CN104538680B - 一种动力电池胶体电解液的制备方法 - Google Patents

一种动力电池胶体电解液的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种动力电池胶体电解液的制备方法,包括如下步骤:(1)制备胶体电解液母液,(2)制备复合添加剂,(3)配料,(4)制备电解液。本发明制备的动力电池胶体电解液,以特定组分和工艺配制具有高导电性的母液,以增加电解液离子传输速度,同时添加了复合添加剂以增强电解液活性剂电化学稳定性,因此当该电解液在用于铅酸二次电池时,具有较长的循环使用寿命。

Description

一种动力电池胶体电解液的制备方法
技术领域
本发明涉及一种动力电池胶体电解液的制备方法。
背景技术
铅酸蓄电池是应用历史最长、技术最成熟、成本最低廉的蓄电池,自发明以来,以其性能的稳定性和安全性占据着不可替代的地位,至今仍是二次电池的主流,应用范围十分广泛。但铅酸蓄电池比能量低、循环寿命短、充电效率较低,违背了未来社会高效、清洁、经济、安全的能源要求。胶体铅酸蓄电池具有运输方便、不漏酸、无酸雾、耗水慢、抑制极板腐蚀和变形、防止活性物质脱落、维护周期长等优点。
目前,随着我国铅酸蓄电池的产量逐年提高,铅酸蓄电池循环利用也在增加,特别是回炼电解铅数量猛增,现在市场较多的是铅锑合金体系的铅酸蓄电池,含有锑这一金属元素将增大蓄电池的自放电率,在室温条件下,合金中锑含量越多,电池开路电压下降越快,有些铅酸蓄电池搁置一个月,容量下降50%,搁置三个月,蓄电池已不能使用。特别是动力深循环型电池,过充过放更严重,产生此现象一个重要原因就是负极过度收缩引起。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种动力电池胶体电解液的制备方法,使用该方法制备的电解液,可以提高铅酸蓄电池的电化学循环稳定性。
为了实现上述目的,本发明提供一种动力电池胶体电解液的制备方法,包括如下步骤:
(1)制备胶体电解液母液
按照如下组分配比制备母液:
硫酸镁 5.5-7%
硫酸钾 3-4.5%
EDTA 0.5-0.1%
香兰素 1.5-2%
表面活性剂十二磺酸钠 0.2-0.5%
硫酸亚锡为 0.1-0.3%
其余为去离子水;
(2)制备复合添加剂
按重量份计,将下述物质机械混合,制成复合添加剂
甲氧基苯甲醛 15-20
乙酸蓝 10-12
硫酸铵 5-8
硫酸氢钠 2-5;
(3)配料
按如下重量份配料:
上述电解液母液 90-100
密度为1.30g/L的硫酸 40-45
上述复合添加剂 8-12
二氧化硅含量为15%的硅溶胶 5-6.5
(4)制备电解液
将上述硅溶胶加入上述母液中,加热到60-65℃,使用搅拌机以500-1000转/分的速度搅拌15-30分钟,再将上述复合添加剂加入到混合溶液中搅拌溶解并冷却至室温,然后缓慢加入硫酸,并以150-250转/分的速度搅拌冷却至室温制得动力电池胶体电解液。
本发明制备的动力电池胶体电解液,以特定组分和工艺配制具有高导电性的母液,以增加电解液离子传输速度,同时添加了复合添加剂以增强电解液活性剂电化学稳定性,因此当该电解液在用于铅酸二次电池时,具有较长的循环使用寿命。
具体实施方式
实施例一
按照如下组分配比制备母液:
硫酸镁 5.5%
硫酸钾 3%
EDTA 0.5%
香兰素 1.5%
表面活性剂十二磺酸钠 0.2%
硫酸亚锡为0.1%
其余为去离子水。
按重量份计,将下述物质机械混合,制成复合添加剂:
甲氧基苯甲醛 15
乙酸蓝 10
硫酸铵 5
硫酸氢钠 2。
按如下重量份配料:
上述电解液母液 90
密度为1.30g/L的硫酸 40
上述复合添加剂 8
二氧化硅含量为15%的硅溶胶 5。
将上述硅溶胶加入上述母液中,加热到60℃,使用搅拌机以500转/分的速度搅拌30分钟,再将上述复合添加剂加入到混合溶液中搅拌溶解并冷却至室温,然后缓慢加入硫酸,并以150转/分的速度搅拌冷却至室温制得动力电池胶体电解液。
实施例二
按照如下组分配比制备母液:
硫酸镁 7%
硫酸钾 4.5%
EDTA 0.1%
香兰素 2%
表面活性剂十二磺酸钠 0.5%
硫酸亚锡为 0.3%
其余为去离子水。
按重量份计,将下述物质机械混合,制成复合添加剂:
甲氧基苯甲醛 20
乙酸蓝 12
硫酸铵 8
硫酸氢钠 5。
按如下重量份配料:
上述电解液母液 100
密度为1.30g/L的硫酸 45
上述复合添加剂 12
二氧化硅含量为15%的硅溶胶 6.5。
将上述硅溶胶加入上述母液中,加热到65℃,使用搅拌机以1000转/分的速度搅拌15分钟,再将上述复合添加剂加入到混合溶液中搅拌溶解并冷却至室温,然后缓慢加入硫酸,并以250转/分的速度搅拌冷却至室温制得动力电池胶体电解液。
比较例
将分子式为SiOx(x=1.8) 、密度为50g/l、比表面积为1000m2/g的云胶粉50g均匀分散于400g去离子水中,形成云胶分散液。将聚合度为1700、醇解度为78%的聚乙烯醇2.0g以及分子量为1000的聚乙二醇醚4g溶于60g去离子水中配置添加剂水溶液。将720g硫酸溶于764g去离子水中得到稀硫酸溶液。最后将云胶分散液、添加剂水溶液及稀硫酸溶液混合均匀,得到2000g铅酸蓄电池用云胶电解液,
将上述实施例一、二以及比较例所得电解液分别加入相同规格铅酸蓄电池中测试。在测试温度为25℃下进行电性能测试,经测试该实施例一和二的的材料与比较例的产物相比,使用寿命提高60%以上。

Claims (1)

1. 一种动力电池胶体电解液的制备方法,包括如下步骤:
(1)制备胶体电解液母液
按照如下组分配比制备母液:
硫酸镁 5.5-7%
硫酸钾 3-4.5%
EDTA 0.5-0.1%
香兰素 1.5-2%
表面活性剂十二磺酸钠 0.2-0.5%
硫酸亚锡为 0.1-0.3%
其余为去离子水;
(2)制备复合添加剂
按重量份计,将下述物质机械混合,制成复合添加剂
甲氧基苯甲醛 15-20
乙酸蓝 10-12
硫酸铵 5-8
硫酸氢钠 2-5;
(3)配料
按如下重量份配料:
上述电解液母液 90-100
密度为1.30g/L的硫酸 40-45
上述复合添加剂 8-12
二氧化硅含量为15%的硅溶胶 5-6.5
(4)制备电解液
将上述硅溶胶加入上述母液中,加热到60-65℃,使用搅拌机以500-1000转/分的速度搅拌15-30分钟,再将上述复合添加剂加入到混合溶液中搅拌溶解并冷却至室温,然后缓慢加入硫酸,并以150-250转/分的速度搅拌冷却至室温制得动力电池胶体电解液。
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