锂电池包和铅酸蓄电池电解液的配制方法。电解液是锂电池包重要组成部分,铅酸蓄电池所用的电解液为浓度37~42%的硫酸溶液。配制的通用方法是用水稀释浓硫酸。不同的行业应用的电解液,其成分相差巨大,配置方法甚至完全不相同。
铅酸蓄电池电解液的配制方法:
铅酸蓄电池的电解液是稀硫酸溶液,用水加浓硫酸配制而成。电解液的质量优劣对蓄电池的使用寿命、容量等等影响很大,因此必须掌握正确的配制方法。
铅酸蓄电池的电解液,必须用蓄电池的专用硫酸,要澄清透明、无色、无嗅;铁、砷、锰、氯、氮化物等含量不能超标。配制电解液的水采用纯水、蒸馏水或饮用纯净水。各类不同类型的蓄电池,对电解液浓度的要求也各不相同,要从电池供电特性、电池结构、工作环境等各方面考虑,必须考虑下面几种情况:
1.移动工作的铅酸蓄电池要适应野外工作,防止冻结,体积与质量都有一一些限制,不允许有大量的电解液。要保证足够的容量,需要用浓度较高的电解液。固定工作的蓄电池体积与质量没有太大限制。一般多在室内使用。
2.在一定范围内,电解液浓度越大,极板活性物质内硫酸浓度越大。活性物质利用率高,容量也会增加。但是电解液浓度过高,溶液电阻增加,黏度也增加,渗透速度低,同时自放电加快,电池容量反而下降。电解液浓度过高,隔板腐蚀也相应加快,会缩短蓄电池的使用寿命。
3.选择电解液浓度时,还要考虑蓄电池的工作环境温度。工作在寒冷温度下,电解液浓度应高一点,在炎热的气温下,电解液浓度可低一点。
4.电解液是用密度1.84的浓硫酸和纯净水配制而成。硫酸是强氧化剂,它与水有亲和作用,溶于水时放出大量的热量,因此操作人员要戴上护目镜、耐酸手套,穿胶鞋或靴子,围好橡皮围裙。盛装电解液的容器,必须用耐酸、耐温的塑料、玻璃、陶瓷、铅质等器皿。
5.配制前,要将容器清洗干净,为防酸液溅到皮肤上,先准备好5%氢氧化铵或碳酸钠溶液,以及一些清水,以防万~溅上酸液时。可迅速用所述的溶液擦洗,再用清水冲洗。
6.配制时,先估算好浓硫酸和水的需要量,把水先倒入容器内,然后将浓硫酸缓缓倒入水中。并不断搅拌溶液。
7.刚配制的溶液温度很高,不可马上注入铅酸蓄电池内,要等温度降到40℃以下,再测量溶液浓度并进行调整到标准值,再加入蓄电池内。
8.刚配制的溶液温度很高,不可马上注入蓄电池内,要等温度降到40℃以下,再测量溶液浓度并进行调整到标准值,再加入蓄电池内。
锂电池包电解液的配制方法:
锂电池包电解液是电池中离子传输的载体。一般由锂盐和有机溶剂组成。电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。
1、将碳酸乙烯酯用氯气氯化合成了氯代碳酸乙烯酯,然后用三乙胺做缚酸剂脱去氯化氢,制得碳酸亚乙烯酯。氯化反应在无溶剂条件下进行,消去反应以常用作电解液溶剂的碳酸二甲酯为溶剂,可以防止溶剂的残留造成对添加剂的不良影响,同时选择2,3,4-三叔丁基苯酚做阻聚剂,两步反应收率75.0%,比文献值高。
2、用无水KF与氯代碳酸乙烯酯反应制备氟代碳酸乙烯酯,安全成本降低,生产工艺易于控制,以PEG.800为催化剂,单步收率82.5%。
3、将1,3-丙烷磺内酯用氯气氯化合成了2-氯-1,3-丙烷磺内脂,然后用三乙胺做缚酸剂脱去氯化氢,制得1,3-丙烷磺内酯,与文献相比,反应路线大大缩短,两步反应收率72.7%。
锂电池包采用的电解液是在有机溶剂中溶有电解质锂盐的离子型导体。一般作为实用锂离子电池的有机电解液应该具备以下性能:
锂离子电导率高,一般应达到10-3~2*10-3S/cm;锂离子迁移数应接近于1;
电化学稳定的电位范围宽;必须有0~5V的电化学稳定窗口;
热稳定好,使用温度范围宽;
化学性能稳定,与电池内集流体和活性物质不发生化学反应。
本文主要介绍了的锂电池包和蓄电池电解液在工业上的生产配制方法,以及一些原材料的合成方法,需要说明的是,虽然电解液的制作过程看起来相对比较简单,但其中对环境、温湿度、杂质的控制是有严格要求的,所以在实际生产中,一定要生产过程中的环境控制。