專利名稱：高分子微囊鉛酸蓄電池電解質(zhì)組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉛酸蓄電池的電解質(zhì)組合物。
低溫放電特性；組成電極的活性物質(zhì)(鉛粉)在低溫狀況下會收縮，使表面積大大減少。同時水的冰點(diǎn)在0℃，水分子之間毓粉離子遷移受約束，另使硫酸的粘度也增大，透入活性物質(zhì)深層反應(yīng)也影響，使容量明顯下降。
活性物質(zhì)的利用酸池在放電時活性物質(zhì)生成的產(chǎn)物是硫酸鉛，在活性物質(zhì)團(tuán)簇的表面形成了結(jié)晶，阻礙深層的反應(yīng)，故影響了活性物質(zhì)的利用率。
耐過放特性酸池在過放電時硫酸鉛容易形成不可逆結(jié)晶，電阻增大，使電池不能回充而失效。
酸池在儲存時，由于極板制作時使用多種添加劑，或多或少都帶有與活性物質(zhì)電負(fù)電位差異較大的有害物質(zhì)，造成了極板的自放電。另外，硫酸的比重大于水，久儲容易造成上下濃差，低層酸比重過高會使活性物質(zhì)嚴(yán)重硫酸化而活。防震特性電池在組裝時極板與容器間必定帶有一定的空間，有震動環(huán)境下工作自然會引致活性物質(zhì)的松脫，更有嚴(yán)重者是極板從集流橋上斷落，正負(fù)極板短路造成壽命終止。
鉛酸蓄電池電解質(zhì)可以分為液態(tài)和半固態(tài)(膠態(tài))。其中，傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池因稀硫酸作電解液就是屬于液態(tài)(以下簡稱酸池)。酸池電解質(zhì)除容易溢外，還會污染環(huán)境，同時會造成缺液而影響容量；存儲時電解液上下層濃度差異大，造成極板的下段活性物質(zhì)硫酸化而失活；在震動環(huán)境下極板上的活性物質(zhì)被震松脫；過放電后活性物質(zhì)容易生成不可逆性硫酸鋁結(jié)晶?？傊@些因素都直接影響了蓄電池的壽命。
本發(fā)明的組成是由高分子乳濁液8.5cc，加水稀釋至50cc，然后加入相對一定比重的H2SO4使溶液成100cc；當(dāng)加入電池內(nèi)在電場作用下，則會從液態(tài)轉(zhuǎn)化成半固態(tài)，失去流動性。
高分子乳濁液是利用不溶于水的高分子通過工藝使其均勻分散在水中的混合物；所用的高分子單體通過交聯(lián)引入兩種不同作用的功能基團(tuán)(下稱基團(tuán)1和基團(tuán)2)。1，基團(tuán)1的作用與功能能與電池內(nèi)有害的多種金屬離子(下以M表示)生成螯合物，從而減少電池的自放電。分子式如下R-[CHOH-CH2-CHOH-]n-R′+M 2，基團(tuán)2的作用與功能基團(tuán)2有良好的表面活性。利于液相在固相物上鋪展，使其充分潤濕，使固相活性物質(zhì)得到充分利用。同時，結(jié)構(gòu)中的堿金屬離子能使電解液的電導(dǎo)率提高，使電池的內(nèi)阻降低，提高了大電流放電性能及改善了充電時因內(nèi)阻大而發(fā)熱。結(jié)構(gòu)式如下 電解質(zhì)組成分子式 采用本技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)比較有以下有益效果。
1，本發(fā)明的微囊直徑在12-14納米，能充分透過活性物質(zhì)顆粒的表面進(jìn)入深層停留，膠凝后，富有彈性，吸水性的微囊形成了良好的液流通道。同時防止或減少了活性物質(zhì)在低溫時的收縮。另外有機(jī)高分子凝膠含有大量的“結(jié)合水”(此水在液氮溫度下不會結(jié)冰，故又稱不凍水)。緩解了離子遷移受約束及硫酸的粘度增大等問題。從而使低溫放電性能得到改善。
2，膠池中的高分子與硫酸鉛結(jié)晶有強(qiáng)的親和力，因而大部分的硫酸鉛結(jié)晶在微囊身上形成，使活性物質(zhì)深層得到利用，容量得到提高。
3，膠池的特殊功能機(jī)團(tuán)與硫酸有親和力，與活性物質(zhì)有絡(luò)合力，因此使硫酸鉛不能形成穩(wěn)定的結(jié)晶，在電場下鉛可以重新轉(zhuǎn)化成為活性物質(zhì)而復(fù)活。
4，而膠池組份中所帶的絡(luò)合機(jī)團(tuán)能與有害物質(zhì)形成螯合物，避免或減少了電極的自放電，此外由于膠凝作用，使硫酸在體系中濃度分布均勻一致，避免了局部因酸比重過大而致的硫酸化。
5，而膠池電解質(zhì)由于是凝膠態(tài)，富有彈性，其凝膠把容器與極板間所有的間隙填充，使震動得到緩沖。
6，防止漏液高分子微囊凝膠是處于半固態(tài)，吸水性強(qiáng)，避免了液體往外流失，即使倒置，液也不會漏出。
7，循環(huán)壽命；以上各項(xiàng)特性的綜合，使電池的循環(huán)壽命得到延長，多次實(shí)驗(yàn)對照表明，應(yīng)用高分子微囊電解質(zhì)的電池壽命比酸池要長。特別在電動自行車上的應(yīng)用。
新產(chǎn)品功能特性對照表(動力性電池)

權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于高分子微囊鉛酸蓄電池解質(zhì)的組合物，其特征是它使用下述組成的電解質(zhì)，基團(tuán)1的6％，基團(tuán)2的2.5％，硫酸的27.2％～43％和去離子水72.8％～57％而成。
2.高分子微囊鉛酸蓄電池解質(zhì)的組合物，一種高分子微囊乳液電解質(zhì)，根據(jù)權(quán)利1所述的基團(tuán)1是R-[-CHOH-CH2-CHOH-]n-R′基團(tuán)2是
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于鉛蓄電池電解質(zhì)改性的組合物；通過在原有鉛蓄電池電解質(zhì)的基礎(chǔ)上加入高分子物質(zhì)，經(jīng)過工藝處理制成乳狀懸浮組合物；其作用為改善了低溫放電性能、提高活性物質(zhì)利用率、受震動活性物質(zhì)松脫、耐過放性能、解決存儲期短、解決循環(huán)壽命短、防漏液。
文檔編號H01M10/10GK1479398SQ0313727
公開日2004年3月3日 申請日期2003年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月3日
發(fā)明者陳照, 劉維嘉, 照 陳 申請人:陳照, 劉維嘉, 照 陳