專利名稱：一種動力用鉛酸蓄電池膠體電解液的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池技術(shù)領域，尤其涉及一種適用于動力用鉛酸蓄電池的膠體 電解液。
背景技術(shù)：
動力用鉛酸蓄電池的主要組成部分為正、負極板，玻璃纖維隔板，蓄電池槽，蓄電 池蓋，電解液(稀硫酸)，引出端子，安全閥等。其中電解液的作用是始終保持正負極板間的 離子轉(zhuǎn)導作用并參與電化學反應，現(xiàn)有技術(shù)的蓄電池電解液在使用過程中容易硫酸濃度分 層，使差極化擴大，從而了極化阻抗，降低了活性物質(zhì)的利用率，導致電池容量降低，循環(huán)壽 命縮短。并且現(xiàn)有技術(shù)的蓄電池的電解液使用溫度范圍窄，在高溫條件下使用時易發(fā)生熱 失控而導致電池發(fā)熱膨脹，壽命終止，而在低溫條件下使用時，由于電解液的電導率降低， 會使容量大幅度下降。中國專利200510060856. 9公開了一種鉛酸蓄電池膠體電解液，其組分由納米級 二氧化硅(SiO2)、羥甲基纖維素鈉鹽(CMC)、硫酸亞錫(SnSO4)、硫酸(H2SO4)以及水組成。各 組分配比如下納米級二氧化硅(SiO2)O. 5 5%，羥甲基纖維素鈉鹽(CMC)O. 01 0. 3%， 硫酸亞錫(SnSO4) 0. 05 0. 6 %，硫酸(H2SO4) 35 45 %，水49. 1 64. 74 %。該發(fā)明的優(yōu) 點是改進膠體電解液，提高充電接收能力，提高電池容量
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種提高電池容量、延長使用壽命的動力用鉛體電解液，
一種動力用鉛酸蓄電池膠體電解液，原料重量百分比組成為
H2SO440 46%
SiO20. 2 0. 5%
SnSO40. 1 0. 5%
Na2SO40. 8 1. 2%
聚乙二醇0. 01 0. 15%
聚丙烯酰胺0. 01 0. 5%
去離子水47 57%。
優(yōu)選的原料重量百分比為
H2SO441. 9%
SiO20. 5%
SnSO40. 25%
Na2SO40. 8%
聚乙二醇0. 03%
聚丙烯酰胺0. 12%
去離子水 56.3%。另一優(yōu)選的原料重量百分比為H2SO444. 35%SiO20. 2%SnSO40. 15%Na2SO41. 2%聚乙二醇0.1%聚丙烯酰胺 0.3%去離子水 53.7%。優(yōu)選地，該動力用鉛酸蓄電池膠體電解液的SiO2為氣相SiO2,該材料的分散性好， 凝膠性和觸變性比普通的高出10 15%。優(yōu)選地，該動力用鉛酸蓄電池膠體電解液的聚乙二醇(PEG)分子量小于150萬。該 材料增稠性和分散性高。優(yōu)選地，該動力用鉛酸蓄電池膠體電解液的聚丙烯酰胺(PAM)的分子量小于150 萬，非離子型。該材料對膠水分離現(xiàn)象的抑制能力強，且分散性好。本發(fā)明還公開了上述的動力用鉛酸蓄電池膠體電解液的制備方法，包括以下步 驟(1)將聚乙二醇和聚丙烯酰胺用適量水溶化，靜置30 IOOmin后加入去離子水， 升溫至40 70°C，以1000-1200r/min轉(zhuǎn)速攪拌10 20min，冷卻至室溫，得到溶液A ；(2)將溶液A和去離子水混合，以4000 6000r/min轉(zhuǎn)速和15 30m/s的線速剪 切攪拌3 lOmin，接著邊攪拌邊添加SiO2,添加完成后繼續(xù)攪拌10 30min，得到溶液B ；(3)以100 lOOOr/min的轉(zhuǎn)速對溶液B進行攪拌，攪拌過程中依次添加硫酸、 SnSO4和Na2SO4,添加完成后繼續(xù)攪拌30 90min，即制得電解液。本發(fā)明電解液中二氧化硅含量較現(xiàn)有的電解液較低，而其凝膠性和觸變性沒有較 大改變，使得由本發(fā)明制成的蓄電池歐姆阻抗比現(xiàn)有電解液制成的蓄電池低50%左右，而 放電性能提高了 15%左右。
具體實施例方式實施例1(1)將3g的聚乙二醇和12g聚丙烯酰胺用適量水溶化，靜置30min后加入去離子 水，升溫至40°C，以lOOOr/min轉(zhuǎn)速攪拌20min，冷卻至室溫，得到溶液A，所用的去離子水共 2. 82kg。(2)將2. 835kg溶液A和2. 82kg去離子水混合，以4000r/min轉(zhuǎn)速和15m/s的線 速剪切攪拌lOmin，接著邊攪拌邊添加50g的氣相SiO2,添加完成后繼續(xù)攪拌30min，得到溶 液B ；(3)以lOOr/min的轉(zhuǎn)速對溶液B進行攪拌，攪拌過程中依次添加4. 19kg的硫酸、 25g的SnSO4和80g的Na2SO4,添加完成后繼續(xù)攪拌90min，即值得電解液。將上述電解液灌注到蓄電池(6-DZM-20)，檢測到該蓄電池內(nèi)阻為12πιΩ，首次兩 小時率容量放電為136min，循環(huán)50次，容量放電128min，循環(huán)100次，容量放電122min，循環(huán)200次，容量放電IHmin0實施例2(1)將10的聚乙二醇和30g聚丙烯酰胺用適量水溶化，靜置IOOmin后加入去離子 水，升溫至70°C，以1200r/min轉(zhuǎn)速攪拌lOmin，冷卻至室溫，得到溶液A，所用的去離子水共 2. 685kg ；。(2)將2. 725kg溶液A和2. 685kg去離子水混合，以6000r/min轉(zhuǎn)速和30m/s的線 速剪切攪拌3min，接著邊攪拌邊添加20g的氣相SiO2,添加完成后繼續(xù)攪拌lOmin，得到溶 液B ；(3)以600r/min的轉(zhuǎn)速對溶液B進行攪拌，攪拌過程中依次添加4. 4. 35kg的硫 酸、15g的SnSO4和120g的Na2SO4,添加完成后繼續(xù)攪拌90min，即值得電解液。將上述電解液灌注到蓄電池(6-DZM-20)，檢測到該蓄電池內(nèi)阻為IOm Ω，首次兩 小時率容量放電為135min，循環(huán)50次，容量放電130min，循環(huán)100次，容量放電125min，循 環(huán)200次，容量放電115min。實施例3(1)將IOg的聚乙二醇和20g聚丙烯酰胺用適量水溶化，靜置30min后加入去離子 水，升溫至60°C，以lOOOr/min轉(zhuǎn)速攪拌20min，冷卻至室溫，得到溶液A，所用的去離子水共 2. 63kg。(2)將2. 66kg溶液A和2. 63kg去離子水混合，以5000r/min轉(zhuǎn)速和20m/s的線速 剪切攪拌20min，接著邊攪拌邊添加40g的氣相SiO2,添加完成后繼續(xù)攪拌20min，得到溶液 B ；(3)以lOOOr/min的轉(zhuǎn)速對溶液B進行攪拌，攪拌過程中依次添加4. 5kg的硫酸、 50g的SnSO4和120g的Na2SO4,添加完成后繼續(xù)攪拌70min，即值得電解液。將上述電解液灌注到蓄電池(6-DZM-20)，檢測到該蓄電池內(nèi)阻為ΙΙπιΩ，首次兩 小時率容量放電為130min，循環(huán)50次，容量放電120min，循環(huán)100次，容量放電115min，循 環(huán)200次，容量放電llOmin。而用200510060856. 9實施例1所公開的電解液灌注到6-DZM-20，檢測到該蓄電池 內(nèi)阻19m Ω，首次兩小時率容量放電為137min，循環(huán)50次，容量放電116min，循環(huán)100次，容 量放電102min，循環(huán)200次，容量放電86min。
權(quán)利要求
一種動力用鉛酸蓄電池膠體電解液，其特征在于原料重量百分比組成為H2SO4 40～46％SiO20.2～0.5％SnSO4 0.1～0.5％Na2SO4 0.8～1.2％聚乙二醇0.01～0.15％聚丙烯酰胺 0.01～0.5％去離子水47～57％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力用鉛酸蓄電池膠體電解液，其特征在于，原料重量百分 比為H2SO441. 9%SiO20. 5%SnSO40. 25%Na2SO40. 8%聚乙二醇0. 03%聚丙烯酰胺 0.12% 去離子水56.4%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力用鉛酸蓄電池膠體電解液，其特征在于，原料重量百分 比為H2SO444. 35%SiO20. 2%SnSO40. 15%Na2SO41. 2%聚乙二醇0. 1%聚丙烯酰胺0. 3%去離子水53. 7%o
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力用鉛酸蓄電池膠體電解液，其特征在于所述的SiO2為 氣相SiO2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力用鉛酸蓄電池膠體電解液，其特征在于所述的聚乙二 醇分子量小于150萬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力用鉛酸蓄電池膠體電解液，其特征在于所述聚丙烯酰 胺的分子量小于150萬。
7.權(quán)利要求1 7任一所述的動力用鉛酸蓄電池膠體電解液的制備方法，包括以下步驟(1)將聚乙二醇和聚丙烯酰胺用適量水溶化，靜置30 IOOmin后加入去離子水，升溫 至40 70°C，以1000-1200r/min轉(zhuǎn)速攪拌10 20min，冷卻至室溫，得到溶液A ；(2)將溶液A和去離子水混合，以4000 6000r/min轉(zhuǎn)速和15 30m/s的線速剪切攪 拌3 lOmin，接著邊攪拌邊添加SiO2,添加完成后繼續(xù)攪拌10 30min，得到溶液B ；(3)以100 lOOOr/min的轉(zhuǎn)速對溶液B進行攪拌，攪拌過程中依次添加硫酸、SnSO4和Na2SO4,添加完成后繼續(xù)攪拌30 90min，即制得電解液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種動力用鉛酸蓄電池膠體電解液，原料重量百分比組成為H2SO440～46％，SiO20.2～0.5％，SnSO40.1～0.5％，Na2SO40.8～1.2％，PEG0.01～0.15％，PAM0.01～0.5％，去離子水47～57％。本發(fā)明還公開了一種制備鉛酸蓄電池膠體電解液的方法。本發(fā)明二氧化硅含量較現(xiàn)有的電解液較低，而其凝膠性和觸變性沒有較大改變，使得由本發(fā)明制成的蓄電池歐姆阻抗比現(xiàn)有電解液制成的蓄電池低50％左右，而放電性能提高了15％左右。
文檔編號H01M10/22GK101908650SQ20101024678
公開日2010年12月8日 申請日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者佘秋利, 史伯榮, 宋文龍, 張?zhí)烊? 朱健, 陳清元, 高根芳 申請人:天能電池集團有限公司