專利名稱：鉛酸蓄電池用高分子納米聚合物電解液及其配制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，使用的膠體電池中的膠體電解質(zhì)可以大致分為硅溶膠系的和二氧化硅系的，現(xiàn)有的配制方法得到的膠體中的各個(gè)分子是獨(dú)立的，只是物理上的混合，并沒有將膠體的性質(zhì)完全體現(xiàn)出來。近年來小型密封鉛酸蓄電池以其性能穩(wěn)定、價(jià)廉、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)而在電動(dòng)車輛上得到了廣泛應(yīng)用。但是隨著人們環(huán)保意識(shí)的增加以及各國(guó)綠色壁壘的形成，環(huán)境問題已經(jīng)越發(fā)突出。如何能夠滿足人們需求又要盡量降低環(huán)境污染呢？在鉛酸蓄電池中的污染可以大體的分為3大塊------前期制造的三廢、用戶使用時(shí)的酸污染、回收處理的三廢。第一塊和第三塊都能夠集中處理，只是第二塊相當(dāng)?shù)姆稚?，不好處理！采用膠體電解液可以大大延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命、避免酸霧的排出，但傳統(tǒng)的膠體電解液凝膠時(shí)間短、滲透性差，并且其中所含的硅元素會(huì)使蓄電池內(nèi)阻增大，充放電性能下降，損耗增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種避免酸液的溢出、使用壽命長(zhǎng)的鉛酸蓄電池用高分子納米聚合物電解液。
本發(fā)明主要由按以下重量百分比組成的各原料混合組成配位劑0.1～1.5％、絡(luò)合劑2.5～4％、催化劑0.01～0.5％、穩(wěn)定劑2.3～3.8％、調(diào)節(jié)劑0.1～0.5％、消泡劑0.01～0.5％、硫酸36～45％、水余量。
本發(fā)明在催化劑的作用下將配位劑與大分子有機(jī)物進(jìn)行絡(luò)合，當(dāng)加入電池當(dāng)中時(shí)在電場(chǎng)力的作用下進(jìn)一步鉸鏈形成穩(wěn)定的凝膠體。優(yōu)點(diǎn)在于二氧化硅含量低，用量少，成本低，在電解液中可以形成均一穩(wěn)定的膠體，凝膠時(shí)間長(zhǎng)，用于小型密封鉛酸蓄電池可以顯著提高電池容量，延長(zhǎng)使用壽命，耐低溫性能優(yōu)越。本發(fā)明在電池內(nèi)形成凝膠避免酸液的溢出，同時(shí)其還具有內(nèi)阻小、容量高、壽命長(zhǎng)、觸變性能好等優(yōu)點(diǎn)。另外，本發(fā)明制成的鉛酸蓄電池的低溫性能尤其顯著，適合南、北方市場(chǎng)的全面推廣。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案配位劑0.5～1％、絡(luò)合劑2.6～3.4％、催化劑0.01～0.1％、穩(wěn)定劑2.5～3.5％、調(diào)節(jié)劑0.1～0.2％、消泡劑0.01～0.1％、硫酸36～45％、水余量。
本發(fā)明所述絡(luò)合劑為羧甲基纖維素鈉鹽(CMC)或聚丙烯酰胺(PAM)。
穩(wěn)定劑為硫酸鋰或含鋰離子的堿、鹽類。
消泡劑為甘油聚氧丙烯聚氧乙烯醚(GPE)或磷酸三丁酯(TBP)。
調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)或碳酸鈉(Na2CO3)。
配位劑為顆粒直徑為8～15nm的納米氣相二氧化硅(SiO2)。
催化劑劑為氨基鈉(NaNH2)或金屬鈉(Na)。
本發(fā)明還提供了一種制備上述鉛酸蓄電池的高分子納米聚合物電解液的配制方法。
即，分別將配位劑、絡(luò)合劑、催化劑、消泡劑、調(diào)節(jié)劑按比例組成A組分、將穩(wěn)定劑、硫酸和水余量按比例組成B組分，然后，混合A組分和B組分。
另，A組分的pH值為9～12。
本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單，方便生產(chǎn)制作，產(chǎn)品穩(wěn)定性好。
具體實(shí)施例方式
操作步驟一、配制A組分溶液1、將催化劑氨基鈉(NaNH2)或金屬鈉(Na)、絡(luò)合劑羧甲基纖維素鈉鹽(CMC)或聚丙烯酰胺(PAM)、配位劑納米氣相二氧化硅(SiO2)同時(shí)緩慢加入去離子水中，邊加邊攪拌；
2、加入一半的時(shí)候，將消泡劑甘油聚氧丙烯聚氧乙烯醚(GPE)或磷酸三丁酯(TBP)加入；3、最后加入調(diào)節(jié)劑，調(diào)解PH＝9～12，而后攪拌3小時(shí)。
二、配制B組分溶液1、將98％的硫酸溶液用去離子水稀釋至50％，冷卻待用；2、加入穩(wěn)定劑硫酸鋰或含鋰離子的堿、鹽類，充分?jǐn)嚢琛?br> 三、成型膠體的配制將A、B、水混合，按照質(zhì)量百分含量A4～8％，B以硫酸含量計(jì)36～45％，其余用去離子水調(diào)節(jié)，在室溫下充分?jǐn)嚢?。而后?℃下冷凍至膠體溫度在5℃以下即可應(yīng)用。本發(fā)明配制的成型膠體無色透明，滲透性與酸的一樣好，流動(dòng)性好、易灌注，凝成的膠體為半透明玻璃狀。
四、配合真空灌酸裝置灌裝電池。
五、各原料重量投料比具體實(shí)施例如下實(shí)施例1納米氣相二氧化硅 1.5％CMC 3.2％Na 0.01％Li2SO42.3％GPE 0.01％NaOH 0.15％硫酸 36％水 余量實(shí)施例2納米氣相二氧化硅 0.4％CMC 4.0％Na 0.05％LiOH 3％
TBP0.25％KOH0.1％硫酸 40％水 余量實(shí)施例3納米氣相二氧化硅 0.8％PAM2.5％NaNH20.1％Li2SO43.2％GPE0.18％Na2CO30.5％硫酸 42％水 余量實(shí)施例4納米氣相二氧化硅 0.1％PAM3％NaNH20.5％Li2SO43.8％GPE0.5％Na2CO30.45％硫酸 45％水 余量上述各實(shí)施例中一種采用高分子納米聚合物電解液的鉛酸蓄電池的高分子納米聚合物電解液形成了均一穩(wěn)定的膠體，凝膠時(shí)間長(zhǎng)，電池容量顯著提高，使用壽命延長(zhǎng)，耐低溫性能優(yōu)越。
權(quán)利要求
1.一種鉛酸蓄電池用高分子納米聚合物電解液，其特征在于主要由按以下重量百分比組成的各原料混合組成配位劑0.1～1.5％、絡(luò)合劑2.5～4％、催化劑0.01～0.5％、穩(wěn)定劑2.3～3.8％、調(diào)節(jié)劑0.1～0.5％、消泡劑0.01～0.5％、硫酸36～45％、水余量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鉛酸蓄電池用高分子納米聚合物電解液，其特征在于各原料的重量百分比為配位劑0.5～1％、絡(luò)合劑2.6～3.4％、催化劑0.01～0.1％、穩(wěn)定劑2.5～3.5％、調(diào)節(jié)劑0.1～0.2％、消泡劑0.01～0.1％、硫酸36～45％、水余量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述鉛酸蓄電池用高分子納米聚合物電解液，其特征在于所述絡(luò)合劑為羧甲基纖維素鈉鹽或聚丙烯酰胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述鉛酸蓄電池用高分子納米聚合物電解液，其特征在于所述穩(wěn)定劑為硫酸鋰或含鋰離子的堿、鹽類。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述鉛酸蓄電池用高分子納米聚合物電解液，其特征在于消泡劑為甘油聚氧丙烯聚氧乙烯醚或磷酸三丁酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述鉛酸蓄電池用高分子納米聚合物電解液，其特征在于調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀或碳酸鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述鉛酸蓄電池用高分子納米聚合物電解液，其特征在于配位劑為直徑為8～15nm的納米氣相二氧化硅。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述鉛酸蓄電池用高分子納米聚合物電解液，其特征在于催化劑劑為氨基鈉或金屬鈉。
9.一種如權(quán)利要求1所述鉛酸蓄電池用高分子納米聚合物電解液的配制方法，其特征在于分別將配位劑、絡(luò)合劑、催化劑、消泡劑、調(diào)節(jié)劑按比例組成A組分、將穩(wěn)定劑、硫酸和水余量按比例組成B組分，然后，混合A組分和B組分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述鉛酸蓄電池用高分子納米聚合物電解液的配制方法，其特征在于A組分的pH值為9～12。
全文摘要
鉛酸蓄電池用高分子納米聚合物電解液及其配制方法，涉及鉛酸蓄電池領(lǐng)域。主要由按以下重量百分比組成的各原料混合組成配位劑0.1～1.5％、絡(luò)合劑2.5～4％、催化劑0.01～0.5％、穩(wěn)定劑2.3～3.8％、調(diào)節(jié)劑0.1～0.5％、消泡劑0.01～0.5％、硫酸36～45％、水余量。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于二氧化硅含量低，用量少，成本低，在電解液中可以形成均一穩(wěn)定的膠體，凝膠時(shí)間長(zhǎng)，用于小型密封鉛酸蓄電池可以顯著提高電池容量，延長(zhǎng)使用壽命，耐低溫性能優(yōu)越。本發(fā)明在電池內(nèi)形成凝膠避免酸液的溢出，同時(shí)其還具有內(nèi)阻小、容量高、壽命長(zhǎng)、觸變性能好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08K3/26GK1978507SQ20061009775
公開日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2006年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月24日
發(fā)明者代云飛, 居春山, 孫克寧, 王振華 申請(qǐng)人:江蘇鑫華富能源有限公司