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。國產電解液經過多年發展，已經成為四大材料中技術最為成熟的品種，目前已經大量出口，全球份額占比超過50%。鋰電池電解液是電池中離子傳輸的載體。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濟最有效的方法之一。

　　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。電解液的質量優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、電池結構、工作環境等各方面考慮，必須考慮下面幾種情況：

　　1.移動工作的鉛酸蓄電池要適應野外工作，防止凍結，體積與質量都有一一些限制，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量沒有太大限制。一般多在室內使用。

　　2.在一定范圍內，電解液濃度越大，極板活性物質內硫酸濃度越大。活性物質利用率高，容量也會增加。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境溫度。工作在寒冷溫度下，電解液濃度應高一點，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需要量，把水先倒入容器內，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，要等溫度降到40℃以下，再測量溶液濃度并進行調整到標準值，再加入鉛酸蓄電池內。

　　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。氯化反應在無溶劑條件下進行，消去反應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，兩步反應收率75.0％，比文獻值高。

　　2、用無水KF與氯代碳酸乙烯酯反應制備氟代碳酸乙烯酯，安全成本降低，生產工藝易于控制，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展趨勢將是從現階段的有機液態電解質逐步向固態電解質過渡，期間也會有各種其他體系的電解質出現。電解液的研發不僅需要綜合考慮其電化學性質、熱力學性質、動力學性質等，同時也需要考慮與相應匹配的正負極材料的兼容性問題以及電池的具體應用條件來進行綜合設計，從而取得各個性能指標的綜合整體提升。鋰電池整體性能的提升是一個綜合性工程，需要各組成部分的協同進步。

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

　　電解液未來發展趨勢

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

　　2、電解液是差異化產品，名義產能嚴重過剩，但是有效產能遠比實際產能要小。行業格局穩定，不考慮成本下跌，電解液的價格也將保持穩定。

　　3、國產電解液技術相對成熟，國際大廠的認可，證明國產電解液品質。動力電池與數碼電池在電解液環節不存在技術路徑風險，研發實力強的電解液龍頭公司進入該領域不會太難。電動汽車普及仍需動力電池降價，國產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。電解產能增速在18年呈現回落,維持在20%左右。預計到2020年主流前十電解液產能將達到35萬噸左右。電解液作為鋰電池的重要組成部分對提升鋰離子電池的循環性能、能量密度，從而進一步提升電動汽車續航里程起著不可替代的作用。