[發明專利]一種用于鉛蓄電池的兩相混聚物及其制備方法

在審

• 申請號: 201710840903.4
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN107634270A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 劉粵榮;廖媛菲
• 申請（專利權）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
• 主分類號: H01M10/08
• 分類號: H01M10/08;H01M10/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及鉛蓄電池的材料技術領域，特別涉及一種用于鉛蓄電池的兩相混聚物的材料、配方及其制備方法。

背景技術

近年儲能市場普遍需求大容量的蓄電池作配套用，但常規蓄電池在戶外使用中表現出壽命短，廢棄率較高，制約了儲能系統的商業應用。業界普遍認同，在鉛蓄電池的硫酸液中加入適量的膠體物質，可有效地提升在戶外使用的壽命。鉛蓄電池電解液傳統使用的膠體材料為氣相二氧化硅，此外，在中國發明專利公開號CN1383225A中，公開了一類由聚元素有機硅氧烷、硅油和正硅酸酯水溶液混合的有機硅組合物，該組合物與硫酸液混聚用作鉛蓄電池的電解液或化成液。經過十數年應用，業界普遍認為氣相二氧化硅膠體和有機硅膠體的電化學特性各有千秋，將二氧化硅膠體和有機硅組合物混合使用可以達到技術優勢互補。

業內在近年的材料配方發展中，試圖應用一類生物可降解的乙烯基聚合物材料，但一些在硫酸液中或二氧化硅膠體中添加入乙烯基聚合物材料的方法并不盡人意，技術原因為：乙烯基聚合物是一種高分子材料，將其直接添加入水相體系很難獲得穩定偶聯，且將其添加入硫酸液后的鉛蓄電池電化學表現欠佳，例如對鉛蓄電池的電化學活性、降低內阻無貢獻；此外，一些膠體為了分散性好，使用了一些乳化劑，例如吐溫、司盤系列等，這類乳化劑雖可使微分散體系獲得穩定，但對鉛蓄電池屬于雜質。為此，行業希望尋求到一種既實現二氧化硅膠體和有機硅組合物穩定偶聯，又在微分散體系應用乙烯基聚合物材料的兩相混聚物。

發明內容

本發明的目的在于：針對目前鉛蓄電池市場上二氧化硅膠體和有機硅組合物膠體的技術缺陷，提供一種既可充分偶聯氣相二氧化硅與有機硅組合物、又在該兩相混聚物中植入乙烯基聚合物的兩相混聚物，使之加入硫酸液可增強鉛蓄電池的電化學活性，達到提升充放電能力、延長使用壽命的技術目標。

為實現上述目的，本發明提供了一種用于鉛蓄電池的兩相混聚物，所述的兩相混聚物基于100體積份，包括以下組分和含量：

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

B組分：粘度小于1500帕的有機硅橡膠，1～7體積份；

C組分：10wt％-35wt％的正硅酸甲酯，5～80體積份；

D組分：水溶性的聚乙烯醇0.2～1體積份，所述的水溶性的聚乙烯醇為活性物含量8～10％的液體產品；

工業純水：工業純水，10～90體積份；

氣相二氧化硅：2～15體積份；

十二烷基硫酸鈉0.2～1體積份，所述的十二烷基硫酸鈉為活性物含量30～40％的液體產品。

上述氣相二氧化硅的含量中，所述的體積份為其重量/比重的換算值。

上述用于鉛蓄電池的兩相混聚物的組分中，所述A組分有機硅氧烷側基所含的R包括H、OH、SO₂H、NH₂、CH₃或其他不飽和親水活性基團。

上述用于鉛蓄電池的兩相混聚物的組分中，所述B組分的有機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基團的有機硅橡膠。

上述兩相混聚物的組分中，還包括在制備過程用于調節混聚物中間體PH值的堿性調整劑。所述的所述的堿性調整劑包括但不限于使用氫氧化鈉、氫氧化鉀。

基于上述的材料及配比范圍，本發明還提供了一種將所述備料制作成用于鉛蓄電池的兩相混聚物的制備方法，該方法包括：

1)把所述的十二烷基硫酸鈉分為兩份，按使用目的備用；

2)把所述的A組分和所述的B組分充分攪拌混合均勻，然后加入所述的C組分，充分攪拌混合均勻；

3)向步驟2)得到的混合物加入所述的D組分，充分攪拌混合均勻；

4)用其中一份十二烷基硫酸鈉將步驟3)所得混合物的HLB調節至10～14；

5)將所述另一份十二烷基硫酸鈉與所述的工業純水混合均勻，然后加入所述的氣相二氧化硅，充分攪拌混合均勻；

6)用所述的堿性調整劑在攪拌混合中將步驟5)所得混合物的PH值調節至8-10；

7)將步驟6)得到的混合物與步驟4)得到的混合物在充分攪拌中混合均勻，即得到本發明所述的兩相混聚物。