[發明專利]一種蓄電池膠體電解質

無效

• 申請號: 201110343395.1
• 申請日: 2011-11-03
• 公開（公告）號: CN102394319A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 石光;向力;陳紅雨;徐志寧
• 申請（專利權）人: 廣西天鵝蓄電池有限責任公司;華南師范大學
• 主分類號: H01M10/10
• 分類號: H01M10/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 禹小明;廖繼海

技術領域

本發明涉及蓄電池中使用的電解質，具體涉及一種膠體電解質。

背景技術

膠體蓄電池電解質呈膠體狀態，是一種性能更為優異的富液式密封蓄電池。但膠體狀的電解質使蓄電池內阻明顯增大，硫酸在膠體電解質內的遷移速率下降，這使膠體蓄電池的大電流充放電性能明顯降低，電池容量減小。

發明內容

本發明針對現有膠體蓄電池電解質電阻較大、大電流充放電性能較低以及電池容量較小的問題，提供一種蓄電池膠體電解質。

???本發明的技術方案如下：

一種蓄電池膠體電解質，膠體電解質本體中含硅以及復合添加劑，其特征在于在膠體電解質本體中加入了羧甲基殼聚糖，所述羧甲基殼聚糖的用量為膠體電解質總重量的0.1~0.01%。

進一步的，所述羧甲基殼聚糖分子量為2.9萬~0.2萬。

膠體電解質本體為現有的商用的納米氣相二氧化硅膠體電解質或硅溶膠膠體電解質。目前性能較好的商用的納米氣相二氧化硅膠體電解質的組成是：

納米氣相二氧化硅：3~7重量%；

復合添加劑包括占膠體電解質本體1～3重量%的季戊四醇，0～0.5重量%的硫酸鈷，3～5重量%硫酸鈉、4.5～6.5重量%的磷酸及0.05～1重量%的蒙脫土；

余量是濃度為35～45重量%的硫酸溶液。

目前性能較好的商用的硅溶膠膠體電解質的組成是：

硅溶膠：4~9重量%；

復合添加劑包括占膠體電解質本體1～3重量%的聚乙二醇200，0～0.5重量%的硫酸鈷，3～5重量%硫酸鈉、4.5～6.5重量%的磷酸及0.05～1重量%的蒙脫土；

余量是濃度為35～45重量%的硫酸溶液。

本發明的膠體電解質，在現有成熟的商用的納米氣相二氧化硅膠體電解質或硅溶膠膠體電解質中加入了分子量在2.9?~0.2萬范圍內的羧甲基殼聚糖，這是一種水溶性殼聚糖，可以溶解在硫酸電解質中。羧甲基殼聚糖是一種聚電解質，在酸性介質中分子上的氨基可轉化為正離子。當電池放電時，羧甲基殼聚糖正離子在電場的作用下向負極表面遷移，并定向排列在負極表層。在羧甲基殼聚糖遷移過程中，由于羧甲基殼聚糖聚電解質與硫酸氫根的配位作用，有效的帶動了硫酸氫根負離子向負的極移動，提高了硫酸氫根離子向負極的遷移速度，有效降低了膠體電解質的內阻，改善了膠體蓄電池的大電流充放電性能；也增大了負極界面層處硫酸氫根負離子的濃度，提高了負極活性物質的利用率，從而提高電池容量。羧甲基殼聚糖的加入改善了電極界面層處膠體電解質內硫酸濃度的響應速度，有效提高了活性物質的利用效率，抑制了活性物質的硫酸鹽化。

本發明電解質可用于組裝不同用途的蓄電池（起動用蓄電池、固定型蓄電池、牽引用蓄電池），本發明膠體電解質配制工藝簡單，極大的改善了膠體蓄電池的大電流充放電性能和容量。

具體實施方式

下面給出實施例以對本發明進行具體的描述，有必要在此指出的是以下實施例只用于對本發明進行進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，該領域的技術人員根據本發明內容對本發明做出的一些非本質的改進和調整仍屬于本發明的保護范圍。

實施例1

在4.995kg現有成熟納米氣相二氧化硅膠體電解質中加入分子量為0.2萬的青島盛洋化工有限公司生產的羧甲基殼聚糖5g，在不斷攪拌下溶解均勻，記作膠體電解質1#樣。

本實施例中，納米氣相二氧化硅膠體電解質配方組成為：納米氣相二氧化硅7重量%，復合添加劑包括占膠體電解質1重量%的季戊四醇，0.5重量%的硫酸鈷，3重量%硫酸鈉、4.5重量%的磷酸及0.05重量%的蒙脫土；余量是濃度為35重量%的硫酸溶液。

實施例2

在4.9995kg現有成熟納米氣相二氧化硅膠體電解質中加入分子量為2.9萬的濰坊海之源生物制品有限公司生產的羧甲基殼聚糖0.5g，在不斷攪拌下溶解均勻，記作膠體電解質2#樣。

本實施例中，納米氣相二氧化硅膠體電解質配方組成為：納米氣相二氧化硅：?3重量%；復合添加劑包括占膠體電解質3重量%的季戊四醇，?5重量%硫酸鈉、6.5重量%的磷酸及1重量%的蒙脫土；余量是濃度為45重量%的硫酸溶液。

實施例3

在4.9975kg現有成熟納米氣相二氧化硅膠體電解質中加入分子量為1.0萬的桓臺縣金湖甲殼制品有限公司生產的羧甲基殼聚糖2.5g，在不斷攪拌下溶解均勻，記作膠體電解質3#樣。