CN110600756A - 一种锌锰电池电解液的制备方法 - Google Patents

一种锌锰电池电解液的制备方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种锌锰电池电解液的制备方法，所述方法的具体步骤为：(1)首先将氯化铵与去离子水搅拌混匀，然后再加入氯化锌搅拌混匀，获得混合液；(2)在混合液中再次加入去离子水搅拌均匀以调节电液波美度；(3)在调节好电液波美度的混合液中加入KMnO4溶液搅拌混匀；(4)然后加入铜试剂溶液和镍试剂溶液，搅拌混匀；(5)最后加入锌粉，搅拌混匀，静置至溶液清澈即获得电解液。所述方法所制备锌锰电池电解液周期短，在静置3后所制备的电解溶液即可清澈，且获得的电解液中锌纯度高，这样就显著的减弱了锌锰电池自放电率，维持及延长了电池使用的寿命。

Description

一种锌锰电池电解液的制备方法
技术领域
本公开属于锌锰电池技术领域，具体涉及一种锌锰电池电解液的制备方法。
背景技术
锌锰电池目前仍然是消费量最大、应用最广泛的一次电池，但随着用电器具向高功率化发展，传统的锌锰电池已不能适应电器具更新的需要；因此，发达国家对传统电池的改良十分重视，以期达到延长其寿命周期的目的。
其中电解液制备的改良在电池改造中优为重要，现有锌锰电池用电解质是在电池厂经二次精制再配备电解液，需要从全国各地小型企业购进电池级氯化铵、氯化锌等原材料；电池生产企业再次提纯，即将原材料再分别进行加热、溶解、吊锌片、加锌粉、净化、过滤等一系列精制过程，再配制2-3中不同浓度的电解液(配制浆糊时还需向电解液中加汞0.1％左右)，在普遍的电池厂中制作电解液不添加任何试剂，只是用防腐布包住一些锌碎放在电解液中让其慢慢自然反应，其处理周期长，一般需要一个月时间左右，且这样的方法制作的电解液纯度不够，里面的杂质多，如(铁、镍等)会使电池自放电率比较高，缩短电池的使用寿命，而且处理成本高，电池企业每吨电解液处理成本约300-500元左右，设备、场地、流动资金占用大，给小型电池级原料厂、电池厂带来很大的困扰。
发明内容
本公开的目的是提供一种锌锰电池电解液的制备方法，以达到快速制备锌锰电池电解液的目的。
为实现上述目的，技术方案如下：
一种锌锰电池电解液的制备方法，所述方法的具体步骤为：
(1)首先将氯化铵与去离子水搅拌混匀，然后再加入氯化锌搅拌混匀，获得混合液；
(2)在混合液中再次加入去离子水搅拌均匀以调节混合液的波美度至30-31°；
(3)在调节好电液波美度的混合液中加入KMnO4溶液搅拌混匀；
(4)然后加入铜试剂溶液和镍试剂溶液，搅拌混匀；
(5)最后加入锌粉，搅拌混匀，静置至溶液清澈即获得电解液。
固体氯化铵与去离子水的添加比例为1：20。
固体氯化锌与去离子水的添加比例为1：4。
在制备的电解液中KMnO4的浓度为0.998ppm。
在制备的电解液中所铜试剂的浓度为1.3ppm。
在制备的电解液中镍试剂的浓度为1.3ppm。
所述步骤(5)中锌的浓度为500ppm。
所述KMnO4溶液的制备方法为：将KMnO4和去离子水按照1g：200mL的比例进行搅拌至完全溶解，所述去离子水的温度为60-100℃。
所述铜试剂溶液的制备方法为：将铜试剂和去离子水按照1g：200mL的比例进行搅拌至完全溶解，所述H2O的温度为70-100℃。
所述镍试剂溶液的制备为：将镍试剂加入到无水乙醇中溶解，其中镍试剂与无水乙醇的添加比例为1g：200mL。
本公开的有益效果是：提供了一种锌锰电池电解液的制备方法，所述方法所制备锌锰电池电解液周期短，在静置3后所制备的电解溶液即可清澈，且获得的电解液中锌纯度高，这样就显著的减弱了锌锰电池自放电率，维持及延长了电池使用的寿命，而且使用制备电解液所使用的设备简单一个塑胶桶即可，所使用的场地也小，这样就降低了处理成本低，进而减少了所用的流动资金。
具体实施方式
以下各步骤仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各步骤对本公开进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各步骤所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各步骤技术方案的范围。
实施例1
一种锌锰电池电解液的制备方法，所述方法的具体步骤为：
(1)首先将去离子水加入塑胶桶中，然后将固体氯化铵加入塑胶桶中搅拌混匀，然后在塑胶桶中再加入固体氯化锌搅拌混匀，获得混合液；
(2)在混合液中再次加入去离子水搅拌均匀以调节电液波美度至30°，其中在测定电液波美度时将混合液冷却后在进行测定；
(3)然后在调节好电液波美度为30°的混合液中加入KMnO4搅拌混匀，其中KMnO4的浓度为0.998ppm，KMnO4在加热中能更好的溶于水中，将KMnO4溶于H2O的方法为：将KMnO4和H2O按照1g：200mL的比例添加，然后加热搅拌均匀，其中加热的温度为80℃；
(4)然后加入铜试剂混匀，获得乳白色液体，然后在加入镍试剂，搅拌均匀，其中铜试剂的浓度为1.3ppm，将铜试剂溶于H2O的方法为：将铜试剂和H2O按照1g：200mL比例添加，然后加热搅拌均匀，其中加热的温度为90℃，其中镍试剂溶于乳白色液体的方法为：将镍试剂与无水乙醇按照1g：200mL比例添加，然后搅拌均匀，然后将溶于无水乙醇的镍试剂倒入到乳白色液体中搅拌均匀；
(5)最后加入锌粉，搅拌混匀，静置3天后溶液清澈即获得电解液；
其中固体氯化铵与去离子水的添加比例为1：20，固体氯化锌与去离子水的添加比例为1：4。
实施例2
一种锌锰电池电解液的制备方法，所述方法的具体步骤为：
(1)首先将去离子水加入塑胶桶中，然后将固体氯化铵加入塑胶桶中搅拌混匀，然后在塑胶桶中再加入固体氯化锌搅拌混匀，获得混合液，其中固体氯化铵与去离子水的添加比例为1：20，固体氯化锌与去离子水的添加比例为1：4；
(2)在混合液中再次加入去离子水搅拌均匀以调节电液波美度至31°，其中在测定电液波美度时将混合液冷却后在进行测定；
(3)然后在调节好电液波美度为31°的混合液中加入加入KMnO4搅拌混匀，其中KMnO4的浓度为0.998ppm，将KMnO4溶于H2O的方法为：将KMnO4和H2O按照1g：200mL的比例添加，然后加热搅拌均匀，其中加热的温度为60℃；
(4)然后加入铜试剂混匀，获得乳白色液体，然后在加入镍试剂，搅拌均匀，其中铜试剂的浓度为1.3ppm，将铜试剂溶于H2O的方法为：将铜试剂和H2O按照1g：200mL比例添加，然后加热搅拌均匀，其中加热的温度为70℃，其中镍试剂溶于乳白色液体的方法为：将镍试剂与无水乙醇按照1g：200mL比例添加，然后搅拌均匀，然后将溶于无水乙醇的镍试剂倒入到乳白色液体中搅拌均匀；
(5)最后加入锌粉，搅拌混匀，静置3天后溶液清澈即获得电解液；
其中固体氯化铵与去离子水的添加比例为1：20，固体氯化锌与去离子水的添加比例为1：4。
实施例3
一种锌锰电池电解液的制备方法，所述方法的具体步骤为：
(1)首先将去离子水加入塑胶桶中，然后将固体氯化铵加入塑胶桶中搅拌混匀，然后在塑胶桶中再加入固体氯化锌搅拌混匀，获得混合液；
(2)在混合液中再次加入去离子水搅拌均匀以调节电液波美度至30.5°，其中在测定电液波美度时将混合液冷却后在进行测定；
(3)然后在调节好电液波美度为30.5°的混合液中加入KMnO4搅拌混匀，其中KMnO4的浓度为0.998ppm，将KMnO4溶于H2O的方法为：将KMnO4和H2O按照1g：200mL的比例添加，然后加热搅拌均匀，其中加热的温度为100℃；
(4)然后加入铜试剂混匀，获得乳白色液体，然后在加入镍试剂，搅拌均匀，其中铜试剂的浓度为1.3ppm，将铜试剂溶于H2O的方法为：将铜试剂和H2O按照1g：200mL比例添加，然后加热搅拌均匀，其中加热的温度为100℃，其中镍试剂溶于乳白色液体的方法为：将镍试剂与无水乙醇按照1g：200mL比例添加，然后搅拌均匀，然后将溶于无水乙醇的镍试剂倒入到乳白色液体中搅拌均匀；
(5)最后加入锌粉，搅拌混匀，静置3天后溶液清澈即获得电解液；
其中固体氯化铵与去离子水的添加比例为1：20，固体氯化锌与去离子水的添加比例为1：4。

Claims (10)

1.一种锌锰电池电解液的制备方法，其特征在于，所述方法的具体步骤为：
(1)首先将氯化铵与去离子水搅拌混匀，然后再加入氯化锌搅拌混匀，获得混合液；
(2)在混合液中再次加入去离子水搅拌均匀以调节混合液的波美度至30-31°；
(3)在调节好电液波美度的混合液中加入KMnO4溶液，搅拌混匀；
(4)然后加入铜试剂溶液和镍试剂溶液，搅拌混匀；
(5)最后加入锌粉，搅拌混匀，静置至液体澄清后即获得电解液。
2.根据权利要求书1中所述的锌锰电池电解液的制备方法，其特征在于，所述氯化铵与去离子水的添加比例为1：20。
3.根据权利要求书1中所述的锌锰电池电解液的制备方法，其特征在于，所述氯化锌与去离子水的添加比例为1：4。
4.根据权利要求书1中所述的锌锰电池电解液的制备方法，其特征在于，在制备的电解液中KMnO4的浓度为0.998ppm。
5.根据权利要求书1中所述的锌锰电池电解液的制备方法，其特征在于，KMnO4溶液的制备方法为：将KMnO4和去离子水按照1g：200mL的比例添加，然后进行加热搅拌至完全溶解，所述加热的温度为60-100℃。
6.根据权利要求书1中所述的锌锰电池电解液的制备方法，其特征在于，在制备的电解液中铜试剂的浓度为1.3ppm。
7.根据权利要求书1中所述的锌锰电池电解液的制备方法，其特征在于，铜试剂溶液的制备方法为：将铜试剂和去离子水按照1g：200mL的比例添加，然后进行加热搅拌至完全溶解，所述加热的温度为70-100℃。
8.根据权利要求书1中所述的锌锰电池电解液的制备方法，其特征在于，在制备的电解液中镍试剂的浓度为1.3ppm。
9.根据权利要求书1中所述的锌锰电池电解液的制备方法，其特征在于，所述镍试剂溶液的制备方法为：将镍试剂和无水乙醇按照1g：200mL的比例添加，然后进行搅拌至完全溶解。
10.根据权利要求书1中所述的锌锰电池电解液的制备方法，其特征在于，在制备的电解液中锌的浓度为500ppm。
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