專(zhuān)利名稱(chēng)：可深度大功率放電的膠體蓄電池電解液的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電池工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及蓄電池生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
蓄電池自應(yīng)用至今已經(jīng)將近一個(gè)半世紀(jì)，以?xún)r(jià)格便宜、原材料易得、使用方便、性能可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，成為應(yīng)用非常廣泛、消費(fèi)量最大的蓄電池，在二次電池工業(yè)中占據(jù)著主要的地位。為了進(jìn)一步改善蓄電池的放電特性，提高高倍率放電容量，有人開(kāi)始研究膠體電解質(zhì)的制備方法，并且在膠體電解質(zhì)中加入添加劑等方法來(lái)提高蓄電池的性能。在膠體電解質(zhì)中加入添加劑，具有不改變電池工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、附加成本低、效果好、便于推廣等優(yōu)點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)外都積極研制各式各樣的電解質(zhì)添加劑，選擇合適的電解質(zhì)添加劑是改善膠體電池性能的主要途徑。目前研究電解質(zhì)添加劑較多的有凝膠添加劑、堿金屬及堿土金屬硫酸鹽、磷酸及nh4+、有機(jī)高分子和配合物等，有相關(guān)研究人員通過(guò)在硫酸電解質(zhì)溶液中加入稀土硫酸鹽，可將傳統(tǒng)的鉛合金電極通過(guò)在硫酸溶液中加入稀土離子來(lái)改善和提高鉛蓄電池的性能。但在膠體電解質(zhì)中把稀土作為電解質(zhì)添加劑卻研究很少，尤其研究其作用機(jī)理就更少。由于我國(guó)的稀土資源極為豐富，探索稀土在膠體電解液中應(yīng)用具有更為廣泛的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提出一種蓄能大、放電時(shí)間長(zhǎng)的可深度大功率放電的膠體蓄電池電解液的制備方法。本發(fā)明技術(shù)方案是將硫酸鈰或硫酸銪與去離子水混合，配成復(fù)合添加劑，然后將復(fù)合添加劑滴加到二氧化硅水溶膠中，最后，在攪拌狀態(tài)下，再加入比重為1.38的硫酸水溶液，形成膠體蓄電池電解液。由于稀土元素具有特殊的催化性能，可以改善蓄電池充電時(shí)氣體的析出情況，提高活性物質(zhì)利用率及充電效率，從而起到增加電池容量的作用。本發(fā)明方法稀土用量少，制備工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，是具有重要工業(yè)化應(yīng)用前景的稀土改性蓄電池電解液性能的有效方法。使用該電解液組裝成的大容量鉛酸蓄電池充電4小時(shí)，可以放電110 150分鐘， 可廣泛應(yīng)用于電廠、變電站的開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)、不間斷電源及太陽(yáng)能及風(fēng)能儲(chǔ)能電源等。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)
1、稀土其具有特殊的催化性能，可以提高活性物質(zhì)的利用率，從而增加電池容量的作用。2、本發(fā)明技術(shù)通用性強(qiáng)，可適用于得到電池電解質(zhì)與添加劑的優(yōu)化組成配比。使用該電解液組裝成的大容量鉛酸蓄電池可廣泛應(yīng)用于電廠、變電站的開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)、不間斷電源及太陽(yáng)能及風(fēng)能儲(chǔ)能電源。3、超強(qiáng)的承受深放電及大電流放電能力，具有過(guò)充及過(guò)放電自我保護(hù)性能。電池抗深放電能力強(qiáng)，100%放電后仍可繼續(xù)接在負(fù)載上，在一定時(shí)間內(nèi)充電可恢復(fù)原容量。4、硫酸一方面起著輸送電荷的作用，另一方面它又是活性反應(yīng)物。電解液中硫酸含量和濃度的多少在一定程度上影響著蓄電池的容量和壽命，在配制膠體電解液時(shí)往往將硫酸密度調(diào)到1. 38g/cm3。本發(fā)明所述復(fù)合添加劑中，硫酸鈰或硫酸銪占復(fù)合添加劑的質(zhì)量百分比為 0. 002% 0. 02%?？梢蕴岣呋钚晕镔|(zhì)的利用率，從而增加電池容量的作用。抑制電池早期容量的損失，提高電池的循環(huán)壽命。本發(fā)明所述二氧化硅水溶膠由氣相二氧化硅和去離子水混合組成，所述氣相二氧化硅和去離子水的投料體積比為1 90?？杀ＷCSiO2含量在0.3%時(shí)，膠體液態(tài)電解液的放電效果最好。
具體實(shí)施例方式例1
將98%的濃硫酸溶液用去離子水稀釋成比重為1. 38的硫酸水溶液。量取0.1ml氣相二氧化硅于50ml小燒杯中，溶解在9ml去離子水溶液中(必要時(shí)進(jìn)行超聲)，將小燒杯中的溶液加入到18 ml比重為1. 38的硫酸水溶液中，形成溶液，在 90 mg 二氧化硅含量0. 3%的膠體液態(tài)電解液中加入6 mg硫酸鈰，加入的硫酸鈰占總重的 0. 02%，經(jīng)充分混合形成蓄電池電解液。使用該電解液組裝成的大容量鉛酸蓄電池充電4小時(shí)，可以放電110分鐘。例2:
將98%的濃硫酸溶液用去離子水稀釋成比重為1. 38的硫酸水溶液。量取0. 1 ml氣相二氧化硅于50ml小燒杯中，溶解在9ml去離子水溶液中(必要時(shí)進(jìn)行超聲)，將小燒杯中的溶液加入到18ml比重為1.38的硫酸水溶液中，形成溶液，在 90 mg 二氧化硅含量0. 3%的膠體液態(tài)電解液中加入0. 6mg硫酸鈰，加入的硫酸鈰占總重的 0. 00 ，經(jīng)充分混合形成蓄電池電解液。使用該電解液組裝成的大容量鉛酸蓄電池充電4小時(shí)，可以放電115分鐘。例3:
將98%的濃硫酸溶液用去離子水稀釋成比重為1. 38的硫酸水溶液。量取0. Iml氣相二氧化硅于50ml小燒杯中，溶解在9ml去離子水溶液中(必要時(shí)進(jìn)行超聲)，將小燒杯中的溶液加入到18ml比重為1.38的硫酸水溶液中，形成溶液， 在90mg 二氧化硅含量0. 3%的膠體液態(tài)電解液中加入6mg硫酸銪，加入的硫酸銪占總重的 0. 02%，經(jīng)充分混合形成蓄電池電解液。使用該電解液組裝成的大容量鉛酸蓄電池充電4小時(shí)，可以放電140分鐘。例 4
將98%的濃硫酸溶液用去離子水稀釋成比重為1. 38的硫酸水溶液。量取0. 1 ml氣相二氧化硅于50ml小燒杯中，溶解在9ml去離子水溶液中(必要時(shí)進(jìn)行超聲)，將小燒杯中的溶液加入到18 ml配置成的比重為1. 38的硫酸水溶液中，形成溶液，在90mg 二氧化硅含量0. 3%的膠體液態(tài)電解液中加入0. 6mg硫酸銪，加入的硫酸銪占總重的0. 00 ，經(jīng)充分混合形成蓄電池電解液。
使用該電解液組裝成的大容量鉛酸蓄電池充電4小時(shí)，可以放電150分鐘。
權(quán)利要求
1.可深度大功率放電的膠體蓄電池電解液的制備方法，其持征在于將硫酸鈰或硫酸銪與去離子水混合，配成復(fù)合添加劑，然后將復(fù)合添加劑滴加到二氧化硅水溶膠中，最后，在攪拌狀態(tài)下，再加入比重為1. 38的硫酸水溶液，形成膠體蓄電池電解液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述可深度大功率放電的膠體蓄電池電解液的制備方法，其持征在于所述復(fù)合添加劑中，硫酸鈰或硫酸銪占復(fù)合添加劑的質(zhì)量百分比為0. 002 0. 02%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述可深度大功率放電的膠體蓄電池電解液的制備方法，其持征在于所述二氧化硅水溶膠由氣相二氧化硅和去離子水混合組成，所述氣相二氧化硅和去離子水的投料體積比為1 90。
全文摘要
可深度大功率放電的膠體蓄電池電解液的制備方法，屬于電池工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及蓄電池生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，將硫酸鈰或硫酸銪與去離子水混合，配成復(fù)合添加劑，然后將復(fù)合添加劑滴加到二氧化硅水溶膠中，最后，在攪拌狀態(tài)下，再加入比重為1.38的硫酸水溶液，形成膠體蓄電池電解液。使用該電解液組裝成的大容量鉛酸蓄電池充電4小時(shí)，可以放電110～150分鐘，可廣泛應(yīng)用于電廠、變電站的開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)、不間斷電源及太陽(yáng)能及風(fēng)能儲(chǔ)能電源等。
文檔編號(hào)H01M10/0561GK102569883SQ201210032608
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者劉天晴, 左明明, 王元有 申請(qǐng)人:揚(yáng)州大學(xué)