[發明專利]一種鉛酸蓄電池膠體電解液的制備方法

有效

• 申請號: 201810198663.7
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108258328B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 韓峰;歐陽萬忠;趙興強;周桂華;程可紅
• 申請（專利權）人: 天能集團（河南）能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/08
• 分類號: H01M10/08
• 代理公司: 濮陽華凱知識產權代理事務所(普通合伙) 41136
• 代理人: 王傳明

本發明屬于鉛酸蓄電池技術領域，尤其是一種鉛酸蓄電池膠體電解液的制備方法，解決了現有技術中膠體電解液水化分層現象嚴重、電阻大、壽命短的問題，所述制備方法，包括以下步驟：將納米二氧化硅和蒸餾水混合后分散，然后加甲基三甲氧基硅烷升溫反應，得混合液A；將硫酸鹽、納米氧化硼、1?烯丙基?3?甲基咪唑氯鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉與剩余蒸餾水攪拌混合，得混合液B；將二甲聚硅氧烷、潤滑脂和硫酸加入到混合液B中，混合得混合液C；將混合液A與混合液C混合后加穩定劑，混合均勻即得。本發明制備方法簡單，制備條件溫和，成本低，所得膠體電解液觸變性好，內阻小，無漏酸、無煙霧，水分散失速度慢，使用壽命長，值得推廣。

技術領域

本發明涉及鉛酸蓄電池技術領域，尤其涉及一種鉛酸蓄電池膠體電解液的制備方法。

背景技術

在蓄電池中，鉛酸蓄電池有技術成熟、價格便宜、充放電性能良好、使用安全等優點，并且作為最主要的穩定電源和直流電源，被廣泛應用于航空、鐵路、汽車、船舶、通訊、金融、國防等各個行業中，已成為社會生產和人類生活中不可缺少的能源產品。鉛酸蓄電池指電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。鉛酸蓄電池放電狀態下，正極主要成分為二氧化鉛，負極主要成分為鉛；充電狀態下，正負極的主要成分均為硫酸鉛。膠體鉛酸蓄電池是對液態電解質的普通鉛酸蓄電池的改進，用膠體電解液代換了硫酸電解液，在安全性、蓄電量、放電性能和使用壽命等方面較普通電池有所改善，其是對鉛酸蓄電池的一個較大的革新改造。現有技術中，膠體鉛酸蓄電池用膠體電解質多采用硅溶膠配制而成，其由于原料選用及用量的不規范，加之現有的膠體電解質制備工藝的局限性，導致其普遍存在凝膠化時間短、凝膠強度差、觸變性差、凝膠穩定性差、膠體電解液水化分層現象嚴重、電阻大、壽命短等缺陷。專利申請號201110455808.5公開了一種鉛酸蓄電池膠體電解液、其制備方法及鉛酸蓄電池，所述鉛酸蓄電池膠體電解液包含：40wt％～47wt％的硫酸；0.8wt％～1wt％的納米二氧化硅；0.1wt％～0.5wt％的羥乙基纖維素；0.1wt％～0.5wt％的硫酸銨；0.1wt％～0.5wt％的磷酸；余量為水。該專利采用羥乙基纖維素組成鉛酸蓄電池膠體電解液，雖在一定程度能夠有效減少電池使用過程中電解液水分的流失，提高鉛酸蓄電池的循環壽命，但其配方中加入的磷酸會降低鉛酸蓄電池初始一些循環的容量，降低硫酸鉛氧化成二氧化鉛的速度，使得鉛酸蓄電池的低溫性能差，存在凝膠穩定性差，壽命短等缺陷。基于上述陳述，本發明提出了一種鉛酸蓄電池膠體電解液的制備方法。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在凝膠化時間短、凝膠強度差、觸變性差、凝膠穩定性差、膠體電解液水化分層現象嚴重、電阻大、壽命短的問題，而提出的一種鉛酸蓄電池膠體電解液的制備方法。

一種鉛酸蓄電池膠體電解液的制備方法，包括以下步驟：

S1、準備制備鉛酸蓄電池膠體電解液用原料，以重量百分比計，包括納米二氧化硅3～8％、甲基三甲氧基硅烷0.02～0.06％、二甲聚硅氧烷1～3％、硫酸鹽0.5～0.9％、納米氧化硼0.2～0.5％、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯鹽0.3～0.7％、潤滑脂0.08～0.15％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉0.1～0.5％、穩定劑0.1～0.3％、硫酸35～44％、余量為蒸餾水；

S2、將納米二氧化硅加入到超聲波分散器中，加蒸餾水至納米二氧化硅的質量分數為5～8％，超聲分散12～20min后，加入甲基三甲氧基硅烷，邊超聲分散邊升溫至80～88℃，反應20～40min后，得混合液A；

S3、將硫酸鹽、納米氧化硼、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉與剩余蒸餾水共同加入到攪拌器中，以350～500r/min的轉速攪拌8～15min，得混合液B；

S4、保持步驟S3中的轉速不變，將二甲聚硅氧烷、潤滑脂和硫酸共同加入到混合液B中，攪拌混合均勻后，得混合液C；