铅酸蓄电池负极中有机膨胀剂的定量分析及应用

作者:陈小川;林永兴 刊名:蓄电池 上传者:周辉

【摘要】通过采用化学提纯方法,结合UV-Vis光谱仪,测量了铅酸蓄电池负极中木素磺酸钠的含量。在模拟电池充电条件下,分析了负极中微量木素磺酸钠的化学稳定性及其可能的变化。结果显示,木素磺酸钠(Vanisperse-A)在电池运行初期阶段就开始被还原降解,丧失了和金属铅的络合能力。

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1 前言 随着铅酸蓄电池应用领域的扩大, 人们对其电性能的要求越来越高。在改善铅酸蓄电池电性能方面, 木素磺酸钠、木素和腐植酸已经被实践证明是非常有效的负极活性物质添加剂。木素类有机膨胀剂有提高电池的低温起动能力和增加蓄电池的充放电循环寿命等作用[1-2]。进一步的研究表明[3]有机膨胀剂的加入, 增加了负极活性物质的比表面积, 抑制海绵状铅的再结晶收缩, 稳定了活性物质的多孔结构。另外还有人从有机膨胀剂的分子结构入手, 探讨膨胀剂分子结构上的官能团和电池性能的关系, 总结出一些有意义的结果。比如, 挪威的 Bernt O. Myrold 专门研究了木素磺酸钠盐在各种铅化合物颗粒表面上的吸附现象[4]。尽 管如此, 由于目前使用的有机膨胀剂结构复杂, 成分多变, 表征这些有机膨胀剂分子的手段又不精确, 造成对有机膨胀剂作用机理的认识不十分清楚。在改善铅酸蓄电池性能的研究过程中, 这种现状在一定程度上增加了添加有机膨胀剂的盲目性。 本文尝试利用 UV-Vis 吸收光谱技术和比色原理, 测量木钠 ( Vanisperse-A) 在水溶液中的浓度。并在模拟铅酸蓄电池的负极充电过程的条件下, 研究了负极板活性物质中 Vanisperse-A 的化学稳定性以及阴极不定期还原降解过程。 2 试验条件与测试方法 2.1 原料: 氧化铅粉末, 氧化度 72~75 %; 木素磺酸钠 ( 简称木钠) : 挪威产, 牌号 Vanisperse-A; 硫酸: 化学纯。 2.2 模拟电解实验条件 铅酸蓄电池负极中有机膨胀剂的定量分析及应用 陈小川, 林永兴 ( 中科院固体物理研究所, 安徽 合肥 230031) 摘要: 通过采用化学提纯方法, 结合 UV- Vis光谱仪, 测量了铅酸蓄电池负极中木素磺酸钠的含量。在模拟电池充电条件下, 分析了负极中微量木素磺酸钠的化学稳定性及其可能的变化。结果显示, 木素磺酸钠( Vanisperse- A) 在电池运行初期阶段就开始被还原降解, 丧失了和金属铅的络合能力。关键词: 铅酸蓄电池; 木素磺酸钠; 光谱分析; 电化学 中图分类号:TM912.9 文献标识码:B 文章编号:1006 - 0847(2008)01 - 0028 - 03 Chemical stability of organic expander in the negative plate of lead- acid batteries CHENXiao-chuan, LINYong-xing (Institute of Solid State Physics,Chinese Academy of Sciences,Hefei Anhui 230031,China) Abstract: Togain more understandingofthe organic expander performance in negative plate analysis was made for the amount of lignosulphonate left in the negative plate of lead-acid battery with UV-Visible Spectroscopy. The result shows that the chemical structure oflignosulphonate (Vanisperse-A) will change in the initial discharge-charge process of lead

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