CN102315488A - 聚核硅朊铅酸蓄电池电解液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了聚核硅朊铅酸蓄电池电解液，电解液的组分按重量百分比为：羧甲基纤维素0.1%-1.0%；气相二氧化硅0.5%-5.0%；磷酸0.05%-1.5%；聚四氟乙烯乳液0.05%-0.5%；无水硫酸钠0.5%-2.0%；硫酸亚锡0.01%-1.0%；聚乙烯乳液0.02%-0.2%；硫酸39.2%-48.3%；其余为去离子水。本发明还公开了聚核硅朊铅酸蓄电池电解液的制备方法，包括配制电解液和配制稀硫酸电解液步骤，在温度24-26℃时按比例混合，混合后搅拌25-35分钟，测量电解液中的硫酸百分比含量控制在43.0%-44.0%。本发明优点：延缓了电解液对板栅的腐蚀；降低了蓄电池的自放电率；高温、低温性能得到改善；具有耐充电、饱和充电的接受能力；提高了蓄电池的循环使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及聚核硅朊铅酸蓄电池电解液。
本发明还涉及聚核硅朊铅酸蓄电池电解液的制备方法。
背景技术
以往的电解液大多为稀硫酸电解液，在使用过程中受温度范围的影响大，不能够任意放置，且电解液在充放电和使用过程中易使电解液中的水分蒸发，使稀硫酸溶液的比重上升，如不及时补充水分将严重腐蚀极板，造成正极板活性物质脱落、硫化以及短路，影响蓄电池的使用寿命。因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚核硅朊铅酸蓄电池电解液，它具有耐充电、耐高低温、使用寿命长的优点。
本发明的另一个目的是提供一种聚核硅朊铅酸蓄电池电解液的制备方法。
本发明采用的技术方案是：
聚核硅朊铅酸蓄电池电解液，所述电解液的组分按重量百分比为：
羧甲基纤维素 0.1%-1.0%；
气相二氧化硅 0.5%-5.0% ；
磷酸 0.05%-1.5%；
聚四氟乙烯乳液 0.05%-0.5%；
无水硫酸钠 0.5%-2.0%；
硫酸亚锡 0.01%-1.0%；
聚乙烯乳液 0.02%-0.2%；
硫酸 39.2%-48.3%；
去离子水 余量。
聚核硅朊铅酸蓄电池电解液的制备方法，包括以下步骤：
（1）、向聚核硅朊电解液的专用缸或桶中注入500-550重量份的去离子水；
（2）、与此同时将搅拌泵或气搅拌装置打开，控制转速为800转/分钟—2500转/分钟，再向聚核硅朊电解液的专用缸或桶内依次缓缓加入重量百分比含量为0.01%-1.0%的硫酸亚锡和重量百分比含量为0.5%-2.0%的无水硫酸钠，然后让其充分均匀搅拌、溶解，时间为25-35分钟；
（3）、然后将气相二氧化硅、羧甲基纤维素分别按重量百分比含量为0.5%-5.0%、0.1%-1.0%依次缓缓加入到聚核硅朊电解液的专用缸或桶中，加入时间间隔为5分钟—10分钟，全部加完后继续搅拌25-35分钟；
（4）、开启冷却系统，将称好的450-500重量份的浓硫酸分3-5次缓慢加入聚核硅朊电解液的专用缸或桶内，每次加入之后要测量温度，温度控制在60-72℃，全部加完后，继续搅拌，待温度降至40-50℃时，进行下一步骤；
（5）向聚核硅朊电解液的专用缸或桶内缓缓分别加入重量百分比含量为0.05%-0.5%的聚四氟乙烯乳液、重量百分比含量为0.02%-0.2%的聚乙烯乳液和重量百分比含量为0.05%-1.5%的磷酸，然后让其充分均匀搅拌，直至温度降为常温，得电解液；
（6）、将上述配制好的电解液再与在25℃下密度为1.320 g/cm3—1.335g/cm3的稀硫酸电解液按一定比例混合，混合后搅拌25-35分钟，测量电解液中的硫酸百分比含量，其含量控制在43.0%-44.0%之间，即完成聚核硅朊铅酸蓄电池电解液的配制。
电池容量在20Ah以上的电池，电解液与稀硫酸电解液按重量百分比为1:2比例进行混合。
电池容量在20Ah以下的电池，电解液与稀硫酸电解液按重量百分比为1:3比例进行混合。
所述稀硫酸电解液为去离子水与质量浓度98%的浓硫酸按体积比为1.51-1.625:1混合。
本发明的优点是：将液体电解液变成固体，有效解决了电解液的分层问题，耐震动性能好；延缓了电解液对板栅的腐蚀；降低了蓄电池的自放电率；减少了蓄电池的失水；高温、低温性能得到改善；具有耐充电、饱和充电的接受能力，提高充电接受能力；提高了蓄电池的循环使用寿命。
具体实施方式
实施例1
本发明的聚核硅朊铅酸蓄电池电解液，电解液的组分按重量百分比为：
羧甲基纤维素 0.1%；
气相二氧化硅 0.5%；
磷酸 0.05%；
聚四氟乙烯乳液 0.05%；
无水硫酸钠 0.5%；
硫酸亚锡 0.01%；
聚乙烯乳液 0.02%；
硫酸 39.2%；
去离子水 余量。
上述聚核硅朊铅酸蓄电池电解液的制备方法，包括以下步骤：
（1）、向聚核硅朊电解液的专用缸中注入500㎏的去离子水；
（2）、与此同时将搅拌泵打开，控制转速为800转/分钟，再向聚核硅朊电解液的专用缸内依次缓缓加入重量百分比含量为0.01%的硫酸亚锡和重量百分比含量为0.5%的无水硫酸钠，然后让其充分均匀搅拌、溶解，时间为25分钟；
（3）、然后将气相二氧化硅、羧甲基纤维素分别按重量百分比含量为0.5%、0.1%依次缓缓加入到聚核硅朊电解液的专用缸中，加入时间间隔为5分钟，全部加完后继续搅拌25分钟；
（4）、开启冷却系统，将称好的450㎏的浓硫酸分3次缓慢加入聚核硅朊电解液的专用缸内，每次加入之后要测量温度，温度控制在60℃，全部加完后，继续搅拌，待温度降至40℃时，进行下一步骤；
（5）向聚核硅朊电解液的专用缸内缓缓分别加入重量百分比含量为0.05%的聚四氟乙烯乳液、重量百分比含量为0.02%的聚乙烯乳液和重量百分比含量为0.05%的磷酸，然后让其充分均匀搅拌，直至温度降为常温，得电解液；
（6）、将上述配制好的电解液再与在25℃下密度为1.320 g/cm3的稀硫酸电解液按一定比例混合，稀硫酸电解液为去离子水与质量浓度98%的浓硫酸按体积比为1.625:1混合，电池容量在20Ah以上的电池，电解液与稀硫酸电解液按重量百分比为1:2比例进行混合，混合后搅拌25分钟，测量电解液中的硫酸百分比含量，其含量控制在43.0%，即完成聚核硅朊铅酸蓄电池电解液的配制。
实施例2
本发明的聚核硅朊铅酸蓄电池电解液，电解液的组分按重量百分比为：
羧甲基纤维素 0.3%；
气相二氧化硅 1.5%；
磷酸 0.4%；
聚四氟乙烯乳液 0.15%；
无水硫酸钠 0.9%；
硫酸亚锡 0.25%；
聚乙烯乳液 0.06%；
硫酸 41.5%；
去离子水 余量。
上述聚核硅朊铅酸蓄电池电解液的制备方法，包括以下步骤：
（1）、向聚核硅朊电解液的专用缸或桶中注入515㎏的去离子水；
（2）、与此同时将搅拌泵打开，控制转速为1200转/分钟，再向聚核硅朊电解液的专用缸内依次缓缓加入重量百分比含量为0.25%的硫酸亚锡和重量百分比含量为0.9%的无水硫酸钠，然后让其充分均匀搅拌、溶解，时间为27分钟；
（3）、然后将气相二氧化硅、羧甲基纤维素分别按重量百分比含量为1.5%、0.3%依次缓缓加入到聚核硅朊电解液的专用缸中，加入时间间隔为6.5分钟，全部加完后继续搅拌27分钟；
（4）、开启冷却系统，将称好的465㎏的浓硫酸分4次缓慢加入聚核硅朊电解液的专用缸内，每次加入之后要测量温度，温度控制在63℃，全部加完后，继续搅拌，待温度降至43℃时，进行下一步骤；
（5）向聚核硅朊电解液的专用缸内缓缓分别加入重量百分比含量为0.15%的聚四氟乙烯乳液、重量百分比含量为0.06%的聚乙烯乳液和重量百分比含量为0.4%的磷酸，然后让其充分均匀搅拌，直至温度降为常温，得电解液；
（6）、将上述配制好的电解液再与在25℃下密度为1.324g/cm3的稀硫酸电解液按一定比例混合，稀硫酸电解液为去离子水与质量浓度98%的浓硫酸按体积比为1.59:1混合，电池容量在20Ah以上的电池，电解液与稀硫酸电解液按重量百分比为1:2比例进行混合，混合后搅拌27分钟，测量电解液中的硫酸百分比含量，其含量控制在43.5%，即完成聚核硅朊铅酸蓄电池电解液的配制。
实施例3
本发明的聚核硅朊铅酸蓄电池电解液，电解液的组分按重量百分比为：
羧甲基纤维素 0.5%；
气相二氧化硅 2.5%；
磷酸 0.75%；
聚四氟乙烯乳液 0.3%；
无水硫酸钠 1.3%；
硫酸亚锡 0.5%；
聚乙烯乳液 0.1%；
硫酸 43.8%；
去离子水 余量。
上述聚核硅朊铅酸蓄电池电解液的制备方法，包括以下步骤：
（1）、向聚核硅朊电解液的专用缸中注入530㎏的去离子水；
（2）、与此同时将搅拌泵打开，控制转速为1600转/分钟，再向聚核硅朊电解液的专用缸内依次缓缓加入重量百分比含量为0.5%的硫酸亚锡和重量百分比含量为1.3%的无水硫酸钠，然后让其充分均匀搅拌、溶解，时间为30分钟；
（3）、然后将气相二氧化硅、羧甲基纤维素分别按重量百分比含量为2.5%、0.5%依次缓缓加入到聚核硅朊电解液的专用缸中，加入时间间隔为7.5分钟，全部加完后继续搅拌30分钟；
（4）、开启冷却系统，将称好的475㎏的浓硫酸分4次缓慢加入聚核硅朊电解液的专用缸内，每次加入之后要测量温度，温度控制在66℃，全部加完后，继续搅拌，待温度降至46℃时，进行下一步骤；
（5）向聚核硅朊电解液的专用缸内缓缓分别加入重量百分比含量为0.3%的聚四氟乙烯乳液、重量百分比含量为0.1%的聚乙烯乳液和重量百分比含量为0.75%的磷酸，然后让其充分均匀搅拌，直至温度降为常温，得电解液；
（6）、将上述配制好的电解液再与在25℃下密度为1.328 g/cm3的稀硫酸电解液按一定比例混合，稀硫酸电解液为去离子水与质量浓度98%的浓硫酸按体积比为1.56:1混合，电池容量在20Ah以下的电池，电解液与稀硫酸电解液按重量百分比为1:3比例进行混合，混合后搅拌30分钟，测量电解液中的硫酸百分比含量，其含量控制在43.7%，即完成聚核硅朊铅酸蓄电池电解液的配制。
实施例4
本发明的聚核硅朊铅酸蓄电池电解液，电解液的组分按重量百分比为：
羧甲基纤维素 0.8%；
气相二氧化硅 3.5% ；
磷酸 1.1%；
聚四氟乙烯乳液 0.4%；
无水硫酸钠 1.7%；
硫酸亚锡 0.75%；
聚乙烯乳液 0.15%；
硫酸 46%；
去离子水 余量。
上述聚核硅朊铅酸蓄电池电解液的制备方法，包括以下步骤：
（1）、向聚核硅朊电解液的专用桶中注入540㎏的去离子水；
（2）、与此同时将气搅拌装置打开，控制转速为2000转/分钟，再向聚核硅朊电解液的专用桶内依次缓缓加入重量百分比含量为0.75%的硫酸亚锡和重量百分比含量为1.7%的无水硫酸钠，然后让其充分均匀搅拌、溶解，时间为32分钟；
（3）、然后将气相二氧化硅、羧甲基纤维素分别按重量百分比含量为3.5%、0.8%依次缓缓加入到聚核硅朊电解液的专用桶中，加入时间间隔为8.5分钟，全部加完后继续搅拌32分钟；
（4）、开启冷却系统，将称好的485㎏的浓硫酸分5次缓慢加入聚核硅朊电解液的专用桶内，每次加入之后要测量温度，温度控制在69℃，全部加完后，继续搅拌，待温度降至48℃时，进行下一步骤；
（5）向聚核硅朊电解液的专用桶内缓缓分别加入重量百分比含量为0.4%的聚四氟乙烯乳液、重量百分比含量为0.15%的聚乙烯乳液和重量百分比含量为1.1%的磷酸，然后让其充分均匀搅拌，直至温度降为常温，得电解液；
（6）、将上述配制好的电解液再与在25℃下密度为1.332g/cm3的稀硫酸电解液按一定比例混合，稀硫酸电解液为去离子水与质量浓度98%的浓硫酸按体积比为1.53:1混合，电池容量在20Ah以下的电池，电解液与稀硫酸电解液按重量百分比为1:3比例进行混合，混合后搅拌33分钟，测量电解液中的硫酸百分比含量，其含量控制在44.0%，即完成聚核硅朊铅酸蓄电池电解液的配制。
实施例5
本发明的聚核硅朊铅酸蓄电池电解液，电解液的组分按重量百分比为：
羧甲基纤维素 1.0%；
气相二氧化硅 5.0% ；
磷酸 1.5%；
聚四氟乙烯乳液 0.5%；
无水硫酸钠 2.0%；
硫酸亚锡 1.0%；
聚乙烯乳液 0.2%；
硫酸 48.3%；
去离子水 余量。
上述聚核硅朊铅酸蓄电池电解液的制备方法，包括以下步骤：
（1）、向聚核硅朊电解液的专用桶中注入550千克的去离子水；
（2）、与此同时将气搅拌装置打开，控制转速为2500转/分钟，再向聚核硅朊电解液的专用桶内依次缓缓加入重量百分比含量为1.0%的硫酸亚锡和重量百分比含量为2.0%的无水硫酸钠，然后让其充分均匀搅拌、溶解，时间为35分钟；
（3）、然后将气相二氧化硅、羧甲基纤维素分别按重量百分比含量为5.0%、1.0%依次缓缓加入到聚核硅朊电解液的专用桶中，加入时间间隔为10分钟，全部加完后继续搅拌35分钟；
（4）、开启冷却系统，将称好的500㎏的浓硫酸分5次缓慢加入聚核硅朊电解液的专用桶内，每次加入之后要测量温度，温度控制在72℃，全部加完后，继续搅拌，待温度降至50℃时，进行下一步骤；
（5）向聚核硅朊电解液的专用桶内缓缓分别加入重量百分比含量为0.5%的聚四氟乙烯乳液、重量百分比含量为0.2%的聚乙烯乳液和重量百分比含量为1.5%的磷酸，然后让其充分均匀搅拌，直至温度降为常温，得电解液；
（6）、将上述配制好的电解液再与在25℃下密度为1.335g/cm3的稀硫酸电解液按一定比例混合，稀硫酸电解液为去离子水与质量浓度98%的浓硫酸按体积比为1.51:1混合，电池容量在20Ah以上的电池，电解液与稀硫酸电解液按重量百分比为1:2比例进行混合，电池容量在20Ah以下的电池，电解液与已配制好的稀硫酸电解液按重量百分比为1:3比例进行混合，混合后搅拌35分钟，测量电解液中的硫酸百分比含量，其含量控制在44.0%，即完成聚核硅朊铅酸蓄电池电解液的配制。
将液体电解液变成固体，有效解决了电解液的分层问题，耐震动性能好；电解液酸浓度越大，电势越高，板栅腐蚀越快，这种电解液酸浓度较小，延缓了电解液对板栅的腐蚀；电解液中含杂质较少，降低了蓄电池的自放电率；降低蓄电池的充电温度，减少了蓄电池的失水；高温、低温性能得到改善；具有耐充电、饱和充电的接受能力，提高充电接受能力；提高了蓄电池的循环使用寿命。
Claims (5)
1.聚核硅朊铅酸蓄电池电解液，其特征在于：所述电解液的组分按重量百分比为：
羧甲基纤维素 0.1%-1.0%；
气相二氧化硅 0.5%-5.0% ；
磷酸 0.05%-1.5%；
聚四氟乙烯乳液 0.05%-0.5%；
无水硫酸钠 0.5%-2.0%；
硫酸亚锡 0.01%-1.0%；
聚乙烯乳液 0.02%-0.2%；
硫酸 39.2%-48.3%；
去离子水 余量。
2.聚核硅朊铅酸蓄电池电解液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、向聚核硅朊电解液的专用缸或桶中注入500-550重量份的去离子水；
（2）、与此同时将搅拌泵或气搅拌装置打开，控制转速为800转/分钟—2500转/分钟，再向聚核硅朊电解液的专用缸或桶内依次缓缓加入重量百分比含量为0.01%-1.0%的硫酸亚锡和重量百分比含量为0.5%-2.0%的无水硫酸钠，然后让其充分均匀搅拌、溶解，时间为25-35分钟；
（3）、然后将气相二氧化硅、羧甲基纤维素分别按重量百分比含量为0.5%-5.0%、0.1%-1.0%依次缓缓加入到聚核硅朊电解液的专用缸或桶中，加入时间间隔为5分钟—10分钟，全部加完后继续搅拌25-35分钟；
（4）、开启冷却系统，将称好的450-500重量份的浓硫酸分3-5次缓慢加入聚核硅朊电解液的专用缸或桶内，每次加入之后要测量温度，温度控制在60-72℃，全部加完后，继续搅拌，待温度降至40-50℃时，进行下一步骤；
（5）向聚核硅朊电解液的专用缸或桶内缓缓分别加入重量百分比含量为0.05%-0.5%的聚四氟乙烯乳液、重量百分比含量为0.02%-0.2%的聚乙烯乳液和重量百分比含量为0.05%-1.5%的磷酸，然后让其充分均匀搅拌，直至温度降为常温，得电解液；
（6）、将上述配制好的电解液再与在25℃下密度为1.320 g/cm3—1.335g/cm3的稀硫酸电解液按一定比例混合，混合后搅拌25-35分钟，测量电解液中的硫酸百分比含量，其含量控制在43.0%-44.0%之间，即完成聚核硅朊铅酸蓄电池电解液的配制。
3.根据权利要求2所述的聚核硅朊铅酸蓄电池电解液的制备方法，其特征在于：电池容量在20Ah以上的电池，电解液与稀硫酸电解液按重量百分比为1:2比例进行混合。
4.根据权利要求2所述的聚核硅朊铅酸蓄电池电解液的制备方法，其特征在于：电池容量在20Ah以下的电池，电解液与稀硫酸电解液按重量百分比为1:3比例进行混合。
5.根据权利要求2所述的聚核硅朊铅酸蓄电池电解液的制备方法，其特征在于：所述稀硫酸电解液为去离子水与质量浓度98%的浓硫酸按体积比为1.51-1.625:1混合。
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