一种铅酸蓄电池电解液的添加剂的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铅酸蓄电池电解液的添加剂，属于电化学能源技术领域。用于电动车、储能、电动工具等领域的铅酸蓄电池。
【背景技术】
[0002]化石能源供应不足已成为全球经济发展的瓶颈。电动汽车的发展将是解决燃油危机的一条途径，它不仅给人们带来方便、快捷的出行，同时又保障了低碳、环保的环境。而电动汽车的核心部件在于作为动力的电池。动力电池的发展决定着电动汽车的发展速度和趋势。
[0003]在发电方面，风能和太阳能等新能源的出现缓解了传统能源紧缺的问题，但是其存在间歇性、不稳定性和不可控性等缺陷，为保证其供电的均衡性和连续性，储能装置成为风力发电、光伏发电系统的关键配套部件。风能和太阳能发电的大规模发展也促进着传统电网的变革:电网将由原来的自上而下的沟通方式，转向全面互联的智能网络。智能电网的无缝集成，将实现高效的能源利用和可持续发展，在降低用电成本的同时，改善电网的稳定性。这一过程需要大量的储能电源作为支撑，因此，储能技术是构建智能电网不可或缺的关键技术之一。
[0004]在国防和军事领域，在潜艇、通信、车辆启动等军事领域都会大量的应用储能电源。储能电源性能直接影响这些武器的作战性能。
[0005]总之，在事关国计民生的诸多领域中已经离不开储能电源，储能电源性能的好坏直接影响着设备性能，高性能储能电源的研发是关系相关行业发展的决定性因素之一，也是解决能源危机的必要途径之一。
[0006]铅酸电池发明于1859年，现在仍然是世界上产量最大、用途最广的化学电源，其具有性价比高、安全性好和技术成熟的优点。但其也具有易析氢、析氧，导电性差，循环寿命短的缺点。
[0007]中国专利201010183692.X, 201010183703.4,201010183712.3 和 201010183718.0
公开了一种铅酸电池正负极板栅的表面处理方法，其用稀土硫酸盐通过电化学的方法修饰正负极板栅表面，能够分别改善PbS04/Pb02和Pb/PbS04间转化反应的可逆性；稀土离子的存在提高了正负电极的析氧、析氢过电位；抑制了电极上氧化膜中高电阻的Pbon的生成，提高了氧化膜的导电性；阻碍了电极钝化现象的发生。
[0008]中国专利200410025432.4公开了将稀土氧化物作为正极活性物质的复合添加剂(与V族氧化物复合)能显著改善铅膏中Pb (II)化合物和电极反应产物PbSO4的电子电导，并延长电池循环寿命。
[0009]但是，稀土的硫酸盐大多属于可溶的范畴，添加于活性物质中及板栅中的稀土元素都可能溶出，并在化成阶段损失掉。
[0010]本课题组通过实验证明，将稀土的氧化物直接添加于电池的电解液中就能够有效抑制电池的析氢、析氧，提高铅酸蓄电池的循环寿命和充电接受能力。
【发明内容】
[0011]本发明的目的是提出一种铅酸蓄电池电解液的添加剂，提高铅酸蓄电池的循环使用寿命。
[0012]本发明的技术方案如下:铅酸蓄电池电解液添加剂为稀土金属的氧化物、硫酸盐、碳酸盐中的一种以上物质，稀土金属为镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、镝(Dy)、铒(Er)、镱(Yb)、钇(Y)中的一种以上物质，该添加剂的添加量为铅酸蓄电池正、负极活性物质质量之和的0.00001%?0.5%。
[0013]本发明的有益效果:该添加剂提高铅酸蓄电池的循环使用寿命。用于电动车、储能、电动工具等领域的铅酸蓄电池。
【具体实施方式】
[0014]实例I
[0015]在一只12V/20Ah铅酸蓄电池电解液中添加0.1%质量比(占正负极活性物质总质量)的氧化钕，电池的在80% DOD的充放电条件下，循环充放电528次电池容量保持率为81.2%，比普通铅酸电池循环寿命提高89.9%。
[0016]实例2
[0017]在一只2V/200Ah铅酸蓄电池电解液中添加0.02%质量比(占正负极活性物质总质量)的氧化镱添加剂，电池的电解液离子导电性提高，一小时充电容量达到87.5%，比普通电池的67.2%的一小时充电容量有显著提高，具有好的充电接受能力。
【主权项】
1.一种铅酸蓄电池电解液的添加剂，其特征在于该添加剂为稀土金属的氧化物、硫酸盐、碳酸盐中的一种以上物质，稀土金属为镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、镝、铒、镱、钇中的一种以上；该添加剂的添加量为铅酸蓄电池正、负极活性物质质量之和的0.00001%?0.5%。
【专利摘要】本发明为一种铅酸蓄电池电解液的添加剂，该添加剂为为稀土金属的氧化物、硫酸盐、碳酸盐中的一种以上物质，稀土金属为镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、镝(Dy)、铒(Er)、镱(Yb)、钇(Y)中的一种以上物质，用于叠层式或卷绕式铅蓄电池。该添加剂可使得铅酸蓄电池具有优良的充放电循环寿命，应用于电动车、储能、电动工具等领域的铅蓄电池。
【IPC分类】H01M10-08
【公开号】CN104681880
【申请号】CN201310634954
【发明人】张淑凯, 张 浩, 张文峰, 赵海雷, 曹高萍, 杨裕生
【申请人】北京科技大学, 中国人民解放军63971部队
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年12月3日