[發明專利]一種酸性鋅單液流儲能電池

無效

• 申請號: 201110102060.0
• 申請日: 2011-04-22
• 公開（公告）號: CN102201590A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 潘軍青;賈旭;孫艷芝;程杰;楊裕生
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18;H01M8/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種酸性鋅單液流儲能電池，其特征在于酸性鋅單液流儲能電池是由一個或者多個可以同時泵進行電解液充滿或者利用重力作用來排空電解液的電池單體串聯而成電堆，其電池單體包含電沉積鋅的復合電極為負極，耐低酸度的二氧化鉛為正極，含有緩蝕作用的復合酸性硫酸鋅溶液為電解液，以及電解液儲罐、輸送泵和相關管道組成。

2.根據權利要求書1所述的鋅酸性單液流儲能電池的特征在于，在電池組的工作過程中采用輸液泵將電解液輸送到電池單體中進行電化學反應，并通過相關管路形成循環回路，而在電池儲存過程中電池單體內部中的電解液利用重力作用進行排空，回流到儲液罐進行儲存處理。

3.根據權利要求書1所述的酸性鋅單液流儲能電池的電沉積鋅的復合負極特征在于該電極包含了耐腐蝕和低析氫速率的電極基體和電沉積鋅層，其中電極基體可以采用特定的含鉛黃銅合金（合金金屬的質量百分比Zn:Cu:Pb=30:65:5）為基底材料，然后在其表面電鍍上0.005-0.02mm厚的鉛，再在其表面電鍍上既耐酸腐蝕又具有良好導電性的鉛-銦-錫-銅合金，其鍍層成份的質量百分含量為85:2:9:4，或者也可以采用耐酸性腐蝕的膨脹石墨和聚乙烯塑料在高溫（110-240℃）下擠壓成型形成具有導電作用的基體材料，導電基體材料也可以采用0.5-2mm厚的塑料在其表面采用化學法鍍上一層0.001-0.009mm厚的金屬銅，然后在其表面電鍍上既耐酸腐蝕又具有良好導電性的鉛-銦-錫-銅合金，其鍍層成份的質量百分含量為85:2:9:4，最后上述三種基體材料在含有緩蝕作用的復合酸性硫酸鋅電解液中進行電沉積反應，電沉積0.5-3.5mm厚的電解鋅層，即得到復合鋅負極。

4.根據權利要求書1所述的酸性鋅單液流儲能電池的耐低酸度的二氧化鉛電極的特征是以α-二氧化鉛為主體，β-二氧化鉛為輔助成分，其中α-二氧化鉛由氫氧化鉛或者氧化鉛在堿性NaOH溶液中由陽極電沉積或者NaClO氧化得到，其中α-二氧化鉛占正極活性物質的質量百分比的45-95%，β-二氧化鉛占正極活性物質質量百分比的5-45%，硫酸鉛占正極活性物質質量百分比的5-10%。

5.根據權利要求書1所述的酸性鋅單液流儲能電池的復合電解液為H₂SO₄、ZnSO₄和多元添加劑的復合水溶液，其中電解液中H₂SO₄的質量濃度控制在10-50%之間，ZnSO₄的質量濃度控制在0.1-15%之間，多元添加劑的質量濃度控制在0.02-5%之間。

6.根據權利要求書5所述的酸性鋅單液流儲能電池復合電解液的多元添加劑的特征在于包含無機添加劑和有機添加劑的混合物，其中無機添加劑為硫酸鉍，硫酸銦，硫酸錫和硫酸錳中的一種或幾種，控制質量濃度在0.01%-4.99%之間，有機添加劑是檸檬酸、DPE-3、明膠和胺三乙酸的一種或幾種，控制質量濃度在0.01%-4.99%之間。