[發(fā)明專(zhuān)利]一種鉛酸蓄電池用高分子膠體電解質(zhì)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010293763.1
• 申請(qǐng)日: 2010-09-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101997140A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳戰(zhàn)宇;顧立貞;朱明海;周壽斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇華富儲(chǔ)能新技術(shù)發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/08
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/08
• 代理公司: 揚(yáng)州市錦江專(zhuān)利事務(wù)所 32106
• 代理人: 江平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)電源領(lǐng)域，涉及一種可用于鉛酸蓄電池的高分子膠體電解質(zhì)的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鉛酸蓄電池歷史悠久，目前膠體蓄電池普遍采用氣相SiO₂為基質(zhì)制備膠體電解質(zhì)。氣相SiO₂不但價(jià)格昂貴，而且制備的膠體電解質(zhì)長(zhǎng)期以來(lái)存在著SiO₂含量低、電解質(zhì)穩(wěn)定性低、固酸能力差、凝膠強(qiáng)度不穩(wěn)定的問(wèn)題。隨之產(chǎn)生了電池抗震能力差、初始容量低、膠體龜裂水化、電池漏液的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高分子膠體電解質(zhì)的配方及制備方法代替SiO₂膠體電解質(zhì)，以解決上述問(wèn)題。

本發(fā)明的高分子膠體電解質(zhì)由硫酸、高分子凝膠體、添加劑和去離子水混合而成，它們的質(zhì)量分別為配置總質(zhì)量的35～40％、6～8％、0.01～0.15％，其余為去離子水。

所述高分子膠體電解質(zhì)凝膠體由聚乙烯醇和聚丙烯酸鉀按照質(zhì)量比10∶1混合均勻溶解于水制成溶膠，然后經(jīng)過(guò)4次凍融后再經(jīng)高速機(jī)械剪切制成。

所述添加劑為納米碳管和硫酸亞錫的混合物，納米碳管和硫酸亞錫的質(zhì)量比為1∶5。

本發(fā)明通過(guò)高速剪切制備的膠體電解質(zhì)流動(dòng)性好，灌注于蓄電池后，在電場(chǎng)的作用下由流體變?yōu)榘牍腆w，形成性能穩(wěn)定的凝膠。凝膠顆粒尺寸在納米級(jí)，具有豐富的液流通道，減少了活性物質(zhì)在低溫時(shí)的收縮，改善了低溫放電性能。聚乙烯醇可與金屬離子螯合，增加活性物質(zhì)利用率。聚丙烯酸鉀結(jié)構(gòu)中的金屬離子和電解質(zhì)中納米炭管的添加使電解液電導(dǎo)率提高，降低電池內(nèi)阻。而凝膠電解質(zhì)處于凝膠態(tài)，彈性好，可以很好地緩電池受到的震動(dòng)。同時(shí)半固態(tài)的電解質(zhì)吸水性強(qiáng)，避免了電池漏液現(xiàn)象的發(fā)生。以高分子膠體電解質(zhì)灌注的鉛酸蓄電池放電性能穩(wěn)定，啟動(dòng)性能良好，深放電循環(huán)壽命優(yōu)于傳統(tǒng)的液體電解質(zhì)鉛酸蓄電池。

具體實(shí)施方式

例1：

將6g聚丙烯酸鉀溶于50g水中，形成聚丙烯酸鉀水溶液。將聚乙烯醇60g溶于250g水中配置聚乙烯醇水溶液，經(jīng)過(guò)四次凍融后加入聚丙烯酸鉀水溶液，經(jīng)高速剪切得到納米級(jí)高分子凝膠體。

將350g硫酸、0.2g納米碳管及1g硫酸亞錫溶于280g水中得到稀硫酸溶液。

最后將納米級(jí)高分子凝膠體和稀硫酸溶液混合均勻，得到1000g鉛酸蓄電池用高分子膠體電解質(zhì)，可用真空加液機(jī)加入蓄電池中。

例2：

將7g聚丙烯酸鉀溶于50g水中，形成聚丙烯酸鉀水溶液；將聚乙烯醇70g溶于220g水中配置聚乙烯醇水溶液，經(jīng)過(guò)四次凍融后加入聚丙烯酸鉀水溶液，經(jīng)高速剪切得到納米級(jí)高分子凝膠體。

將400g硫酸、0.1g納米碳管及0.5g硫酸亞錫溶于250g水中得到稀硫酸溶液。

最后將納米級(jí)高分子凝膠體和稀硫酸溶液混合均勻得到1000g鉛酸蓄電池用高分子膠體電解質(zhì)，可用真空加液機(jī)加入蓄電池中。

例3：

將5.5g聚丙烯酸鉀溶于40g水中，形成聚乙烯醇水溶液；將聚乙烯醇55g溶于220g水中配置聚乙烯醇水溶液，經(jīng)過(guò)四次凍融后加入聚丙烯酸鉀水溶液，經(jīng)高速剪切得到納米級(jí)高分子凝膠體。

將360g硫酸、0.15g納米碳管及0.7g硫酸亞錫溶于320g水中得到稀硫酸溶液。

最后將納米級(jí)高分子凝膠體和稀硫酸溶液混合均勻得到1000g鉛酸蓄電池用高分子膠體電解質(zhì)，可用真空加液機(jī)加入蓄電池中。