依次緩慢加入溶液體積 3%的雙氧水和溶液體積2%的質量濃度98%濃硫酸，持續攪拌，反應5min后，向溶液中加入 重量份為木素磺酸鈉重量份40%的Na2S03，持續攪拌，反應90min后，停止加熱攪拌，靜置冷 卻； (3) 待上述溶液恢復至室溫后，進行抽濾處理，收集濾渣，將濾渣置于140°C恒溫干燥箱 中干燥4h以上，研磨，過篩200目篩，得改性木鈉C。
[0013] 性能測試： (一）將實施例1、2、3所得改性木鈉A、B、C在不同溫度下對酸性溶液（PH=2)中Pb2+的 吸附量，見圖1 ; 由圖1可以看出，在比較低的PH酸溶液中，隨著溫度的升高，改性木鈉對溶液中鉛離子 的吸附量逐漸減少，說明此種改性木鈉具有負溫度響應特性，適合低溫電池用。
[0014](二）將實施例1、2、3所得改性木鈉A、B、C及另一種微溶木素在25°C時不同PH值 酸性溶液中對Pb2+的吸附量進行比較，見圖2 ; 由圖2可以看出，與原有微溶木素相比，改性木鈉具有更寬的PH響應范圍，在較低的PH下（PH=2、3)時吸附量明顯增強，適合做為鉛酸電池添加劑用。
[0015](三）負板中添加微溶木素、改性前木素磺酸鈉及改性后木鈉的電池初始性能如表 1所示。
[0016] 表1負板中添加木素及不同木鈉的電池性能比較表
【主權項】
1. 一種鉛酸電池用改性木軸的制備方法，其特征在于：包括w下步驟， 取重量份1 ;20~30木素賴酸軸溶于水中，攬拌至充分溶解，然后緩慢加入重量份為木 素賴酸軸重量份的20%~30%的化OH或KOH，繼續攬拌至完全溶解； 將上述溶液攬拌加熱至50~6(TC保溫，然后依次緩慢加入溶液體積2%~3%的雙氧水 和1%~2%的質量濃度98%濃硫酸，持續攬拌，反應3~5min后，向溶液中加入重量份為木 素賴酸軸重量份30%~40%的Na2S03,持續攬拌，反應70~90min后，停止加熱攬拌，靜置 冷卻； 待上述溶液恢復至室溫后，進行抽濾或離也處理，收集濾渣，干燥，研磨，過篩，得改性 木軸。
2. 根據權利要求1所述的一種鉛酸電池用改性木軸的制備方法，其特征在于；所述濾 渣置于12(TC~14(TC恒溫干燥箱中干燥化W上。
3. 根據權利要求1所述的一種鉛酸電池用改性木軸的制備方法，其特征在于；研磨后 的產品過200目篩。
【專利摘要】本發明公開了一種鉛酸電池用改性木鈉的制備方法，對木素磺酸鈉進行改性處理。改性后木鈉具有比表面積大、易于分散、浸潤性好、低溫吸附、PH響應范圍廣、低PH吸附量高、酸中微溶、對Pb2+吸附性強等特點。作為負極添加劑使用，與現有酸中微溶木素相比，電池低溫放電容量可提高20%；耐高溫性強，改性木鈉集普通木素微溶性和改性前木素磺酸鈉低溫性能最佳的雙優點，尤其適用于電解液密度低、酸量大的電池。而且本發明制備方法簡單可行、無污染、成本低。
【IPC分類】H01M4-62
【公開號】CN104659369
【申請號】CN201510081694
【發明人】周燕, 陳飛, 方明學, 趙冬冬, 馬換玉, 劉松
【申請人】天能集團江蘇科技有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年3月26日