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分析鉛酸蓄電池電解液和鋰離子電池電解液的配制方法

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年04月29日  

鉛酸蓄電池電解液配制方法


蓄電池的電解液是由專用硫酸和蒸餾水按一定比例配制而成,密度一般是1.24-1.30克每立方厘米。比重12.75-12.85G/CM3硫酸加純水,假如是電池使用過程中水消耗了,加入純水充電即可。


鉛酸蓄電池的電解液是稀硫酸溶液,用水加濃硫酸配制而成。電解液的質(zhì)量優(yōu)劣對蓄電池的使用壽命、容量等等影響很大,因此必須掌握正確的配制方法。鉛酸蓄電池的電解液,必須用蓄電池的專用硫酸,要澄清透明、無色、無嗅;鐵、砷、錳、氯、氮化物等含量不能超標。配制電解液的水采用純水、蒸餾水或飲用純凈水。


配制鉛酸蓄電池的電解液時,注意其濃度和黏度。各類不同類型的蓄電池,對電解液濃度的要求也各不相同,要從電池供電特性、電池結(jié)構(gòu)、工作環(huán)境等各方面考慮,必須考慮下面幾種情況:


1.移動工作的鉛酸蓄電池要適應(yīng)野外工作,防止凍結(jié),體積與質(zhì)量都有一一些限制,不允許有大量的電解液。要保證足夠的容量,要用濃度較高的電解液。固定工作的蓄電池體積與質(zhì)量沒有太大限制。一般多在室內(nèi)使用。


2.在一定范圍內(nèi),電解液濃度越大,極板活性物質(zhì)內(nèi)硫酸濃度越大。活性物質(zhì)利用率高,容量也會新增。但是電解液濃度過高,溶液電阻新增,黏度也新增,滲透速度低,同時自放電加快,電池容量反而下降。電解液濃度過高,隔板腐蝕也相應(yīng)加快,會縮短蓄電池的使用壽命。


3.選擇鉛酸蓄電池電解液濃度時,還要考慮蓄電池的工作環(huán)境溫度。工作在寒冷溫度下,電解液濃度應(yīng)高一點,在炎熱的氣溫下,電解液濃度可低一點。


4.配制前,要將容器清洗干凈,為防酸液濺到皮膚上,先準備好5%氫氧化銨或碳酸鈉溶液,以及一些清水,以防萬~濺上酸液時。可迅速用所述的溶液擦洗,再用清水沖洗。


5.配制時,先估算好濃硫酸和水的要量,把水先倒入容器內(nèi),然后將濃硫酸緩緩倒入水中。并不斷攪拌溶液。


6.剛配制的溶液溫度很高,不可馬上注入蓄電池內(nèi),要等溫度降到40℃以下,再測量溶液濃度并進行調(diào)整到標準值,再加入鉛酸蓄電池內(nèi)。


鋰離子電池電解液的配制方法


鋰離子電池電解液常見的成分有碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、六氟磷酸鋰、五氟化磷、氫氟酸等。


1、將碳酸乙烯酯用氯氣氯化合成了氯代碳酸乙烯酯,然后用三乙胺做縛酸劑脫去氯化氫,制得碳酸亞乙烯酯。氯化反應(yīng)在無溶劑條件下進行,消去反應(yīng)以常用作電解液溶劑的碳酸二甲酯為溶劑,可以防止溶劑的殘留造成對添加劑的不良影響,同時選擇2,3,4-三叔丁基苯酚做阻聚劑,兩步反應(yīng)收率75.0%,比文獻值高。


2、用無水KF與氯代碳酸乙烯酯反應(yīng)制備氟代碳酸乙烯酯,安全成本降低,生產(chǎn)工藝易于控制,以PEG.800為催化劑,單步收率82.5%。


總而言之,鋰離子電池電解液在未來的發(fā)展趨勢將是從現(xiàn)階段的有機液態(tài)電解質(zhì)逐步向固態(tài)電解質(zhì)過渡,期間也會有各種其他體系的電解質(zhì)出現(xiàn)。電解液的研發(fā)不僅要綜合考慮其電化學性質(zhì)、熱力學性質(zhì)、動力學性質(zhì)等,同時也要考慮與相應(yīng)匹配的正負極材料的兼容性問題以及電池的具體應(yīng)用條件來進行綜合設(shè)計,從而取得各個性能指標的綜合整體提升。鋰離子電池整體性能的提升是一個綜合性工程,要各組成部分的協(xié)同進步。


3、將1,3-丙烷磺內(nèi)酯用氯氣氯化合成了2-氯-1,3-丙烷磺內(nèi)脂,然后用三乙胺做縛酸劑脫去氯化氫,制得1,3-丙烷磺內(nèi)酯,與文獻相比,反應(yīng)路線大大縮短,兩步反應(yīng)收率72.7%。

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