CN108023121A - 一种电解液添加剂及其制备方法 - Google Patents

一种电解液添加剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电解液添加剂，所述电解液添加剂包括以下原料：磷酸氢二钾，芒硝，聚丙烯酸钠，木质素，泛酸，明胶，氯化铁，顺丁烯二酸，低分子壳寡糖，盐酸水溶液，去离子水。采用本发明的电解液，能在不降低‑18℃低温高倍率放电性能的前提下，显著性提高现有富液管式动力以及富液平板动力铅酸蓄电池的充电接受能力20％以上，具有高效、毒性低、更环保、价格低廉、易于大规模工业化推广生产等优点。

Description

一种电解液添加剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及电解液技术领域，具体是一种电解液添加剂及其制备方法。
背景技术
动力蓄电池是电池中的一种，它的作用是能把有限的电能储存起来，在合适的地方使用。它的工作原理就是把化学能转化为电能。铅酸蓄电池是由三只或六只单格电池串联而成，每只单格电池的电压约2V，串联后蓄电池电压为6V或12V。其组成主要有极板、隔板、电解液、外壳、联条、接线柱等。极板是是蓄电池的核心部分，它由栅架和活性物质组成。栅架是由铅锑合金浇注而成，加锑的目的是提高机械强度和浇铸性能。活性物质主要由铅粉、添加剂与一定密度的的稀硫酸混合而成。为了防止相邻正负极板彼此接触而短路，正负极板之间要用隔板隔开。隔板的材料有木制、微孔橡胶和微孔塑料等。电解液是用纯净硫酸和纯净蒸馏水按一定比例配制而成的溶液。电解液比重在1.28左右。
动力铅酸蓄电池对充电接受能力和低温高倍率放电性能及循环寿命有较高的技术要求。提高充电接受能力和低温高倍率放电性能传统的途径有很多，但是最简单快捷、最实用的是方式是采用电解液添加剂进行改善。现有的添加剂种类繁多，效果也是参差不齐。有的虽然经济环保、价格低，但是效果较差，有的虽然有一定的效果，但是由于制备步骤繁琐，原料不易得，导致成本较高，还有的由于具有较大的毒性，使用危害大，且对环境造成不良影响。因此，市场亟需一种高效、环保、低成本的电解液添加剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电解液添加剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电解液添加剂，所述电解液添加剂包括以下原料：磷酸氢二钾，芒硝，聚丙烯酸钠，木质素，泛酸，明胶，氯化铁，顺丁烯二酸，低分子壳寡糖，盐酸水溶液，去离子水。
作为本发明进一步的方案：所述电解液添加剂包括以下重量份数的原料：磷酸氢二钾5-13份，芒硝6-11份，聚丙烯酸钠6-12份，木质素4-12份，泛酸6-11份，明胶3-5份，氯化铁1-3份，顺丁烯二酸4-8份，低分子壳寡糖5-8份，盐酸水溶液35-60份，去离子水30-45份。
作为本发明进一步的方案：所述电解液添加剂包括以下重量份数的原料：磷酸氢二钾8.6份，芒硝9份，聚丙烯酸钠10份，木质素8.5份，泛酸8.8份，明胶4份，氯化铁2.2份，顺丁烯二酸5.4份，低分子壳寡糖6.3份，盐酸水溶液43份，去离子水35份。
一种电解液添加剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将磷酸氢二钾与去离子水混合，充分搅拌至全部溶解；(2)再向上述溶液中加入盐酸水溶液、芒硝、聚丙烯酸钠、木质素，充分搅拌至全部溶解；(3)最后向上述所得溶液中加入泛酸、明胶、氯化铁、顺丁烯二酸、低分子壳寡糖，充分搅拌至全部溶解。
作为本发明进一步的方案：步骤(1)搅拌速度为100-200r/min；步骤(2)搅拌速度为125-225r/min；(3)搅拌速度为300-500r/min。
作为本发明进一步的方案：步骤(1)搅拌速度为175r/min；步骤(2)搅拌速度为188r/min；(3)搅拌速度为425r/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用本发明的电解液，能在不降低-18℃低温高倍率放电性能的前提下，显著性提高现有富液管式动力以及富液平板动力铅酸蓄电池的充电接受能力20％以上，具有高效、毒性低、更环保、价格低廉、易于大规模工业化推广生产等优点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种电解液添加剂，所述电解液添加剂包括以下重量份数的原料：磷酸氢二钾5份，芒硝6份，聚丙烯酸钠6份，木质素4份，泛酸6份，明胶3份，氯化铁1份，顺丁烯二酸4份，低分子壳寡糖5份，盐酸水溶液35份，去离子水30份。
一种电解液添加剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将磷酸氢二钾与去离子水混合，充分搅拌至全部溶解；(2)再向上述溶液中加入盐酸水溶液、芒硝、聚丙烯酸钠、木质素，充分搅拌至全部溶解；(3)最后向上述所得溶液中加入泛酸、明胶、氯化铁、顺丁烯二酸、低分子壳寡糖，充分搅拌至全部溶解。作为本发明进一步的方案：步骤(1)搅拌速度为100r/min；步骤(2)搅拌速度为125r/min；(3)搅拌速度为300r/min。
实施例2
一种电解液添加剂，所述电解液添加剂包括以下重量份数的原料：磷酸氢二钾13份，芒硝11份，聚丙烯酸钠12份，木质素12份，泛酸11份，明胶5份，氯化铁3份，顺丁烯二酸8份，低分子壳寡糖8份，盐酸水溶液60份，去离子水45份。
一种电解液添加剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将磷酸氢二钾与去离子水混合，充分搅拌至全部溶解；(2)再向上述溶液中加入盐酸水溶液、芒硝、聚丙烯酸钠、木质素，充分搅拌至全部溶解；(3)最后向上述所得溶液中加入泛酸、明胶、氯化铁、顺丁烯二酸、低分子壳寡糖，充分搅拌至全部溶解。作为本发明进一步的方案：步骤(1)搅拌速度为200r/min；步骤(2)搅拌速度为225r/min；(3)搅拌速度为500r/min。
实施例3
一种电解液添加剂，所述电解液添加剂包括以下重量份数的原料：磷酸氢二钾8.6份，芒硝9份，聚丙烯酸钠10份，木质素8.5份，泛酸8.8份，明胶4份，氯化铁2.2份，顺丁烯二酸5.4份，低分子壳寡糖6.3份，盐酸水溶液43份，去离子水35份。
一种电解液添加剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将磷酸氢二钾与去离子水混合，充分搅拌至全部溶解；(2)再向上述溶液中加入盐酸水溶液、芒硝、聚丙烯酸钠、木质素，充分搅拌至全部溶解；(3)最后向上述所得溶液中加入泛酸、明胶、氯化铁、顺丁烯二酸、低分子壳寡糖，充分搅拌至全部溶解。步骤(1)搅拌速度为175r/min；步骤(2)搅拌速度为188r/min；(3)搅拌速度为425r/min。
实施例4
一种电解液添加剂，所述电解液添加剂包括以下重量份数的原料：磷酸氢二钾6份，芒硝10份，聚丙烯酸钠7份，木质素11份，泛酸7份，明胶4.2份，氯化铁1.3份，顺丁烯二酸7份，低分子壳寡糖5.8份，盐酸水溶液55份，去离子水32份。
一种电解液添加剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将磷酸氢二钾与去离子水混合，充分搅拌至全部溶解；(2)再向上述溶液中加入盐酸水溶液、芒硝、聚丙烯酸钠、木质素，充分搅拌至全部溶解；(3)最后向上述所得溶液中加入泛酸、明胶、氯化铁、顺丁烯二酸、低分子壳寡糖，充分搅拌至全部溶解。作为本发明进一步的方案：步骤(1)搅拌速度为115r/min；步骤(2)搅拌速度为200r/min；(3)搅拌速度为325r/min。
实施例5
一种电解液添加剂，所述电解液添加剂包括以下重量份数的原料：磷酸氢二钾11份，芒硝7份，聚丙烯酸钠11份，木质素5份，泛酸10份，明胶3.2份，氯化铁2.6份，顺丁烯二酸5份，低分子壳寡糖7份，盐酸水溶液38份，去离子水41份。
一种电解液添加剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将磷酸氢二钾与去离子水混合，充分搅拌至全部溶解；(2)再向上述溶液中加入盐酸水溶液、芒硝、聚丙烯酸钠、木质素，充分搅拌至全部溶解；(3)最后向上述所得溶液中加入泛酸、明胶、氯化铁、顺丁烯二酸、低分子壳寡糖，充分搅拌至全部溶解。作为本发明进一步的方案：步骤(1)搅拌速度为185r/min；步骤(2)搅拌速度为135r/min；(3)搅拌速度为458r/min。
实验例
采用上述的实施例3所制备的添加剂，采用6-DG-180动力电池作为验证对象，测试添加上述复合电解液添加剂和现有添加剂前后下动力电池低温充电接受能力，测试方法具体如下：
a.将完全充电电池(5只/组)在–18℃环境中静置20h，然后在上述两种环境中用20A电流放电至电池组端电压达到51V终止，记录放出容量即为–18℃低温20A放电容量；
b.放电结束后在–18℃环境下按下列要求进行充电：1、采用市售智能二段式充电机进行充电，具体充电方法为：1档充电1小时，3档充电1小时，5档充电10小时；2、然后在上述两种环境中用20A电流放电至电池组端电压达到51V终止，记录放出容量即为–18℃低温20A放电容量；重复1～2步连续循环5次。
实验结果如下表所示：
项目 -18℃低温放电容量 -18℃低温充电容量
现行(1.1％硫酸钠) 63.24 68.89
添加实施例3添加剂 81.95 84.64
采用本发明的电解液，能在不降低-18℃低温高倍率放电性能的前提下，显著性提高现有富液管式动力以及富液平板动力铅酸蓄电池的充电接受能力20％以上，具有高效、毒性低、更环保、价格低廉、易于大规模工业化推广生产等优点。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1.一种电解液添加剂，其特征在于，所述电解液添加剂包括以下原料：磷酸氢二钾，芒硝，聚丙烯酸钠，木质素，泛酸，明胶，氯化铁，顺丁烯二酸，低分子壳寡糖，盐酸水溶液，去离子水。
2.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述电解液添加剂包括以下重量份数的原料：磷酸氢二钾5-13份，芒硝6-11份，聚丙烯酸钠6-12份，木质素4-12份，泛酸6-11份，明胶3-5份，氯化铁1-3份，顺丁烯二酸4-8份，低分子壳寡糖5-8份，盐酸水溶液35-60份，去离子水30-45份。
3.根据权利要求1所述的电解液添加剂，其特征在于，所述电解液添加剂包括以下重量份数的原料：磷酸氢二钾8.6份，芒硝9份，聚丙烯酸钠10份，木质素8.5份，泛酸8.8份，明胶4份，氯化铁2.2份，顺丁烯二酸5.4份，低分子壳寡糖6.3份，盐酸水溶液43份，去离子水35份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的电解液添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将磷酸氢二钾与去离子水混合，充分搅拌至全部溶解；（2）再向上述溶液中加入盐酸水溶液、芒硝、聚丙烯酸钠、木质素，充分搅拌至全部溶解；（3）最后向上述所得溶液中加入泛酸、明胶、氯化铁、顺丁烯二酸、低分子壳寡糖，充分搅拌至全部溶解。
5.根据权利要求4所述的电解液添加剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）搅拌速度为100-200r/min；步骤（2）搅拌速度为125-225r/min；（3）搅拌速度为300-500r/min。
6.根据权利要求4所述的电解液添加剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）搅拌速度为175r/min；步骤（2）搅拌速度为188r/min；（3）搅拌速度为425r/min。
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