[发明专利]一种耐低温的蓄电池电解液及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201810214743.7 申请日: 2018-03-15
公开(公告)号: CN108336422B 公开(公告)日: 2020-03-31
发明(设计)人: 程艳青;熊正林;方明学;陆辉;刘海凤 申请(专利权)人: 天能电池集团股份有限公司
主分类号: H01M10/08 分类号: H01M10/08
代理公司: 杭州天勤知识产权代理有限公司 33224 代理人: 沈自军
地址: 313100 *** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 低温 蓄电池 电解液 及其 制备 方法
【说明书】:

本发明公开了一种耐低温的蓄电池电解液及其制备方法,属于蓄电池制造技术领域。所述蓄电池电解液,以质量百分比计,组成包括:水60‑65%、硫酸30~35%、单宁0.1~0.5%、木素磺酸镁0.05~0.3%、亚硫酸锂0.02~0.1%、硫酸亚锡0.02~0.1%、聚环氧琥珀酸或者聚环氧琥珀酸钠3~10%、羟甲基纤维素0.05~0.3%。本发明在电解液中添加降低极板硫酸盐化的新成分聚环氧琥珀酸或者聚环氧琥珀酸钠来减缓负极添加剂中木素成分的使用失效,提高蓄电池的寿命,同时增加蓄电池的低温性能;本发明换一种方式在蓄电池中添加蓄电池专用单宁,来提高蓄电池的低温性能,添加木素磺酸镁及金属盐成分,来避免蓄电池枝晶短路和极板硫酸盐化。

技术领域

本发明涉及蓄电池制造技术领域,具体涉及一种耐低温的蓄电池电解液及其制备方法。

背景技术

铅酸蓄电池使用过程中大多情况下达不到预期使用寿命,主要问题为容量提前衰减和失效,影响铅酸蓄电池寿命的一个主要原因是:极板硫酸盐化,即在极板上生成白色坚硬的硫酸铅结晶,充电时又非常难于转化为活性物质,简称为“硫酸盐化”。简单而论,就是铅酸蓄电池的极板被硫酸铅晶体覆盖,导致电池容量下降或功能衰退。

生成这种硫酸铅的原因是过放电或放电后长期放置,硫酸铅微粒在电解液中溶解,呈饱和状态,这些硫酸铅在温度低时重新结晶,即硫酸铅的析出,析出的硫酸铅粒子在一次又一次地因温度变动而生长、发展,使结晶粒增大,这种硫酸铅的导电性不良、电阻大,溶解度和溶解速度又很小,充电时恢复困难,因而成为容量降低和寿命缩短的原因,在储能和启停方面使用的蓄电池表现尤为突出。

电解液作为电池的重要组成部分,在铅酸蓄电池的正、负极之间起着输送金属离子的作用,号称铅酸蓄电池的“血液”。它对电池的比容量、工作温度范围、循环效率和安全性能等至关重要的作用;选择合适的电解液是获得高能量密度、长循环寿命和安全性良好的铅酸蓄电池的关键,因此在开发出满足铅酸蓄电池需求的电解液非常重要。

申请公布号为CN105680102A的专利文献公开了铅酸蓄电池石墨烯电解液,包括:石墨烯水溶液、硫酸盐、硫酸亚锡、硅溶胶、羧甲基纤维素钠,余量为硫酸溶液。该配方中采用石墨烯水溶液增加电解液的流动活性,增加电解液与活性物质的反应能力,增加电极表面的活化能,减少铅表面的硫酸铅膜对电子传导的阻碍,增加氧循环效率,减少大颗粒的硫酸盐化,延长深循环的使用寿命。

近几年,很多蓄电池性能指标加大了对低温性能的考核,欧洲标准及国家标准中对低温性能要求越来越严格,例如起动蓄电池国家标准国标GB/T5008-2013中增加了对低温零下29℃的检测,动力电池国家标准中低温下容量检测由-15℃检测调整到了-20℃温度下进行容量检测,从生产标准层面加大了对低温性能要求,以适应愈来愈苛刻的市场需求。

因此,如何对蓄电池进行改进以改善目前极板硫酸盐化造成的寿命提前终结的问题并符合低温性能的高标准要求,是蓄电池行业面临的研究课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐低温的蓄电池电解液,以解决现有技术中的蓄电池低温性能差、极板硫酸盐化造成使用寿命短的问题。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种耐低温的蓄电池电解液,以质量百分比计,组成包括:水60-65%、硫酸30~35%、单宁0.1~0.5%、木素磺酸镁0.05~0.3%、亚硫酸锂0.02~0.1%、硫酸亚锡0.02~0.1%、聚环氧琥珀酸或者聚环氧琥珀酸钠3~10%、羟甲基纤维素0.05~0.3%。

所述单宁采用蓄电池专用栲胶。通常蓄电池专用单宁作为低温蓄电池负极板添加剂使用,由于单宁只吸附在金属铅的表面上,而不会吸附在新形成的硫酸铅晶体表面上,使负极板参与反应的活性物质的有效面积得到保证,从而减缓负极板的钝化,并且提高低温蓄电池的使用性能。本发明换一种方式将单宁添加在电解液中,来提高蓄电池的低温性能。

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