CN103682474A - 一种碱性电池电解液的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碱性电池电解液的制备方法，包括如下步骤：（1）将KOH、LiOH、NaOH、ZnO、Na2Zn(OH)4以及去离子水溶解并搅拌后，形成碱总浓度为5-8mol/L的基础溶液；（2）将占所述基础溶液质量1-3%的电解液添加剂加入到所述基础溶液；（3）加热并搅拌，制得碱性电池电解液。本发明通过聚合物添加剂，极大降低了电解液溶剂对碱性锌电极的腐蚀，通过无机添加剂提高了电解液的活性，增加了电解液的导电性。

Description

一种碱性电池电解液的制备方法
技术领域
本发明涉及碱性电池制备领域，尤其涉及一种电导率高、成本低、循环性能好的碱性电池电解液的制备方法。
背景技术
碱性锌电池具有性价比高、功率高、成本低、使用方便等特点，被广泛用于民用电器。在以锌作为负极的碱性电池体系中，电池电解液的性能决定了电池体系的储能量和能量密度。而长时间的电贮存后碱性锌电池会出现锌电极溶解和隔膜降解从而导致电池电性能和绝缘电阻下降，最终致使电池失效。
因此，需要通过对电解液组分及添加剂成分进行适当调整，提出一种电导率高、成本低、循环性能好的碱性电池电解液，以改善碱性锌电池的性能和寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种碱性电池电解液的制备方法，通过对电解液组分及添加剂成分进行适当调整，以制备具有电导率高、成本低、循环性能好的碱性电池电解液。
为了实现上述目的，本发明提供了一种碱性电池电解液的制备方法，包括如下步骤：（1）将KOH、LiOH、NaOH、ZnO、Na2Zn(OH)4以及去离子水溶解并搅拌后，形成碱总浓度为5-8mol/L的基础溶液，其中，KOH的质量分数为10-16、LiOH的质量分数为1-1.6、NaOH的质量分数为2-2.5，Na2Zn(OH)4的质量分数为0.5-1，其余为去离子水；（2）将占所述基础溶液质量1-3%的电解液添加剂加入到所述基础溶液，其中所述电解液添加剂的组分按质量比为：1-3的聚丙烯酸酯、0.5-1的聚乙二醇、1-2的聚丙烯酰胺、0.1-0.5的碳酸锌、0.2-0.5的硼酸钠、0.05-0.1的钨酸锂；（3）加热并搅拌，制得碱性电池电解液。
其中，所述聚丙烯酸酯为聚丙烯酸C1～4烷基酯。
其中，所述聚丙烯酰胺为聚丙烯酰C1～4烷基胺。
采用本发明的制备方法制备的碱性电池电解液，通过聚合物添加剂，极大降低了电解液溶剂对碱性锌电极的腐蚀，通过无机添加剂提高了电解液的活性，增加了电解液的导电性，具有电导率高、成本低、循环性能好的特性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明提供的碱性电池电解液的制备方法做详细说明。实施例一
形成基础溶液
将KOH、LiOH、NaOH、ZnO、Na2Zn(OH)4以及去离子水溶解并搅拌后，形成碱总浓度为5mol/L的基础溶液。本实施例中，基础溶液的各成分的质量份为：KOH为10、LiOH为1、NaOH为2，ZnO为1、Na2Zn(OH)4为0.5，其余为去离子水。
在基础溶液中添加电解液添加剂
将占所述基础溶液质量1%的电解液添加剂加入到所述基础溶液。所述电解液添加剂包括：聚丙烯酸酯、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、碳酸锌、硼酸钠以及钨酸锂。本实施例中，所述电解液添加剂各组分的质量份为：聚丙烯酸酯为1、聚乙二醇为0.5、聚丙烯酰胺为1、碳酸锌为0.1、硼酸钠为0.2、钨酸锂为0.05。其中，聚丙烯酸酯可以采用聚丙烯酸C1～4烷基酯、聚丙烯酰胺可以采用聚丙烯酰C1～4烷基胺。
制得碱性电池电解液
将添加了电解液添加剂的基础溶液加热并搅拌，制得碱性电池电解液。
实施例二
形成基础溶液
将KOH、LiOH、NaOH、ZnO、Na2Zn(OH)4以及去离子水溶解并搅拌后，形成碱总浓度为5mol/L的基础溶液。本实施例中，基础溶液的各成分的质量份为：KOH为16、LiOH为1.6、NaOH为2.5，ZnO为1.9、Na2Zn(OH)4为0.8，其余为去离子水。
在基础溶液中添加电解液添加剂
将占所述基础溶液质量3%的电解液添加剂加入到所述基础溶液。本实施例中，所述电解液添加剂各组分的质量份为：聚丙烯酸酯为3、聚乙二醇为1、聚丙烯酰胺为2、碳酸锌为0.5、硼酸钠为0.5、钨酸锂为0.1。
制得碱性电池电解液
将添加了电解液添加剂的基础溶液加热并搅拌，制得碱性电池电解液。
将实施例一和二制备得到的电解液及现有电解液分别用于碱性锌-镍电池的性能检测如表1所示。
现有电解液 实施例一 实施例二
常温充放电容量 1500mAh 1590mAh 1650mAh
使用寿命 2-3年 3-4年 3-4年
表1：电池性能检测结果
以上所述仅是本发明的优选实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种碱性电池电解液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将KOH、LiOH、NaOH、ZnO、Na2Zn(OH)4以及去离子水溶解并搅拌后，形成碱总浓度为5-8mol/L的基础溶液，其中，KOH的质量分数为10-16、LiOH的质量分数为1-1.6、NaOH的质量分数为2-2.5，Na2Zn(OH)4的质量分数为0.5-1，其余为去离子水；
（2）将占所述基础溶液质量1-3%的电解液添加剂加入到所述基础溶液，其中所述电解液添加剂的组分按质量比为：1-3的聚丙烯酸酯、0.5-1的聚乙二醇、1-2的聚丙烯酰胺、0.1-0.5的碳酸锌、0.2-0.5的硼酸钠、0.05-0.1的钨酸锂；
（3）加热并搅拌，制得碱性电池电解液。
2.根据权利要求1所述的碱性电池电解液的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯酸酯为聚丙烯酸C1～4烷基酯。
3.根据权利要求1所述的碱性电池电解液的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺为聚丙烯酰C1～4烷基胺。
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C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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