CN100446328C - 钠盐电解质及其制备方法及使用该电解质的蓄电池 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种钠盐电解质及其制备方法及使用该电解质的蓄电池。所述的钠盐电解质包括以下组份，各组份含量之和为100%：硅酸钠和/或氟硅酸钠：1.95～2.20%重量；硫酸钴和/或硫酸锌：0.0012～0.0062‰重量；磷酸钠和/或硝酸钙：0.0051～0.014‰重量；密度为1.260～1.400g/cm3的稀硫酸：90.8～91.3%重量；硫酸羟胺：0.0035～0.024‰重量；羟甲基纤维素或香兰素或两者按重量比为1∶1比例的混合物：0.0015～0.0085‰重量；去离子水：余量。另外，本发明还提供一种将上述各组份搅拌均匀后加入到稀硫酸中混合的制备方法及使用该钠盐电解质的蓄电池。本发明可有效提高蓄电池的低温起动性能及循环使用寿命，增强蓄电池充电的接受能力和提高活性物质的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种铅酸蓄电池使用的电解质，特别是涉及一种钠盐电解质，本发明还涉及该电解质的制备方法及使用该电解质的蓄电池。
背景技术
目前，现有技术中应用的普通蓄电池仍以铅酸蓄电池为主，铅酸蓄电池的电解液是由稀硫酸与去离子水配制而成，配制的方法比较简单，成本较低，因而这种蓄电池仍在各行各业广泛使用。
但是，铅酸蓄电池在使用中存在着如下的很多弊端：
1)蓄电池的负极板上形成不可逆硫酸铅化粗粒结晶体，使蓄电池的正、负极板上出现硫化现象，导致电阻增加，吸酸孔率下降，充、放电能力均变差，且稀硫酸溶液搁置时间长很容易造成层化现象，导致蓄电池寿命缩短；
2)在蓄电池漏液或充电时，易析出酸雾而伤害人体健康，腐蚀设备，污染环境；
3)由于铅酸电解液不断挥发，正、负极板的活性物质与酸反应能力下降，以及正极板氧化造成极板活性物质软化脱落；
4)带电时的存放期短，自放电严重等。
近年来世界各国都在寻找新工艺、新技术、新材料、新结构积极开发新产品，以适应更高的环保与使用要求。人们尝试用各类胶体电解质来解决传统铅酸蓄电池存在的缺陷及大功率蓄电池的免维护问题。如1957年，由德国阳光公司研制出“胶体蓄电池”据现在已有50多年的历史，德国、美国、日本等国家已经应用开发，我国从87年开始研制，但由于内阻大、瞬间起动电流小、容量低、寿命低、性能不稳定、价格高等因素，始终影响我国胶体蓄电池的发展。
国内出现一种固体蓄电池，国家专利号为ZL97.249723.4，其电解质的主要原料采用硅酸钠与稀硫酸配方，但是由于蓄电池中的二氧化硅网络对氧的吸收和与氧交换位置，不足以输运全部析出氧，胶体电解质电池在工作的早期阶段氧不能全部复合而失水，二氧化硅开始干裂形成裂缝，靠气相氧通过裂缝气体通道迁移，造成氧的迁移不够，导致胶体电解质性能不稳定，活性较差，电导率低，使蓄电池高速率放电性能低等。
虽然上述胶体蓄电池在一定程度上能达到缓解正极板珊变型、活性物质脱落的问题，且能基本解决酸雾排放和酸溢流的问题，但又同时带来了蓄电池内阻大和比能量低的新问题。
为了解决上述铅酸蓄电池和胶体蓄电池的电解质在使用中存在的缺陷，中国专利申请号为200410017221.6提供了一种环保、免维护的“高能硅晶电解质及其制备方法”。该电解质采用硅酸钠溶液10～30％重量，稀硫酸70～90％重量为基料，添加占基料0.8～1.5％重量的氢氧化锂、占基料0.1～0.2％重量的阻氢剂、占基料0.0008～0.0011％重量的硫酸钴经混合制备而成，与现有技术相比，该电解质应用到蓄电池中具有环保、高能及免维护等特点。但该专利由于采用二氧化硅含量高的硅酸钠，在铅酸电化反应过程中，氢氧化锂会影响蓄电池的使用性能，且其制备方法简单。可能导致存在如下缺陷：1、电导率低，内阻大离子扩散困难，不适合特大和大电流放电的要求；2、胶体电解质性能不稳定，容易失水；3、氢氧化锂对铅酸电化反应会导致蓄电池带电存放期短。因此，该高能硅晶电解质专利在配方及制备工艺上仍需要进一步改进。
上述问题导致的资源及能源浪费所造成的经济损失是不可估量的，也是困绕着胶体蓄电池行业发展，是蓄电池行业的几大顽症之一。
有鉴于上述现有的铅酸蓄电池电解质存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的钠盐电解质及使用该电解质的蓄电池，能够改进一般现有的铅酸蓄电池电解质，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的铅酸蓄电池电解质存在的缺陷，而提供一种新的钠盐电解质及其制备方法，所要解决的技术问题是使其具有高速率放电性能，并抑制铅共生树枝状结晶，提高活性物质的利用率，防止极板活性物质过早脱落，从而更加适于实用。
本发明的另一目的在于，提供一种使用钠盐电解质的蓄电池，所要解决的技术问题是使其提高蓄电池的循环使用寿命和低温起动能力。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种钠盐电解质，包括以下组份和含量：硅酸钠和氟硅酸钠中的一种或两者的混合物，1.95～2.20％重量；硫酸钴和硫酸锌中的一种或两者的混合物，0.0012～0.0062‰重量；磷酸钠和硝酸钙中的一种或两者的混合物，0.0051～0.014‰重量；密度为1.260～1.400g/cm3的稀硫酸溶液，90.80～91.30％重量；硫酸羟胺，0.0035～0.024％重量；羟甲基纤维素或香兰素或两者按重量比为1∶1比例的混合物，0.0015～0.0085％重量；去离子水，余量。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的钠盐电解质，其中硅酸钠和氟硅酸钠组份是按重量比为1∶1比例混合的。
前述的钠盐电解质，其中硫酸钴和硫酸锌组份是按重量比为1∶1比例混合的。
前述的钠盐电解质，其中磷酸钠和硝酸钙组份是按重量比为1∶1比例混合的。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种钠盐电解质的制备方法，其包括以下步骤：
1)将硅酸钠和氟硅酸钠中的一种或两者的混合物溶于去离子水中，并用反应釜加热180～450℃温度搅拌100～140分钟后形成A组份；2)将硫酸钴和硫酸锌中的一种或两者的混合物溶于去离子水中形成B组份；3)将磷酸钠和硝酸钙中的一种或两者的混合物溶于去离子水中，并用反应釜加热140～250℃温度下搅拌100～140分钟后形成C组份；4)将硫酸羟胺、羟甲基纤维素或香兰素或两者按重量比为1∶1比例的混合物分别溶于去离子水中形成D组份和E组份；5)分别取适量体积的A、B、C、D、E组份混合，放入高速分散机内分散80～90分钟，再加入密度为1.260～1.400g/cm3的稀硫酸，搅拌均匀；
制得的钠盐电解质，包括1.95～2.20％重量的硅酸钠和/或氟硅酸，0.0012～0.0062‰重量的硫酸钴和/或硫酸锌，0.0051～0.014‰重量的磷酸钠和/或硝酸钙，0.0035～0.024‰重量的硫酸羟胺，0.0015～0.0085‰重量的羟甲基纤维素和/或香兰素及90.80～91.30％重量的密度为1.260～1.400g/cm3的稀硫酸。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
本发明的目的及解决其技术问题另外还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种蓄电池，其包括正、负极板及使用如上述的钠盐电解质。
前述的一种蓄电池，其中所述的正、负极板采用铅锑、铅钙或铅锶合金材料。
前述的一种蓄电池，其中所述的钠盐电解质为透明的胶体。
本发明钠盐电解质采用配方组合：硅酸钠和/或氟硅酸钠+去离子水+磷酸钠和/或硝酸钙+硫酸钴和/或硫酸锌+硫酸羟胺+羟甲基纤维素和/或香兰素相应6组份，每一组份选择对于极板反应的作用机理如下所述：
1)硅酸钠和/或氟硅酸钠：作为钠盐电解质的主料，其解决了电解质与稀硫酸溶液混合后所产生无定型的SiO2粒子集合体并产生硅溶胶，形状为透明的胶体(即不流动的电解液)，在二氧化硅网络中，电解质离子比胶体电解质易于流动，含有电解质中残留的碱钠金属能提高电导，从而可改进电池高速率放电性能，这是胶体电解质电池所不具备的；
2)去离子水：作为原料的稀释液；
3)磷酸钠和/或硝酸钙：改善板栅材料与腐蚀产物的结合力，磷酸钠属于金属盐类，可有效增加电解液电导率，降低正极板活性物质的软化速度，阻止PbSO4阻挡层的形成，减少活性物质的脱落，从而提高蓄电池的循环使用寿命；
4)硫酸钴和/或硫酸锌：由于钴离子可使板栅腐蚀膜密度增大，板栅和活性物质的结合力得到增强，有效抑制了正极板活性物质的软化和脱落，从而可以提高蓄电池的使用寿命；
5)阻化剂硫酸羟胺：有利于活性物质的还原，增加蓄电池额定寿命的20％以上；
6)阻氢剂羟甲基纤维素和/或香兰素：可抑制电解质溶液中的有害杂质Sb3+产生自放电。
借由上述技术方案，本发明钠盐电解质及其制备方法及使用该电解质的蓄电池至少具有下列优点：
1)本发明的钠盐电解质，具有高速率放电性能，并抑制铅共生树枝状结晶，改善了氧的还原能力及气体再化合效率，防止极板活性物质过早脱落，增强蓄电池充电的接受能力和提高活性物质的利用率；
2)本发明的使用钠盐电解质的蓄电池，内阻小、性能稳定、自放电小，实现了充放电时无酸液溢出，酸雾析出量极小，减少了环境污染，同时，该电池的低温起动性能好，且可带电带液长期存放2年以上。
3)本发明的使用钠盐电解质的蓄电池，具有免维护性能，可节约大量的人力、物力和设备，大大提高了经济效益。
综上所述，本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在加工方法或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的铅酸蓄电池电解质具有增进的突出功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的钠盐电解质的制备方法及使用该电解质的蓄电池其具体实施方式、制造方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
实施例1
制备一种钠盐电解质，采用的组份及含量：硅酸钠1.95％重量、硫酸钴0.0012‰重量、磷酸钠0.0051‰重量、密度为1.260g/cm3的稀硫酸90.8％重量、硫酸羟胺0.0035‰重量、香兰素0.0015‰重量。
按如下方法制备各组份及电解质：1)将720g的硅酸钠溶于去离子水中，并用小型反应釜加热180℃温度搅拌100分钟后形成密度为1.100g/cm3的硅酸钠溶液，为A组份；2)取浓度为2g/l的硫酸钴溶液50ml溶于500ml去离子水中，形成B组份；3)取浓度为5.3g/l的磷酸钠溶液50ml溶于500ml去离子水中，并用小型反应釜加热140℃温度搅拌100分钟后，形成C组份；4)取浓度为3.2g/l的硫酸羟胺溶液50ml溶于500ml去离子水中，形成D组份；5)取浓度为0.2g/l的香兰素溶液50ml溶于500ml去离子水中，形成E组份；6)分别取出上述A组份450毫升、B组份80毫升、C组份150毫升、D组份150毫升、E组份100毫升及去离子水70毫升，将此六种试剂的液体混合放入高速分散机内进行分散80～90分钟后取出放入玻璃容器内，再加入10000毫升密度为1.260g/cm3的稀硫酸，搅拌均匀后灌装于12v蓄电池的六个槽内，静止30～60分钟后，自然变稠而凝固，养生成为透明胶状，即可充电使用。
另外，本发明的蓄电池还采用铅锑、铅钙、铅锶等合金材料的正、负极板，采用孔率高、吸附性强的超细玻璃纤维隔板，采用聚丙稀等材料的壳体，并适用于阀控式、全封密或开口式的铅酸蓄电池使用。采用本实施例的电解质应用于12V200AH蓄电池与其他蓄电池相比较，其性能测试比较结果见表1所示。
实施例2
在另一种常规优选实施例中，可将实施例1的各组分的含量进行如下调整：硅酸钠2.20％重量、硫酸钴0.0062‰重量、磷酸钠0.014‰重量、密度为1.400g/cm3的稀硫酸91.3％重量、硫酸羟胺0.024‰重量、香兰素0.0085‰重量。钠盐电解质的制备过程同实施例1。
采用本实施例的电解质应用于12V200AH蓄电池与其他蓄电池相比较，其性能测试比较结果见表1所示。
实施例3
在又一种常规优选实施例中，可将实施例1的各组分的含量进行如下调整：硅酸钠2.00％重量、硫酸钴0.0042‰重量、磷酸钠0.0092‰重量、密度为1.320g/cm3的稀硫酸90.91％重量、硫酸羟胺0.0098‰重量、香兰素0.0058‰重量。钠盐电解质的制备过程同实施例1。
采用本实施例的电解质应用于12V200AH蓄电池与其他蓄电池相比较，其性能测试比较结果见表1所示。
表112V200AH蓄电池采用不同的电解质性能比较表
| 检验项目 | 检验标准 | 性能指标 | 起动型铅酸蓄电池 | 胶体蓄电池 | 钠盐蓄电池(实施例1) | 钠盐蓄电池(实施例2) | 钠盐蓄电池(实施例3) |
| 10HR容量 | GB5008-91 | 198AH放出容量的99％ | 190AH放出容量的95％ | 198AH放出容量的99％ | 204AH放出容量的102％ | 204AH放出容量的103％ | 204AH放出容量的104％ |
| 4倍率放电 | GB5008-91 | 170秒产生高热停放 | 160秒温度50℃ | 170秒产生高热停放 | 368秒温度46℃正常 | 368秒温度40℃正常 | 368秒温度42℃正常 |
| 3倍率放电 | GB5008-91 | 390秒温度57℃ | 368秒温度53℃ | 314秒温度68℃ | 390秒温度57℃ | 390秒温度58℃ | 390秒温度52℃ |
| -30℃放电低温 | GB5008-91 | 241秒 | 132秒 | 221秒 | 285秒 | 280秒 | 282秒 |
| 充电接受能力 | GB5008-91 | ≥2.0 | ≥1.6 | ≥1.74 | ≥1.98 | ≥1.92 | ≥1.93 |
| 荷电保持能力 | GB5008-91 | ≥1.20V | ≥1.0V | ≥1.1V | ≥1.2V | ≥1.2V | ≥1.2V |
| 耐震动能力 | GB5008-91 | ≥1.20V | ≥1.0V | ≥1.2V | ≥1.3V | ≥1.4V | ≥1.3V |
| 水损耗 | GB5008-91 | ≥4.8g/Ah | ≥11.2g/Ah | ≥8.5g/Ah | ≥4.8g/Ah | ≥4.9g/Ah | ≥4.6g/Ah |
| 循环耐久能力 | GB5008-91 | ≥3单元 | ≥3单元 | ≥2单元 | ≥3单元 | ≥3单元 | ≥3单元 |
| 最大外形尺寸 | GB5008-91 | 620×278×270mm | 620×278×270mm | 620×278×270mm | 620×278×270mm | 620×278×270mm | 620×278×270mm |
实施例4
制备一种钠盐电解质，采用的组份及含量：氟硅酸钠2.20％重量、硫酸锌0.0062‰重量、硝酸钙0.014‰重量、密度为1.400g/cm3的稀硫酸91.3％重量、硫酸羟胺0.024‰重量、羟甲基纤维素0.0085‰重量。
按如下方法制备各组份及电解质：1)将788g的氟硅酸钠溶于去离子水中，并用小型反应釜加热180℃温度搅拌100分钟后形成密度为1.250g/cm3的氟硅酸钠溶液，为A组份；2)取浓度为12g/l的硫酸锌溶液50ml溶于500ml去离子水中，形成B组份；3)取浓度为15g/l的硝酸钙溶液50ml溶于500ml去离子水中，并用小型反应釜加热140℃温度搅拌100分钟后，形成C组份；4)取浓度为25g/l的硫酸羟胺溶液50ml溶于500ml去离子水中，形成D组份；5)取浓度为13g/l的羟甲基纤维素溶液50ml溶于500ml去离子水中，形成E组份；6)分别取出上述A组份450毫升、B组份80毫升、C组份150毫升、D组份150毫升、E组份100毫升及去离子水70毫升，将此六种试剂的液体混合放入高速分散机内进行分散80-90分钟后取出放入玻璃容器内，再加入10000毫升密度为1.400g/cm3的稀硫酸，搅拌均匀后灌装于12v蓄电池的六个槽内，静止30～60分钟后，自然变稠而凝固，养生成为透明胶状，即可充电使用。
另外，本发明的蓄电池还采用铅锑、铅钙、铅锶等合金材料的正、负极板，采用孔率高、吸附性强的超细玻璃纤维隔板，采用聚丙稀等材料的壳体，并适用于阀控式、全封密或开口式的铅酸蓄电池使用。
采用本实施例的电解质应用于12V200AH蓄电池与其他蓄电池相比较，其性能测试比较结果见表2所示。
实施例5
在另一种常规优选实施例中，可将实施例3的各组分的含量进行如下调整：氟硅酸钠1.95％重量、硫酸锌0.0012‰重量、硝酸钙0.0051‰重量、密度为1.260g/cm3的稀硫酸90.8％重量、硫酸羟胺0.0035‰重量、羟甲基纤维素0.0015‰重量。钠盐电解质的制备过程同实施例3。
采用本实施例的电解质应用于12V200AH蓄电池与其他蓄电池相比较，其性能测试比较结果见表2所示。
实施例6
在又一种常规优选实施例中，可将实施例3的各组分的含量进行如下调整：氟硅酸钠1.99％重量、硫酸锌0.0050‰重量、硝酸钙0.0092‰重量、密度为1.320g/cm3的稀硫酸91.0％重量、硫酸羟胺0.0068‰重量、羟甲基纤维素0.0058‰重量。钠盐电解质的制备过程同实施例3。
采用本实施例的电解质应用于12V200AH蓄电池与其他蓄电池相比较，其性能测试比较结果见表2所示。
表212V200AH蓄电池采用不同的电解质性能比较表
| 检验项目 | 检验标准 | 性能指标 | 起动型铅酸蓄电池 | 胶体蓄电池 | 钠盐蓄电池(实施例4) | 钠盐蓄电池(实施例5) | 钠盐蓄电池(实施例6) |
| 10HR容量 | GB5008-91 | 198AH放出容量的99％ | 185AH放出容量的92.5％ | 194AH放出容量的97％ | 224AH放出容量的112％ | 224AH放出容量的102％ | 224AH放出容量的108％ |
| 4倍率放电 | GB5008-91 | 170秒产生高热停放 | 180秒温度48℃ | 150秒产生高热停放 | 340秒温度44℃正常 | 340秒温度40℃正常 | 300秒温度44℃正常 |
| 3倍率放电 | GB5008-91 | 390秒温度57℃ | 388秒温度55℃ | 338秒温度62℃ | 490秒温度52℃ | 480秒温度52℃ | 460秒温度52℃ |
| -30℃放电低温 | GB5008-91 | 241秒 | 122秒 | 212秒 | 320秒 | 300秒 | 280秒 |
| 充电接受能力 | GB5008-91 | ≥1.80 | ≥1.7 | ≥1.84 | ≥2.1 | ≥2.0 | ≥1.92 |
| 荷电保持能力 | GB5008-91 | ≥1.20V | ≥1.0V | ≥1.1V | ≥1.3V | ≥1.2V | ≥1.25V |
| 耐震动能力 | GB5008-91 | ≥1.20V | ≥1.0V | ≥1.2V | ≥1.3V | ≥1.26V | ≥1.35V |
| 水损耗 | GB5008-91 | ≥4.8g/Ah | ≥11g/Ah | ≥8g/Ah | ≥3.4g/Ah | ≥3.6g/Ah | ≥4.4g/Ah |
| 循环耐久能力 | GB5008-91 | ≥3单元 | ≥3单元 | ≥2单元 | ≥4单元 | ≥4单元 | ≥4单元 |
| 最大外形尺寸 | GB5008-91 | 620×278×270mm | 620×278×270mm | 620×278×270mm | 620×278×270mm | 620×278×270mm | 620×278×270mm |
实施例7
制备一种钠盐电解质，采用的组份及含量：氟硅酸钠与硅酸钠按1∶1比例的混合物2.19％重量、硫酸锌与硫酸钴按1∶1比例的混合物0.0044‰重量、硝酸钙与磷酸钠按1∶1比例的混合物0.0093‰重量、密度为1.320g/cm3的稀硫酸90.91％重量、硫酸羟胺0.017‰重量、羟甲基纤维素与香兰素按1∶1比例的混合物0.0048‰重量。
按如下方法制备各组份及电解质：1)将总重为750g的氟硅酸钠与硅酸钠的混合物(按1∶1重量混合)溶于去离子水中，并用小型反应釜加热180℃温度搅拌100分钟后形成密度为1.220g/cm3的A组份；2)取浓度为8g/l的硫酸锌与硫酸钴的混合溶液(按1∶1体积混合)50ml溶于500ml去离子水中，形成B组份；3)取浓度为9g/l的硝酸钙与磷酸钠的混合溶液(按1∶1体积混合)50ml溶于500ml去离子水中，并用小型反应釜加热140℃温度搅拌100分钟后，形成C组份；4)取浓度为16g/l的硫酸羟胺溶液50ml溶于500ml去离子水中，形成D组份；5)取浓度为7g/l的羟甲基纤维素与香兰素的混合溶液(按1∶1体积混合)50ml溶于500ml去离子水中，形成E组份；6)分别取出上述A组份450毫升、B组份80毫升、C组份150毫升、D组份150毫升、E组份100毫升及去离子水70毫升，将此六种试剂的液体混合放入高速分散机内进行分散80-90分钟后取出放入玻璃容器内，再加入10000毫升密度为1.320g/cm3的稀硫酸，搅拌均匀后灌装于12v蓄电池的六个槽内，静止30～60分钟后，自然变稠而凝固，养生成为透明胶状，即可充电使用。
另外，本发明的蓄电池还采用铅锑、铅钙、铅锶等合金材料的正、负极板，采用孔率高、吸附性强的超细玻璃纤维隔板，采用聚丙稀等材料的壳体，并适用于阀控式、全封密或开口式的铅酸蓄电池使用。
采用本实施例的电解质应用于12V200AH蓄电池与其他蓄电池相比较，其性能测试比较结果见表3所示。
实施例8
在另一种常规优选实施例中，可将实施例7的各组分的含量进行如下调整：氟硅酸钠与硅酸钠按1∶1比例的混合物2.20％重量、硫酸锌与硫酸钴按1∶1比例的混合物0.0062‰重量、硝酸钙与磷酸钠按1∶1比例的混合物0.014‰重量、密度为1.400g/cm3的稀硫酸91.3％重量、硫酸羟胺0.024‰重量、羟甲基纤维素与香兰素按1∶1比例的混合物0.0085‰重量。钠盐电解质的制备过程同实施例7。
采用本实施例的电解质应用于12V200AH蓄电池与其他蓄电池相比较，其性能测试比较结果见表3所示。
实施例9
在又一种常规优选实施例中，可将实施例7的各组分的含量进行如下调整：氟硅酸钠与硅酸钠按1∶1比例的混合物1.95％重量、硫酸锌与硫酸钴按1∶1比例的混合物0.0012‰重量、硝酸钙与磷酸钠按1∶1比例的混合物0.0051‰重量、密度为1.260g/cm3的稀硫酸90.8％重量、硫酸羟胺0.0035‰重量、羟甲基纤维素与香兰素按1∶1比例的混合物0.0015‰重量。钠盐电解质的制备过程同实施例7。
采用本实施例的电解质应用于12V200AH蓄电池与其他蓄电池相比较，其性能测试比较结果见表3所示。
表312V200AH蓄电池采用不同的电解质性能比较表
| 检验项目 | 检验标准 | 性能指标 | 起动型铅酸蓄电池 | 胶体蓄电池 | 钠盐蓄电池(实施例7) | 钠盐蓄电池(实施例8) | 钠盐蓄电池(实施例9) |
| 10HR容量 | GB5008-91 | 196AH放出容量的99％ | 188AH放出容量的93.5％ | 196AH放出容量的98％ | 196AH放出容量的98％ | 196AH放出容量的99％ | 196AH放出容量的97％ |
| 4倍率放电 | GB5008-91 | 160秒产生高热停放 | 170秒温度49℃ | 160秒产生高热停放 | 160秒产生高热停放 | 160秒产生高热停放 | 160秒产生高热停放 |
| 3倍率放电 | GB5008-91 | 390秒温度57℃ | 378秒温度54℃ | 328秒温度64℃ | 328秒温度64℃ | 328秒温度63℃ | 328秒温度60℃ |
| -30℃放电低温 | GB5008-91 | 211秒 | 129秒 | 218秒 | 210秒 | 212秒 | 213秒 |
| 充电接受能力 | GB5008-91 | ≥1.80 | ≥1.65 | ≥1.80 | ≥1.80 | ≥1.82 | ≥1.83 |
| 荷电保持能力 | GB5008-91 | ≥1.20V | ≥1.0V | ≥1.1V | ≥1.1V | ≥1.2V | ≥1.3V |
| 耐震动能力 | GB5008-91 | ≥1.20V | ≥1.0V | ≥1.2V | ≥1.2V | ≥1.2V | ≥1.2V |
| 水损耗 | GB5008-91 | ≥8.8g/Ah | ≥11.1g/Ah | ≥8.3g/Ah | ≥8.3g/Ah | ≥8.5g/Ah | ≥8.0g/Ah |
| 循环耐久能力 | GB5008-91 | ≥3单元 | ≥3单元 | ≥2单元 | ≥2单元 | ≥2单元 | ≥3单元 |
| 最大外形尺寸 | GB5008-91 | 620×278×270mm | 620×278×270mm | 620×278×270mm | 620×278×270mm | 620×278×270mm | 620×278×270mm |
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本发明实施例1～3中的组份硅酸钠还可以是氟硅酸钠或氟硅酸钠与硅酸钠的混合物，组份硫酸钴还可以是氟硅酸钠或硫酸锌与硫酸钴的混合物，组份磷酸钠还可以是硫酸锌或硝酸钙与磷酸钠的混合物，组份香兰素还可以是羟甲基纤维素或羟甲基纤维素与香兰素的混合物。同理，本发明实施例4～6及实施例7～9中组份也可以与实施例1～3中的组份类似于上述的等同互换。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。
Claims (11)
1、一种钠盐电解质，其特征在于包括以下组份，各组份含量之和为100％：
硅酸钠和/或氟硅酸钠，1.95～2.20％重量；
硫酸钴和/或硫酸锌，0.0012～0.0062‰重量；
磷酸钠和/或硝酸钙，0.0051～0.014‰重量；
密度为1.260～1.400g/cm3的稀硫酸，90.80～91.30％重量；
硫酸羟胺，0.0035～0.024‰重量；
羟甲基纤维素或香兰素或两者按重量比为1∶1比例的混合物，0.0015～0.0085‰重量；
去离子水，余量。
2、根据权利要求1所述的钠盐电解质，其特征在于，其中硅酸钠和氟硅酸钠组份是按重量比为1∶1比例混合的。
3、根据权利要求1所述的钠盐电解质，其特征在于，其中硫酸钴和硫酸锌组份是按重量比为1∶1比例混合的。
4、根据权利要求1所述的钠盐电解质，其特征在于，其中磷酸钠和硝酸钙组份是按重量比为1∶1比例混合的。
5、一种钠盐电解质的制备方法，其特征在于其包括以下步骤：
1)将硅酸钠和/或氟硅酸钠溶于去离子水中，并加热180～450℃温度搅拌100～140分钟后形成A组份；
2)将硫酸钴和/或硫酸锌溶于去离子水中形成B组份；
3)将磷酸钠和/或硝酸钙溶于去离子水中，并加热140～250℃温度下搅拌100～140分钟后形成C组份；
4)将硫酸羟胺、羟甲基纤维素或香兰素或两者按重量比为1∶1比例的混合物分别溶于去离子水中形成D组份和E组份；
5)分别取适量体积的A、B、C、D、E组份混合，放入高速分散机内分散80～90分钟，再加入密度为1.260～1.400g/cm3的稀硫酸，搅拌均匀；
制得的钠盐电解质，包括1.95～2.20％重量的硅酸钠和/或氟硅酸钠，0.0012～0.0062‰重量的硫酸钴和/或硫酸锌，0.0051～0.014‰重量的磷酸钠和/或硝酸钙，0.0035～0.024‰重量的硫酸羟胺，0.0015～0.0085‰重量的羟甲基纤维素和/或香兰素及90.80～91.30％重量的密度为1.260～1.400g/cm3的稀硫酸。
6、根据权利要求5所述的钠盐电解质的制备方法，其特征在于，其中硅酸钠和氟硅酸钠组份是按重量比为1∶1比例混合的。
7、根据权利要求5所述的钠盐电解质的制备方法，其特征在于，其中硫酸钴和硫酸锌组份是按重量比为1∶1比例混合的。
8、根据权利要求5所述的钠盐电解质的制备方法，其特征在于，其中磷酸钠和硝酸钙组份是按重量比为1∶1比例混合的。
9、一种蓄电池，其特征在于：其包括正、负极板及使用如上述权利要求1～4中任一项所述的钠盐电解质。
10、根据权利要求9所述的蓄电池，其特征在于所述的正、负极板采用铅锑、铅钙或铅锶合金材料。
11、根据权利要求9所述的蓄电池，其特征在于所述的钠盐电解质为透明的胶体。
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