專利名稱：聚核硅朊高能鉛酸蓄電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力材料設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種聚核硅朊制作方法及蓄電池。
背景技術(shù)：
鉛酸蓄電池充放電過程在電極上要發(fā)生能量的交換，而電極上化學(xué)能與 電能的交換速度是決定能量交換程度的關(guān)健因素。在鉛酸蓄電池的能量系統(tǒng) 中，電極外部是依靠電子的移動(dòng)來完成能量傳輸?shù)?，而電極內(nèi)部是依靠離子 的移動(dòng)來完成能量傳輸?shù)?。由于電子在外電路的移?dòng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于離子在內(nèi) 電路的移動(dòng)速度，因此，電極反應(yīng)速度往往受到離子在內(nèi)電路移動(dòng)速度的影 響。目前太陽能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)使用的儲(chǔ)能鉛酸蓄電池的陰雨條件下的充電效率低、 低溫條件下放電容量低及高溫條件下的失水率高等。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實(shí)施例提供一種聚核硅朊制作方法及蓄電池，實(shí)現(xiàn)蓄電池的充電 接收能力增強(qiáng)、低溫放電容量增大和高溫失水率降低。本發(fā)明所提供的聚核硅朊制作方法及蓄電池實(shí)施例是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種聚核硅朊制作方法，包括步驟(1 )、將主鏈結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅聚合物制成納米級(jí)有機(jī)硅聚合物；(2 )、將功能高分子聚丙烯酰胺與所述的納米級(jí)有機(jī)硅聚合物進(jìn)行混合制成高分子有機(jī)聚合硅；(3 )、在高速混合釜中將所述的高分子有機(jī)聚合硅與水態(tài)硫酸電解質(zhì)溶液復(fù)合，使硫酸電解質(zhì)溶液由水態(tài)變?yōu)橛桶湍z態(tài)，制成聚合物有機(jī)硅朊;(4) 、給所述的聚合物有機(jī)硅朊分子的結(jié)合能施加能量共振效應(yīng)，制成 亞穩(wěn)態(tài)聚合物有機(jī)硅朊；(5) 、在容器中將氬氧化鈉溶液、氫氧化鋰溶液和氫氧化鉀溶液混合， 制成三元堿溶液；(6 )、將氣相二氧化硅役入所迷容器中與所迷的三元堿溶液逬行混合反 應(yīng)生成碰撞性無4幾硅溶液；(7 )、在缸制容器中將^5並撞性無機(jī)硅溶液與水態(tài)^琉酸電解質(zhì)溶液復(fù)合， 制成復(fù)合碰撞性無機(jī)硅朊；(8) 將碰撞性無機(jī)硅朊與亞穩(wěn)態(tài)聚合物有機(jī)硅朊在密閉反應(yīng)蚤中混和制 成聚核硅朊母體；(9) 將三種配合劑加入聚核硅朊母體進(jìn)行調(diào)和；再將調(diào)和好的聚核硅朊 母體加入添加劑硼酸、石粦酸、硅酸、石克酸進(jìn)行混和后；再加入多功能改性劑， 然后在高速混合釜中混合，制成聚核硅朊。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種用上述聚核硅朊溶液作為電解液的蓄電池， 所述蓄電池的槽體采用工程塑料，所述的蓄電池隔板為超細(xì)玻璃纖維隔膜；所述蓄電池的正極板柵為高錫低鉀型Pb-Ca-Sn-Al合金，所述蓄電池的負(fù) 極板柵為中錫高鉤型Pb-Ca-Sn-Al合金；所述蓄電池的正才及鉛膏還加入0.5%新型材料三氧化二銻，所述蓄電池的 負(fù)極鉛膏酉己還加入0.15 %。硒粉；所述蓄電池的電解液為聚核硅朊電解液。上述技術(shù)方案具有如下有益效果本發(fā)明實(shí)施例制作方法提供的聚核硅 朊在發(fā)揮有機(jī)膠態(tài)體系和無機(jī)膠態(tài)體系的優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，使本發(fā)明實(shí)施例提 供的蓄電池具有熱比容大，溫帶寬；比能量高，容量大；電極偶和碰撞效率 高，能量轉(zhuǎn)換速度快等。
具體實(shí)施方式
為了更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面詳細(xì)描述本發(fā)明提供的實(shí)施例。 該聚核硅朊制作方法，包括步驟(1)、將主鏈結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅聚合物制成納米級(jí)有機(jī)硅聚合物，具體包括 利用制藥設(shè)備，應(yīng)用納米技術(shù)將(-c-Si-o-)n主鏈結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅聚合物制成 5-10nm的納米級(jí)有機(jī)硅聚合物。這種納米級(jí)有機(jī)硅聚合物是具有高度分散性的圓珠型均聚網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可供在空間多個(gè)維向嵌入不同種類的 羥基功能基團(tuán)，使之具有良好的親水性和熱比容。(2 )、將功能高分子聚丙烯酰胺與所述的納米級(jí)有機(jī)硅聚合物進(jìn)行混合 制成高分子有機(jī)聚合硅，具體包括在密閉反應(yīng)釜中將功能高分子聚丙烯酰 胺(M》300萬)與納米級(jí)(-C-Si-O-)n有機(jī)硅聚合物進(jìn)行混合20min,制成高 分子有機(jī)聚合硅，并通過接枝功能基團(tuán)法使混合物中的多晶態(tài)在介觀結(jié)構(gòu)層 面內(nèi)有效地進(jìn)行能量分布，并使聚合物高分子鏈側(cè)基形成多種活性基團(tuán)，該 多種活性基團(tuán)包括助滲基團(tuán)、低阻基團(tuán)、絡(luò)合基團(tuán)等。(3 )、在高速混合釜中將所述的高分子有機(jī)聚合硅與水態(tài)硫酸電解質(zhì)溶 液復(fù)合，使硫酸電解質(zhì)溶液由水態(tài)變?yōu)橛桶湍z態(tài)，制成聚合物有機(jī)硅朊。(4) 、給所述的聚合物有機(jī)硅朊分子的結(jié)合能施加能量共振效應(yīng)，制成 亞穩(wěn)態(tài)聚合物有機(jī)硅朊，具體包括利用微擾共振能量發(fā)生系統(tǒng)給聚合物有 機(jī)硅朊分子的結(jié)合能施加能量共振效應(yīng)，使所述的聚合物有機(jī)硅朊分子的結(jié) 合能由基態(tài)激發(fā)到亞穩(wěn)態(tài)，制成亞穩(wěn)態(tài)聚合物有機(jī)硅朊。這種亞穩(wěn)態(tài)聚和物 有機(jī)硅朊團(tuán)簇的活性增強(qiáng)，溶液的能量增大，同時(shí)通過能量共振效應(yīng)，電解 質(zhì)的離子由"無序狀態(tài)"變成了 "有序狀態(tài)"，使得離子強(qiáng)度增加。(5) 、在容器中將氳氧化鈉溶液、氫氧化鋰溶液和氫氧化鉀溶液混合， 制成三元;咸溶液，所述的氬氧化鈉溶液、氫氧化鋰溶液和氬氧化鉀溶液的濃 度為摩爾濃度，在容器中將所述濃度的氫氧化鈉溶液、氫氧化鋰溶液和氫氧 化鉀溶液按照1.2:1.0:1.0比例混合，制成三元石咸溶液。(6 )、將氣相二氧化硅投入所述容器中與所述的三元^5咸溶液進(jìn)行混合反 應(yīng)生成碰撞性無機(jī)硅溶液，具體包括將1.3%-1.5%量的氣相二氧化硅投入缸 制容器中與三元堿溶液按摩爾比進(jìn)行混合反應(yīng)生成碰撞性無機(jī)硅溶液。(7 )、在缸制容器中將碰撞性無機(jī)硅溶液與水態(tài)爿琉酸電解質(zhì)溶液復(fù)合， 制成復(fù)合碰撞性無機(jī)硅朊；(8 )將碰撞性無機(jī)硅朊與亞穩(wěn)態(tài)聚合物有機(jī)硅朊在密閉反應(yīng)釜中混和制 成聚核硅朊母體，具體包括將碰撞性無機(jī)硅朊與亞穩(wěn)態(tài)聚合物有機(jī)硅朊在 密閉反應(yīng)釜中按體積比l: 2.5混和制成聚核硅朊母體，其中所述的聚核硅 朊母體的有效名圭含量為0.29-0.3%wt，膠體粒徑保持在10nm數(shù)量級(jí)。(9)將三肝配合劑加入聚核石至朊母體近行調(diào)和；再將調(diào)和好的聚核碌朊 母體加入添加劑硼酸、磷酸、硅酸、辟u酸進(jìn)行混和后；再加入多功能改性劑， 然后在高速混合釜中混合，制成聚核硅朊，具體包括將稠度控釋劑、膠體 穩(wěn)定劑及功能滲透劑按0.1 ~0.15%。加入聚核硅朊母體進(jìn)行調(diào)和；再將調(diào)和好 的聚核硅朊母體加入按摩爾比1: 2: 3: 4配制好的硼酸、磷酸、硅酸、硫酸 進(jìn)行混和后；再加入0.15~0.2%。的乙二胺四乙酸(EDTA， 100-500PPM)、多 苯核(稠環(huán))醌苯(以加大離子遷移速率，減少內(nèi)阻)或果酸控釋，然后在 高速混合釜中混制2小時(shí)，制成聚核硅朊電解液。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種用上述方法制作而成的聚核硅朊作為電解液的 蓄電池，該蓄電池的槽體采用工程塑料，該蓄電池隔板為超細(xì)玻璃纖維隔膜；該蓄電池的正極板柵為高錫低鈣型Pb-Ca-Sn-Al合金，該高錫低鈣型 Pb-Ca-Sn-Al合金的各成份的含量為Ca為0.06%, Sn為1.50%, Al為0.03%; 所述蓄電池的負(fù)極板柵為中錫高鈣型Pb-Ca-Sn-Al合金；該中錫高鈣型 Pb-Ca-Sn-Al合金各成份的含量為Ca為0.10%， Sn為0.80%, Al為0.03%。所述蓄電池的正才及鉛膏配方除正常添加劑外，還加入0.5%新型材沖+三氧 化二銻，所述蓄電池的負(fù)極鉛膏配方除正常添加劑外，還加入0.15%。硒粉； 所述蓄電池的電解液為聚核硅朊電解液。該蓄電池的制作方法包括(1) 該蓄電池的槽體采用ABS工程塑料，外形尺寸可以為402 mm x 171 mm x 217mm;(2) 該蓄電池的隔板采用超細(xì)玻璃纖維(AGM)隔膜；(3 )該蓄電池的正極板柵采用高錫低4丐型Pb-Ca-Sn-Al合金； 其中Ca含量為0.06%; Sn含量為1.50°/。； Al含量為0.03°/。。 (4)該蓄電池的負(fù)極采用中錫高鈣型Pb-Ca-Sn-Al合金； 其中Ca含量為0.10%; Sn含量為0.80%; Al含量為0.03%。(5 )該蓄電池的正極鉛會(huì)配方除正常添加劑外，加入0.5°/。新型材料三氧 化二銻；(6) 該蓄電池的負(fù)極鉛膏配方除正常添加劑外，加入0.15%。硒粉；(7) 該蓄電池的按照正常板柵、極板和蓄電池組裝生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出 12V100Ah鉛酸蓄電池；(8) 將聚核硅朊電解液在常溫下灌注到12V100Ah鉛酸蓄電池單體內(nèi)， 灌入量15ml/Ah，靜置5h后進(jìn)行充電。(9) 按正常充電方法對(duì)蓄電池進(jìn)行充電至完全荷電狀態(tài)。 本發(fā)明實(shí)施例的制作方法提供的聚核硅朊在發(fā)揮有機(jī)膠態(tài)體系和無機(jī)膠態(tài)體系的優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，使本發(fā)明實(shí)施例提供的蓄電池具有熱比容大，溫帶 寬；比能量高，容量大；電極偶和碰撞效率高，能量轉(zhuǎn)換速度快等。以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的 一種聚核硅朊制作方法及蓄電池進(jìn)行了詳 細(xì)介紹，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí) 施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為 對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1、一種聚核硅朊制作方法，其特征在于，包括步驟(1)、將主鏈結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅聚合物制成納米級(jí)有機(jī)硅聚合物；(2)、將功能高分子聚丙烯酰胺與所述的納米級(jí)有機(jī)硅聚合物進(jìn)行混合制成高分子有機(jī)聚合硅；(3)、在高速混合釜中將所述的高分子有機(jī)聚合硅與水態(tài)硫酸電解質(zhì)溶液復(fù)合，使硫酸電解質(zhì)溶液由水態(tài)變?yōu)橛桶湍z態(tài)，制成聚合物有機(jī)硅朊；(4)、給所述的聚合物有機(jī)硅朊分子的結(jié)合能施加能量共振效應(yīng)，制成亞穩(wěn)態(tài)聚合物有機(jī)硅朊；(5)、在容器中將氫氧化鈉溶液、氫氧化鋰溶液和氫氧化鉀溶液混合，制成三元堿溶液；(6)、將氣相二氧化硅投入所述容器中與所述的三元堿溶液進(jìn)行混合反應(yīng)生成碰撞性無機(jī)硅溶液；(7)、在缸制容器中將碰撞性無機(jī)硅溶液與水態(tài)硫酸電解質(zhì)溶液復(fù)合，制成復(fù)合碰撞性無機(jī)硅朊；(8)將碰撞性無機(jī)硅朊與亞穩(wěn)態(tài)聚合物有機(jī)硅朊在密閉反應(yīng)釜中混和制成聚核硅朊母體；(9)將三種配合劑加入聚核硅朊母體進(jìn)行調(diào)和；再將調(diào)和好的聚核硅朊母體加入添加劑硼酸、磷酸、硅酸、硫酸進(jìn)行混和后；再加入多功能改性劑，然后在高速混合釜中混合，制成聚核硅朊。
2、 如權(quán)利要求1所述的聚核硅朊制作方法，其特征在于，所述的步驟(1) 具體包括利用制藥設(shè)備，應(yīng)用納米技術(shù)將主鏈結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅聚合物制成 5-10nm的納米級(jí)有機(jī)硅聚合物。
3、 如權(quán)利要求1所述的聚核硅朊制作方法，其特征在于，所述的步驟(2) 具體包括在密閉反應(yīng)釜中將功能高分子聚丙烯酰胺與納米級(jí)有機(jī)硅聚合物 進(jìn)行混合20min,制成高分子有機(jī)聚合硅，并通過接枝功能基團(tuán)法使混合物中 的多晶態(tài)在介觀結(jié)構(gòu)層面內(nèi)有效地進(jìn)行能量分布，使聚合物高分子鏈側(cè)基形 成多種活性基團(tuán)。
4、 如權(quán)利要求1所述的聚核硅朊制作方法，其特征在于，所述的步驟(4) 具體包括利用微擾共振能量發(fā)生系統(tǒng)給聚合物有機(jī)硅朊分子的結(jié)合能施加能量共振效應(yīng)，使所述的聚合物有機(jī)硅朊分子的結(jié)合能由基態(tài)激發(fā)到亞穩(wěn)態(tài)， 制成亞穩(wěn)態(tài)聚合物有機(jī)硅朊。
5、 如權(quán)利要求1所述的聚核硅朊制作方法，其特征在于，所述的步驟(5) 中的氫氧化鈉溶液、氫氧化鋰溶液和氫氧化鉀溶液的濃度為摩爾濃度，在容 器中將所述濃度的氫氧化鈉溶液、氫氧化鋰溶液和氫氧化鉀溶液按照1.2:1.0:1.0比例混合，制成三元石威溶液。
6、 如權(quán)利要求1所述的聚核硅朊制作方法，其特征在于，所述的步驟(6) 具體包括將1.3%-1.5%量的氣相二氧化硅投入缸制容器中與三元堿溶液按摩 爾比進(jìn)行混合反應(yīng)生成碰撞性無機(jī)硅溶液。
7、 如權(quán)利要求1所述的聚核硅朊制作方法，其特征在于，所述的步驟(8) 具體包括將碰撞性無機(jī)硅朊與亞穩(wěn)態(tài)聚合物有機(jī)硅朊在密閉反應(yīng)釜中按體 積比l: 2.5混和制成聚核硅朊母體，其中所述的聚核硅朊母體的有效硅含 量為0.29-0.3%wt,膠體粒徑保持在10nm數(shù)量級(jí)。
8、 如權(quán)利要求1所述的聚核硅朊制作方法，其特征在于，所述的步驟(9) 具體包括將稠度控釋劑、膠體穩(wěn)定劑及功能滲透劑按0.1~0.15%。加入聚核 硅朊母體進(jìn)行調(diào)和；再將調(diào)和好的聚核硅朊母體加入按摩爾比1: 2: 3: 4配 制好的硼酸、磷酸、硅酸、硫酸進(jìn)行混和后；再加入0.15~0.2%。的EDTA、 多苯核醌苯或果酸控釋，然后在高速混合釜中混制2h,制成聚核硅朊電解液。
9、 一種蓄電池，其特征在于，所述蓄電池的槽體采用工程塑料，所述的蓄電池隔板為超細(xì)玻璃纖維隔膜；所述蓄電池的正極板柵為高錫低鈣型Pb-Ca-Sn-Al合金，所述蓄電池的負(fù) 極板柵為中錫高鈣型Pb-Ca-Sn-Al合金；所述蓄電池的正才及鉛膏還加入0.5%新型材料三氧化二銻，所述蓄電池的 負(fù)極鉛膏還加入0.15%。硒粉；所述蓄電池的電解液為聚核硅朊電解液。
10、 如權(quán)利要求9所述的蓄電池，其特征在于，所述的高錫低4丐型 Pb-Ca-Sn-Al合金的各成份的含量為Ca為0.06%， Sn為1.50%, Al為0.03%;中錫高鈣型Pb-Ca-Sn-Al合金各成份的含量為Ca為0.10%, Sn為0.80%， Al為0.03%。
全文摘要
本發(fā)明涉及電力材料設(shè)備領(lǐng)域，提供了一種聚核硅朊高能鉛酸蓄電池，具體提供了一種聚核硅朊制作方法及蓄電池。通過聚核硅朊在發(fā)揮有機(jī)膠態(tài)體系和無機(jī)膠態(tài)體系的優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，使本發(fā)明實(shí)施例提供的蓄電池具有熱比容大，溫帶寬；比能量高，容量大；電極偶和碰撞效率高，能量轉(zhuǎn)換速度快等。
文檔編號(hào)C08L83/10GK101323705SQ200810097979
公開日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月21日
發(fā)明者沈維新 申請(qǐng)人:沈維新