[發(fā)明專利]一種用于鉛蓄電池的混聚添加劑及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710761937.4
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107611490A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉粵榮;劉曦
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞恒量新能源科技有限公司;深圳美能動力科技有限公司南京分公司
• 主分類號: H01M10/08
• 分類號: H01M10/08;H01M10/12
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉛蓄電池的材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于鉛蓄電池的混聚添加劑的材料、配方及其制備方法。

背景技術(shù)

鉛蓄電池簡稱蓄電池，在電動牽引車、車船起動、通信機(jī)站、儲能等大功率/大容量領(lǐng)域占據(jù)絕對統(tǒng)治地位；近年隨著光伏發(fā)電行業(yè)、風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的發(fā)展，市場普遍需求大容量的蓄電池作儲能配套用，但常規(guī)蓄電池在戶外使用中表現(xiàn)出壽命短，廢棄率較高，制約了光伏儲能系統(tǒng)的商業(yè)應(yīng)用。業(yè)界普遍認(rèn)同，在鉛蓄電池的硫酸液中加入適量的膠體物質(zhì)，可有效地提升在戶外使用的壽命。

鉛蓄電池行業(yè)傳統(tǒng)使用的膠體為氣相二氧化硅，使用時通過工業(yè)純水或其他溶劑方法將氣相二氧化硅充分液化；在中國發(fā)明專利ZL01104182.X中，公開了一種由聚元素有機(jī)硅氧烷、有機(jī)硅橡膠和稀釋用水混合的有機(jī)硅組合物，該組合物與硫酸液混聚用作鉛蓄電池的電解液或化成液。通過十?dāng)?shù)年應(yīng)用，業(yè)界普遍認(rèn)為氣相二氧化硅膠體和有機(jī)高分子膠體各有千秋，前者粘度高、工藝性差且鉛蓄電池?zé)o降低內(nèi)阻、增加容量的收益，但壽命衰減較平穩(wěn)，后者粘度低、工藝性好且鉛蓄電池可獲得降低內(nèi)阻、增加容量的收益，但穩(wěn)定性不如前者。

近年以來，鉛蓄電池行業(yè)一直尋求一種能將氣相二氧化硅膠體和有機(jī)硅組合物膠體優(yōu)勢互補(bǔ)的技術(shù)方案，但一些簡單地將兩類膠體混合使用的方法并不成功，技術(shù)原因?yàn)椋撼Ｒ?guī)氣相二氧化硅膠體為一種水相物，但所述的有機(jī)硅組合物為一種親水性油相物，將兩者簡單混合的微分散體系不穩(wěn)定，且添加入電解液后的鉛蓄電池電化學(xué)表現(xiàn)不盡人意。為此，行業(yè)希望尋求到一種能將氣相二氧化硅與有機(jī)高分子組合物充分偶聯(lián)、添加入硫酸液后可提升鉛蓄電池電化學(xué)性能的混聚膠體添加劑，使鉛蓄電池可有效地延長戶外使用壽命，降低蓄電池的廢棄率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對目前鉛蓄電池行業(yè)市場上氣相二氧化硅膠體和有機(jī)硅組合物膠體的技術(shù)缺陷，提供一種將氣相二氧化硅與有機(jī)硅組合物充分偶聯(lián)、添加入硫酸液作電解質(zhì)可提升鉛蓄電池電化學(xué)性能的膠體添加劑，使鉛蓄電池有效延長充放電使用壽命，達(dá)到降低蓄電池使用廢棄率的技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于鉛蓄電池的混聚添加劑，所述的混聚添加劑基于100體積份，包括以下組分和含量：

A組分：主鏈骨架為(-C-Si-O-)結(jié)構(gòu)且側(cè)基含一種以上不飽和親水活性基團(tuán)R、分子量小于3000的有機(jī)硅氧烷，1～7體積份；

B組分：粘度小于1500帕的有機(jī)硅橡膠，1～7體積份；

工業(yè)純水：工業(yè)純水，68.5～95.75體積份；

氣相二氧化硅：2～15體積份；

蒙脫土水溶液0.2～2體積份，所述的蒙脫土水溶液為用硫酸液浸漬蒙脫土的飽和溶液；

乳化劑0.05～0.5體積份，所述的乳化劑包括以下物質(zhì)的一種或多種：吐溫系列乳化劑、司盤系列乳化劑、三乙醇胺、羧甲基纖維素鈉、聚乙烯醇。

上述混聚添加劑的含量中，所述氣相二氧化硅體積份為其重量/比重的換算值。

上述混聚添加劑的組分中，所述A組分有機(jī)硅氧烷側(cè)基所含的R包括H、OH、SO₂H、NH₂、CH₃或其他不飽和親水活性基團(tuán)。

上述混聚添加劑的組分中，所述B組分的有機(jī)硅橡膠包括甲基硅橡膠、乙基硅橡膠、甲基苯基硅橡膠或含其他有機(jī)基團(tuán)的有機(jī)硅橡膠。

基于上述用于鉛蓄電池的混聚添加劑的材料及配比范圍，本發(fā)明還提供了一種將所述備料制作成用于鉛蓄電池的混聚添加劑的制備方法，該方法包括：

1)把所述的工業(yè)純水分為兩份，所述的乳化劑分為3份，備用；

2)把所述的A組分和所述的B組分充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍?/p>

3)將其中一份乳化劑的HLB調(diào)節(jié)為7～9，加入其中一份工業(yè)純水，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝蠹尤氩襟E2)得到的混合物中；

4)用另一份乳化劑將步驟3)所得混合物的HLB調(diào)節(jié)至10～14，然后加入所述的蒙脫土水溶液，充分混合均勻；

5)將再一份乳化劑的HLB調(diào)節(jié)為10～14，加入另一份工業(yè)純水，充分混合均勻后加入所述的氣相二氧化硅，攪拌10分鐘以上；

6)將步驟4)得到的混合物與步驟5)得到的混合物在充分?jǐn)嚢柚谢旌暇鶆颍吹玫奖景l(fā)明所述的混聚添加劑。

上述混聚添加劑的制備方法中，所述的步驟4)還包括：通過調(diào)整含乳化劑的工業(yè)純水與氣相二氧化硅的物料比例來調(diào)節(jié)所得混合物的澄明度。