一種蓄電池用鹽類膠體電解質(zhì)及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種蓄電池用鹽類膠體電解質(zhì)及其制備方法。按重量百分比，該電解質(zhì)包含10～20％的硅凝膠劑、20～30％的電解液、5～10％的復(fù)合添加劑、0.5～1％的浸潤(rùn)劑和1～2％的膠體穩(wěn)定劑。硅凝膠劑是粒徑規(guī)格為10～30納米的二氧化硅；電解液是濃度為20～30％的稀硫酸；復(fù)合添加劑包括硫酸鈉、硫酸鋰、硫酸銨、硫酸亞錫、磷酸和超氧化鉀；浸潤(rùn)劑是硅油；膠體穩(wěn)定劑是羧甲基纖維素。本發(fā)明的鹽類膠體電解質(zhì)內(nèi)阻低，充電轉(zhuǎn)化率高，自放電小，不失水，電池容量大，使用壽命長(zhǎng)，完全免維護(hù)，在高溫或低溫條件下均具有良好的性能。
【專利說(shuō)明】-種蓄電池用鹽類膠體電解質(zhì)及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及蓄電池中使用的電解質(zhì)，具體的說(shuō)是一種鹽類膠體電解質(zhì)及其制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的鉛蓄電池采用硫酸電解液，在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染、腐蝕設(shè)備等問(wèn) 題，在使用時(shí)也會(huì)產(chǎn)生酸腐蝕，這類蓄電池還會(huì)發(fā)生析氫和極板硫酸鹽化，同時(shí)自放電大， 在高溫和低溫條件下性能差，容量低，壽命短。而呈凝膠狀態(tài)的鹽類膠體電解質(zhì)在蓄電池中 不流動(dòng)，因而不漏酸，可有效防止活性物質(zhì)脫落，并有效抑制鉛枝晶的生產(chǎn)及極板硫化，減 少了電池自放電，可以實(shí)現(xiàn)電池全壽命期完全免維護(hù)，可顯著延長(zhǎng)電池壽命，是一種性能優(yōu) 異的新型環(huán)保蓄電池?，F(xiàn)有的膠體電解質(zhì)還存在電池內(nèi)阻大、電池容量小等問(wèn)題，而通過(guò)加 入不同的復(fù)合添加劑配方可以有效改變電解質(zhì)的性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有蓄電池電解質(zhì)內(nèi)阻大、轉(zhuǎn)化效率低、自放電大、容量低、壽命短等 缺點(diǎn)，提供一種蓄電池用鹽類膠體電解質(zhì)及其制備方法。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0005] -種蓄電池用鹽類膠體電解質(zhì)，該電解質(zhì)包含硅凝膠劑、電解液、復(fù)合添加劑、浸 潤(rùn)劑、膠體穩(wěn)定劑和水，其中所述膠體穩(wěn)定劑是羧甲基纖維素。
[0006] 進(jìn)一步地，按重量百分比，該電解質(zhì)包含10?20%的硅凝膠劑、20?30%的電解 液、5?10%的復(fù)合添加劑、0. 5?1%的浸潤(rùn)劑和1?2%的膠體穩(wěn)定劑。
[0007] 進(jìn)一步地，所述硅凝膠劑是二氧化硅。
[0008] 進(jìn)一步地，所述二氧化硅的粒徑規(guī)格為10?30納米。
[0009] 進(jìn)一步地，所述電解液是稀硫酸。
[0010] 進(jìn)一步地，所述稀硫酸的濃度是20?30%。
[0011] 進(jìn)一步地，所述復(fù)合添加劑包括在電解質(zhì)中重量百分比是1?2%的硫酸鈉，1? 2 %的硫酸鋰，1?2 %的硫酸銨，1?2 %的磷酸，1?2 %的超氧化鉀和0. 1?0. 5 %的硫酸 亞錫。
[0012] 進(jìn)一步地，所述浸潤(rùn)劑是娃油。
[0013] 一種制備所述蓄電池用鹽類膠體電解質(zhì)的方法，包括以下步驟：
[0014] (1)將硅凝膠劑加入水中攪拌待用；
[0015] ⑵加入電解液、復(fù)合添加劑，攪拌得到分散液A;
[0016] (3)在分散液A中加入經(jīng)水液化后的羧甲基纖維素溶液，再加入浸潤(rùn)劑，攪拌得到 分散液B;
[0017] (4)將分散液B剪切分散；
[0018] (5)攪拌后靜置成型。
[0019] 進(jìn)一步地，步驟（1)?（5)均在20?25°C下完成。
[0020] 進(jìn)一步地，所用的水為純水。
[0021] 進(jìn)一步地，經(jīng)水液化后的羧甲基纖維素溶液中羧甲基纖維素的含量是0. 1? 0? 5%。
[0022] 本發(fā)明的有益效果是，采用羧甲基纖維素為膠體穩(wěn)定劑，硫酸鈉、硫酸銨、硫酸鋰、 磷酸、超氧化鉀和硫酸亞錫為復(fù)合添加劑，二氧化硅為硅凝膠劑，硅油為浸潤(rùn)劑，稀硫酸為 電解液，得到了一種較現(xiàn)有產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)明顯的蓄電池用鹽類膠體電解質(zhì)。硫酸亞錫等復(fù)合添 加劑的加入，可以避免極板活性物質(zhì)硫酸鹽化，減緩極板板柵腐蝕，減少極板反應(yīng)界面極 化，增加極板導(dǎo)電性能，延長(zhǎng)使用壽命。本發(fā)明的鹽類膠體電解質(zhì)內(nèi)阻低，充電轉(zhuǎn)化率高，自 放電微弱，不失水，電池容量大，使用壽命長(zhǎng)，完全免維護(hù)，在高溫或低溫條件下均具有良好 的性能。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1是本發(fā)明的鹽類膠體電解質(zhì)的蓄電池的循環(huán)壽命曲線圖。
[0024] 圖2是本發(fā)明的鹽類膠體電解質(zhì)的蓄電池的自放電曲線圖。
[0025] 圖3是本發(fā)明的鹽類膠體電解質(zhì)的蓄電池的各小時(shí)率的放電曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0027] 實(shí)施例1
[0028] 按以下表1中指定的各組分的重量稱取原料，20°C下將粒徑規(guī)格為10?30納米 二氧化硅用純水?dāng)嚢?，再加入濃度?0%的稀硫酸、磷酸、硫酸鈉、超氧化鉀、硫酸鋰、硫酸 亞錫和硫酸銨，并攪拌反應(yīng)2h，然后加入經(jīng)純水液化后的羧甲基纖維素溶液和硅油，繼續(xù)攪 拌反應(yīng)lh，用高速剪切機(jī)剪切分散，得到乳白色流變液體，混合攪拌后靜置24h成型。
[0029] 實(shí)施例2
[0030] 按以下表1中指定的各組分的重量重復(fù)實(shí)施例1的步驟，但是在25°C下制備，稀硫 酸的濃度是30%。
[0031] 實(shí)施例3
[0032] 按以下表1中指定的各組分的重量重復(fù)實(shí)施例1的步驟。
[0033] 實(shí)施例4
[0034] 按以下表1中指定的各組分的重量重復(fù)實(shí)施例1的步驟。
[0035] 實(shí)施例5
[0036] 按以下表1中指定的各組分的重量重復(fù)實(shí)施例1的步驟。
[0037] 實(shí)施例6
[0038] 按以下表1中指定的各組分的重量重復(fù)實(shí)施例1的步驟。
[0039] 表1各組分原料的重量（單位：千克）
[0040]

【權(quán)利要求】
1. 一種蓄電池用鹽類膠體電解質(zhì)，其特征在于，該電解質(zhì)包含硅凝膠劑、電解液、復(fù)合 添加劑、浸潤(rùn)劑、膠體穩(wěn)定劑和水，其中所述膠體穩(wěn)定劑是羧甲基纖維素。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蓄電池用鹽類膠體電解質(zhì)，其特征在于，按照重量百 分比，該電解質(zhì)包含10?20%的硅凝膠劑、20?30%的電解液、5?10%的復(fù)合添加劑、 0. 5?1%的浸潤(rùn)劑和1?2%的膠體穩(wěn)定劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種蓄電池用鹽類膠體電解質(zhì)，其特征在于，所述硅凝膠 劑是二氧化硅。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種蓄電池用鹽類膠體電解質(zhì)，其特征在于，所述二氧化硅 的粒徑規(guī)格為10?30納米。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種蓄電池用鹽類膠體電解質(zhì)，其特征在于，所述電解液 是稀硫酸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種蓄電池用鹽類膠體電解質(zhì)，其特征在于，所述稀硫酸的 濃度是20?30%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種蓄電池用鹽類膠體電解質(zhì)，其特征在于，所述復(fù)合 添加劑包括在電解質(zhì)中重量百分比是1?2%的硫酸鈉，1?2%的硫酸鋰，1?2%的硫酸 銨，1?2%的磷酸，1?2%的超氧化鉀和0. 1?0. 5%的硫酸亞錫。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種蓄電池用鹽類膠體電解質(zhì)，其特征在于，所述浸潤(rùn)劑 是娃油。
9. 一種制備權(quán)利要求1所述蓄電池用鹽類膠體電解質(zhì)的方法，其特征在于，包括以下 步驟： (1) 將硅凝膠劑加入水中攪拌待用； (2) 加入電解液、復(fù)合添加劑，攪拌得到分散液A ; (3) 在分散液A中加入經(jīng)水液化后的羧甲基纖維素溶液，再加入浸潤(rùn)劑，攪拌得到分散 液B ; (4) 將分散液B剪切分散； (5) 攪拌后靜置成型。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備蓄電池用鹽類膠體電解質(zhì)的方法，其特征在于，步驟 (1)?（5)均在20?25°C下完成。
【文檔編號(hào)】H01M10/10GK104362386SQ201410567478
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】張俊蕓, 趙勇國(guó), 李海明 申請(qǐng)人:張俊蕓