铅酸蓄电池胶体电解液、其制备方法及铅酸蓄电池技术

本发明专利技术提供了一种铅酸蓄电池胶体电解液，包含：40wt％～47wt％的硫酸；0.8wt％～1wt％的纳米二氧化硅；0.1wt％～0.5wt％的羟乙基纤维素；0.1wt％～0.5wt％的硫酸铵；0.1wt％～0.5wt％的磷酸；余量为水。本发明专利技术还提供了一种铅酸蓄电池胶体电解液的制备方法以及一种铅酸蓄电池。本发明专利技术采用羟乙基纤维素组成铅酸蓄电池胶体电解液，所述羟乙基纤维素保水能力较好，具有良好的流动调节性，能够有效减少电池使用过程中电解液水分的流失，从而提高铅酸蓄电池的循环寿命。另外，所述羟乙基纤维素具有较好的胶体保护作用，使本发明专利技术采用少量的二氧化硅即能获得稳定的胶体电解液，利于应用，节约成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铅酸蓄电池
，特别涉及一种铅酸蓄电池胶体电解液、其制备方法及铅酸蓄电池。
技术介绍
铅酸蓄电池自1958年被专利技术以来，至今已有一百多年的历史。铅酸蓄电池具有结构简单、性能可靠、使用方便、原料易得和价格便宜等优点，被广泛应用于交通运输、通讯和国防等国民经济中的众多领域，已成为社会生产和人类生活中不可缺少的能源产品。铅酸蓄电池的五大组成部分为正极、负极、隔膜、电解液和电池外壳，其中电解液是影响电池性能的主要因素之一。对于阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)而言，电解液可分为传统电解液和胶体电解液。传统电解液用于采用玻璃纤维隔膜的阀控式密封铅酸蓄电池 (AGM型电池)中，其被贮存在玻璃纤维隔膜之中，通过10%的隔膜孔隙将正极生成的氧送达到负极，使负极吸收氧；而胶体电解液用于胶体阀控式密封铅酸蓄电池(胶体电池)中， 其为硅溶胶物质，灌注电池时，硅溶胶物质转变成硅凝胶物质，电解液被电池内的硅凝胶形成的三维多孔网状结构包藏其间，当电池骨架进一步收缩，凝胶出现裂缝并贯穿于正负极板之间，给正极析出的氧提供了到达负极的通道，从而实现电池作用。为了进一步改进VRLA 的性能，目前用于胶体电池的胶体电解液的研究备受关注。现有技术公开了多种铅酸蓄电池胶体电解液，如申请公布号为CN101740818A 的中国专利文献公开了一种铅酸蓄电池胶体电解液，其由以下重量百分比的组分组成 30 % 45 %的硫酸、0. 1 % 0. 98 %的二氧化硅、0. 2 % 1. 8 %的硫酸钠、0. 0019 % 0. 15 %的聚丙烯酰胺、0. 001 % 0. 05 %的聚丙烯酸钠、0. 0001 % 0. 2 %的钼酸钠、 0. 0001 % 0. 2%的钼酸钙、0. 0001% 0. 2%的钼酸镁、0. 0001 % 0. 2 %的钨酸钠和 0. 0.8%的硫酸钾，余量为去离子水。该铅酸蓄电池胶体电解液包含作为稳定剂的钼酸钠、钼酸钙、钼酸镁和钨酸钠，使铅酸蓄电池的整体充电接受能力得到提高，延长了铅酸蓄电池的充放电循环寿命，但是因电池长期使用而使电解液失水等问题仍较为严重，使其循环次数仅提高为280次 320次，因而铅酸蓄电池的循环寿命仍有待进一步提高。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种铅酸蓄电池胶体电解液及其制备方法， 本专利技术提供的铅酸蓄电池胶体电解液能够显著提高铅酸蓄电池的循环寿命，工艺简单，利于应用。本专利技术提供一种铅酸蓄电池胶体电解液，包含40wt % 47wt % 的硫酸；0. 8wt % Iwt %的纳米二氧化硅；0. Iwt % 0. 5wt %的羟乙基纤维素；0. Iwt % 0. 5wt % 的硫酸铵；0. lwt% 0.磷酸；余量为水。优选的，所述羟乙基纤维素的含量为0. 2wt% 0. #t%。优选的，所述羟乙基纤维素的含量为0. 25wt% 0. 3wt%。优选的，所述纳米二氧化硅的含量为0. 85wt% 0. 9wt%。优选的，所述硫酸铵的含量为0. 2wt% 0. #t%。优选的，所述磷酸的含量为0. 2wt% 0. #t%。优选的，所述硫酸的含量为42wt% 45wt%。本专利技术提供一种铅酸蓄电池胶体电解液的制备方法，包括将4(^1% 47￥{%的硫酸、0.8胃{% ^^%的纳米二氧化硅、0. lwt% 0. 5wt% 的羟乙基纤维素、0. Iwt % 0. 5wt%的硫酸铵、0. Iwt % 0. 5衬％的磷酸和水混合，得到铅酸蓄电池胶体电解液。优选的，所述制备方法具体为将0. lwt% 0. 5wt%的羟乙基纤维素、0. Iwt % 0. 5wt %的硫酸铵、0. Iwt % 0. 5wt%的磷酸和水混合，得到第一混合溶液；将40wt % 47wt %的硫酸与所述第一混合溶液混合，得到第二混合溶液；将0. 8wt % Iwt %的纳米二氧化硅与水混合，得到悬浮液；将所述悬浮液与所述第二混合溶液混合，得到铅酸蓄电池胶体电解液。本专利技术还提供一种铅酸蓄电池，包含上述的铅酸蓄电池胶体电解液或按照上述的铅酸蓄电池胶体电解液的制备方法制备的铅酸蓄电池胶体电解液。与现有技术相比，本专利技术提供的铅酸蓄电池胶体电解液包含40wt% 47wt%的硫酸；0. 8wt% Iwt %的纳米二氧化硅；0. Iwt % 0.羟乙基纤维素；0. Iwt % 0. 5wt%的硫酸铵；0. 0. 5wt%的磷酸；余量为水。本专利技术采用羟乙基纤维素组成铅酸蓄电池胶体电解液，所述羟乙基纤维素是一种非离子型表面活性剂，其具有较强的保水能力和良好的流动调节性，能够有效减少电池使用过程中电解液水分的流失，从而提高铅酸蓄电池的循环寿命。本专利技术将所述羟乙基纤维素的含量控制为0. 0. 5wt%，能够较好地改善电解液的性能。实验表明，本专利技术提供的铅酸蓄电池胶体电解液使铅酸蓄电池的循环寿命至少为420次，即铅酸蓄电池具有较好的循环寿命。另外，所述羟乙基纤维素具有优良的增稠、粘合、乳化和分散作用；所述羟乙基纤维素可溶于热水或冷水，在高温或煮沸时不沉淀，具有大范围的溶解性、粘度特性和非热凝胶性，可与多种水性聚合物、表面活性剂和盐共存，是一种优良的含高浓度电解质溶液的胶体增稠剂；而且其具有较好的保护胶体的作用，使本专利技术采用少量的二氧化硅即能获得稳定的胶体电解液，不但利于胶体电解液的应用，而且能够节约生产成本。再者，本专利技术提供的铅酸蓄电池胶体电解液的制备方法工艺简单，成本较低，适于工业化生产。具体实施例方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。 本专利技术提供了一种铅酸蓄电池胶体电解液，包含 40wt % 47wt % 的硫酸；0. 8wt % Iwt %的纳米二氧化硅；0. Iwt % 0. 5wt %的羟乙基纤维素；0. Iwt % 0. 5wt % 的硫酸铵；0. Iwt % 0. 5wt % 的磷酸；余量为水。所述铅酸蓄电池胶体电解液在注入电池前呈流动性很好的液态，注入电池后逐步转变成凝胶，所述凝胶为多孔网状结构，存在大量微小缝隙，能使电池正极产生的氧顺利地迁移到负极极板上，便于负极吸收。其中，所述硫酸为所述铅酸蓄电池胶体电解液的最主要成分，起到提供离子的作用。所述硫酸的含量为40wt% 47wt%，优选为42wt% 45wt%，更优选为43wt % 44wt%。所述纳米二氧化硅为所述凝胶的主要成分，具有吸附硫酸的作用。所述纳米二氧化硅的含量为0. 8wt% Iwt %，优选为0. 85wt% 0. 9wt%。本专利技术对所述纳米二氧化硅的粒径没有特殊限制，所述纳米二氧化硅的粒径为0. Inm lOOnm，优选为IOnm 80nm，更优选为20nm 60nm，最优选为30nm 50nm。本专利技术对所述纳米二氧化硅的纯度没有特殊限制，所述纳米二氧化硅为本领域常用的纳米二氧化硅即可。在本专利技术中，所述纳米二氧化硅的用量较少，不但利于胶体电解液的应用，而且能够节约生产成本。所述羟乙基纤维素组成所述铅酸蓄电池胶体电解液，所述羟乙基纤维素是一种非离子型表面活性剂，其具有较强的保水能力和良好的流动调节性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张秋艳，韩丽利，
申请(专利权)人：山东宏艺电源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：