一种用于制造蓄电池电介质的电解原液，其组分及含量为： Ａ．含有３０～３９．９％ｗｔ的ＳｉＯ↓［２］的Ｎａ↓［２］ＯＳｉＯ↓［２］ １４～１８％； Ｂ．Ｎａ↓［２］ＳＯ↓［４］ １２～１８％； Ｃ．Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］ ９．９５～１１％ Ｄ．聚３－氯丁烯 ０．０１５～０．０３％； Ｅ．聚氨基硅氧烷 ０．４～１．２％； Ｆ．余量为水，以上为体积百分数。
【技术实现步骤摘要】
一种用于制造蓄电池电介质的电解原液及其制备方法
本专利技术涉及一种蓄电池用的电解原液及其制备方法，特别是涉及一种蓄电池用的含有超微细SiO2颗粒的电解原液及其制备方法。
技术介绍
通常蓄电池以硫酸溶液为电解液，由于硫酸与水混合时产出大量的具有腐蚀性的白烟，造成对人和环境的污染。人们一直在努力寻求一种环保的电解液，以克服在生产蓄电池过程中产生大量的酸雾，避免对人和环境造成严重的危害。制造蓄电池电解质是一重要组成部分，当壳体、极板、隔板固定后，蓄电池的性能好坏就取决于充入的电解质了。而决定电解质性能的因素之一就是所配制的电解原液的性能，目前，为了克服上述电解质会产生大量酸雾的缺陷，人们一般采用的蓄电池电解质，主要用硅溶胶调制而成，例如：专利技术名称：“采用磁化工艺制备的蓄电池用液态低钠硅酸盐电介质及其用途”，公开号：CN1391304A；该申请涉及一种将15～25重量份的水边搅拌边加入到5～15重量份的含40～60wt％SiO2的硅溶胶中，再经磁化制备的蓄电池用液态低钠硅酸盐电介质。所制备的电介质为一种液态电解质，流动性好，既克服了已有电解质产生大量酸雾的缺陷；又克服了已有硅酸盐电介质的粘度高，给灌装蓄电池带来困难的缺陷；虽然用其液态低钠硅盐电介质制作的蓄电池大大地提高了蓄电池的比能量，但是，由于电解原液本身成分的缺陷，以致在使用过程中容易失水而产生龟裂，引起起动蓄电池产生鼓胀，以致电池就报废了，这是一致命的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的之一：克服已有硫酸为主要成分的电解原液经内化成后产生极化，无法清理，而且制作的电解液内阻大的缺陷；本专利技术的目的之二：克服已有生产电解原液的过程中，产生大量酸雾危害人的健康和严重地污染环境的缺陷；本专利技术的目的之三：克服已有经磁化的液态低钠硅盐电介质制作的蓄电池，容易失水而产生龟裂，引起起动蓄电池产生鼓胀，进而造成电池报废的缺陷；从而提供一种用于制造蓄电池电解质的含有超微细SiO2颗粒的电解原液。-->本专利技术的目的之四：为了降低蓄电池制造成本和减小工人的劳动强度，同时使工人免受酸雾危害，使得生产蓄电池的工厂成为环保型的生产工厂提供一种环保型的制备方法。本专利技术的目的是这样实现的：本专利技术提供的用于制造蓄电池电介质的含有超微细SiO2颗粒的电解原液，其组分及含量为：A.含有30～39.9％wt的SiO2的Na2OSiO2 14～18％；B.Na2SO4 12～18％；C.Na2CO3 9.95～11％D.聚3-氯丁烯 0.015～0.03％；E.聚氨基硅氧烷 0.4～1.2％；F.余量为水；以上为体积百分数。在上述的技术方案中，所述的Na2OSiO2中含有的SiO2的粒径为35～50nm。本专利技术的含有超微细SiO2颗粒的电解原液的制备方法，包括以下步骤：1.按上述含有超微细SiO2颗粒的电解原液组成称料；2.首先将称好的Na2OSiO2放入高压容器内，然后加入NaHSO4、聚3-氯丁烯、聚氨基硅氧烷和水，进行混合均匀；3.密封好高压容器，采用蒸汽对高压容器进行加热，加热至105～145℃，当高压容器内压力为30～64Kg/cm时，保持20～34小时，然后断电自然冷却至室温，即得到用于制造蓄电池电解质的具有超微细颗粒化的电解原液。本专利技术提供的含有超微细SiO2颗粒的电解原液具有如下特性：pH值为9～11，其颜色呈透明澄清淡白的液体。在上述的技术方案中，所述的Na2OSiO2中含有的SiO2的粒径为35～50nm。在上述的技术方案中，所述的无机酸包括：硫酸或盐酸。在上述的技术方案中，所述的水包括：蒸馏水、去离子水和纯净水。在上述的技术方案中，所述的Na2OSiO2、Na2SO4、Na2CO3聚3-氯丁烯、聚氨基硅氧烷其纯度均为化学纯以上的。本专利技术具有以下效果：本专利技术的制备方法工艺简单，在生产过程中对人和环境均没有任何污染，用-->后的蓄电池对环境也没有任何污染，是一种完全环保的生产方法。本专利技术制备的具有超微细颗粒化的电解原液是一种pH值为9～11；其颜色呈透明澄清略带淡白色的液体。它在配制过程中经过高温高压反应，分子进行了重新排列，所得到的产品呈现的不是胶体状的硅盐电解液，也不是悬浮乳状的磁化硅盐电解液，而是澄清的硅盐液体。由于在本专利技术的电解原液配方相对本申请人已有的配方作了调整，采用SiO2的粒径为35～50nm的Na2OSiO2作为原料，又加入Na2SO4，以及聚合物，例如聚3-氯丁烯和聚氨基硅氧烷，这样蓄电池电解液可使用超微细颗粒的离子状态硅，它和其他聚合物的协同作用，而解决了能使蓄电池内阻变小的问题。由于加入Na2SO4，达到蓄电池特殊需求的Na离子，使电解原液碱性化；还添加聚3-氯丁烯，使得电解原液能从化学变化中得到游离的氯离子，同样使电解原液碱性化，还添加聚氨基硅氧烷，作用是在化学反应中起到催化的作用，同时取得氨离子使电解原液碱性化，所以电解原液达到pH值9～11。因此，用此电解原液制成的电池具有硅盐电池的良好性能，它与已有的硅盐电池比较，既避免了硅盐电池分子颗粒大引起的缺陷，也具有铅酸电池的优点。由该超微细颗粒化的电解原液制成的电池经充放电后，在电解液的各个表面形成一层非常致密的柔韧胶体状薄膜，为此，电池完全不会溢出溶液和气体，所有的电化学反应全部在胶体状薄膜内进行，即使电池在使用当中出现问题，不需要作密封处理也能达到免维护的性能。而且，该薄膜也在极板上形成，所以当电池用完后，极板也完好无损，可以回收再利用。该电解原液使用在蓄电池中，当蓄电池寿命终止时该电解原液呈现中性，因此丢弃废蓄电池也不造成环境污染。所以，用本专利技术的电解原液制作的电池在物料的回收再用，和在环境保护方面具有难以估量的将来。基于超微细颗粒化的电解原液是碱性澄清的溶液，并且蓄电池壳内隔板使用隔棉纸，故使得蓄电池内阻特别小，具有30倍的放电能力，充电能力则可达3C～4C，20分钟内可充电至容量的90％以上，电池可作电容来使用(如图1所示)，完全满足特殊的要求。超微细颗粒化的电解原液，分子极为细小，约为5-50nm之间，从而令该电解原液非常稳定，在大倍数的放电时，温升也是很小。本专利技术制备的含有超微细SiO2颗粒的电解原液，揉合了铅酸电解液和硅盐电解液的长处，用其制作的蓄电池是一种性能极为优良的电池。以下是用三种不同的电解质制作的蓄电池性能比较： 电池 类型 胶体状硅盐电池 玻璃纤维铅酸电池 本专利技术的纳化硅盐酸性 电池 性能 中等 好 非常好(见附图1-8)--> 大流量 由于用原来的隔板， 极板之间的间距大， 所以容量低 基于玻璃纤维结构极板间 距离小，大电流放电少于 30分钟完成，比硅盐电池 多5％容量 因为用隔绵纸，极板间 距离极小，可30倍大流 量放电 充电电压 低、内阻大，酸的浓 度低，充电接受能力 低 高、内阻较小，酸的浓度 高、充电接受能力较强、 电压显得上升快 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于制造蓄电池电介质的电解原液，其组分及含量为：Ａ．含有３０～３９．９％ｗｔ的ＳｉＯ↓［２］的Ｎａ↓［２］ＯＳｉＯ↓［２］１４～１８％；Ｂ．Ｎａ↓［２］ＳＯ↓［４］１２～１８％；Ｃ．Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３ ］９．９５～１１％Ｄ．聚３－氯丁烯０．０１５～０．０３％；Ｅ．聚氨基硅氧烷０．４～１．２％；Ｆ．余量为水，以上为体积百分数。
【技术特征摘要】
1.一种用于制造蓄电池电介质的电解原液，其组分及含量为：A.含有30～39.9％wt的SiO2的Na2OSiO2 14～18％；B.Na2SO4 12～18％；C.Na2CO3 9.95～11％D.聚3-氯丁烯 0.015～0.03％；E.聚氨基硅氧烷 0.4～1.2％；F.余量为水，以上为体积百分数。2.按权利要求1所述的具有超微细颗粒化的电解原液，其特征在于：所述的Na2OSiO2中含有的SiO2的粒径为35～50nm。3.一种制备权利要求1所述的用于制造蓄电池电介质的电解原液的方法，包括以下步骤：A)按权利要求1所述的具有超微细颗粒化的电解原液组成称料...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯艺峰，冯月生，
申请(专利权)人：冯艺峰，
类型：发明
国别省市：81
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