一種鉛酸蓄電池納米膠體電解液及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鉛酸蓄電池納米膠體電解液及其制備方法。所述電解液由以下組分按照重量份混合配制而成：硫酸950，納米氣相二氧化硅6~8，硫酸鉀6~10，聚丙烯酰胺0.01~0.08，氫氧化鈉0.005~0.02；其中的納米氣相二氧化硅先與水混合后再與上述組分混合，兩者混合比為1:6-8；所述硫酸溶液濃度為47-52%。本發(fā)明電解液組成改善了膠體電解液的特性，增加了電解液的穩(wěn)定性，使電池循環(huán)使用壽命延長(zhǎng)，并且對(duì)環(huán)境污染小。
【專利說(shuō)明】一種鉛酸蓄電池納米膠體電解液及其制備方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池電解液及其制備方法，特別涉及一種鉛酸蓄電池納米膠體電解液及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]鉛酸蓄電池由法國(guó)人普蘭特創(chuàng)制，至今已有150年，目前蓄電池其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，例如起動(dòng)用蓄電池，廣泛用于汽車的起動(dòng)、照明、點(diǎn)火；固定用蓄電池作為備用電源，廣泛用于郵電、電站、醫(yī)院等處；助力車用蓄電池，是中國(guó)的特色產(chǎn)品，現(xiàn)在的用量躍居第二位；至于更廣泛的用途，不勝枚舉。為滿足各種需求，蓄電池的制作技術(shù)仍在不斷地創(chuàng)新。
[0004]傳統(tǒng)蓄電池內(nèi)的電解液是硫酸，使用中會(huì)產(chǎn)生酸霧，對(duì)環(huán)境和設(shè)備有一定的污染，電解液存在濃差極化和電解液分層，造成上下密度差，導(dǎo)致極板下部腐蝕會(huì)更快，失水也快，電池性能下降快，電池壽命縮短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決鉛酸蓄電池失水快，電解液分層，電池壽命短，污染環(huán)境的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種鉛酸蓄電池用的納 米膠體電解液。
[0006]一種鉛酸蓄電池納米膠體電解液，由以下組分按照重量份混合配制而成:
硫酸950
納米氣相二氧化硅6~8 硫酸鉀6~10 聚丙烯酰胺0.0f0.08 氫氧化鈉0.005~0.02
其中的納米氣相二氧化硅先與水混合后再與上述組分混合，兩者混合比為1:6-8 ;所述硫酸溶液濃度為47-52%。
[0007]所述納米氣相二氧化硅比表面積是18(T220g/m2，呈粉末狀，是一種良好的凝膠劑。
[0008]所述的鉛酸蓄電池納米膠體電解液的制備方法，包括以下步驟:將納米氣相二氧化硅、純水混合后，先加入氫氧化鈉混合，再依次加入硫酸鉀，聚丙烯酰胺，硫酸混合均勻得到納米膠體電解液。
[0009]進(jìn)一步的，用真空泵吸取納米氣相二氧化硅與純水混合，并以4800r/min速度剪切攪拌混合30min，再添加氫氧化鈉，得到溶液A;
再向溶液A中、依次加入硫酸鉀、聚丙烯酰胺、硫酸，以3000r/min的速度攪拌30min,得到納米膠體電解液。
[0010]本發(fā)明采用將氣相二氧化硅與去離子水混合得到膠體電解液，再添加少量氫氧化鈉，用于減慢膠體電解液凝膠速度，可提高電解液穩(wěn)定性，增加儲(chǔ)存周期，將上述步驟得到的溶液再加入粉末狀固體硫酸鉀作為導(dǎo)電劑，聚丙烯酰胺作為膠體穩(wěn)定劑，其對(duì)膠體電解液的分散起穩(wěn)定作用，最后加入硫酸，制備得到的鉛酸蓄電池納米膠體電解液穩(wěn)定性高，電池循環(huán)使用壽命延長(zhǎng)，并且采用膠體電解液也解決了酸霧對(duì)環(huán)境和設(shè)備的污染問(wèn)題。
[0011]【具體實(shí)施方式】 實(shí)施例一
在一個(gè)不銹鋼容器中，先注入450kg的純水，稱取70kg比表面積是18(T220g/m2的納米氣相二氧化硅，將真空泵的一個(gè)吸料管插入二氧化硅包裝袋內(nèi)，打開(kāi)真空泵，開(kāi)始吸取二氧化硅，接著打開(kāi)攪拌機(jī)，調(diào)轉(zhuǎn)速為4800r/min開(kāi)始剪切攪拌。當(dāng)吸完二氧化硅后，繼續(xù)攪拌30min，結(jié)束后添加5g氫氧化鈉，得到溶液A。
[0012]分別稱取溶液A50kg，硫酸鉀6kg，聚丙烯酰胺0.01kg，依次放入塑料容器中，接著放入950kg硫酸,混合后開(kāi)啟攪拌機(jī)以3000r/min攪拌30min,用水或酸調(diào)整密度1.345g/cm3(25°C )，納米膠體電解液制備完成。在本實(shí)施例中，硫酸溶液濃度為48%。
[0013]實(shí)施例二
在一個(gè)不銹鋼容器中，先注入500kg的純水。稱取80kg比表面積是18(T220g/m2的納米氣相二氧化硅，將真空泵的一個(gè)吸料管插入二氧化硅包裝袋內(nèi)，打開(kāi)真空泵，開(kāi)始吸取二氧化硅，接著打開(kāi)攪拌機(jī)，調(diào)轉(zhuǎn)速為4800r/min開(kāi)始剪切攪拌。當(dāng)吸完二氧化硅，繼續(xù)攪拌30min,結(jié)束后添加IOg氫氧化鈉，得到溶液A。
[0014]分別準(zhǔn)確稱取溶液A50kg,硫酸鉀8kg,聚丙烯酰胺0.05kg,依次放入塑料容器中，接著放入950kg硫酸,混合后開(kāi)啟攪拌機(jī)以3000r/min攪拌30min,用水或酸調(diào)整密度
1.345g/cm3(25°C )，納米膠體電解液制備完成。在本實(shí)施例中，硫酸溶液濃度為50%。
[0015]實(shí)施例三
在一個(gè)不銹鋼容器中，先注入480kg的純水。稱取90kg比表面積是18(T220g/m2的納米氣相二氧化硅，把真空泵的一個(gè)吸料管插入二氧化硅包裝袋內(nèi)，打開(kāi)真空泵，開(kāi)始吸取二氧化硅，接著打開(kāi)攪拌機(jī)，調(diào)轉(zhuǎn)速為4800r/min開(kāi)始剪切攪拌。當(dāng)吸完二氧化硅，繼續(xù)攪拌30min,結(jié)束后添加20g氫氧化鈉，得到溶液A。
[0016]分別準(zhǔn)確稱取溶液A50kg,硫酸鉀IOkg,聚丙烯酰胺0.08kg,依次放入塑料容器中，接著放入950kg硫酸,混合后開(kāi)啟攪拌機(jī)以3000r/min攪拌30min,調(diào)整密度1.345g/cm3(25°C )，納米膠體電解液制備完成。在本實(shí)施例中，硫酸溶液濃度為52%。
[0017]實(shí)施例四
在一個(gè)不銹鋼容器中，先注入480kg的純水。稱取90kg比表面積是18(T220g/m2的納米氣相二氧化硅，把真空泵的一個(gè)吸料管插入二氧化硅包裝袋內(nèi)，打開(kāi)真空泵，開(kāi)始吸取二氧化硅，接著打開(kāi)攪拌機(jī)，調(diào)轉(zhuǎn)速為4800r/min開(kāi)始剪切攪拌。當(dāng)吸完二氧化硅，繼續(xù)攪拌30min，結(jié)束后得到溶液A。
[0018]分別準(zhǔn)確稱取溶液A50kg,接著放入950kg硫酸,混合后開(kāi)啟攪拌機(jī)以3000r/min攪拌30min，用水或酸調(diào)整密度1.345g/cm3 (25°C )，納米膠體電解液制備完成。在本實(shí)施例中，硫酸溶液濃度為50%。這是過(guò)去膠體電解液的制作方法，現(xiàn)在由于增加了氫氧化鈉、硫酸鉀、聚丙烯酰胺添加劑，使得膠體電解液存放時(shí)間可以增加到3天，更加穩(wěn)定。在灌注電池的時(shí)候，更加容易灌注。[0019]為了驗(yàn)證新電解液制成的電池性能，按企標(biāo)做了以下對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表:
【權(quán)利要求】
1.一種鉛酸蓄電池納米膠體電解液，由以下組分按照重量份混合配制而成: 硫酸950 納米氣相二氧化硅6?8 硫酸鉀6?10 聚丙烯酰胺0.0f0.08 氫氧化鈉0.005?0.02 其中的納米氣相二氧化硅先與水混合后再與上述組分混合，兩者混合比為1:6-8 ;所述硫酸溶液濃度為47-52%。
2.如權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池納米膠體電解液，其特征在于:納米氣相二氧化硅比表面積是18(T220g/m2。
3.制備權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的鉛酸蓄電池納米膠體電解液的方法，其特征在于包括以下步驟:將納米氣相二氧化硅、純水混合后，先加入氫氧化鈉混合，再依次加入硫酸鉀，聚丙烯酰胺，硫酸混合均勻得到納米膠體電解液。
4.如權(quán)利要求3所述的鉛酸蓄電池納米膠體電解液的制備方法，其特征在于:用真空泵吸取納米氣相二氧化娃與純水混合，并以4800r/min速度剪切攪拌混合30min,再添加氫氧化鈉，得到溶液A; 再向溶液A中、依次加入硫酸鉀、聚丙烯酰胺、硫酸，以3000r/min的速度攪拌30min,得到納米膠體電解液。
【文檔編號(hào)】H01M10/12GK103972591SQ201410207589
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】王斌, 方明學(xué), 張慧, 張麗芳 申請(qǐng)人:浙江天能電池(江蘇)有限公司