一種鉛酸蓄電池電解液的添加劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉛酸蓄電池電解液的添加劑，屬于電化學(xué)能源技術(shù)領(lǐng)域。用于電動(dòng)車、儲(chǔ)能、電動(dòng)工具等領(lǐng)域的鉛酸蓄電池。
【背景技術(shù)】
[0002]化石能源供應(yīng)不足已成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。電動(dòng)汽車的發(fā)展將是解決燃油危機(jī)的一條途徑，它不僅給人們帶來方便、快捷的出行，同時(shí)又保障了低碳、環(huán)保的環(huán)境。而電動(dòng)汽車的核心部件在于作為動(dòng)力的電池。動(dòng)力電池的發(fā)展決定著電動(dòng)汽車的發(fā)展速度和趨勢(shì)。
[0003]在發(fā)電方面，風(fēng)能和太陽能等新能源的出現(xiàn)緩解了傳統(tǒng)能源緊缺的問題，但是其存在間歇性、不穩(wěn)定性和不可控性等缺陷，為保證其供電的均衡性和連續(xù)性，儲(chǔ)能裝置成為風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵配套部件。風(fēng)能和太陽能發(fā)電的大規(guī)模發(fā)展也促進(jìn)著傳統(tǒng)電網(wǎng)的變革:電網(wǎng)將由原來的自上而下的溝通方式，轉(zhuǎn)向全面互聯(lián)的智能網(wǎng)絡(luò)。智能電網(wǎng)的無縫集成，將實(shí)現(xiàn)高效的能源利用和可持續(xù)發(fā)展，在降低用電成本的同時(shí)，改善電網(wǎng)的穩(wěn)定性。這一過程需要大量的儲(chǔ)能電源作為支撐，因此，儲(chǔ)能技術(shù)是構(gòu)建智能電網(wǎng)不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)之一。
[0004]在國(guó)防和軍事領(lǐng)域，在潛艇、通信、車輛啟動(dòng)等軍事領(lǐng)域都會(huì)大量的應(yīng)用儲(chǔ)能電源。儲(chǔ)能電源性能直接影響這些武器的作戰(zhàn)性能。
[0005]總之，在事關(guān)國(guó)計(jì)民生的諸多領(lǐng)域中已經(jīng)離不開儲(chǔ)能電源，儲(chǔ)能電源性能的好壞直接影響著設(shè)備性能，高性能儲(chǔ)能電源的研發(fā)是關(guān)系相關(guān)行業(yè)發(fā)展的決定性因素之一，也是解決能源危機(jī)的必要途徑之一。
[0006]鉛酸電池發(fā)明于1859年，現(xiàn)在仍然是世界上產(chǎn)量最大、用途最廣的化學(xué)電源，其具有性價(jià)比高、安全性好和技術(shù)成熟的優(yōu)點(diǎn)。但其也具有易析氫、析氧，導(dǎo)電性差，循環(huán)壽命短的缺點(diǎn)。
[0007]中國(guó)專利201010183692.X, 201010183703.4,201010183712.3 和 201010183718.0
公開了一種鉛酸電池正負(fù)極板柵的表面處理方法，其用稀土硫酸鹽通過電化學(xué)的方法修飾正負(fù)極板柵表面，能夠分別改善PbS04/Pb02和Pb/PbS04間轉(zhuǎn)化反應(yīng)的可逆性；稀土離子的存在提高了正負(fù)電極的析氧、析氫過電位；抑制了電極上氧化膜中高電阻的Pbon的生成，提高了氧化膜的導(dǎo)電性；阻礙了電極鈍化現(xiàn)象的發(fā)生。
[0008]中國(guó)專利200410025432.4公開了將稀土氧化物作為正極活性物質(zhì)的復(fù)合添加劑(與V族氧化物復(fù)合)能顯著改善鉛膏中Pb (II)化合物和電極反應(yīng)產(chǎn)物PbSO4的電子電導(dǎo)，并延長(zhǎng)電池循環(huán)壽命。
[0009]但是，稀土的硫酸鹽大多屬于可溶的范疇，添加于活性物質(zhì)中及板柵中的稀土元素都可能溶出，并在化成階段損失掉。
[0010]本課題組通過實(shí)驗(yàn)證明，將稀土的氧化物直接添加于電池的電解液中就能夠有效抑制電池的析氫、析氧，提高鉛酸蓄電池的循環(huán)壽命和充電接受能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是提出一種鉛酸蓄電池電解液的添加劑，提高鉛酸蓄電池的循環(huán)使用壽命。
[0012]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:鉛酸蓄電池電解液添加劑為稀土金屬的氧化物、硫酸鹽、碳酸鹽中的一種以上物質(zhì)，稀土金屬為鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鏑(Dy)、鉺(Er)、鐿(Yb)、釔(Y)中的一種以上物質(zhì)，該添加劑的添加量為鉛酸蓄電池正、負(fù)極活性物質(zhì)質(zhì)量之和的0.00001%?0.5%。
[0013]本發(fā)明的有益效果:該添加劑提高鉛酸蓄電池的循環(huán)使用壽命。用于電動(dòng)車、儲(chǔ)能、電動(dòng)工具等領(lǐng)域的鉛酸蓄電池。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)例I
[0015]在一只12V/20Ah鉛酸蓄電池電解液中添加0.1%質(zhì)量比(占正負(fù)極活性物質(zhì)總質(zhì)量)的氧化釹，電池的在80% DOD的充放電條件下，循環(huán)充放電528次電池容量保持率為81.2%，比普通鉛酸電池循環(huán)壽命提高89.9%。
[0016]實(shí)例2
[0017]在一只2V/200Ah鉛酸蓄電池電解液中添加0.02%質(zhì)量比(占正負(fù)極活性物質(zhì)總質(zhì)量)的氧化鐿添加劑，電池的電解液離子導(dǎo)電性提高，一小時(shí)充電容量達(dá)到87.5%，比普通電池的67.2%的一小時(shí)充電容量有顯著提高，具有好的充電接受能力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鉛酸蓄電池電解液的添加劑，其特征在于該添加劑為稀土金屬的氧化物、硫酸鹽、碳酸鹽中的一種以上物質(zhì)，稀土金屬為鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鏑、鉺、鐿、釔中的一種以上；該添加劑的添加量為鉛酸蓄電池正、負(fù)極活性物質(zhì)質(zhì)量之和的0.00001%?0.5%。
【專利摘要】本發(fā)明為一種鉛酸蓄電池電解液的添加劑，該添加劑為為稀土金屬的氧化物、硫酸鹽、碳酸鹽中的一種以上物質(zhì)，稀土金屬為鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鏑(Dy)、鉺(Er)、鐿(Yb)、釔(Y)中的一種以上物質(zhì)，用于疊層式或卷繞式鉛蓄電池。該添加劑可使得鉛酸蓄電池具有優(yōu)良的充放電循環(huán)壽命，應(yīng)用于電動(dòng)車、儲(chǔ)能、電動(dòng)工具等領(lǐng)域的鉛蓄電池。
【IPC分類】H01M10-08
【公開號(hào)】CN104681880
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310634954
【發(fā)明人】張淑凱, 張 浩, 張文峰, 趙海雷, 曹高萍, 楊裕生
【申請(qǐng)人】北京科技大學(xué), 中國(guó)人民解放軍63971部隊(duì)
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年12月3日