三维纳米硅液蓄电池电解质制备方法技术

本发明专利技术为三维纳米硅液蓄电池电解质制备方法，电解质由Ａ、Ｂ双组份组成，含硅，硫酸，磷酸，锂，钾，铝，聚乙二醇，纯净水。本发明专利技术能实现胶体蓄电池功率大，内阻小，寿命长，胶体稳定期≥５年，自放电小，充足电储存二年。功率保持９０％，自充电恢复达９０％，适用于军用战备，汽车制造储存，环保节能３０％。全免维护，使用安全可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蓄电池，进一步是指三维纳米硅液蓄电池电解质的制备方法。
技术介绍
目前国内外用于胶体蓄电池的电解质是用气相二氧化硅制备的硅溶液.俗称“火 成”硅胶溶液。另一种从日本进口胶体蓄电池专用纳米硅溶液为SN0WTEX-20制备的电解 质。所述胶体电解质，在灌注蓄电池时凝时间< 45min，时间太快，灌注困难，更不能机械化 产业化生产；因酸离子渗不透蓄而使电池极板酸量不足，蓄电池容量小、寿命短，制备成本 高。三维纳米硅液蓄电池功率特征同等于铅酸蓄电池，寿命长，为铅酸蓄电池三倍，凝胶时 间长(凝胶时间> 3h)，能实现机械化与产业化生产，电解质灌注蓄电池后胶体不水化，稳 定期> 5年，其特性可满足胶体蓄电池的要求，具有该特征的电解质仍在研究中。
技术实现思路
本专利技术的目的是，针对现有技术存在的不足，提出一种三维纳米硅液蓄电池电解 质制备方法，用该方法制备的三维纳米硅液电解质用于蓄电池后，可使蓄电池具有功率大、 寿命长以及灌注蓄电池电解质混合凝胶时间长、灌注后胶体稳定，适用于机械化与产业化 生产，生产成本低的特点。本专利技术的的技术方案是，所述为(1)A组分的制备按重量比取纯净水15% -22%、硫酸(H2S04)75% _82%、磷酸 (H3P04)3% -5% ；将所述各组分混合后搅拌均勻，得A组分；将A组分冷冻至-18°C储存，其 中，所述纯净水的绝缘电阻值不低于2兆欧，硫酸和磷酸的体积比浓度为98% ； (2) B组份的制备a.三维纳米硅溶液(Si02 nH20)的重量比组成 二氧化硅(Si02) 3% -10%,0. 001% -0. 0001%, 0. 000001%, 0. 000001%, 0. 000001%,氧化钠(Na20) 三氧化二铁(Fe203) 二氧化氯(C102) 二氧化铅(Pb02) 余量为水；其中，二氧化硅颗粒粒径liim-10iim，溶液PH值为10-13 ；b.制取B组份以上述三维纳米硅溶液重量计，在所述三维纳米硅溶液中加入丙 三醇(CH2OH CHOH CH20H)4%、氢氧化锂(LiOH) 0. 5 %、氢氧化钾(K0H) 0. 5 %、氢氧化铝 (A1 (0H)3)0. 000001 %、聚乙二醇(H(0CH2)nOH)0. 001%,拌搅均勻，得B组份，将B组份降温至2°C储存；(3)三维纳米硅液蓄电池电解质制备将所述A组分与B组分按A组分B组分的 重量比为1 0. 18-0. 25的比例混合，配制电解质；A组分与B组分混合后凝胶时间≥3h，混和密度彡1. 32g/cm3，PH值为5. 5-6. 5。本专利技术的原理是，根据美国植物学家布朗(BrOWh) 1827年观察结果，物质微粒运 动的连续性，不规则性运动，其原理的公式称为布朗运动公式 X=√RT/NA.t/2πnr式中Χ—粒子的平均位移；r粒子半径；η——介质度；T-温度；t_位移 时间，确定X. r. η. T. t之间的关系，从中研究三维纳米硅溶液铅蓄电池电解质，其特征在 于电解质离子迁移速度，胶体稳定期长。所述研究专利技术的三维纳米硅溶液电解质原理可 参见“胶体与表面化学” 一书，沈钟.王伟达编著，1997年9月版(ISBN7-5025-1867-3/ TG · 9727)。本专利技术的三维纳米硅液电解质可应用于铅蓄电池的小密蓄电池(即36安以下的 动力电池)、中密蓄电池(即36-200安的启动型电池)、固定型电池、UPS电源蓄电池、太阳 能蓄电池及耐深循环领域蓄电池等。蓄电池的寿命长.容量大.不水化分层.全免维护。 储存放时间<2年，生产工艺简单.生产成本低.适用环境温度-4(TC-8(TC;环保节能，使 用安全可靠；它的充足电储存2年功率损失10%、再充电功率恢复90%的特性，适宜军用战 备车、汽车制造厂汽车销售储备长的蓄电池。具体实施例方式本专利技术一种实施例产品制造工艺为(I)A组分的制备按重量比取纯净水20%、硫酸(H2SO4) 75%、磷酸(H3PO4) 5% ；将 所述各组分混合后搅拌均勻，得A组分；将A组分冷冻至_18°C储存，其中，所述纯净水的绝 缘电阻值不低于2兆欧，硫酸和磷酸的体积比浓度为98% ；(2) B组份的制备a.三维纳米硅溶液(SiO2 · IiH2O)的重量比组成二氧化硅(SiO2) 8%,氧化钠(Na2O)0. 001%,三氧化二铁(Fe2O3)0. 000001%,二氧化氯(ClO2) 0. 000001%,二氧化铅(PbO2) 0. 000001%,余量为水；其中，二氧化硅颗粒粒径Iym-IO μ m，溶液PH值为11-12 ；b.制取B组份以上述三维纳米硅溶液重量计，在所述三维纳米硅溶液中加入丙 三醇(CH2OH · CHOH · CH2OH) 4%、氢氧化锂(LiOH) 0. 5 %、氢氧化钾(KOH) 0. 5 %、氢氧化铝 (Al (OH)3)0. 000001 %、聚乙二醇(H(OCH2)nOH)0. 001%,拌搅均勻，得B组份，将B组份降温至2°C储存；(3)三维纳米硅液蓄电池电解质制备将所述A组分与B组分按A组分B组分 的重量比为1 0. 20的比例混合，配制电解质；A组分与B组分混合后凝胶时间彡3h，混和 密度< 1. 32g/cm3, PH值为5. 5-6. 5。研究制备三维纳米硅液蓄电池用电解质，使该蓄电池 具有功率大> 100%，寿命长> 7年，灌注蓄电池电解质混合凝胶时> 3h，灌注后胶体稳定> 5年，适用于机械化.产业化生产，生产成本低经济型三维纳米硅液蓄电池产品。权利要求一种，其特征是，该方法为(1)A组分的制备按重量比取纯净水15％-22％、硫酸75％-82％、磷酸3％-5％；将所述各组分混合后搅拌均匀，得A组分；将A组分冷冻至-18℃储存，其中，所述纯净水的绝缘电阻值不低于2兆欧，硫酸和磷酸的体积比浓度为98％；(2)B组份的制备a.三维纳米硅溶液的重量比组成二氧化硅 3％-10％，氧化钠0.001％-0.0001％，三氧化二铁0.000001％，二氧化氯 0.000001％，二氧化铅 0.000001％，余量为水；其中，二氧化硅颗粒粒径1μm-10μm，溶液PH值为10-13；b.制取B组份以上述三维纳米硅溶液重量计，在所述三维纳米硅溶液中加入丙三醇4％、氢氧化锂0.5％、氢氧化钾0.5％、氢氧化铝0.000001％、聚乙二醇0.001％，拌搅均匀，得B组份，将B组份降温至2℃储存；(3)三维纳米硅液蓄电池电解质制备将所述A组分与B组分按A组分∶B组分的重量比为1∶0.18-0.25的比例混合，得电解质。全文摘要本专利技术为，电解质由A、B双组份组成，含硅，硫酸，磷酸，锂，钾，铝，聚乙二醇，纯净水。本专利技术能实现胶体蓄电池功率大，内阻小，寿命长，胶体稳定期≥5年，自放电小，充足电储存二年。功率保持90％，自充电恢复达90％，适用于军用战备，汽车制造储存，环保节能30％。全免维护，使用安全可靠。文档编号H01M10/12GK101867066SQ20091004311公开日2010年10月20日 申请日期2009年4月15日 优先权日2009年4月15日专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维纳米硅液蓄电池电解质制备方法，其特征是，该方法为：（１）Ａ组分的制备：按重量比取纯净水１５％－２２％、硫酸７５％－８２％、磷酸３％－５％；将所述各组分混合后搅拌均匀，得Ａ组分；将Ａ组分冷冻至－１８℃储存，其中，所述纯净水的绝缘电阻值不低于２兆欧，硫酸和磷酸的体积比浓度为９８％；（２）Ｂ组份的制备：ａ．三维纳米硅溶液的重量比组成：二氧化硅３％－１０％，氧化钠０．００１％－０．０００１％，三氧化二铁０．０００００１％，二氧化氯０．０００００１％，二氧化铅０．０００００１％，余量为水；其中，二氧化硅颗粒粒径１μｍ－１０μｍ，溶液ＰＨ值为１０－１３；ｂ．制取Ｂ组份：以上述三维纳米硅溶液重量计，在所述三维纳米硅溶液中加入丙三醇４％、氢氧化锂０．５％、氢氧化钾０．５％、氢氧化铝０．０００００１％、聚乙二醇０．００１％，拌搅均匀，得Ｂ组份，将Ｂ组份降温至２℃储存；（３）三维纳米硅液蓄电池电解质制备：将所述Ａ组分与Ｂ组分按Ａ组分∶Ｂ组分的重量比为１∶０．１８－０．２５的比例混合，得电解质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴明德，戴文刚，
申请(专利权)人：戴明德，戴文刚，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]