起動型負(fù)板添加劑在電解液中的可溶性對電池早期失效的影響

1、起動型負(fù)板添加劑在電解液中的可溶性對電池早期失效的影響作者：陳玉松加入時間：200411514:21:05起動用鉛酸蓄電池負(fù)板添加劑對電池放電性能的影響是每一個電池設(shè)計者和工藝人員所必須關(guān)注的，選擇適當(dāng)?shù)呢?fù)板添加劑是一項相當(dāng)復(fù)雜的工作，它不僅直接關(guān)系到電池性能優(yōu)劣，甚至影響電池壽命，本文主要是對后者加以論述。有一時期據(jù)用戶反映，電池在使用一、二月后即失效，而這些退換電池被打開后，經(jīng)過檢查未發(fā)現(xiàn)任何故障，而對同批電池檢測又完全符合標(biāo)準(zhǔn)，這

2、兩種情況使我們非常困惑，無奈只能定義為“無名連電”。為何電池在測試過程未發(fā)現(xiàn)任何問題，而到用戶手中卻發(fā)生這些問題呢因此決定首先從返饋電池人手進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些電池大多由于汽車車況較差和放電較深，而且電解液顏色發(fā)紅。隨后我們對這些電池進(jìn)行補(bǔ)充電后，進(jìn)行放電，放電時我們對正、負(fù)極群分別進(jìn)行了鎘壓測試，最初我們認(rèn)為問題出在正板上，而實際情況恰恰相反，問題出在負(fù)板上，因此決定在負(fù)板上尋找原因。負(fù)板出現(xiàn)問題不外乎以下三部分：板柵、鉛粉、添加劑

3、，而前二者通過工藝參數(shù)檢查被排除在外，最后確定毛病出在添加劑上，只能從負(fù)板配方中的添加劑上尋找原因，當(dāng)時負(fù)板添加劑中有栲膠、硫酸鋇、乙炔黑、1、2酸、纖維、硫酸、水，在上述配方中只有栲膠是新進(jìn)的，其他為工廠車間通用產(chǎn)品沒有發(fā)現(xiàn)任何問題，原因可能就出在栲膠上。栲膠作為低溫起動電池負(fù)板膨脹劑被各蓄電池生產(chǎn)廠廣泛應(yīng)用，工藝要求蓄電池用栲膠主要成分是橡碗栲膠和少量花香果栲膠混合物，我們將車間用栲膠與專業(yè)生產(chǎn)廠家提供的樣品進(jìn)行比較，結(jié)果見表1，表

4、1栲膠名稱PH值隨溫度變化情況在水中溶解性隨電解液濃度情況顏色車間栲膠不變易溶濃度下降溶解度增加深黃色橡碗栲膠溫度升高PH值下降微溶濃度下降溶解度略有增加棕紅色花香果栲膠不變不溶濃度下降溶解度不變褐色通過對比和化驗，確定此栲膠非橡碗栲膠，問題可能出在栲膠上。蓄電池用負(fù)板添加劑要求非常穩(wěn)定，不能隨電池充放電變化而變化。作為負(fù)板膨脹劑的栲膠溶解度隨電解液變化應(yīng)當(dāng)是比較穩(wěn)定的，橡碗栲膠和少量花香果栲膠混合物具備這些條件，而車間用栲膠溶解度隨著

5、電解液密度下降而增加，甚至在水中可以完全溶解，由于這種栲膠溶解度變化的隨意性導(dǎo)致電池在汽車上使用產(chǎn)生一些不確定因素，如果電池在汽車使用過程中經(jīng)常過放電，當(dāng)電池過放電時電解液密度接近水的密度，此時栲膠溶解度加大，使負(fù)板中部分栲膠溶解到電解液中，隨著反復(fù)過放，栲膠大部分溶解在電解液中，負(fù)板失去作為膨脹劑的栲膠將變?yōu)橐粋€死板，這就是負(fù)板早期失效以及電解液發(fā)紅，電池整體失效原因。所以所謂無名連電，實際上就是電池負(fù)板早期失效。通過上述研究可見，負(fù)

6、板添加劑在電解液中的溶解度是影響電池性能不可忽略的主要問題。目前在蓄電池行業(yè)中廣泛采用的膨脹劑主要有：栲膠、腐植酸、橡木粉、木素磺酸鈉等，腐植酸、橡木粉的各項條件比較穩(wěn)定，而木素磺酸鈉卻存在著這方面問題，有些國產(chǎn)木素隨著硫酸電解液濃度下降溶解度增加，而從國外進(jìn)口的木素磺酸鈉在這方面影響較小，可見木素磺酸鈉對電池早期失效也有一定影響，目前有些生產(chǎn)膨脹劑廠家在生產(chǎn)木素磺酸鈉時加入一定量腐植酸以補(bǔ)嘗木素磺酸鈉在使用過程中損耗，但這些辦法是否影