[發明專利]一種電解液及制造方法和該電解液制備的鉛酸蓄電池

有效

• 申請號: 202110029617.6
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN114335756B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 劉長來;夏詩忠;余萍;高國興
• 申請（專利權）人: 駱駝集團襄陽蓄電池有限公司
• 主分類號: H01M10/08
• 分類號: H01M10/08;H01M10/06;H01M10/12
• 代理公司: 襄陽中天信誠知識產權事務所 42218
• 代理人: 何靜月

一種電解液及制造方法和該電解液制備的鉛酸蓄電池，包括多孔二氧化硅納米粒子制備；配置同時含有分散劑和有機膨脹劑溶液，將合成的多孔二氧化硅納米粒子分散在上述溶液中，超聲備用；將溶液加入到的硫酸溶液中，置于搖床室溫振蕩，將有機膨脹劑沉積或吸附在多孔二氧化硅的孔隙和表面；加入硫酸鹽，制成電解液。通過本發明電解液制備出的鉛酸蓄電池，在滿足容量的要求下，低溫和動態充電接受能力有較大幅度的提高，低溫放電電壓提升10~30%，動態充電接受能力提升30~70%。尤其對于高低溫交替壽命或者高溫壽命提升14~50%。經過實車測試，電池使用壽命至少延長半年以上。本發明可以有效解決負極收縮和低溫性能不足的問題。

技術領域

本發明屬鉛酸蓄電池技術領域，具體是一種鉛酸蓄電池用電解液及制造方法和該電解液制備的鉛酸蓄電池。

背景技術

汽車起停系統指發動機在車輛行駛過程中臨時停車（例如等紅燈）的時候自動熄火，當需要繼續前進的時候，系統自動重啟發動機。在這種系統中，發動機頻繁啟動時，需要蓄電池支持頻繁大電流放電；混合動力系統為車輪提供動力時，蓄電池需要提供能量支持，能滿足車內音響、照明等電氣設備的需要；車載充電機給蓄電池充電時，蓄電池要具備很強的充電接受性能。目前AGM和富液鉛酸啟停電池（簡稱EFB電池）均能滿足以上需求。但是EFB電池更能耐高溫，可安裝在發動機艙內，能夠完全達到起停系統的要求，且壽命是普通電池壽命性至少三倍，性價比相對AGM較高。EFB電池由于其成本相對低廉、壽命較好具有較大的市場份額，未來幾年還有一個較大的增長空間。汽車啟停功能對此電池要求較高，起停系統要頻繁的進行起動，并同時進行剎車能量回收。起停系統對電池的壽命要求比普通電池高，電池頻繁進行啟動，對負極考驗較大。對于常規的汽車來說，電池通常處于發動機旁邊，汽車啟動之前電池處于較低的溫度，特別是低溫地區，待汽車啟動后，發動機散熱使電池溫度過高，電池中負極的膨脹劑會分解、熱失效，長期往復，導致電池負極收縮，在較低的溫度下無法正常啟動，從而電池失效無法使用。現有解決高溫或高溫環境中負極收縮一般都是采用高溫穩定型的有機膨脹劑或者增加無機膨脹劑的含量。采用穩定型有機膨脹劑雖會延緩負極收縮的速度，但能力有限，在強氧化環境中仍會氧化失效，且會帶來充電接受能力或者低溫啟動能力的降低。而采用增加無機膨脹劑含量的方法會帶來低溫啟動性能的下降，無法滿足極冷地區電池的使用。

目前，國內關于解決高溫環境下使用的研究較多，大多是都是從合金、正極配方和負極配方中角度考慮，但是解決的問題是正極板柵腐蝕或正極活性物質軟化。而解決負極膨脹劑在高溫環境下分解的問題，延緩負極收縮的速度的適用于高低溫環境的鉛酸電池未見報道。

發明內容

本發明的目的在于解決電池在高低溫交替環境中，或者高溫使用環境中導致的負極收縮，負極膨脹劑在高溫環境下分解等問題，提供一種能延緩負極收縮的速度，同時若電池在寒區使用，也可以增加電池的啟動性能，能夠更好的適應于起停系統的要求，延長使用壽命的鉛酸蓄電池。

本發明的目的還在于提供制備上述鉛酸蓄電池用電解液。

本發明的目的還在于提供制備上述鉛酸蓄電池用電解液的制造方法。

本發明中沒有特別標注的物料比例為重量比。

本發明的技術方案為一種鉛酸蓄電池用電解液的制造方法，包括以下步驟：（1）多孔二氧化硅納米粒子制備：取2~4重量份結構導向劑十六烷基三甲基溴化銨加入50~100重量份的去離子水中，此去離子水含有0.5~1重量%的氫氧化鈉或者氨水，加熱至60~80℃，繼續恒溫攪拌30~60分鐘后，勻速滴入4~10重量份正硅酸乙酯，時間控制在10分鐘左右，繼續恒溫攪拌反應2~4小時后，取出用10000轉/分的離心機分離10分鐘，得到白色固體，真空80℃干燥12小時以上，然后置于馬弗爐中300℃煅燒10小時，去除十六烷基三甲基溴化銨，得到多孔二氧化硅納米離子，多孔二氧化硅納米離子尺寸在50~300nm之間，孔徑在3~10nm；