一种酸、碱、盐三电解质溶液共存的铅酸电池的利记博彩app
【专利摘要】一种酸、碱、盐三电解质溶液共存的铅酸电池，该电池包括正极室、负极室及分隔正极室和负极室的中间过渡室；正极室包括正极和正极室电解质溶液；负极室包括负极和负极室电解质溶液；过渡室包括离子交换膜和过渡室电解质溶液；离子交换膜包括阴离子交换膜和阳离子交换膜；正极室中正极主要成分为PbO2，正极室内的电解质溶液为硫酸根的酸性水溶液，负极室中的负极主要成分选自Pb、Zn、Mg、Al和AB5型储氢合金，负极室内的电解质溶液为碱金属氢氧化物的水溶液，中间过渡室内的电解质溶液为碱金属硫酸盐的水溶液。正极室和中间过渡室之间为阴离子交换膜，负极室和中间过渡室之间为阳离子交换膜。本发明可有效提高铅酸电池的工作电压、功率密度和能量密度。
【专利说明】—种酸、碱、盐三电解质溶液共存的铅酸电池
【技术领域】
[0001]本发明属于新类型的蓄电池领域，具体涉及一种酸、碱、盐三电解质溶液共存的铅酸电池。
【背景技术】
[0002]石油、天然气、煤炭等化石燃料的大规模使用造成全球变暖，并且传统的化石燃料正在日趋枯竭，保护环境和寻求替代能源是两大亟待解决的社会和科学问题。开发新型蓄电池作为新能源，有着广阔的应用前景。锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、能量效率高、自放电小、无记忆效应和无污染等优点。然而锂离子电池多采用易燃的有机烷基碳酸酯为电解质溶液，充、放电过程中电极材料和有机电解质可能热失控，易引起发烟、起火、爆炸。因此开发基于电解质水溶液的高安全性的储能电池具有重要意义。
[0003]同锂离子电池相比，以硫酸水溶液为电解质溶液的铅酸蓄电池具有高安全性能，且性价比高、回收技术成熟，已经成为电动自行车使用的主要动力电源之一。充、放电过程中，铅酸电极的正、负极电极反应如下:
[0004]正极反应为:
【权利要求】
1.一种酸、碱、盐三电解质溶液共存的铅酸电池，其特征在于:该电池包括正极室、负极室及分隔正极室和负极室的中间过渡室； 所述的正极室包括正极和正极室电解质溶液； 所述的负极室包括负极和负极室电解质溶液； 所述的过渡室包括离子交换膜和过渡室电解质溶液； 所述的正极的主要成分为PbO2 ； 所述的正极室电解质溶液为硫酸、硫酸氢钾、硫酸氢钠、硫酸氢锂和苯磺酸的水溶液中的一种或两种以上的混合物； 所述的负极的主要成分选自Pb、Zn、Mg、Al和AB5型储氢合金中任一种或两种以上的混合物； 所述的负极室电解质溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂的水溶液中的一种或两种以上的混合物； 所述的过渡室电解质溶液为硫酸钾、硫酸氢钾、硫酸钠、硫酸氢钠、硫酸锂、硫酸氢锂水溶液中的一种或两种以上的混合物； 所述的离子交换膜包括阴离子交换膜和阳离子交换膜； 阴离子交换膜置于正极室和过渡室之间，阳离子交换膜置于负极室和过渡室之间； 阴离子交换膜由带有固定基团的高分子骨架构成； 阳离子交换膜由带有固定基团的高分子骨架构成。
2.按照权利要求1所述酸、碱、盐三电解质溶液共存的铅酸电池，其特征在于:所述的正极室电解质溶液中的氢离子浓度为0.5-lOmol/L。
3.按照权利要求1所述酸、碱、盐三电解质溶液共存的铅酸电池，其特征在于:所述的负极室电解质溶液中的氢氧根离子浓度为0.5-10mol/Lo
4.按照权利要求1所述酸、碱、盐三电解质溶液共存的铅酸电池，其特征在于:所述的过渡室电解质溶液中硫酸钾、硫酸氢钾、硫酸钠、硫酸氢钠、硫酸锂、硫酸氢锂的水溶液的浓度为 0.l_2mol/L。
5.按照权利要求1所述酸、碱、盐三电解质溶液共存的铅酸电池，其特征在于:所述的AB5型储氢合金中，A包括稀土元素镧(La)、铺(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钪(Sc)和乾(Y)中一种或两种以上的混合物，B包括镍(Ni)、钴(Co)、锰(Mn)，铝(Al)元素中的一种或两种以上混合物。
6.按照权利要求1所述酸、碱、盐三电解质溶液共存的铅酸电池，其特征在于:所述阴离子交换膜中的固定基团为伯氨基、仲氨基、叔氨基、季氨基、芳氨基中一种或两种以上的混合物。
7.按照权利要求1所述酸、碱、盐三电解质溶液共存的铅酸电池，其特征在于:所述阴离子交换膜中的高分子骨架为苯乙烯和二乙烯苯的共聚物、聚砜、聚偏二氟乙烯、聚乙烯苄基氯、阴离子交换树脂、聚醚砜、二乙烯基苯和二甲氨基-丙基-异丁烯酰胺的共聚物、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物中一种或两种以上的共混物。
8.按照权利要求1所述酸、碱、盐三电解质溶液共存的铅酸电池，其特征在于:所述阳离子交换膜的固定基团为磺酸基(-SO3H)或磷酸基(-PO3H2)中一种或两种的混合。
9.按照权利要求1所述酸、碱、盐三电解质溶液共存的铅酸电池，其特征在于:所述阳离子交换膜的高分子骨架为苯乙烯和二乙烯苯的共聚物、丁二烯和苯乙烯的共聚物、聚苯醚、 聚苯乙烯、聚醚砜、聚砜、聚醚醚酮中一种或两种以上的共混物。
【文档编号】H01M4/14GK103928716SQ201310015066
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年1月15日 优先权日:2013年1月15日
【发明者】李焕巧, 宋玉江 申请人:中国科学院大连化学物理研究所