精密電化學元件用電解液的製作方法

2023-06-06 23:32:01

專利名稱:精密電化學元件用電解液的製作方法
本發明屬於精密電化學元件用的新型電解液。
電解液是不同類型的電化學敏感元件如液體電門、精密水準儀等不可缺少的工作介質。
已有的液體開關或氣泡水準儀所用的導電液體是以酮類或乙醇為溶劑的低粘度電解液。如美國專利2，764，653(1956年)題為「液體開關電介質」，所用的溶劑為低粘度的芳香族酮類和脂肪族酮類，溶質是碘化鈉和碘。加利福尼亞州聖巴巴臘美國航空與宇航學會制導和飛行機械會議第一卷(1970年)，題為「作為精密垂直參考坐標及傾斜指示器的雙軸電解液氣泡水準儀的發展及應用」，其中提到使用乙醇基電解液。還有很多題為酒精水準儀的專利或只提低粘度電解液傾斜儀的專利，如1981年蘇聯專利853，388以酮類或乙醇為溶劑的低粘度電解液不能在存在振動幹擾的條件下使用。
本發明的要點是以低碳多元醇混合溶劑為特徵的有機電解液。由此種電解液與相應結構的殼體、電極與氣泡所構成的氣泡水準儀可在較高的溫度(高達60℃)下工作。不僅對靜態條件下微小的傾斜度反應靈敏準確、快速穩定，而且在較強的外界振動幹擾條件下，由於電解液粘度高，氣泡-電解液整體不產生大幅度擺動，所以仍保持良好的工作性能。
低碳多元醇如丙三醇、丙二醇、乙二醇等溶劑互溶性好而且具有電化學傳感器特殊工作條件所需要的一些物理性質。如粘度高、介電常數高、沸點高、蒸汽壓力低、對玻璃或金屬材料的潤溼性好。而丙二醇又有凝固點低的物性。所以以丙二醇為電解液的主要溶劑，以丙三醇或高聚物、乙二醇或乙醇做為配合溶劑可構成符合電化學敏感元件工作要求的二元或三元的混合溶劑。丙三醇可以增加電解液的粘度以及提高對電解質的溶解能力，可溶性高聚物也可以做為增粘劑，如對溫度比較穩定的低分子量聚乙二醇400等。乙二醇既可提高電解液的電導率又有加速電解質溶解的作用。也可以用適量的低碳一元醇代替乙二醇。
以常見的鹼金屬氯化物或其他可溶性電解質做為溶質，如氯化鉀、氯化鈉、氯化鋰、醋酸鈉、硫氰酸鉀等。可以取其中的一種，也可以兩種混用。
電解液的組成與配製以丙二醇(α或β型)與丙三醇或與聚乙二醇400構成二元混合溶劑或以丙二醇(α或β型)、丙三醇與乙二醇或乙醇構成三元混合溶劑。根據使用條件可以調整三者的配比。溶質為鹼金屬氯化物或其他可溶性化合物。較好的組成為丙二醇(α或β型)與丙三醇、乙二醇的混合溶劑，三者之體積比為25～30∶5～7∶2～5，電解質為氯化鉀或氯化鉀與氯化鈉混合溶質，其總濃度為0.2～0.5克/100毫升溶劑。所用溶劑的含水量不大於0.2%。在溶液配製過程中要避免引進水分。電解質純度為一級或二級，經乾燥處理後使用。配製操作在手套箱中進行。稱量好的溶質與溶劑盛於細口瓶中放於50～60℃的烘箱中加熱溶解。每次溶液的配製量不宜過大，以免操作不便以及長期保存。
由以上溶劑與溶質配製成的電解液具有以下優良的物理性質粘度高可任意調整;電導率較好而且溫度係數較小，在60℃下可達0.3×10-3S/cm以上;化學及電化學穩定性好;對玻璃、金屬材料的潤溼性好;沸點高於100℃、凝固點低於-50℃;蒸汽壓力低、安全性好;藥品來源方便。
本發明提供的配方實施例如下例1丙二醇(α型)25丙三醇 5 體積比乙二醇 2氯化鉀 0.25克/100毫升溶劑例2丙二醇(α型)25丙三醇 5 體積比乙二醇 2氯化鉀 0.13克/100毫升溶劑氯化鈉 0.08克/100毫升溶劑
權利要求
1.一種精密電化學元件用的電解液，其特徵是以低碳多元醇為混合溶劑，以鹼金屬氯化物為溶質，三種溶劑配比任意可調，在50～60℃下進行溶解配製。
2.如權利要求
1所述的電解液，其中混合溶劑為丙二醇(α或β型)與丙三醇、乙二醇，三者的體積比為25～30∶5～7∶2～5。
3.如權利要求
1所述的電解液，其中鹼金屬氯化物可以是氯化鉀或氯化鉀與氯化鈉混合作溶質，濃度為0.2～0.5克/100毫升溶劑。
專利摘要
一種精密電化學元件用的新型電解液，其特徵是以低碳多元醇如丙二醇、丙三醇、乙二醇等為混合溶劑，溶有鹼金屬氯化物溶質的高粘度電解液。用此電解液與相應的元件結構條件製成的精密水準敏感元件可在較高的溫度下工作，既具有良好的靜態輸出性能，又具有優良的抗振動幹擾特性。
文檔編號G01C9/24GK85102186SQ85102186
公開日1986年9月17日 申請日期1985年4月1日
發明者林兆勤 申請人:中國科學院長春應用化學研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan