蓄电池常见添加剂及其作用
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电瓶电解液配方电瓶电解液是电池的重要组成部分,它决定了电池的性能和寿命。
随着科技的不断进步和应用的广泛,电瓶电解液的配方也在不断地改进和完善。
本文将介绍电瓶电解液的配方及其影响因素。
一、电瓶电解液的组成电瓶电解液是由电解质、溶剂和添加剂三部分组成的。
其中电解质是电池中的主要成分,它是决定电池性能的关键因素。
常用的电解质有硫酸、氢氧化钾、氢氧化钠等。
溶剂是电解液中的溶剂,它主要是起稀释和溶解作用。
常用的溶剂有水、乙二醇、丙二醇等。
添加剂是为了改善电池性能和延长电池寿命而加入的,常用的添加剂有阻垢剂、杀菌剂、抗氧化剂等。
二、电瓶电解液的配方电瓶电解液的配方是根据电池的类型和用途而确定的。
不同类型的电池需要不同的电解液,不同的用途需要不同的电解液。
下面将分别介绍铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池的电解液配方。
1.铅酸电池铅酸电池是一种常见的蓄电池,它的电解液是硫酸和水的混合物。
硫酸的浓度一般为1.21g/cm3,水的比例为1:2。
为了改善电池的性能和延长电池寿命,可以加入阻垢剂、杀菌剂、抗氧化剂等添加剂。
2.镍氢电池镍氢电池是一种新型的蓄电池,它的电解液是氢氧化钾和水的混合物。
氢氧化钾的浓度一般为5mol/L,水的比例为1:3。
为了改善电池的性能和延长电池寿命,可以加入阻垢剂、杀菌剂、抗氧化剂等添加剂。
3.锂离子电池锂离子电池是一种高性能的蓄电池,它的电解液是有机溶剂和锂盐的混合物。
有机溶剂一般为碳酸酯、聚烯烃等,锂盐一般为氟化锂、磷酸锂等。
为了改善电池的性能和延长电池寿命,可以加入阻垢剂、杀菌剂、抗氧化剂等添加剂。
三、电瓶电解液的影响因素电瓶电解液的配方不仅影响电池的性能和寿命,还受到许多因素的影响。
下面将介绍影响电瓶电解液的几个因素。
1.温度温度是影响电瓶电解液的一个重要因素。
在低温下,电解液的电导率降低,电池的性能下降;在高温下,电解液的蒸发速度加快,电池的寿命缩短。
因此,在选择电瓶电解液时要考虑到工作温度范围。
电解液添加剂的概念
电解液添加剂是指向电解液中添加的化学物质,它们能够提高电池的性能和寿命,降低电池的内阻和极化现象。
常见的电解液添加剂主要包括螯合剂、缓冲剂、抗氧化剂、导电剂等。
螯合剂可以与金属离子结合,减少金属离子的自由活性,从而延缓电池的老化过程;缓冲剂可以调节电解液的酸碱度,保持电池的稳定性;抗氧化剂则能够抑制氧化反应,延长电池的使用寿命;导电剂则是提高电解质的电导率,降低电池的内阻和极化现象,提高了电池的功率和能量密度。
因此,电解液添加剂的使用和选择对于电池的性能和寿命具有重要的影响。
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铅酸蓄电池添加剂的应用分析张叶斌山东师范大学附属中学(幸福柳校区)山东济南250100摘要:电池是人们生活的必备物品,一般可以根据其使用的寿命分为一次电池和二次电池,因为一次电池的使用期短,在实 际中并不常见,人们也往往青睐于使用二次电池。
如今市面上最常见的二次电池就是铅蓄电池。
由于电池一直是环境污染的间 接危害物品之一,所以对其添加剂的改革,在科学界从未停止,如何在降低其环境污染的情况下,延长其使用寿命,是当下电池改 革的重点。
关键词:铅酸蓄电池;添加剂;电解质经验交流_______________________________________________________________________________科技风2〇17年I 2月D 01:10.19392/j . cnki . 1671-7341.201726204铅酸蓄电池是人们生活中常见的一种二次电池,其基本工 作原理为负极失去电子,使正极被还原。
而由于正极本身的活 动性较低,一般在使用的过程中需加人适当的添加剂,以提高 反应活性并同时延长其使用寿命。
一般来说,添加剂不仅可以 影响电池正极,同时也可以作用于负极。
有效地使用添加剂可 显著提高电池的使用率。
—、正极铅酸蓄电池的正极一般活性较低,主要是得到电子,维持电解质的平衡。
在正极加人添加剂,一般是为了提高正极反应 物的活性,让其更好的完成电子的转移。
以铅酸蓄电池为例, 铅在负极由零价升为正二价,在这个过程中,会多余两个电子, 并产生电流,到达正极,使得正极的氧化铅降为二价。
在这个 过程中,正极加人添加剂可以促进氧化铅的转化过程,使整个 反应向着放电的方向进行。
还有一部分的添加剂的作用是激 发反应物活性,例如在反应物中加人多并苯等物质,就是为了 让氧化铅的反应程度增大,增大其得到电子的能力,在这个过 程中,增强其内部能量,让其更容易的发生碰撞[1]。
很多电池之所以失活很快,而且使用周期很短,和其表面 的电阻逐渐增大有很大关系,随着使用周期增加,整个电池的 循环会被逐渐打破,一些本该进人循环的物质,沉积在正负极 之上,增大了其电阻,又因为覆盖作用,导致其发生电子得失的 能力越来越弱,系统的平衡被打破,电池的寿命也到了极限。
铅酸蓄电池极板常用添加剂及作用// 1 前言 //添加剂是铅酸蓄电池的重要成分,对蓄电池的性能有着重要的影响,加入铅酸蓄电池中的添加剂一般分为:极板添加剂和电解液添加剂,极板添加剂在和膏时加入,对负极板来讲,主要作用是抗收缩,又称为膨胀剂;对正极板来讲,主要增加极板的强度,防止软化、脱落和增加导电性等。
电解液添加剂在电解液配制时加入,主要作用是增加电池的充放电性能和减缓板栅腐蚀等。
本文主要谈论极板添加剂。
// 2 常见添加剂 //2.1 短纤维2.1.1 种类和特性短纤维根据使用材料不同,一般分为聚酯纤维(涤纶材料),PP纤维(丙纶材料)和聚丙烯腈纤维(腈纶材料),不同的材料具有不同的性质,对极板添加剂中使用的短纤维除纤维直径、长度外,在70℃酸中的耐酸性以及在酸中分散性(是否沉降)对极板的性能都有影响。
2.1.2 作用正、负铅膏中都使用,其主要作用:增加活性物质的机械强度,防止脱落,从而提高循环性能,有些文献报道,少量添加时有利于H2SO4向电极内部扩散,可以提高正极板的孔率,提高初容量;但加入量多时初容量无利。
2.2 碳素材料2.2.1 种类和特性碳素材料有:乙炔黑(炭黑)、超导电炭黑、碳纤维、石墨。
乙炔黑是一种纳米材料,具有高分散性,石墨具有层状结构,碳纤维直径为0.1—1.0μm,其电阻与PbO2基本相同。
碳纤维的最大特点是纤维细长,加入铅膏不降低其表现密度,容易被氧化,化成时损失一半。
2.2.2 作用这几种物质都能提高活性物质的利用率以及低温大电流放电性能,但各有特点:添加各向异性石墨,在正极化成时受到阳极氧化,硫酸浸入石墨的层与层之间,化成后,活性物质的毛细孔增加了,这种大孔径的微孔作用向极板内部供应电解液,从而提高活性物质的利用率。
杨乘英等[2]研究发现:加入高纯石墨有以下作用:①提高电极的孔率和润湿性能,能提高正极活性物质的利用率和容量;②减少内阻,提高导电性;③加入石墨使正极的自放电增加,必须注意石墨中杂质的含量,以不同产地进行对比选择。
试验了电解液中不同添加剂对电池充电接受能力和循环寿命的影响;结果表明:添加0.5%的SnSO4改善了电池的充电接受能力和循环寿命,达到了430次循环,循环寿命比添加Na2SO4的电池提高了40%.铅酸蓄电池充放电的过程是电化学反应的过程,充电时,硫酸铅形成氧化铅,放电时氧化铅又还原为硫酸铅。
而硫酸铅是一种非常容易结晶的物质,当电池中电解溶液的硫酸铅浓度过高或静态闲置时间过长时,就会“抱成”团,结成小晶体,这些小晶体再吸引周围的硫酸铅,就象滚雪球一样形成大的惰性结晶,结晶后的硫酸铅充电时不但不能再还原成氧化铅,还会沉淀附着在电极板上,造成了电极板工作面积下降,这一现象叫硫化而无水硫酸钠的作用就是为了解决电池的硫化问题特地加入的一种物质它的机理是,因为钠比铅活泼,加入少量的硫酸钠,在放电的时候生成的大部分最终物质都是硫酸钠,生成硫酸铅的比较少,且硫酸钠不结晶,充电的时候就没有大块的硫酸铅结晶了,这样就可以减小电池的硫化的产生,延长电池的使用寿命。
硫酸溶液密度是 1.345。
调配好以后再加无水硫酸钠(0.8%),加入后密度上升到 1.354左右。
是否需要再次加入离子水调节一下到1.345。
0.8%的无水硫酸钠能与0.25的硫酸亚锡一起加入吗?我们一般所说的酸密度都是指加入无水硫酸钠之前的酸密度,所以之前配好后,再加入无水硫酸钠不需要再调节。
加不加硫酸亚锡是你们公司配方的事,但我认为按10-13g/升,加入无水硫酸钠即可达到功效。
铅酸电池6-DZM-17 等的内电解液怎么配比较好硫酸钠、硫酸钾、和硫酸亚锡的含量怎么定?还有别的什么材料吗?如果是熟极板的补充电,电解液密度一般在1。
32-1。
34之间,根据极板情况和期望的电池开路电压来定。
硫酸钠、硫酸钾、和硫酸亚锡的作用应该是相同的,为了增加硫酸根,以防止枝晶短路,以硫酸钠为例,一般是每升电解液加10-13G,硫酸钾、和硫酸亚锡可以仿照这个比例,保证硫酸根的摩尔量相同即可。
4BS添加剂在铅酸蓄电池中的应用2012-4-23 18:35阅读(7)转载自靈港居士下一篇:人生的三大悲哀 |返回日志列表∙赞∙转载(5)∙分享(1)∙评论∙复制地址∙更多铅酸蓄电池正极的固化是电池制造的一个关键工艺。
在固化过程中活性物质的化学和物理的结构基础得以建立,极板获得了机械强度,以使后面的工艺操作可以进行。
用传统方法制备的和膏中有三碱式硫酸铅(3BS;3PbSO4·H2O)、没有反应完的氧化铅及游离铅。
在固化过程中,3BS在一定温度湿度条件下可以与PbO进一步反应生成四碱式硫酸铅,游离铅进一步氧化成氧化铅。
由于此反应的严重依赖于温度和湿度,在一般工业生产条件下,和膏温度在60℃以下时,铅膏主要生成3BS;温度在70℃左右时,铅膏中4BS 大量生成;温度在80℃以上时,铅膏中组要生成4BS,但其晶体尺寸约为5~100μm,且粒度分布及其不均匀,造成极板化成困难、一致性较差,电池初期容量低。
因此在和膏加酸之前加入专门制造的1-2%的细颗粒4BS作为4BS晶种,在和膏和随后的固化过程中可以大大加速4BS形成,即使在稍低温度时4BS 也可以较快形成。
另外,细颗粒4BS的加入可以加速铅膏中游离铅的氧化。
4BS的应用可以节约时间,节省能源和可以加快设备周转而节省设备的投资。
已有对比试验研究证实,作为晶核的4BS的加入可以控制形成的4BS 的数量和晶粒大小,克服了高含量大晶粒4BS极板化成的问题,电池的放电性能优良。
应用4BS晶种的正负极板,由于其活性物质组织构造牢固,电池循环寿命可以增加。
基本原理在铅酸蓄电池生产中,为了延长电池循环寿命,通常最有效的措施之一是采用高含量四碱式硫酸铅的铅膏,可用高温和膏或高温固化的方法得到。
在80℃以上的高湿度环境下,铅膏中大量生成4BS,其晶体尺寸约5~100μm,如此大的晶体尺寸,和不均匀的粒度分布,会造成极板化成困难、一致性较差,电池初期容量低。
1 作为4BS成长的晶核固力邦材料是由专门技术加工合成的细颗粒4BS晶体,尺寸1.5μm左右。
44能源技术0 引言 木质素和人工合成的膨胀剂将会作为一种负极的膨胀剂对铅酸蓄电池的性能产生很大的影响。
甚至能够在负极活性物质中起到较好的分散的作用,甚至能够在低温的状态下保持放电的性能。
但是如果一旦膨胀剂被运用于活性物质中,则会增加表面的吸附作用。
这样也就能够有效地避免在充电和放电的过程中出现负极活性物质的收缩。
如果能够在一定量的负极活性物质中加入膨胀剂,并在之后降低电池内部的电流密度。
但是,目前业内的木质素和与铅酸电池原料相关的物质种类很多,内部的成分也非常复杂。
1 研究的背景 目前,大家都以自己的经验来选择合适的木质素。
但是,从实际执行的情况来看,同时选择就能够在短时间内提高本身放电的性能,并在短时间内提高器具充电能力和接受能力。
目前,在行业的发展过程中将会有更多种类的木质素和磺酸盐。
不仅其内部的成分非常复杂,且内部也会合并很多的膨出剂。
所以让很多厂家不能够直接选择合适的添加剂。
因此,本文先研究不同种类的添加剂,并筛选出针对低温高倍率放电性能较为有利的膨胀剂的种类,并更好地为选择合适的膨胀剂来提供有效的指导依据。
2 铅酸蓄电池的概述 铅酸蓄电池主要是由铅和氧化物组成的一种电池,内部电解液的主要成分为硫酸溶液。
在放电的状态下,电池正极的主要成分为二氧化铅,负级的成分主要为铅。
如果给铅酸蓄电池充电,则其正负极的主要成分为硫酸铅。
铅酸蓄电池主要是由正极板、负极板、电解液、隔板、电池槽、电池盖和其他结构组成。
排气式铅酸蓄电池的电极主要是由铅和铅的氧化物组成的,其内部电解液的主要成分将会表现为硫酸的水溶液。
铅酸蓄电池的主要优点为电压显得较为稳定,且价格也较为便宜。
但是铅酸蓄电池的比能较低。
不仅寿命比较短,且日常维护的过程比较困难。
老式的铅酸蓄电池的寿命一般为2年,且在实际操作的过程中都需要定期检查内部的内容。
但是随着科技的不断进步,铅酸蓄电池的寿命将会变得更长,而且维护的过程也会变得更加简单。
3 铅酸蓄电池实验仪器和试剂 本次实验所使用的试剂和仪器主要由如下几点组成:第一,采用Digatron BTS-600电池测试系统合并新威电池测试系统。