專利名稱：：一種堿性鎳氫電池專用電解液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種堿性鎳氫電池專用電解液。
背景技術(shù)：
：堿性鎳氫電池一般包括以氫氧化鎳粉末為主要成分的正極、ABs貯氫合金為主要成分的負(fù)極以及堿性電解液和電池隔膜，將它們一起密封在電池殼體中，再對(duì)組裝好的電池進(jìn)行初始充電處理，使作為正極活性物質(zhì)的氫氧化鎳和負(fù)極AB5貯氫合金活化，使自身沒有導(dǎo)電性的氫氧化鎳轉(zhuǎn)變?yōu)槿齼r(jià)具有導(dǎo)電性的e-羥基氧化鎳?，F(xiàn)有的堿性電解液，通常主要是氣氧化鉀的水溶液，也有的則是氫氧化鈉和氫氧化鋰水溶液?，F(xiàn)有鎳氫電池電解液密度一般為1.30g/ml，存在的缺點(diǎn)是在高溫條件下使用時(shí)會(huì)導(dǎo)致充電效率急劇下降，有效可用時(shí)間短，壽命短的缺點(diǎn)；這主要是由于當(dāng)充電反應(yīng)在常溫時(shí)，氫氧化鎳的充電反應(yīng)過電位大于從堿性電解液生成氧的反應(yīng)所需的過電位。而在高溫環(huán)境下進(jìn)行時(shí)，鎳正極析氧電位有較大的降低，易發(fā)生析氧副反應(yīng)，導(dǎo)致大量的充電電能被浪費(fèi)于電解水的反應(yīng)導(dǎo)致充電效率降低，電池的放電容量下降，目前髙溫時(shí)的容量一般低于常溫時(shí)容量的30~50%。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服以上缺點(diǎn)，提供一種堿性鎳氫電池專用電解液。以提高鎳氫電池在高溫環(huán)境下的放電容量，改進(jìn)其充電效率，延長其使用壽命。本發(fā)明的技術(shù)方案是在密度為1.1-1.26g/ml的氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰的一種或幾種的堿性水溶液中，加入添加劑鎢酸晶體，鎢酸在堿性溶液中的濃度為0.01-1.0Omol/L。堿性鎳氫電池專用電解液的制備方法，包括以下步驟1)選用氫氧化鉀，氫氧化鈉，氫氧化鋰的一種或幾種，配制成密度為1.1-L26g/ml的堿性溶液，冷卻至室溫；2)在上述堿性溶液中加入鎢酸晶體，控制鎢酸在堿性溶液中的濃度為0.01-1.00mol/L，不斷攪拌，使鎢酸晶體與堿性物質(zhì)反應(yīng)完畢并完全溶解，制成含鎢酸的堿性電解液。本發(fā)明的原理是所加入的鎢酸晶體與堿勝電解液發(fā)生了以下的化學(xué)反應(yīng)H2W04+2NaOH=Na2W04+2H20或H2W04+2K0H=K2W04+2H20或H2W04+2Li0H=Li2W04+2H20由于生成的化，4或1(#04或Li2W04在正電極的表面形成一層包覆膜，這層包覆膜能夠增大充電時(shí)析氧副反應(yīng)的極化過電位，使高溫充電后期的電壓平臺(tái)隨之提高。這層包覆膜使得Ni(0H)2的氧化過程更易進(jìn)行，有效地抑制或延遲氧氣的析出，進(jìn)而提高了電池的充電效率，增加了電池的放電容量。正極表面包覆的這層包覆膜還阻止了電池鎳正極材料的自分解過程，使電池可以循環(huán)更多次，從而延長了電池的使用壽命；另外鉤酸與堿性氫氧化物的反應(yīng)，也在一定程度上降低了堿的濃度,也降低了強(qiáng)堿對(duì)貯氫負(fù)電極的腐蝕性，延長了電池的壽命。同時(shí)由于生成的Na2W(X或K2W04或Li2W04鹽在高溫情況下，有部分會(huì)附著于隔膜微孔，起到阻止電子通過的作用，對(duì)電池容量的發(fā)揮及高溫電池自放電起到很好的作用。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與沒有加入添加劑鎢酸的同種鎳氫電池比較，在溫度為40-70度的不同溫度條件下，其放電時(shí)間百分比從原來的35-65%提高到98-100%;其放電容量從不合格提高到合格。工作5年后，電池容量由原來的幾乎為0提高到可達(dá)到初容量的85%以上；且制備方法簡單，鎢酸晶體的用量極少，基本上不增加成本，經(jīng)濟(jì)適用。具體實(shí)施方法實(shí)施例1:(1)用氫氧化鉀配制成密度為1.1g/ml的堿勝水溶液，冷卻至室溫；(2)在上述堿勝水溶液中加入鎢酸晶體，控制鎢酸在堿性溶液中的濃度為0.02mol/L，不斷攪拌，使鎢酸晶體與堿性物質(zhì)反應(yīng)完畢并完全溶解，制成含鎢酸的堿勝電解液。實(shí)施例2:(1)用氫氧化鉀和氫氧化鈉二種物質(zhì)，配制成混合密度為1.2g/ml的堿勝水溶液，冷卻至室溫；(2)在上述堿勝水溶液中加入鎢酸晶體，控制鎢酸在堿性溶液中的濃度為0.5mol/L，不斷攪拌，使鎢酸晶體與堿性物質(zhì)反應(yīng)完畢并完全溶解，制成含鎢酸的堿勝電解液。實(shí)施例3:(1)用氫氧化鉀和氫氧化鋰二種物質(zhì)，配制成混合密度為1.3g/ml的水溶液，冷卻至室溫;(2)在上述堿勝水溶液中加入鎢酸晶體，控制灣酸在堿性溶液中的濃度為1.0mol/L，不斷攪拌，使鎢酸晶體與堿性物質(zhì)反應(yīng)完畢并完全溶解，制成含媽酸的堿勝電解液。實(shí)施例4:本實(shí)施例用本發(fā)明電解液和常規(guī)電解液按照常規(guī)方法分別制成KH-AA1200HT型鎳氫高溫電池并分別對(duì)其進(jìn)行不同溫度的放電時(shí)間及放電容量的測試，結(jié)果如表1和表2所示。表1含鎢酸的堿性電解液制成的電池在不同溫度的的放電時(shí)間和放電容量的測試結(jié)果<table>complextableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2常規(guī)堿性電解液制成的高溫電池在不同溫度的放電時(shí)間和放電容量的測試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從以上可以看出，含鎢酸的堿性電解液制成的電池在溫度為40-70度的不同溫度條件下，其放電時(shí)間與不含鎢酸的堿性電解液制成的電池比較，其放電時(shí)間百分比從原來的35-65%提高到98-100%;其放電容量從不合格提高到合格。實(shí)施例5:二種電解液制成的KH-AA1200HT電池的電池容量耐久性測試(相當(dāng)正常工作5年)含鎢酸堿性電解液的KH-M1200HT型鎳氫高溫電池的電池容量耐久性測試結(jié)果如表3所示。表3含鎢酸堿性電解液的高溫電池的電池容量耐久性測試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>用常規(guī)堿性電解液制作的KH-18670HT4000mAh電池在不同溫度的放電時(shí)間和放電容量的測試結(jié)果如表6所示表6常規(guī)堿性電解液制作的電池在不同溫度的放電時(shí)間和放電容量<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實(shí)施例7:二種電解液制成的KH-18670HT4000mAh電池的電池容量耐久性測試結(jié)果含鎢酸堿性電解液的高溫電池的電池容量耐久性測試結(jié)果(相當(dāng)正常工作5年)如表7所示。表7含鎢酸堿性電解液的高溫電池的電池容量耐久性測試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>從結(jié)果可以看出用含鴿酸堿性電解液制成的KH-18670HT4000mAh電池正常工作5年仍合格。用常規(guī)堿性電解液制作的KH-18670HT4000mAh電池經(jīng)過高溫持續(xù)充電耐久性測試結(jié)果(相當(dāng)正常工作5年)如表8所示表8<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>用常規(guī)堿性電解液制作的制成的KH-18670HT4000mAh電池，因高溫充電內(nèi)部腐蝕，相當(dāng)正常工作5年后基本上沒有容量。權(quán)利要求1.一種堿性鎳氫電池專用電解液，其特征在于，在密度為1.1-1.26g/ml的氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰的一種或幾種的堿性水溶液中，加入添加劑鎢酸晶體，鎢酸在堿性溶液中的濃度為0.01-1.00mol/L。2.—種堿性鎳氫電池專用電解液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)選用氫氧化鉀，氫氧化鈉，氫氧化鋰的一種或幾種，配制成密度為1.1-1.26g/ml的堿性溶液，冷卻至室溫；2)在上述堿性溶液中加入鎢酸晶體，控制鴇酸在堿性溶液中的濃度為0.01-1.00raol/L，不斷攪拌，使鎢酸晶體與堿性物質(zhì)反應(yīng)完畢并完全溶解，制成含鎢酸的堿性電解液。全文摘要本發(fā)明公開了一種堿性鎳氫電池專用電解液。是在密度為1.1-1.26g/ml的氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰的一種或幾種的堿性水溶液中，加入添加劑鎢酸晶體，鎢酸在堿性溶液中的濃度為0.01-1.00mol/L。與沒有加入添加劑鎢酸的同種鎳氫電池比較，在溫度為40-70度的不同溫度條件下，其放電時(shí)間百分比從原來的35-65％提高到98-100％；其放電容量從不合格提高到合格。工作5年后，電池容量由原來的幾乎為0提高到可達(dá)到初容量的85％以上；且制備方法簡單，鎢酸晶體的用量極少，基本上不增加成本，經(jīng)濟(jì)適用。文檔編號(hào)H01M10/26GK101369672SQ20081014305公開日2009年2月18日申請(qǐng)日期2008年10月7日優(yōu)先權(quán)日2008年10月7日發(fā)明者周建明,姚帥鋒,楊書勝,王艷軍,高軍偉申請(qǐng)人:湖南科力遠(yuǎn)新能源股份有限公司