一种蓄电池电解液添加剂及其制备方法与流程

文档序号:11235889阅读:862来源:国知局

本发明属蓄电池技术领域,具体涉及一种蓄电池电解液添加剂及其制备方法。



背景技术:

现有的铅酸系列蓄电池添加剂多为液体,添加剂的主要作用是防止蓄电池铅板生成沉积物,除去已被腐蚀的铅板上的硫酸铅沉积物。使用液体添加剂后,虽然能维持蓄电池的原有性能,但在延长蓄电池寿命方面却无效果。此外液体添加剂在使用过程中,操作困难。



技术实现要素:

本发明提供了一种蓄电池电解液添加剂及其制备方法,解决了上述背景技术中的问题,本发明所述的蓄电池电解液添加剂能够提高负酸蓄电池负极析氢过电位,改善电池电化学性能,改善电池高温性能,提高电池循环使用寿命。

为了解决现有技术存在的问题,采用如下技术方案:

一种蓄电池电解液添加剂,包括以下重量份的组分:聚天门冬氨酸15~20份、琥珀酸15~20份、碳纳米管8~17份、稀土化合物0.1~1份、1-丙烯膦酸环酸酐20~30份、乙酸乙酯15~35份、乙烯基亚乙基碳酸酯10~20份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚18~36份、1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑2~4份、硅酸钠0.1~2份、蒸馏水100份。

优选的,所述蓄电池电解液添加剂,包括以下重量份的组分:聚天门冬氨酸16~18份、琥珀酸16~18份、碳纳米管11~15份、稀土化合物0.3~0.6份、1-丙烯膦酸环酸酐22~28份、乙酸乙酯20~30份、乙烯基亚乙基碳酸酯13~18份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚23~32份、1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑2.5~3.5份、硅酸钠0.4~1.3份、蒸馏水100份。

优选的,所述蓄电池电解液添加剂,包括以下重量份的组分:聚天门冬氨酸17份、琥珀酸17份、碳纳米管13份、稀土化合物0.4份、1-丙烯膦酸环酸酐26份、乙酸乙酯25份、乙烯基亚乙基碳酸酯14份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚28份、1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑2.9份、硅酸钠0.7份、蒸馏水100份。

优选的,所述稀土化合物为稀土氧化物、稀土氢氧化物、稀土硫酸盐、稀土碳酸盐中的一种或几种的混合物。

优选的,所述纳米碳管选自单壁碳管、双壁碳管、多壁碳管或其混合物之一。

优选的,所述多壁碳管外径为2至100纳米,长度为0.1至80微米。

优选的,所述单壁碳管外径为0.7至2纳米,长度为0.1至80微米。

优选的,所述蓄电池电解液添加剂添加量占电解液质量的10%。

一种制备所述蓄电池电解液添加剂的方法,包括以下步骤:

(1)按上述配方称取聚天门冬氨酸、琥珀酸、碳纳米管、稀土化合物、1-丙烯膦酸环酸酐、乙酸乙酯、乙烯基亚乙基碳酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑、硅酸钠、蒸馏水,备用;

(2)将1-丙烯膦酸环酸酐、乙酸乙酯、乙烯基亚乙基碳酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑、硅酸钠混合,溶于蒸馏水中,加热至45~55℃,得混合水溶液;

(3)将聚天门冬氨酸、琥珀酸和稀土化合物加入至步骤(2)得到的混合水溶液中,搅拌均匀后,加热至60~65℃,边搅拌边加入聚天门冬氨酸和琥珀酸,并用超声振荡40~50min,冷却至室温,即得所述蓄电池电解液添加剂。

本发明与现有技术相比,其具有以下有益效果:

本发明所述的蓄电池电解液添加剂

本发明所述的蓄电池电解液添加剂能够提高负酸蓄电池负极析氢过电位,改善电池电化学性能,改善电池高温性能,提高电池循环使用寿命,具体如下:

(1)本发明所述的蓄电池电解液添加剂中添加了聚天门冬氨酸、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑,通过化合物聚天门冬氨酸、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑的协同效应,产生抗氧化、抗腐蚀和去沉积物作用,在蓄电池氧化还原反应过程中,防止硫酸铅的形成和沉积,改善电池的性能;

(2)本发明所述的蓄电池电解液添加剂中添加了琥珀酸,在充放电过程会吸附的铅电极表面,氢离于不容易获得电子而生成中性的氢分子,相当于提高氢的析出电位,可以减少氢的析出。在较大倍率放电条件下,其在电解液中的作用是加快了液相传质过程,有效地改善放电终期离子的导电能力,有利于活性物质的进一步利用和电池容量的增加;提高负酸蓄电池负极析氢过电位,改善电池电化学性能提高电池循环使用寿命。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

本实施例涉及一种蓄电池电解液添加剂,包括以下重量份的组分:聚天门冬氨酸15份、琥珀酸15份、碳纳米管8份、稀土化合物0.1份、1-丙烯膦酸环酸酐20份、乙酸乙酯15份、乙烯基亚乙基碳酸酯10份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚18份、1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑2份、硅酸钠0.1份、蒸馏水100份。

其中,所述稀土化合物为稀土氧化物。

其中,所述纳米碳管为单壁碳管,所述单壁碳管外径为0.7至2纳米,长度为0.1至80微米。

其中,所述蓄电池电解液添加剂添加量占电解液质量的10%。

一种制备所述蓄电池电解液添加剂的方法,包括以下步骤:

(1)按上述配方称取聚天门冬氨酸、琥珀酸、碳纳米管、稀土化合物、1-丙烯膦酸环酸酐、乙酸乙酯、乙烯基亚乙基碳酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑、硅酸钠、蒸馏水,备用;

(2)将1-丙烯膦酸环酸酐、乙酸乙酯、乙烯基亚乙基碳酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑、硅酸钠混合,溶于蒸馏水中,加热至45℃,得混合水溶液;

(3)将聚天门冬氨酸、琥珀酸和稀土化合物加入至步骤(2)得到的混合水溶液中,搅拌均匀后,加热至60℃,边搅拌边加入聚天门冬氨酸和琥珀酸,并用超声振荡40min,冷却至室温,即得所述蓄电池电解液添加剂。

实施例2

本实施例涉及一种蓄电池电解液添加剂,包括以下重量份的组分:聚天门冬氨酸20份、琥珀酸20份、碳纳米管17份、稀土化合物1份、1-丙烯膦酸环酸酐30份、乙酸乙酯35份、乙烯基亚乙基碳酸酯20份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚36份、1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑4份、硅酸钠2份、蒸馏水100份。

其中,所述稀土化合物为稀土氧化物、稀土氢氧化物的混合物。

其中,所述纳米碳管为双壁碳管。

其中,所述蓄电池电解液添加剂添加量占电解液质量的10%。

一种制备所述蓄电池电解液添加剂的方法,包括以下步骤:

(1)按上述配方称取聚天门冬氨酸、琥珀酸、碳纳米管、稀土化合物、1-丙烯膦酸环酸酐、乙酸乙酯、乙烯基亚乙基碳酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑、硅酸钠、蒸馏水,备用;

(2)将1-丙烯膦酸环酸酐、乙酸乙酯、乙烯基亚乙基碳酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑、硅酸钠混合,溶于蒸馏水中,加热至55℃,得混合水溶液;

(3)将聚天门冬氨酸、琥珀酸和稀土化合物加入至步骤(2)得到的混合水溶液中,搅拌均匀后,加热至65℃,边搅拌边加入聚天门冬氨酸和琥珀酸,并用超声振荡50min,冷却至室温,即得所述蓄电池电解液添加剂。

实施例3

本实施例涉及一种蓄电池电解液添加剂,包括以下重量份的组分:聚天门冬氨酸16份、琥珀酸16份、碳纳米管11份、稀土化合物0.3份、1-丙烯膦酸环酸酐22份、乙酸乙酯20份、乙烯基亚乙基碳酸酯13份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚23份、1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑2.5份、硅酸钠0.4份、蒸馏水100份。

其中,所述稀土化合物为稀土氧化物、稀土氢氧化物、稀土硫酸盐、稀土碳酸盐的混合物。

其中,所述纳米碳管选自单壁碳管、双壁碳管、多壁碳管的混合物。

其中,所述多壁碳管外径为2至100纳米,长度为0.1至80微米,所述单壁碳管外径为0.7至2纳米,长度为0.1至80微米。

其中,所述蓄电池电解液添加剂添加量占电解液质量的10%。

一种制备所述蓄电池电解液添加剂的方法,包括以下步骤:

(1)按上述配方称取聚天门冬氨酸、琥珀酸、碳纳米管、稀土化合物、1-丙烯膦酸环酸酐、乙酸乙酯、乙烯基亚乙基碳酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑、硅酸钠、蒸馏水,备用;

(2)将1-丙烯膦酸环酸酐、乙酸乙酯、乙烯基亚乙基碳酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑、硅酸钠混合,溶于蒸馏水中,加热至50℃,得混合水溶液;

(3)将聚天门冬氨酸、琥珀酸和稀土化合物加入至步骤(2)得到的混合水溶液中,搅拌均匀后,加热至64℃,边搅拌边加入聚天门冬氨酸和琥珀酸,并用超声振荡45min,冷却至室温,即得所述蓄电池电解液添加剂。

实施例4

本实施例涉及一种蓄电池电解液添加剂,包括以下重量份的组分:聚天门冬氨酸18份、琥珀酸18份、碳纳米管15份、稀土化合物0.6份、1-丙烯膦酸环酸酐28份、乙酸乙酯30份、乙烯基亚乙基碳酸酯18份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚32份、1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑3.5份、硅酸钠1.3份、蒸馏水100份。

其中,所述稀土化合物为稀土碳酸盐。

其中,所述纳米碳管为多壁碳管,所述多壁碳管外径为2至100纳米,长度为0.1至80微米。

其中,所述蓄电池电解液添加剂添加量占电解液质量的10%。

一种制备所述蓄电池电解液添加剂的方法,包括以下步骤:

(1)按上述配方称取聚天门冬氨酸、琥珀酸、碳纳米管、稀土化合物、1-丙烯膦酸环酸酐、乙酸乙酯、乙烯基亚乙基碳酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑、硅酸钠、蒸馏水,备用;

(2)将1-丙烯膦酸环酸酐、乙酸乙酯、乙烯基亚乙基碳酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑、硅酸钠混合,溶于蒸馏水中,加热至53℃,得混合水溶液;

(3)将聚天门冬氨酸、琥珀酸和稀土化合物加入至步骤(2)得到的混合水溶液中,搅拌均匀后,加热至60℃,边搅拌边加入聚天门冬氨酸和琥珀酸,并用超声振荡404min,冷却至室温,即得所述蓄电池电解液添加剂。

实施例5

本实施例涉及一种蓄电池电解液添加剂,包括以下重量份的组分:聚天门冬氨酸17份、琥珀酸17份、碳纳米管13份、稀土化合物0.4份、1-丙烯膦酸环酸酐26份、乙酸乙酯25份、乙烯基亚乙基碳酸酯14份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚28份、1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑2.9份、硅酸钠0.7份、蒸馏水100份。

其中,所述稀土化合物为稀土氢氧化物、稀土硫酸盐、稀土碳酸盐中的混合物。

其中,所述纳米碳管为双壁碳管。

其中,所述蓄电池电解液添加剂添加量占电解液质量的10%。

一种制备所述蓄电池电解液添加剂的方法,包括以下步骤:

(1)按上述配方称取聚天门冬氨酸、琥珀酸、碳纳米管、稀土化合物、1-丙烯膦酸环酸酐、乙酸乙酯、乙烯基亚乙基碳酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑、硅酸钠、蒸馏水,备用;

(2)将1-丙烯膦酸环酸酐、乙酸乙酯、乙烯基亚乙基碳酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1(h)-2-对氯苄基苯并咪唑、硅酸钠混合,溶于蒸馏水中,加热至47℃,得混合水溶液;

(3)将聚天门冬氨酸、琥珀酸和稀土化合物加入至步骤(2)得到的混合水溶液中,搅拌均匀后,加热至63℃,边搅拌边加入聚天门冬氨酸和琥珀酸,并用超声振荡48min,冷却至室温,即得所述蓄电池电解液添加剂。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。

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