CN102593530A - 动力型电池用胶体电解质 - Google Patents

Abstract

本发明提供动力型电池用胶体电解质，由质量百分比为42-45％的硫酸、44-47％的纯水、5.5-8％的JN-30凝胶剂、0.055-0.14％的硫酸亚锡、0.055-0.14％的硫酸镁、0.055-0.14％的聚丙烯酰胺、0.055-0.14％的好龙黑、0.0055-0.015％的锗粉、0.55-1.7％的磷酸、0.015-0.025％的氧化铟、0.5-1.0％的无水硫酸钠组成。能够保证电池凝胶后容量及各项性能指标均大幅提高。

Description

动力型电池用胶体电解质

技术领域

本发明涉及电池领域，具体涉及动力型电池用胶体电解质。

背景技术

普通铅酸电池除了常见的组装原因或原材料原因导致一定比例的退货外，还无可避免地存在下列问题而导致电池容量下降、寿命终止：

1、电解液分层现象；

2、PCL现象；

3、负极板的不可逆硫酸盐化；

4、正极板活性物质软化\板栅腐蚀；

5、电解液干涸(热失控)；

6、枝晶短路。

普通胶体电解液只能有效地解决硫酸分层问题，但由于电解液凝胶后内阻增大一直是胶体电池发展的瓶颈，内部的胶体一旦凝胶，内阻将成倍增长，电池容量及大电流等性能会急剧下降，所以现今市场上所谓的胶体电池大多是简单地加有二氧化硅和碱金属及碱土的半胶体电池，综合性能达不到预期效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供动力型电池用胶体电解质，能够保证电池凝胶后容量及各项性能指标均大幅提高。

为解决上述现有的技术问题，本发明采用如下方案：动力型电池用胶体电解质，由以下组分组成且各组分的质量百分比为：

作为优选，各组分的质量百分比为：

作为优选，各组分的质量百分比为：

作为优选，各组分的质量百分比为：

有益效果：

本发明采用上述技术方案提供动力型电池用胶体电解质，保证了电池凝胶后容量及各项性能指标均大幅提高。

附图说明

图1为采用本发明的电池组-18℃充电接受能力放电曲线图；

图2为采用本发明的电池组的循环寿命曲线图。

具体实施方式

实施例一：

动力型电池用胶体电解质，由以下组分组成且各组分的质量百分比为：

硫酸为试剂硫酸，为铅酸电池的主要活物质；纯水为助剂，电导率：≤2μS/cm；JN-30凝胶剂为电解液凝固剂；硫酸亚锡为分析纯级，功能为提高导电性及过放电恢复能力；硫酸镁为活性剂提高充电接受能力及延长使用寿命；聚丙烯酰胺分子量为300万，为絮凝剂；好龙黑为α型纳米碳，用作抗内阻阻剂；锗粉主要提高深循环性能；磷酸为分析纯级，用于延长电池寿命，也是胶体稳定剂；氧化铟功能为提高导电性，提高电池容量；无水硫酸钠功能为防枝晶短路。

本发明的胶体电解质是以氢键形式构成的三维网络体系，它相同于AGM隔板一样是稀硫酸的载体，将大量的硫酸分子及水包裹在三维的结构中，其物理特性呈弹性不流动的凝胶溶液。氢键是分子间的一种弱结合，在外力直接作用下，包裹在控释微囊中的“自由水”可以被释放出来，一旦去掉剪切力结构又重新建立，“自由水”再次被包裹，其结构的形成和拆散是完全可逆的。加入电池后，其电化反应与硫酸相同。胶体电解质凝胶后，电池内的稀硫酸变成不流动的果冻状物质，因此可增加电池的加液量，解决了硫酸分层和电解液量不足的情况。

本发明具有以下优良特性：

1.优良的控释性能：未加入电池前表现为大颗粒的胶团，粘度低，稍许搅拌即有较好的流动性，便于加胶；经高速搅拌或加入电池后经电解作用，大颗粒的胶团继而分解成小粒径的胶粒，在加深向极板深层渗透的同时，高度分散的胶粒在氢键作用下很快形成具有三维网络的凝胶体，将大量的硫酸分子及水包裹起来，使之失去流动性，进而完全凝胶；

2.优良的触变性能：胶体电解质的触变性能是指该产品在外力作用下，网络结构暂时被破坏，当粘度降低，静置时又可由溶胶恢复至凝胶。该过程可反复触变；

3.优良的导电性能：电动助力车用胶体电解质解决了凝胶后内阻增大的历史缺点，该产品在完全凝胶状态下电性能全面超过同比铅酸蓄电池；

4.良好的稳定性能：胶体电解质的凝胶状态(电池内)在长期放置、反复触变、高低温环境下长期使用不水化、不分层。

采用本发明的电池的性能特点：

1、完全凝胶、无渗漏，不污染车辆、环境，增加注液量；

2、彻底解决硫酸分层现象，延缓极板腐蚀与钝化，减小自放电；

3、超强的络合作用，抑制脱粉现象，提高装配压力；

4、增加极板、隔板的均匀饱和度；

5、特殊的氧复合通道，充电接受能力强，提高电转换效率；

6、充放电无酸雾、无污染，科技环保；

7、彻底解决液相-固态内阻增大的历史缺点，全面大幅提升电池性能；电池性能测试的结果如表1所示：

表1

采用本发明的电池组-18℃充电接受能力放电曲线如图1所示；采用本发明的电池组的循环寿命曲线如图2所示。

实施例二：

动力型电池用胶体电解质，由以下组分组成且各组分的质量百分比为：

实施例三：

动力型电池用胶体电解质，由以下组分组成且各组分的质量百分比为：

Claims (4)

1.动力型电池用胶体电解质，其特征在于：由以下组分组成且各组分的质量百分比为：

2.根据权利要求1所述的动力型电池用胶体电解质，其特征在于：各组分的质量百分比为：

3.根据权利要求1所述的动力型电池用胶体电解质，其特征在于：各组分的质量百分比为：

4.根据权利要求1所述的动力型电池用胶体电解质，其特征在于：各组分的质量百分比为：

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