專利名稱：蓄電池用膠體電解液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蓄電池用膠體電解液及其制備方法。
目前，此類產(chǎn)品主要以硫酸與硅酸溶膠為主要原料配制，如日本專利文獻(xiàn)特公照57-58030，中國專利CN86104708，CN90102353.1等，在這些公開的技術(shù)中，硫酸與硅酸溶膠混合后，必須盡快注入蓄電池中，并與蓄電池中的極板和隔板一起凝固成一個整體，從而導(dǎo)致蓄電池內(nèi)阻增高，電容量下降；此外，在充電后期，電能主要消耗在電解水上，使水變成氫氣和氧氣排出，并隨著充放電過程中引起的升溫，水份蒸發(fā)，造成整個膠體的失水性收縮、龜裂。此時，雖然可補(bǔ)加一定量的蒸餾水，但只能造成膠體水化的假象；這時的蓄電池充電同樣會產(chǎn)生酸霧，酸液也易泄漏，若不補(bǔ)加蒸餾水，則會導(dǎo)致蓄電池中硫酸含量增高，造成極板硫酸化，嚴(yán)重時使蓄電池報(bào)廢，這些現(xiàn)象隨著硅溶膠(二氧化硅)含量的增加而越明顯。
中國專利CN90102353.1，在蓄電池膠體上部增加一塊泡沫塑料，試圖以泡沫塑料的吸水性來解決上述膠體龜裂的問題，但實(shí)際上并不能從根本上解決，只能起到掩蓋膠體龜裂的作用。
本發(fā)明的目的即是提供一種從根本上解決膠體龜裂、消除酸霧、避免酸液泄漏等問題的膠體電解液及其制備方法。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的以硫酸與硅酸鈉為主要原料，按下述步驟制備1.將蓄電池用硫酸與無離子水配制成比重1.35-1.42的硫酸溶液；2.將硅酸鈉配制成10波美度的溶液，過濾，得清液，并將此溶液用陽離子交換樹脂處理。
3.將硫酸溶液與硅酸鈉溶液按7∶3(體積比)加入反應(yīng)器，攪拌均勻后靜置，待其凝固，將已凝固的膠體攪拌乳化，乳化液置于貯槽中熟化7-8天，即得。
本發(fā)明為分層膠體溶液，上層為透明溶液，下層為乳白色膠體溶液，比重為1.28-1.32，其技術(shù)要求如下硫酸(H2SO4) 32.5％-42.5％二氧化硅(SiO2) 1％-3％鐵(Fe) ＜0.004％本發(fā)明主要是利用粘膠凝固的原理，通過將凝固到一定程度的膠體乳化，使乳化液中的游離硅酸含量達(dá)到飽和狀態(tài)，在加入蓄電池后，因蓄電池中的極板和隔板必然吸收部分水分，從而使電解液中的游離硅酸含量達(dá)到過飽和，進(jìn)而使其凝固。
本發(fā)明的主要特點(diǎn)如下1.作為一個獨(dú)立的化工產(chǎn)品，不受蓄電池流通環(huán)節(jié)限制，具有與傳統(tǒng)硫酸電解液同樣的優(yōu)點(diǎn)，可長期存放，使用方便。
2.本發(fā)明在使用前為一流動性較好的膠體溶液，使用時，只須搖勻，即可對鉛酸蓄電池進(jìn)行一次灌注，也可作為使用同種電解質(zhì)蓄電池的補(bǔ)充液使用，一次灌注后，15分鐘內(nèi)即可凝固，靜置4小時后，即可使用，其起動性能與使用膠體類電解質(zhì)相同，而電容量則與使用硫酸電解質(zhì)相同。
3.通過實(shí)體解剖發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明在蓄電池中凝固后，便會自動產(chǎn)生固相和液相，而在充電、放電過程中，所失水分主要反映在液相，液相減少，則極板間的有效使用面積減少，導(dǎo)致蓄電池所貯電能釋放困難，電性能下降，用戶必須加水以補(bǔ)充液相來恢復(fù)蓄電池的電性能，而整個液相減少或增加的過程與固相關(guān)系不大，故不會造成固相龜裂或水化。
固相產(chǎn)生于極板四周與蓄電池殼體之間，其主要作用有(1)它能消除因極板活性物質(zhì)脫落而造成蓄電池內(nèi)部短路的因素，從而達(dá)到延長蓄電池使用壽命的效果；(2)無液體溢出，從而能保持蓄電池表面干燥，消除了蓄電池的表面自放電現(xiàn)象，且不會造成對本體的腐蝕；(3)吸收蓄電充電過程中所產(chǎn)生酸霧，在消除酸霧的同時，保持了蓄電池中的水分，減少了蓄電池的日常維護(hù)工作量。
液相產(chǎn)生于極板與隔板之間，是由于膠體在接觸到帶電荷的極板后便凝固，大顆粒的多硅酸膠體不能通過凝固層，而留在固相中，只有溶解于硫酸的游離硅酸與硫酸溶液一，在重力作用下，滲透到極板與隔板之間而形成。其主要作用有(1)在提高蓄電池起動性能的同時，使得蓄電池的內(nèi)阻與硫酸電解液基本一致，使得蓄電池的電容量與加硫酸電解液相比，不致降低；(2)因極板與隔板之間的空隙很小，所貯存的液體量，在蓄電池傾斜90度時，也不會溢出。
4.使用維護(hù)方便，使用本發(fā)明的蓄電池，在用戶使用過程中，不需要檢查蓄電池是否缺水，當(dāng)蓄電池電壓正常，而起動性能不行時，說明蓄電池缺水，這時，只需補(bǔ)加少量蒸餾水，即可使蓄電池恢復(fù)正常使用，如蓄電池電壓下降，則說明需補(bǔ)充電。
5.生產(chǎn)工藝簡單，無需特殊設(shè)備，原料來源廣，生產(chǎn)成本低。
本發(fā)明對硫酸要求符合GB4554-84中的指標(biāo)，硅酸鈉要求符合工業(yè)用硅酸鈉標(biāo)準(zhǔn)，低模。
下面詳述
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1(1)將蓄電池用硫酸與無離子水配制成比重為1.35-1.42的硫酸溶液。
(2)將硅酸鈉配制成10波美度的溶液，過濾。
(3)將硅酸鈉的濾液用732陽離子交換樹脂處理，得PH7-9之間的處理液。
(4)取上述硫酸溶液7升，硅酸鈉溶液3升混合，攪拌均勻后靜置，待其凝固，將已凝固的膠體攪拌乳化，乳化液放入成品貯槽。
(5)乳化液在貯槽中熟化7-8天，即得成品。
實(shí)施例2按實(shí)施例1配制比重為1.40的硫酸溶液及處理硅酸鈉溶液，取硫酸溶液14升，硅酸鈉溶液6升混合，余同實(shí)施例1。
實(shí)施例3按實(shí)施例1配制比重為1.42的硫酸溶液及處理硅酸鈉溶液，取硫酸溶液21升，硅酸鈉溶液9升，混合，余同實(shí)施例1。
將上述成品按下述質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測1.硫酸按GB4554-84中的檢測方法進(jìn)行檢測2.鐵(Fe)參照ISO6685-1982《工業(yè)用化工產(chǎn)品——測定鐵含量通用方法——1.10-菲羅啉分光光度法》檢測3.二氧化硅(SiO2)企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)其結(jié)果如下表所示
權(quán)利要求
1.一種蓄電池用膠體電解液，其特征在于膠體電解液中含硫酸32.5-42.5％，硅酸鈉(以SiO2計(jì))1-3％及小于0.004％的鐵(Fe)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠體電解液，其特征在于所用硅酸鈉必須符合工業(yè)用硅酸鈉標(biāo)準(zhǔn)，低模。
3.一種蓄電池用膠體電解液的制備方法，是先將蓄電池用硫酸及用無離子水配制成比重1.35-1.42的硫酸溶液，硅酸鈉配制成10波美度的溶液，過濾，其特征在于將硅酸鈉濾液經(jīng)陽離子交換樹脂處理后，按硫酸溶液∶硅酸鈉處理液＝7∶3(體積比)的比例混合，攪拌均勻靜置，待其凝固，將已凝固的膠體攪拌乳化，將乳化液置于貯槽中熟化7-8天，即得。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蓄電池用膠體電解液及其制備方法。其主要是將7份硫酸溶液與3份硅酸鈉溶液混合后，攪拌靜置，待其凝固、乳化、熟化一定時間后即得。膠體電解液中含硫酸32.5-42.5％，硅酸鈉(以SiO
文檔編號H01M10/08GK1163492SQ9610580
公開日1997年10月29日 申請日期1996年4月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月23日
發(fā)明者陳敏 申請人:陳敏