鉛酸蓄電池電解液和鋰電池電解液的配制方法

來源：存能電氣  日期：2019-05-27 14:20  瀏覽量：次

　　鉛酸蓄電池電解液和鋰電池電解液的配制方法。國(guó)產(chǎn)電解液經(jīng)過多年發(fā)展，已經(jīng)成為四大材料中技術(shù)最為成熟的品種，目前已經(jīng)大量出口，全球份額占比超過50%。鋰電池電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體。鋰電池電解液添加劑的使用，是改善鋰離子電池性能的最經(jīng)濟(jì)最有效的方法之一。

　　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，如果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?jī)?yōu)劣對(duì)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(biāo)。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(shí)，注意其濃度和黏度。各類不同類型的蓄電池，對(duì)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(dòng)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，需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(huì)增加。但是電解液濃度過高，溶液電阻增加，黏度也增加，滲透速度低，同時(shí)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(huì)縮短蓄電池的使用壽命。

　　3.選擇鉛酸蓄電池電解液濃度時(shí)，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(diǎn)，在炎熱的氣溫下，電解液濃度可低一點(diǎn)。

　　4.配制前，要將容器清洗干凈，為防酸液濺到皮膚上，先準(zhǔn)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(shí)。可迅速用所述的溶液擦洗，再用清水沖洗。

　　5.配制時(shí)，先估算好濃硫酸和水的需要量，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(cè)量溶液濃度并進(jìn)行調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)值，再加入鉛酸蓄電池內(nèi)。

　　鋰電池電解液的配制方法

　　鋰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(jìn)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(duì)添加劑的不良影響，同時(shí)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(xiàn)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，鋰電池電解液在未來的發(fā)展趨勢(shì)將是從現(xiàn)階段的有機(jī)液態(tài)電解質(zhì)逐步向固態(tài)電解質(zhì)過渡，期間也會(huì)有各種其他體系的電解質(zhì)出現(xiàn)。電解液的研發(fā)不僅需要綜合考慮其電化學(xué)性質(zhì)、熱力學(xué)性質(zhì)、動(dòng)力學(xué)性質(zhì)等，同時(shí)也需要考慮與相應(yīng)匹配的正負(fù)極材料的兼容性問題以及電池的具體應(yīng)用條件來進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，從而取得各個(gè)性能指標(biāo)的綜合整體提升。鋰電池整體性能的提升是一個(gè)綜合性工程，需要各組成部分的協(xié)同進(jìn)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(xiàn)相比，反應(yīng)路線大大縮短，兩步反應(yīng)收率72.7％。

　　電解液未來發(fā)展趨勢(shì)

　　1、電解液技術(shù)門檻不高，但是隱性門檻較高。鋰電池電解液進(jìn)入容易，做好很難。

　　2、電解液是差異化產(chǎn)品，名義產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，但是有效產(chǎn)能遠(yuǎn)比實(shí)際產(chǎn)能要小。行業(yè)格局穩(wěn)定，不考慮成本下跌，電解液的價(jià)格也將保持穩(wěn)定。

　　3、國(guó)產(chǎn)電解液技術(shù)相對(duì)成熟，國(guó)際大廠的認(rèn)可，證明國(guó)產(chǎn)電解液品質(zhì)。動(dòng)力電池與數(shù)碼電池在電解液環(huán)節(jié)不存在技術(shù)路徑風(fēng)險(xiǎn)，研發(fā)實(shí)力強(qiáng)的電解液龍頭公司進(jìn)入該領(lǐng)域不會(huì)太難。電動(dòng)汽車普及仍需動(dòng)力電池降價(jià)，國(guó)產(chǎn)電解液替代空間巨大。

　　以上就是鉛酸蓄電池電解液和鋰電池電解液的配制方法。電解產(chǎn)能增速在18年呈現(xiàn)回落,維持在20%左右。預(yù)計(jì)到2020年主流前十電解液產(chǎn)能將達(dá)到35萬噸左右。電解液作為鋰電池的重要組成部分對(duì)提升鋰離子電池的循環(huán)性能、能量密度，從而進(jìn)一步提升電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程起著不可替代的作用。