CN105720311A - 一种消除铅酸蓄电池内置电解液气泡的方法 - Google Patents

一种消除铅酸蓄电池内置电解液气泡的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种消除铅酸蓄电池内置电解液气泡的方法，该方法工艺步骤如下：①往电解液中添加消泡剂，添加量为铅酸电池内置电解液质量的0.5%～1.5%；②在超声波作用下，将消泡剂均匀分散到电解液中，超声波作用时间至少30s；③按制作商品铅酸蓄电池质量要求，往壳内定量注入含有消泡剂的电解液。本发明在铅酸蓄电池内置电解液中添加微量消泡剂，并施加超声波作进一步分散混合。由于消泡剂的掺入，内置的电解液表面张力降低，在电池大电流充放电过程中电解液析出的微小气泡量少且易破。由于电解液中气泡少，有利于快速实现离子迁移和扩散，由此提高电池充放电性能并延长起停循环使用寿命。本发明适合用于各种容量铅酸蓄电池的制造。

Description

一种消除铅酸蓄电池内置电解液气泡的方法
技术领域
本发明涉及一种电解液均质方法，具体地讲，本发明涉及一种用于铅酸蓄电池的电解液均质方法，特别是一种消除铅酸蓄电池内置电解液气泡的方法，它属于电化学技术领域。
背景技术
随着科学技术进步和装备制造业能力提升，汽车节能减排技术已得到很大的发展和应用，大大减少对城市的污染。当今，城市集中度普遍高，汽车保有量大，再加上城市道路相对狭窄，汽车在密集且纵横交错的路上行驶要频繁作起、停操作，由此排放的尾气甚至大于正常行驶产生的尾气量。总的来说，汽车尾气已成为当今城市空气污染源之一。若在汽车起停阶段弃用燃油发动机，改用预置的由蓄电池提供能源的电机传动，就能够实现汽车起停阶段减排目的。此项技术实施前提条件就是配套的铅酸蓄电池，必须满足汽车起、停时大电流输出和循环寿命长的要求。可是，市售铅酸蓄电池达不到汽车起停阶段的耗能要求，其原因是内置的电解液在大电流充放电过程中产生微小气泡。频发的小气泡混在电解液中，气泡的存在一方面阻隔电解液流动扩散，另一方面影响离子迁移，从而影响铅酸蓄电池充、放电性能和起停循环使用寿命。
发明内容
本发明主要针对市售商品铅酸蓄电池内置电解液在大电流充、放电阶段易产生微小气泡的问题，提出一种消除铅酸蓄电池内置电解液气泡的方法，该方法操作简便、实用，在超声波的作用下内置的电解液得到充分混合，并加大离子扩散速度，从而提高大电流充电接受能力和放电性能，增加电池的起停循环使用寿命。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
一种消除铅酸蓄电池内置电解液气泡的方法，其改进之处在于：按以下工艺步骤进行：
①往电解液中添加消泡剂，添加量为铅酸电池内置电解液质量的0.5%～1.5%；
②在超声波作用下，将消泡剂均匀分散到电解液中，超声波作用时间至少30s；
③按制作商品铅酸蓄电池质量要求，往壳内定量注入含有消泡剂的电解液。
作为进一步改进方案，所述消泡剂为正庚醇。
作为进一步改进方案，所述超声波的使用频率为1.0×105～2.0×106Hz。
本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：
1、在常规电解液中添加微量消泡剂便捷，实施成本低廉；
2、电解液中添加的消泡剂在超声波作用下均匀分散，有利于得到均质的电解液；
3、消泡剂添加到电解液中起到降低表面张力的作用，使得电池充电过程中电解液析出的微小气泡量少易破，电解液中气泡少有利于快速实现离子迁移和扩散，由此提高电池充放电性能并延长起停循环使用寿命。
具体实施方式
下面根据具体实施例来进一步说明本发明。
本发明是一种消除铅酸蓄电池内置电解液气泡的方法，具体按以下工艺步骤进行：
①往电解液中添加消泡剂，添加量为铅酸电池内置电解液质量的0.5%～1.5%；
②在超声波作用下，将消泡剂均匀分散到电解液中，超声波作用时间至少30s；
③按制作商品铅酸蓄电池质量要求，往壳内定量注入含有消泡剂的电解液。
实施例1
本实施例制作的铅酸蓄电池是一种卷绕式起停电池，容量为50Ah，该容量的电池内蓄电解液400ml，首先往电解液中添加消泡剂，本实施例中消泡剂的添加量为电解液质量的0.5%，此例所用消泡剂为正庚醇。加入正庚醇之后施用超声波作分散混合，应用超声波时间为30s，频率为1.0×105Hz。然后按制作商品铅酸蓄电池质量要求，往壳内定量注入含有消泡剂的电解液。本实施例共制作样品10只电池，对比例取用市售相同规格的10只电池，在同时同路上线化成，在线测量电池容量均合格，下线后各取4只电池作大电流充放电对比试验，各取4只电池作大众方式的起停循环试验，剩余2只电池作为备样。本次对比试验所用测量仪器是一种μC—CF30微电脑循环充放电测试仪，电流精度±0.5%。具体试验结果如下：
1、大电流充放电性能试验
样品和对比例各取2只电池，首先放电50%，然后将待测电池一同放在0℃～2℃环境中静置8小时，取出待测电池作恒压14.4V/只充电，样品电池10分钟电流达到0.32C10A，而对比例电池10分钟仅为0.18C10A。试验结果表明，应用本发明的样品电池大电流充电接受能力比对比例电池大电流充电接受能力提升56%。
另取2只样品电池、2只对比例电池进行6C放电，所有电池放电至6V/只。试验结果如下：样品电池放电时间为153s，对比例电池放电时间为96s。从测试数据可知，应用本发明的样品电池显著提高了大电流放电接受能力。
2、起停循环试验
样品和对比例各取4只电池分别作串联连接，然后在起停方式下作循环对比试验。对比试验在25℃±2℃环境中进行，先以45A放电59s，300A放电1s，以恒压14V/单体，1min为1个小循环，每3600个小循环放为一个大循环，当放电电压小于7.2V/单体，电池寿命结束。试验结果如下：样品电池进行了18次大循环，放电末期终止电压仍然在9V以上。对比例电池进行了12次大循环，放电末期终止电压低于7.2V/单体，电池寿命终止。从测试数据可知，应用本发明的样品电池起停循环性能比对比例提高150%。
实施例2
本实施例制作的铅酸蓄电池是一种AGM平板式起停电池，容量为110Ah，该容量的电池内蓄电池解液1300ml，首先往电解液中添加消泡剂，本实施例中消泡剂的添加量为电解液质量的1.0%，此例应用的消泡剂也是正庚醇。加入正庚醇之后施用超声波作分散混合，应用超声波时间为40s，频率为1.0×106Hz。然后按制作商品铅酸蓄电池质量要求，往壳内定量注入含有消泡剂的电解液。
实施例3
本实施例制作的铅酸蓄电池是一种液体密封式起停电池，容量为样80Ah，该容量的电池内蓄电解液1200ml，根据内蓄电解液量添加1.5%的消泡剂，此例应用的消泡剂仍然是正庚醇。加入正庚醇之后施用超声波作分散混合，应用超声波时间为50s，频率为2.0×106Hz。
实施例2、3取样数量、试验项目和试验条件与实施例1完全相同，得到的应用技术效果同实施例1相似，所以这方面不再重复叙述。由于工艺参数有所调整，故测试结果有所不同，现归纳说明如下：
1、实施例2大电流充放电性能比对比例提升56%，起停循环性能比对比例提高109%。
2、实施例3大电流充放电性能比对比例提升83%，起停循环性能比对比例提高169%。
综上所述，本发明通过往电解液中添加微量消泡剂，并施加超声波作进一步分散混合。由于消泡剂的掺入，内置的电解液表面张力降低，在电池大电流充放电过程中大大减少电解液折出的微小气泡量，而且生成的气泡易破，由于电解液中气泡少，有利于快速实现离子迁移和扩散，由此提高电池充放电性能并延长起停循环使用寿命。

Claims (3)

1.一种消除铅酸蓄电池内置电解液气泡的方法，其特征在于：按以下工艺步骤进行：
①往电解液中添加消泡剂，添加量为铅酸电池内置电解液质量的0.5%～1.5%；
②在超声波作用下，将消泡剂均匀分散到电解液中，超声波作用时间至少30s；
③按制作商品铅酸蓄电池质量要求，往壳内定量注入含有消泡剂的电解液。
2.根据权利要求1所述的一种消除铅酸蓄电池内置电解液气泡的方法，其特征在于：所述消泡剂为正庚醇。
3.根据权利要求1所述的一种消除铅酸蓄电池内置电解液气泡的方法，其特征在于：所述超声波的使用频率为1.0×105～2.0×106Hz。
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