铅酸蓄电池用纳米硅高分子复合物胶体电解液及其制备方法技术

技术编号:8162887 阅读:507 留言:0更新日期:2013-01-07 20:23
本发明专利技术公开了一种铅酸蓄电池用纳米硅高分子复合物胶体电解液及其制备方法,所述纳米高分散性二氧化硅,平均粒径10nm-20nm,其配制方法如下步骤:1)将纳米气相二氧化硅与去离子水混合成胶体母液;2)配制稀硫酸溶液,在加入硫酸钠、磷酸和硫酸亚锡;3)将纳米胶体母液加入稀硫酸2)中充分搅拌后形成纳米硅胶体电解液,加入聚丙烯酰胺作为絮凝剂,再加入高分子氨基硅烷偶联剂混合成纳米硅高分子复合物胶体电解液。本发明专利技术的电解液改善了凝胶特性,降低了蓄电池内阻,触变性好,并具有抗高低温性能和过放电恢复能力;从而提高了蓄电池深循环充放电特性和蓄电池容量,延长了蓄电池的使用寿命等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电化学铅酸蓄电池,具体说,是ー种。
技术介绍
铅酸蓄电池和蓄电池组,也称为循环使用的二次化学电源蓄电池和蓄电池组,由于其价格低廉、安全可靠、循环使用寿命长等优点,被广泛的应用到国防、医疗卫生、电讯、通讯基站、电力、鉄路、交通、银行、发电、交通、风能太阳能储能等领域。铅酸蓄电池电解液,铅酸蓄电池充放电过程中会出现电极极化现象和电解液浓差极化现象。因此,蓄电池在不同的使用环境中影响蓄电池特性和性能,尤其是在低温_20°C放电时蓄电池容量降低50% ;在高温55°C以上使用时电池发热失水,所以,需要开发更加适合蓄电池在不同的环境和使用条件下的电解液,符合蓄电池电极特性和性能品质的需要与提闻。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,提供ー种给蓄电池使用中提供稳定的电解液密度,电解液不水化,不分层,不龟裂,耐低温,高倍率充放电电池温升小的。为了解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案是一种铅酸蓄电池用纳米硅高分子复合物胶体电解液,由以下成分按重量百分比混合配制而成质量比浓度98%的浓靜υ酸36-45%纳米气相ニ氧化硅I. 5-3, 5%域·酸訥O, 5-1, 0%质量比浓度85%的磷酸O, 1-0. 5%硫酸亚锡O. 01-0. 05%聚丙烯酰胺O. 02-0. 5%硅烷偶联剂O. 5-0. 8%余量为去离子水。所述纳米气相ニ氧化硅粒径为10_20nm。所述纳米气相ニ氧化硅为10nm气相ニ氧化硅重量占加入量60%、20nm气相ニ氧化娃重量占加入量40%。优先为,由以下成分按重量百分比混合配制而成质量比浓度98ye的浓较酸37-45%纳米气相ニ氧化硅I· 5-3. 5%硫酸钠O. 5-1. 0%质量比浓度85%磷酸O. 1-0. 5%硫酸亚锡O. 02-0. 05%聚丙烯觥驗O. 02-0. 5% 硅烷偶联剂O. 6-0. 8%余量为去离子水。更优先为,由以下成分按重量百分比混合配制而成质量比浓度9 8%的浓硫酸4 5%纳米气相ニ氧化娃2. 5%硫酸钠O. 51质量比浓度85%嶙酸0,21硫酸亚锡O. 03%聚丙晞酰胺O. 3%硅烷偶联剂O. 5%去离子水50. 97β4所述娃烧偶联剂为氣基娃烧偶联剂。所述硫酸和磷酸为分析纯。上述的铅酸蓄电池用纳米硅高分子复合物胶体电解液的制备方法,包括以下步骤( I)按重量比称好各种组分;(2)将纳米气相ニ氧化娃与去尚子水按重量比1:4在分散桶内分散混合,分散速度800r/min,分散温度25_28°C,分散20_30min,再在分散速度1700_2400r/min,分散温度35-40°C,分散40-60min,配制成纳米气相ニ氧化硅悬浮液A ;(3)将浓硫酸加入剰余的去离子水中,配制成稀硫酸溶液,冷却后,再将硫酸钠、磷酸、硫酸亚锡加入稀硫酸溶液中,充分搅拌后,形成稀硫酸混合液B ;(4)将纳米气相ニ氧化硅悬浮液A加入稀硫酸混合液B中,再依次加入聚丙烯酰胺和娃烧偶联剂,在1700-2400r/min搅拌20-30min,得到铅酸蓄电池用纳米娃高分子复合物胶体电解液。所述步骤(2)中纳米气相ニ氧化硅为10nm气相ニ氧化硅重量占60%、20nm气相ニ氧化硅重量占40%。所述步骤(2)为将20nm纳米气相ニ氧化硅与去离子水在分散桶内分散混合,初期分散速度800r/min,分散温度25_28°C,分散20_30min,再加入IOnm气相ニ氧化硅,分散温度35-40°C,分散速度800r/min,加完后在 1700_2400r/min,分散 40_60min。本专利技术的有益效果是本专利技术的电解液,具有抗高低温性能好,大电流放电倍率高,提高蓄电池额定容量,可接受快速充电模式,可保证蓄电池良好的深循环使用寿命;提高重量比能量,扩大对电池使用环境条件和性能要求。具体实施例方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进ー步详细说明本专利技术的铅酸蓄电池用纳米硅高分子复合物胶体电解液,由以下成分按重量百分比混合配制而成 质量比浓度98%的浓硫酸36-45%纳米气相ニ氣化硅I. 5-3. 5%疏酸納O. 5-1. 0%质量比浓度85 的磷酸O.卜O, 51硫酸亚锡O. 01-0. 05%聚丙烯酰胺O. 02-0. 5%娃烷偶联剂O. 5-0. 8%余量为去离子水。所述纳米气相ニ氧化硅粒径为10_20nm。所述纳米气相ニ氧化硅为10nm气相ニ氧化硅重量占加入量60%、20nm气相ニ氧化娃重量占加入量40%。优先为,由以下成分按重量百分比混合配制而成质量比浓度9辟《的浓硫酸 37-45%纳米气相ニ氣化硅I. 5-3. 5%硫酸钠O. 5-1. 0%质量比浓度85%磷酸0.1-0. 5%硫酸亚锡O. 02-0. 05%聚丙燁酰胺O. 02-0. 5%藥綻偶联割ο. 6-0. η余量为去离子水。更优先为,由以下成分按重量百分比混合配制而成质量比浓度98%的浓龜酸45%纳米气相ニ氧化硅2.5%硫酸傭O. %质量比浓度85%磷酸O. 2%硫酸亚锡O. 03%聚丙烯銑胺O. 3%硅烷偶联剂O. 5%去离子水50· 97% 所述娃烧偶联剂为氣基娃烧偶联剂。所述硫酸和磷酸为分析纯。 上述的铅酸蓄电池用纳米硅高分子复合物胶体电解液的制备方法,包括以下步骤( I)按重量比称好各种组分;(2)将纳米气相ニ氧化娃与去尚子水按重量比1:4在分散桶内分散混合,分散速度800r/min,分散温度25_28°C,分散20_30min,再在分散速度1700_2400r/min,分散温度35-40°C,分散40-60min,配制成纳米气相ニ氧化硅悬浮液A ;(3)将浓硫酸加入剰余的去离子水中,配制成稀硫酸溶液,冷却后,再将硫酸钠、磷酸、硫酸亚锡加入稀硫酸溶液中,充分搅拌后,形成稀硫酸混合液B ;(4)将纳米气相ニ氧化硅悬浮液A加入稀硫酸混合液B中,再依次加入聚丙烯酰胺和娃烧偶联剂,在1700-2400r/min搅拌20-30min,得到铅酸蓄电池用纳米娃高分子复合物胶体电解液。所述步骤(2)中纳米气相ニ氧化娃为IOnm气相ニ氧化娃重量占60%、20nm气相ニ氧化硅重量占40%。所述步骤(2)为将20nm纳米气相ニ氧化硅与去离子水在分散桶内分散混合,初期分散速度800r/min,分散温度25_28°C,分散20_30min,再加入IOnm气相ニ氧化硅,分散温度35-40°C,分散速度800r/min,加完后在 1700_2400r/min,分散 40_60min。所述纳米气相ニ氧化硅为凝胶剂,硫酸钠为铅晶枝阻断剂,磷酸为抗氧化剂,硫酸亚锡为导电剂,聚丙烯酰胺为稳定剂,硅烷偶联剂具有表面活性剤,提高复合物性能,起到有机和无机物质之间“分子桥”作用,耐高低温,提高电化学性能。本专利技术的型纳米硅高分子复合物胶体电解液是以Si02氢键形式构成的三维网络,水分子在两氢键之间,三维氢键将酸分子包裹在三维氢键之中作为稀硫酸的载体;在无外力触变下硫酸被ニ氧化硅形成凝胶状态包裹起来,形成液体固态化,在有外力的作用下包裹硫酸液体的硅囊发生触变失去剪切力,促成胶态液体的电化学反应又重新建立起来;纳米硅高分子复合物胶体电解液的凝胶和触变胶态液体的可逆性与硫酸液体电解液的电化学反应完全一致。纳米硅高分子复合物胶体电解液的主要是功能高分子材料是硅烷偶联剂起到了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铅酸蓄电池用纳米硅高分子复合物胶体电解液,其特征在于,由以下成分按重量百分比混合配制而成:余量为去离子水。FDA00002199904100011.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张俊芸王国强赵勇国
申请(专利权)人:艺永盛天津电源电器科技有限公司
类型:发明
国别省市:

相关技术
    暂无相关专利
网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1