[發(fā)明專利]一種鉛酸蓄電池酸霧的抑制試劑

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410071525.4
• 申請日: 2014-03-01
• 公開（公告）號: CN104882636A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設計）人: 陳琪
• 申請（專利權(quán)）人: 青島世文精細材料有限公司
• 主分類號: H01M10/12
• 分類號: H01M10/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及抑制有害氣相污染物排放的方法，特別是涉及抑制鉛酸蓄電池氣相污染物排放的方法。

背景技術

鉛酸蓄電池由于價格低廉、性能穩(wěn)定、制造工藝簡單，所以其產(chǎn)量在化學電源總產(chǎn)量中一直占據(jù)絕對優(yōu)勢，但鉛酸蓄電池在生產(chǎn)及其使用過程中產(chǎn)生的有害氣霧污染一直是行業(yè)難題。

鉛酸蓄電池生產(chǎn)和使用過程中，都會釋放大量的酸性氣體。電流通過電池極板的時候，極板不斷產(chǎn)生氧氣和氫氣，這些氣體在電解液表面形成氣泡，氣泡變大并破碎，由于氣泡破碎的動力推送，氣泡表面液體形成大量的微小的氣溶膠噴射到空氣中。

由于電解液是由水、硫酸和鉛鹽組成，所以上述的氣霧是嚴重的空氣污染物。不但腐蝕性強，而且危害人群身體健康，刺激人的皮膚、眼睛、呼吸系統(tǒng)，造成嚴重身體不適，損害工人身體健康。

為了解決這種污染物排放問題，蓄電池的生產(chǎn)企業(yè)采用機械式的凈化系統(tǒng)，基本原理是通過風機將空氣中的污染物抽走，并進入噴淋吸收塔，使用堿性物質(zhì)的水溶液吸收其中的酸性物質(zhì)，產(chǎn)生的吸收液形成二次污染。或者使用纖維膜截留氣霧液滴。發(fā)明專利201010230901.1采用外接多重裝置，減少酸性霧析出，并設置吸水性樹脂吸收釋放的酸霧。酸霧的吸收率可以達到79%，但是該方法不能徹底解決問題，依然有超標的酸霧析出。發(fā)明專利201110035373.9使用新型的封閉式的內(nèi)化成系統(tǒng)，但是仍然需要外接酸霧捕集裝置和中和處理裝置。

現(xiàn)有的專利都注重于解決已經(jīng)釋放的酸霧的抑制和處理，效果一般，而且設備改造的投資成本高，動力設備的耗能大，耗電高，不符合節(jié)能的政策要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種新的抑制酸霧排放的方法，從源頭上解決酸霧問題。

在電池電解液中直接加入抑制試劑，不需要外加處理裝置。這種抑制試劑是采用氟代烷基的化學物質(zhì)。這類物質(zhì)直接加入電解液中，自行溶解并分散在電解液中，可以從根本上抑制酸霧的產(chǎn)生。避免使用動力設備。

根據(jù)研究表明，氟代烷基類的化學物質(zhì)可以改變氣泡的彈力，使得液體表面氣泡的破裂均勻而緩慢，極大的降低破碎推動力，抑制酸霧的釋放。這里所說的?“抑制”是指，加入抑制劑的電池電解液產(chǎn)生的酸霧小于沒加抑制劑的電池電解液。

適合的氟代烷基類的試劑的化學結(jié)構(gòu)可以用下式I表述：??

???????(R_f)_m(Q)_nX

分子式中的R_f表示氟代烷基基團，可以是全氟代烷基基團也可以是非全氟代烷基基團。術語“烷基”?可以是直鏈烷基也可以是支鏈烷基，包括1~8個碳原子，優(yōu)選1~6個碳原子。下標m是1或者2。

結(jié)構(gòu)式I中的Q是鏈接基團，其中的n是0或者1，當n取0時，表示Q不存在。R_f和X直接相連。Q可以是亞甲基，乙烯基，烷氧基，烷基硫基，羰基。

結(jié)構(gòu)式I中的X表示水溶性極性基團，用以增加抑制劑的水溶性。X可以是脂肪胺基團，例如-NR2，羧基，磺酰基，聚氧乙烯醚基團。

值得注意的是，所描述的蓄電池污染物抑制試劑，并非特定的上述的某一種化合物，也可以是上述兩種或者多種化合物的混合物。

這類物質(zhì)的用量很少，質(zhì)量濃度在10ppm-200ppm之間。可以一次性加入，也可以多次添加。

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具體實施方式

實驗室中，使用兩只同規(guī)格的起動用鉛酸蓄電池（6-QA-105）。其中一只的電解液中加入60ppm質(zhì)量濃度的酸霧抑制試劑，另外一只未加抑制試劑作為對比樣。連接至50A的充放電測試裝置（設備編號：D-S-107），將兩只電池完全充電，然后再以5.25A電流充電2小時，取兩片濕潤的廣泛ＰＨ試紙，規(guī)格為74mm長、6mm寬，分別懸掛于出氣口上方2cm處。30秒過后，觀察兩片試紙，未加入抑制劑的蓄電池上方試紙已經(jīng)布滿紅點，PH值從7降低到2，加入試劑的樣品試紙表面無變化。繼續(xù)靜置2分鐘后，觀察加入樣的試紙表面依然沒有變化。

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C₄F₉C(O)N(H)C₃H₆NCH₂CH₃)₂的制備

???5升的四口玻璃燒瓶，分別裝有機械攪拌、滴液漏斗、玻璃冷凝器和溫度計