一种锌银一次电池电解液及其制备方法技术

技术编号:19862997 阅读:29 留言:0更新日期:2018-12-22 12:59
本发明专利技术公开了一种锌银一次电池电解液,所述的电解液由氢氧化钾、氢氧化锂、季铵盐型表面活性剂(CTMB)、硅酸钾及水组成,每升所述的电解液具体配比如下:氢氧化钾450~500g,氢氧化锂3~8g,季铵盐型表面活性剂(CTMB)2.0~3.1g,硅酸钾0.5~1.2g,其余为水;本发明专利技术还公开了一种锌银一次电池电解液的制备方法;本发明专利技术的电解液应用在锌银电池上,能使其放电倍率提高一倍,极大延长放电后的电池寿命,满足航天系统的特殊电源需求。

【技术实现步骤摘要】
一种锌银一次电池电解液及其制备方法
本专利技术属于电池
,具体涉及一种锌银一次电池电解液及其制备方法,能够使锌银一次电池高倍率脉冲放电并且提高电池使用寿命。
技术介绍
锌银电池是20世纪40年代初发展起来的一种新型化学电源,与其他化学电源相比,具有比能量高、比功率大、放电电压平稳、充电接受能力好、安全性好、能够高倍率电流放电等优点,是目前水溶液电解质二次电池中比能量最高的电池,用于体积和重量要求苛刻的军事、国防及尖端科技领域,用作通信、照明、仪器仪表直流电源,以及特殊装备的动力电源。在飞机、鱼雷、潜水艇、导弹、空间飞行器和地面电子仪表等特殊用途中,始终保持着长盛不衰的态势。电解液是电池的不刻缺少的极其重要的组成部分,锌银电池的电解液一般为氢氧化钾溶液。根据电池的工作特性需要,有时会加入一些添加剂,如氧化锌、氢氧化锂及部分有机溶剂等。虽然目前国内高倍率锌银电池的放电倍率达到10C左右,使用后寿命为几个小时,但仍无法满足新型航天系统20C倍率脉冲放电和使用后寿命为7天的需求。通过在氢氧化钾电解液添加少量的氢氧化锂、季铵盐型表面活性剂(CTMB)及硅酸钾,改善电解液配方,能解决电池大倍率脉冲放电,及放电后电池短时间内短路的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于根据现有技术的不足,设计一种锌银一次电池电解液及其制备方法,能够使锌银一次电池高倍率脉冲放电并且提高电池使用寿命,适应航天系统的特殊电源需求。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种锌银一次电池电解液,所述的电解液由氢氧化钾、氢氧化锂、季铵盐型表面活性剂(CTMB)、硅酸钾及水组成,每升所述的电解液具体配比如下:氢氧化钾450~500g氢氧化锂3~8g季铵盐型表面活性剂(CTMB)2.0~3.1g硅酸钾0.5~1.2g其余为水。本专利技术还公开了一种锌银一次电池电解液的制备方法,包括以下步骤:1)按照成分比例制备氢氧化钾溶液;2)向氢氧化钾溶液中按每升10g的量加入纯锌粉除铁,搅拌电解液,然后静置12小时以上;3)取出部分过滤好的电解液于烧杯中,称取所需氢氧化锂、季铵盐型表面活性剂(CTMB)及硅酸钾总量加于其中,搅拌溶解,必要时可适当加热;4)将上述溶解完全的电解液倒入剩余氢氧化钾溶液,并搅拌均匀。本专利技术的有益效果是:本专利技术的电解液应用在锌银电池上,能使其放电倍率提高一倍,极大延长放电后的电池寿命,满足航天系统的特殊电源需求。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1本专利技术公开了一种锌银一次电池电解液,所述的电解液由氢氧化钾、氢氧化锂、季铵盐型表面活性剂(CTMB)、硅酸钾及水组成,每升所述的电解液具体配比如下:氢氧化钾450g氢氧化锂3g季铵盐型表面活性剂(CTMB)2.0g硅酸钾0.5g其余为水。实施例2本专利技术公开了一种锌银一次电池电解液,所述的电解液由氢氧化钾、氢氧化锂、季铵盐型表面活性剂(CTMB)、硅酸钾及水组成,每升所述的电解液具体配比如下:氢氧化钾500g氢氧化锂8g季铵盐型表面活性剂(CTMB)3.1g硅酸钾1.2g其余为水。实施例3本专利技术公开了一种锌银一次电池电解液,所述的电解液由氢氧化钾、氢氧化锂、季铵盐型表面活性剂(CTMB)、硅酸钾及水组成,每升所述的电解液具体配比如下:氢氧化钾480g氢氧化锂5g季铵盐型表面活性剂(CTMB)2.5g硅酸钾1g其余为水。实施例4本专利技术公开了一种锌银一次电池电解液,所述的电解液由氢氧化钾、氢氧化锂、季铵盐型表面活性剂(CTMB)、硅酸钾及水组成,每升所述的电解液具体配比如下:氢氧化钾495g氢氧化锂7.5g季铵盐型表面活性剂(CTMB)2.2g硅酸钾0.8g其余为水。实施例5本专利技术公开了一种锌银一次电池电解液,所述的电解液由氢氧化钾、氢氧化锂、季铵盐型表面活性剂(CTMB)、硅酸钾及水组成,每升所述的电解液具体配比如下:氢氧化钾465g氢氧化锂4.5g季铵盐型表面活性剂(CTMB)2.0g硅酸钾0.5g其余为水。实施例6本专利技术公开了一种锌银一次电池电解液,所述的电解液由氢氧化钾、氢氧化锂、季铵盐型表面活性剂(CTMB)、硅酸钾及水组成,每升所述的电解液具体配比如下:氢氧化钾450g氢氧化锂6.8g季铵盐型表面活性剂(CTMB)2.7g硅酸钾1.1g其余为水。氢氧化锂在电解液中以锂离子存在,能够防止锌酸盐溶液的老化,延长放电时锌电极的钝化时间,从而可以提高锌银一次电池的放电倍率。对银电极的容量也有影响,可适当提高银电极的放电容量,为锌银一次电池后期高倍率脉冲放电提供有力支持。季铵盐型表面活性剂(CTMB)主要时用来延长电池的循环寿命,可以减少放电时锌电极的变形,抑制枝晶的生长,提高析氢过电位,而且能够对锌银一次电池的隔膜起保护作用,延长放电后的电池寿命。硅酸钾在溶液中以硅酸根离子存在,可延缓锌酸盐的的溶解与沉积,提高电池的大电流放电能力。本专利技术还公开了一种锌银一次电池电解液的制备方法,包括以下步骤:1)按照成分比例制备氢氧化钾溶液;2)向氢氧化钾溶液中按每升10g的量加入锌粉除铁,搅拌电解液,然后静置12小时以上;3)取出部分过滤好的电解液于烧杯中,称取所需氢氧化锂、季铵盐型表面活性剂(CTMB)及硅酸钾总量加于其中,搅拌溶解,必要时可适当加热;4)将上述溶解完全的电解液倒入剩余氢氧化钾溶液,并搅拌均匀。目前国内高倍率锌银一次电池的放电倍率达到10C左右,使用后寿命为几个小时,但仍无法满足新型航天系统20C倍率脉冲放电和使用后寿命为7天的需求。应用本专利技术制造的锌银一次电池可进行放电倍率达到20C的脉冲放电和使用后使寿命为7天的问题。上述实施例仅例示性说明本专利技术的原理及其功效,以及部分运用的实施例,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本专利技术创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锌银一次电池电解液,其特征在于:由氢氧化钾、氢氧化锂、季铵盐型表面活性剂、硅酸钾及水组成,每升电解液具体配比如下:氢氧化钾                       450~500g氢氧化锂                       3~8g季铵盐型表面活性剂             2.0~3.1g硅酸钾                         0.5~1.2g其余为水。

【技术特征摘要】
1.一种锌银一次电池电解液,其特征在于:由氢氧化钾、氢氧化锂、季铵盐型表面活性剂、硅酸钾及水组成,每升电解液具体配比如下:氢氧化钾450~500g氢氧化锂3~8g季铵盐型表面活性剂2.0~3.1g硅酸钾0.5~1.2g其余为水。2.一种制备如权利要求1所述的锌银一次电池电解液的方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋红磊张伟东周祥
申请(专利权)人:武汉船用电力推进装置研究所中国船舶重工集团公司第七一二研究所
类型:发明
国别省市:湖北,42

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