一种纳米硅胶体电解质及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于一种纳米硅胶体电解质及其制备方法和应用；该胶体电解质由下列重量份数的原料制备而成：去离子水64.4份、氢氧化锂0.2份、丙三醇0.15份、硫酸钾0.5份、硫酸钴0.01份、硫酸亚锡4份、氢氧化钠0.3份、无水硫酸钠0.7份、聚氟烷烃磺酸0.15份、聚丙烯酰胺0.03份、纯浓硫酸35.6份和气相二氧化硅1.5～4.5份；所述的气相二氧化硅为德国赢创公司原产A‑200气相二氧化硅；所述的纯浓硫酸为质量分数98.3%的纯浓硫酸；具有制作工艺简单、成本低、生产出的电池重量轻、容量高、内阻低、温度适应范围广、耐振动、耐湿热和使用寿命长的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米硅胶体电解质及其制备方法和应用
本专利技术属于铅酸蓄电池生产
，具体涉及一种纳米硅胶体电解质及其制备方法和应用。
技术介绍
普通铅酸蓄电池采用液态稀硫酸为电解质，工作时硫酸雾较大，污染环境，对生产者和使用者的身心健康均带来了巨大伤害，并且存在漏液危险；为了克服上述缺陷大多数生产企业采用了普通胶体电解质来代替液态电解质，普通胶体电解质采用德国“阳光公司”技术，将电解质由液态变为胶态，解决了普通铅酸蓄电池的弊端，但是其容量却降低了15％左右，同时价格昂贵，其高/低温性能也并非理想，使用温度范围为-20℃～55℃；同时普通胶体电解质还存在着粘度低、静置一段时间后分层现象严重和电阻率高的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种制作工艺简单、成本低、生产的电池重量轻、容量高、内阻低、温度适应范围广、耐振动、耐湿热和使用寿命长的纳米硅胶体电解质及其制备方法和应用。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：该胶体电解质由下列重量份数的原料制备而成：去离子水64.4份、氢氧化锂0.2份、丙三醇0.15份、硫酸钾0.5份、硫酸钴0.01份、硫酸亚锡4份、氢氧化钠0.3份、无水硫酸钠0.7份、聚氟烷烃磺酸0.15份、聚丙烯酰胺0.03份、纯浓硫酸35.6份和气相二氧化硅1.5～4.5份；所述的气相二氧化硅为德国赢创公司原产A-200气相二氧化硅；所述的纯浓硫酸为质量分数98.3％的纯浓硫酸。一种纳米硅胶体电解质，所述该胶体电解质由下列重量份数的原料制备而成：去离子水64.4份、氢氧化锂0.2份、丙三醇0.15份、硫酸钾0.5份、硫酸钴0.01份、硫酸亚锡4份、氢氧化钠0.3份、无水硫酸钠0.7份、聚氟烷烃磺酸0.15份、聚丙烯酰胺0.03份、纯浓硫酸35.6份和气相二氧化硅2份；所述的气相二氧化硅为德国赢创公司原产A-200气相二氧化硅；所述的纯浓硫酸为质量分数98.3％的纯浓硫酸。一种纳米硅胶体电解质，所述该胶体电解质由下列重量份数的原料制备而成：去离子水64.4份、氢氧化锂0.2份、丙三醇0.15份、硫酸钾0.5份、硫酸钴0.01份、硫酸亚锡4份、氢氧化钠0.3份、无水硫酸钠0.7份、聚氟烷烃磺酸0.15份、聚丙烯酰胺0.03份、纯浓硫酸35.6份和气相二氧化硅4份；所述的气相二氧化硅为德国赢创公司原产A-200气相二氧化硅；所述的纯浓硫酸为质量分数98.3％的纯浓硫酸。一种纳米硅胶体电解质，所述该胶体电解质由下列重量份数的原料制备而成：去离子水64.4份、氢氧化锂0.2份、丙三醇0.15份、硫酸钾0.5份、硫酸钴0.01份、硫酸亚锡4份、氢氧化钠0.3份、无水硫酸钠0.7份、聚氟烷烃磺酸0.15份、聚丙烯酰胺0.03份、纯浓硫酸35.6份和气相二氧化硅3.5份；所述的气相二氧化硅为德国赢创公司原产A-200气相二氧化硅；所述的纯浓硫酸为质量分数98.3％的纯浓硫酸。一种纳米硅胶体电解质的制备方法，包括如下步骤：步骤一：将氢氧化锂、丙三醇、硫酸钾、硫酸钴、硫酸亚锡、氢氧化钠、无水硫酸钠、聚氟烷烃磺酸和去离子水放入高速剪切乳化机内，在转速为5940r/min的状态下进行高速分散、剪切、乳化；高速分散、剪切和乳化的时间为3min；步骤二：步骤一中高速搅拌结束后向混合物中缓慢加入纯浓硫酸，并搅拌均匀，制成电解液；步骤三：用密度计测量步骤二中电解液的密度，在室温为25℃情况下，该电解液的密度为1.270；步骤四：将步骤三中测量密度后的电解液泵入乳化分散机内，并向电解液中加入气相二氧化硅；所述的乳化分散机为非金属材料制成的乳化分散机；步骤五：启动乳化分散机，进行高速乳化分散；所述高速乳化分散的转速为：5940r/min，高速乳化分散的时间为：60min；步骤六：步骤五中高速乳化分散60min后向电解液中加入聚丙烯酰胺，再次启动乳化分散机，进行高速乳化分散，制成胶体电解质；所述高速乳化分散的转速为：5940r/min，高速乳化分散的时间为：30min；步骤七：对步骤六中的胶体电解质进行取样，待胶体电解质温度降到25℃时，用剪切粘度计测量其粘度，所述胶体电解质的粘度为3.28～4.92Pa·s；步骤八：步骤七中取样检测合格后，将步骤六中所述的胶体电解质泵入真空灌胶机，给铅酸蓄电池灌注胶体电解质，先按7ml/Ah定量灌注一次，再按4ml/Ah定量灌注一次；步骤九：铅酸蓄电池灌注胶体电解质完毕后转入冷水槽，静置3小时，即可化成充电。优选地，所述步骤三中电解液的密度大于1.270时，通过全自动配酸机向电解液中加入去离子水；当步骤三中电解液的密度小于1.270时，通过全自动配酸机向电解液中加入分析纯级硫酸。优选地，所述步骤五和步骤六的高速乳化分散过程中，当胶体电解质的温度大于70℃时，暂停乳化分散机，并开启外循环冷却系统；当胶体电解质的温度降至60℃时，再次启动乳化分散机对胶体电解质进行高速乳化分散。本专利技术提供了上述纳米硅胶体电解质在制备铅酸蓄电池中的应用。本专利技术具有制作工艺简单、成本低、生产出的电池重量轻、容量高、内阻低、温度适应范围广、耐振动、耐湿热和使用寿命长的优点。具体实施方式本专利技术为一种纳米硅胶体电解质及其制备方法和应用；其中，纳米硅胶体电解质由下列重量份数的原料制备而成：去离子水64.4份、氢氧化锂0.2份、丙三醇0.15份、硫酸钾0.5份、硫酸钴0.01份、硫酸亚锡4份、氢氧化钠0.3份、无水硫酸钠0.7份、聚氟烷烃磺酸0.15份、聚丙烯酰胺0.03份、纯浓硫酸35.6份和气相二氧化硅1.5～4.5份；所述的气相二氧化硅为德国赢创公司原产A-200气相二氧化硅；所述的纯浓硫酸为质量分数98.3％的纯浓硫酸。一种纳米硅胶体电解质，所述该胶体电解质由下列重量份数的原料制备而成：去离子水64.4份、氢氧化锂0.2份、丙三醇0.15份、硫酸钾0.5份、硫酸钴0.01份、硫酸亚锡4份、氢氧化钠0.3份、无水硫酸钠0.7份、聚氟烷烃磺酸0.15份、聚丙烯酰胺0.03份、纯浓硫酸35.6份和气相二氧化硅2份；所述的气相二氧化硅为德国赢创公司原产A-200气相二氧化硅；所述的纯浓硫酸为质量分数98.3％的纯浓硫酸。一种纳米硅胶体电解质，所述该胶体电解质由下列重量份数的原料制备而成：去离子水64.4份、氢氧化锂0.2份、丙三醇0.15份、硫酸钾0.5份、硫酸钴0.01份、硫酸亚锡4份、氢氧化钠0.3份、无水硫酸钠0.7份、聚氟烷烃磺酸0.15份、聚丙烯酰胺0.03份、纯浓硫酸35.6份和气相二氧化硅4份；所述的气相二氧化硅为德国赢创公司原产A-200气相二氧化硅；所述的纯浓硫酸为质量分数98.3％的纯浓硫酸。一种纳米硅胶体电解质，所述该胶体电解质由下列重量份数的原料制备而成：去离子水64.4份、氢氧化锂0.2份、丙三醇0.15份、硫酸钾0.5份、硫酸钴0.01份、硫酸亚锡4份、氢氧化钠0.3份、无水硫酸钠0.7份、聚氟烷烃磺酸0.15份、聚丙烯酰胺0.03份、纯浓硫酸35.6份和气相二氧化硅3.5份；所述的气相二氧化硅为德国赢创公司原产A-200气相二氧化硅；所述的纯浓硫酸为质量分数98.3％的纯浓硫酸。一种纳米硅胶体电解质的制备方法，包括如下步骤：步骤一：将氢氧化锂、丙三醇、硫酸钾、硫酸钴、硫酸亚锡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米硅胶体电解质，其特征在于：该胶体电解质由下列重量份数的原料制备而成：去离子水64.4份、氢氧化锂0.2份、丙三醇0.15份、硫酸钾0.5份、硫酸钴0.01份、硫酸亚锡4份、氢氧化钠0.3份、无水硫酸钠0.7份、聚氟烷烃磺酸0.15份、聚丙烯酰胺0.03份、纯浓硫酸35.6份和气相二氧化硅1.5～4.5份；所述的气相二氧化硅为德国赢创公司原产A‑200气相二氧化硅；所述的纯浓硫酸为质量分数98.3％的纯浓硫酸。

【技术特征摘要】
1.一种纳米硅胶体电解质，其特征在于：该胶体电解质由下列重量份数的原料制备而成：去离子水64.4份、氢氧化锂0.2份、丙三醇0.15份、硫酸钾0.5份、硫酸钴0.01份、硫酸亚锡4份、氢氧化钠0.3份、无水硫酸钠0.7份、聚氟烷烃磺酸0.15份、聚丙烯酰胺0.03份、纯浓硫酸35.6份和气相二氧化硅1.5～4.5份；所述的气相二氧化硅为德国赢创公司原产A-200气相二氧化硅；所述的纯浓硫酸为质量分数98.3％的纯浓硫酸。2.根据权利要求1所述的一种纳米硅胶体电解质，其特征在于：所述该胶体电解质由下列重量份数的原料制备而成：去离子水64.4份、氢氧化锂0.2份、丙三醇0.15份、硫酸钾0.5份、硫酸钴0.01份、硫酸亚锡4份、氢氧化钠0.3份、无水硫酸钠0.7份、聚氟烷烃磺酸0.15份、聚丙烯酰胺0.03份、纯浓硫酸35.6份和气相二氧化硅2份；所述的气相二氧化硅为德国赢创公司原产A-200气相二氧化硅；所述的纯浓硫酸为质量分数98.3％的纯浓硫酸。3.根据权利要求1所述的一种纳米硅胶体电解质，其特征在于：所述该胶体电解质由下列重量份数的原料制备而成：去离子水64.4份、氢氧化锂0.2份、丙三醇0.15份、硫酸钾0.5份、硫酸钴0.01份、硫酸亚锡4份、氢氧化钠0.3份、无水硫酸钠0.7份、聚氟烷烃磺酸0.15份、聚丙烯酰胺0.03份、纯浓硫酸35.6份和气相二氧化硅4份；所述的气相二氧化硅为德国赢创公司原产A-200气相二氧化硅；所述的纯浓硫酸为质量分数98.3％的纯浓硫酸。4.根据权利要求1所述的一种纳米硅胶体电解质，其特征在于：所述该胶体电解质由下列重量份数的原料制备而成：去离子水64.4份、氢氧化锂0.2份、丙三醇0.15份、硫酸钾0.5份、硫酸钴0.01份、硫酸亚锡4份、氢氧化钠0.3份、无水硫酸钠0.7份、聚氟烷烃磺酸0.15份、聚丙烯酰胺0.03份、纯浓硫酸35.6份和气相二氧化硅3.5份；所述的气相二氧化硅为德国赢创公司原产A-200气相二氧化硅；所述的纯浓硫酸为质量分数98.3％的纯浓硫酸。5.一种如权利要求1-4所述的纳米硅胶体电解质的制备方法，其特征在于：该制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李开贵，
申请(专利权)人：李开贵，
类型：发明
国别省市：湖北,42