[發明專利]大幅延長鉛鈣電池壽命的電解液添加劑及制備、使用方法

有效

• 申請號: 201310163838.8
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN103268966A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 潘文安;陳溪金;何其敏;潘錦平
• 申請（專利權）人: 杭州儲蘊豐科技有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本發明屬于電解液添加劑技術領域，具體涉及大幅延長鉛鈣電池壽命的電解液添加劑及制備、使用方法。

背景技術

鉛酸蓄電池一直是我國化學能源的行業龍頭，迄今占據整個國內市場電池總功率的85%以上。目前市場上所使用的鉛酸電池90%以上都是鉛銻鎘電池，這種電池在生產、使用和回收等環節中極易造成“鎘污染”，近年來有關“鎘污染”的報道屢見不鮮。因此，國家環保局明令要求2013年底所有廠家停止生產鉛銻鎘電池，改為生產鉛鈣電池。然而，鉛鈣電池普遍存在著循環使用壽命短的問題（大多不到8個月），絕大多數廠家因無利可圖都不愿意生產。因此，如何有效延長鉛鈣電池循環壽命是整個鉛酸電池行業迫切需要解決的問題。

導致鉛鈣電池壽命短的原因很多，其主要原因有兩個方面：一是鉛鈣電池在充放電過程中極板表面易形成一層致密氧化膜,?這種氧化膜因產生界面電阻而使得表層活性物質容易鈍化，結果導致其活性物質失效；二是鉛鈣電池的板柵受酸液腐蝕后極易變形，使得鉛膏從板柵中容易脫落，結果導致電池容量快速衰減。長期以來，大多數企業和研究機構致力于在極板中添加各種合金或化學物質，通過改善板柵晶體結構或提升板柵與鉛膏之間的晶體結合力，來防止板柵變形和鉛膏脫落。盡管他們作了大量努力，但效果依然不明顯。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于設計提供一種大幅延長鉛鈣電池壽命的電解液添加劑及制備、使用方法的技術方案。

所述的大幅延長鉛鈣電池壽命的電解液添加劑，其特征在于包括下述重量份的組分：

A組分：由有機聚硅氧烷和聚有機硅氧烷組成的混合有機硅氧烷0.5～2份；

B組分：濃度為35～58%的磷酸溶液1～3份；

C組分：濃度為80～95%的D-甘露糖醇水溶液0.2～0.5份；

D組分：濃度為10～30%的聚氧乙烯醚1～2份；

E組分：粘度小于2000帕的有機硅油1～3份；

F組分：經快速冷凍和快速融化處理濃度為0.1～0.3%聚丙烯酰胺溶液200～500份。

所述的大幅延長鉛鈣電池壽命的電解液添加劑，其特征在于包括下述重量份的組分：

A組分0.7～1.8份、B組分1.2～2.8份、C組分0.25～0.45份、D組分1.2～1.8份、E組分1.2～2.8份、F組分250～450份。

所述的大幅延長鉛鈣電池壽命的電解液添加劑，其特征在于包括下述重量份的組分：

A組分1～1.6份、B組分1.6～2.4份、C組分0.3～0.4份、D組分1.4～1.6份、E組分1.6～2.4份、F組分300～400份。

所述的大幅延長鉛鈣電池壽命的電解液添加劑，其特征在于所述的混合有機硅氧烷具有m個Si-O-Si或C-Si-O鏈式結構，其側基含有兩種以上不飽和親水活性基團R，R包括OH、H、NH₂或SO₂H，其中m大于1，分子量小于3000。

所述的大幅延長鉛鈣電池壽命的電解液添加劑，其特征在于所述的聚氧乙烯醚分子式為H(OCH₂CH₂)n?OH，其中n大于10，分子量小于2000。

所述的大幅延長鉛鈣電池壽命的電解液添加劑，其特征在于所述的有機硅油包括二甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油或羥基含氫硅油。

所述的大幅延長鉛鈣電池壽命的電解液添加劑，其特征在于經快速冷凍和快速融化處理濃度為0.1～0.3%聚丙烯酰胺溶液通過以下步驟得到：

1）將濃度為0.1～0.3%聚丙烯酰胺溶液在-10℃下、1～2min內進行快速冷凍處理；

2）將冷凍處理的聚丙烯酰胺溶液在30～60s內進行快速融化處理，即得到經快速冷凍和快速融化處理濃度為0.1～0.3%聚丙烯酰胺溶液。

所述的大幅延長鉛鈣電池壽命的電解液添加劑的制備方法，其特征在于包括以下工藝步驟：

1）按照所述重量份進行備料；

2）將所述重量份的混合有機硅氧烷、有機硅油和磷酸溶液充分攪拌混合，并靜置3～5小時；

3）將所述重量份的D-甘露糖醇水溶液、聚氧乙烯醚和0.1～0.3重量份的碳素加入步驟2）得到的混合液體中，充分攪拌混合，并靜置5～7小時；

4）在步驟3）得到的混合液體中加入所述重量份的聚丙烯酰胺溶液，混合均勻后，得到大幅延長鉛鈣電池壽命的電解液添加劑。