[发明专利]AGM起停电池用缓释复合添加剂及制备方法

说明书

AGM起停电池用缓释复合添加剂及制备方法，其特征在于利用天然的无机非金属盐(如硼硅酸盐等)材料制成的多空玻璃微珠吸附复合添加剂溶液；复合添加剂溶液是将无水硫酸钠、三氟甲烷磺酸、全氟丁基磺酸钾和硫酸溶液按重量比为0.8∶0.1∶0.1∶100互溶；使用方法是将吸附复合添加剂的多孔微珠填充在电池内的空隙处：作用一方面可以减缓极板在充放电过程中的膨胀变形和活性物质的软化脱落；同时还可以缓慢释放吸附状态下的溶液，补充电池在使用过程中电解液的损失，从而来大大提高AGM起停电池的循环耐久能力。

技术领域

本发明涉及一种AGM起停电池用缓释复合添加剂及制备方法，属于起停用铅酸蓄电池领域。

背景技术

铅酸蓄电池凭借其较高的性价比，在所有二次电池领域中占有举足轻重的地位。在所有水溶液的电源体系中，铅酸类蓄电池具有较高的工作电压，较好的大电流放电性能和高低温放电性能，且它不仅适合启动与储能，也适用于作为动力电池循环使用，因此铅酸电池能够广泛地应用在备用电源、起停电源和动力电源等各种应用领域。

铅酸蓄电池自19世纪发明至今已逾160年历史，技术路线与制造水平已日趋成熟，但起停铅酸蓄电池依旧存在一些制约使用的问题。起停铅酸蓄电池在使用过程中由于一直处于充放电过程，经常由于失水导致干涸失效，大大缩短了蓄电池的使用寿命。分析其主要原因是由于过充电导致水的分解，析出的氧气和氢气使电池内压增加，启动排气阀使气体排出电池壳体外，同时带出水和硫酸，这是造成电池失水、容量衰减直至寿命终止的一个最主要的原因。导致铅酸电池失效的另一个重要原因是极板在充放电过程中由于铅膏发生电化学反应发生膨胀收缩导致铅膏泥化甚至迁移，严重的板栅筋条受力变形甚至断裂，造成正负极板栅或者铅膏直接接触短路，最终使得整个电池损坏、寿命终止报废。

发明内容

本发明的目的是提供一种减缓极板软化与变形，解决在使用过程中因为环境温度高而快速失水问题的AGM起停电池用缓释复合添加剂。

本发明的技术方案是：采用硼硅酸盐制成的多空玻璃微珠吸附由无水硫酸钠、三氟甲烷磺酸、全氟丁基磺酸钾和硫酸溶液组成的复合添加剂。玻璃微珠直径在10～50微米之间。

本发明是提供AGM起停电池用吸附复合添加剂的多孔玻璃微珠。直径在几微米到几百微米之间的，体积内均匀分布有大量微孔的玻璃空心圆球称为多孔玻璃微珠，可以作为缓释吸附材料，其材料组成为能在强酸介质中稳定存在的无机非金属盐材料，如硼硅酸盐等。用玻璃微珠吸附含有一定配方比的复合添加剂(无水硫酸钠、三氟甲烷磺酸与全氟丁基磺酸钾的硫酸水溶液)，硫酸溶液的密度小于或等于1.28g/cm³；玻璃微珠吸附的溶液密度不大于电解液初始密度。

具体实施方式

将无水硫酸钠、三氟甲烷磺酸与全氟丁基磺酸钾溶解于1.270g/cm³(25℃)的硫酸溶液中，重量比为0.8∶0.1∶0.1∶100；此时溶液密度约为1.278g/cm³(25℃)左右，过程中进行搅拌，必要时进行一定程度的加热，确保添加剂完全溶解于硫酸溶液中；然后加入一定量的多孔玻璃微珠于其中，适当搅拌30min左右，然后真空环境中静置1h，使溶液能够足量吸附于玻璃微珠空隙中。

将用上述方法制备的含有复合添加剂的玻璃微珠填充在2只起停用6-QTF-70电池的所有空隙处，标记“试验1”与“试验2”，另外2只进行空白对比实验，标记“对比1”与“对比2”。其中，“试验1”与“对比1”进行低温起动能力试验与充电接受能力试验；“试验2”与“对比2”进行循环耐久能力试验；

检测设备：江苏金帆充放电测试仪。

试验温度：25±2℃

检测标准：采用GB/T5008.1-2013《起动用铅酸蓄电池第1部分：技术条件和试验方法》中第4.4条“低温起动能力”、第4.5条“充电接受能力”以及第4.8条“循环耐久能力”要求；