CN102593531A - 一种电瓶用胶体电解质及其制作方法 - Google Patents

一种电瓶用胶体电解质及其制作方法 Download PDF

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Abstract

一种电瓶用的胶体电解质及其制作方法，包括以下步骤：①将胶体二氧化硅与纯水按下述重量配比混合：胶体二氧化硅1～3份、纯水10～15份，用手动搅拌机进行搅拌，直到胶体二氧化硅与纯水融为一体，手摸无颗粒感；②用10～20目的过滤网过滤得到胶体液；③将胶体液用高速搅拌机高速搅拌5～10分钟，直到胶体液像清米汤一样；④将搅拌后的胶体液与硫酸、无水硫酸钠按下述重量配比混合：胶体液1份、稀硫酸15～25份、无水硫酸钠0.1～0.3份，在高速搅拌机内搅拌3～5分钟得到电瓶用胶体电解质。本发明工艺简单、成本低，生产出来的胶体电解质胶体均匀、续航能力强、免维护。

Description

一种电瓶用胶体电解质及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种胶体电解质，尤其涉及一种电瓶用胶体电解质及其制作方法。
背景技术
目前各类机动车所作用的蓄电池都是铅酸蓄电池，它的电解液主要由硫酸和水配制而成。铅酸蓄电池使用过程中主要担心外泄酸液、电解液密度不正确、充电时电压不稳定和充电不及时，也担心蓄电池内硫酸盐化和自放电量大和环境温度过高和过低等。该蓄电池是一次性使用产品，不能修复利用，对环境污染较大。目前出现的胶体电解质，不适宜制作机动车用蓄电池。最近国外出现的几种用胶体电解质制作的蓄电池，价格昂贵，不宜推广。
中国专利授权公告号为CN 1222070C，公告日为2005年10月5日的发明专利公开了一种蓄电池胶体电解质，以该胶体电解质重量计，由以下重量百分数的组分组成：纳米级二氧化硅2%～12%，聚丙烯酰胺0.01%～0.2%，磷酸0.1%～10%，余量为重量百分浓度35%～40%的硫酸水溶液。
上述方法生产的胶体电解质虽然防腐蚀性好，寿命也比较强，但由于该方法中使用的是气相二氧化硅，气相二氧化硅是粉末状的，吸附能力较弱，形成的凝胶触变性较差，电池的续航能力也有待加强。
发明内容
本发明的目的是克服现有胶体电解质续航能力不强的缺陷和不足，提供一种质量好、续航能力强的电瓶用胶体电解质及其制作方法。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：
一种电瓶用胶体电解质，它是由下述重量配比的原料制成：胶体二氧化硅1～3份，纯水10～15份，稀硫酸165～450份，无水硫酸钠1.1～5.4份。
所述胶体二氧化硅中二氧化硅颗粒的直径为9～18纳米。
所述纯水的电导率小于0.5。
所述稀硫酸的重量百分比浓度为15%～40%。
一种电瓶用胶体电解质的制作方法，包括以下步骤：
① 将胶体二氧化硅与纯水按下述重量配比混合：胶体二氧化硅1～3份、纯水10～15份，用手动搅拌机进行搅拌，直到胶体二氧化硅与纯水融为一体，手摸无颗粒感；
②用10～20目的过滤网过滤得到胶体液；
③将胶体液用高速搅拌机高速搅拌5～10分钟，直到胶体液像清米汤一样；
④将搅拌后的胶体液与稀硫酸、无水硫酸钠按下述重量配比混合：胶体液1份、稀硫酸15～25份、无水硫酸钠0.1～0.3份，在高速搅拌机内搅拌3～5分钟得到电瓶用胶体电解质。
所述高速搅拌机的转速为3000～4500转/分。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明中使用的原材料仅包括胶体二氧化硅、纯水、稀硫酸和无水硫酸钠，制作工艺简单，成本低。
2、本发明用胶体二氧化硅代替气相二氧化硅，二氧化硅胶体微粒在水中均匀扩散形成硅溶胶，当硅溶胶水分蒸发时，胶体粒子牢固地附着在物体表面，粒子间形成硅氧结合；既可形成具有比表面积大及均匀细孔的凝胶，又可均匀分散粉料，增加悬浮体的稳定性，形成的凝胶触变性强，酸液不易流动，可使得不使用表面活性剂就能达到预期效果，节省了成本。
3、本发明使用了无水硫酸钠，加入无水硫酸钠后，由于电解液的同离子效应，硫酸铅的溶解减少，可以抑制极板的硫酸盐化和隔板的穿透，提高电池使用寿命。
4、本发明中使用的高速搅拌机的转速能达到3000～4500转/分钟，经过搅拌后的胶体更均匀，生产出来的胶体电解质的质量更好，能提高电动车电瓶的续航能力1～1.5小时。
5、本发明中的原材料纯水采用两次过滤，电导率小于0.5，胶体液也经过了过滤网过滤，使得生产出来的胶体电解质杂质少、质量好。
具体实施方式
一种电瓶用胶体电解质，它是由下述重量配比的原料制成：胶体二氧化硅1～3份，纯水10～15份，稀硫酸165～450份，无水硫酸钠1.1～5.4份。
所述胶体二氧化硅中二氧化硅颗粒的直径为9～18纳米。
所述纯水的电导率小于0.5。
所述稀硫酸的重量百分比浓度为15%～40%。
一种电瓶用胶体电解质的制作方法，包括以下步骤：
① 将胶体二氧化硅与纯水按下述重量配比混合：胶体二氧化硅1～3份、纯水10～15份，用手动搅拌机进行搅拌，直到胶体二氧化硅与纯水融为一体，手摸无颗粒感；
②用10～20目的过滤网过滤得到胶体液；
③将胶体液用高速搅拌机高速搅拌5～10分钟，直到胶体液像清米汤一样；
④将搅拌后的胶体液与稀硫酸、无水硫酸钠按下述重量配比混合：胶体液1份、稀硫酸15～25份、无水硫酸钠0.1～0.3份，在高速搅拌机内搅拌3～5分钟得到电瓶用胶体电解质。
所述高速搅拌机的转速为3000～4500转/分。
实施例1：取胶体二氧化硅10斤、纯水100斤混合，用手动搅拌机进行搅拌，直到胶体二氧化硅与纯水融为一体，手摸无颗粒感，然后用10目的过滤网全部过滤一遍装入高速搅拌机大桶内，用3000转/分的高速搅拌机高速搅拌10分钟，直到胶体液像清米汤一样，配胶时取1斤胶体液、15斤重量百分比浓度40%的稀硫酸、0.1斤无水硫酸钠混合，在3500转/分的高速搅拌机内搅拌3分钟即可成为电瓶用胶体电解质。
实施例2：取胶体二氧化硅30斤、纯水150斤混合，用手动搅拌机进行搅拌，直到胶体二氧化硅与纯水融为一体，手摸无颗粒感，然后用20目的过滤网全部过滤一遍装入高速搅拌机大桶内，用4000转/分的高速搅拌机高速搅拌5分钟，直到胶体液像清米汤一样，配胶时取1斤胶体液、25斤重量百分比浓度15%的稀硫酸、0.3斤无水硫酸钠混合，在4500转/分的高速搅拌机内搅拌5分钟即可成为电瓶用胶体电解质。
实施例3：取胶体二氧化硅15斤、纯水120斤混合，用手动搅拌机进行搅拌，直到胶体二氧化硅与纯水融为一体，手摸无颗粒感，然后用15目的过滤网全部过滤一遍装入高速搅拌机大桶内，用3200转/分的高速搅拌机高速搅拌6分钟，直到胶体液像清米汤一样，配胶时取1斤胶体液、20斤重量百分比浓度20%的稀硫酸、0.2斤无水硫酸钠混合，在3700转/分的高速搅拌机内搅拌3分钟即可成为电瓶用胶体电解质。
实施例4：取胶体二氧化硅20斤、纯水135斤混合，用手动搅拌机进行搅拌，直到胶体二氧化硅与纯水融为一体，手摸无颗粒感，然后用12目的过滤网全部过滤一遍装入高速搅拌机大桶内，用3500转/分的高速搅拌机高速搅拌8分钟，直到胶体液像清米汤一样，配胶时取1斤胶体液、18斤重量百分比浓度30%的稀硫酸、0.15斤无水硫酸钠混合，在4000转/分的高速搅拌机内搅拌4分钟即可成为电瓶用胶体电解质。
实施例5：取胶体二氧化硅18斤、纯水130斤混合，用手动搅拌机进行搅拌，直到胶体二氧化硅与纯水融为一体，手摸无颗粒感，然后用14目的过滤网全部过滤一遍装入高速搅拌机大桶内，用4200转/分的高速搅拌机高速搅拌7分钟，直到胶体液像清米汤一样，配胶时取1斤胶体液、18斤重量百分比浓度25%的稀硫酸、0.15斤无水硫酸钠混合，在4500转/分的高速搅拌机内搅拌4分钟即可成为电瓶用胶体电解质。
实施例6：取胶体二氧化硅12斤、纯水125斤混合，用手动搅拌机进行搅拌，直到胶体二氧化硅与纯水融为一体，手摸无颗粒感，然后用16目的过滤网全部过滤一遍装入高速搅拌机大桶内，用3300转/分的高速搅拌机高速搅拌9分钟，直到胶体液像清米汤一样，配胶时取1斤胶体液、16斤重量百分比浓度20%的稀硫酸、0.2斤无水硫酸钠混合，在3800转/分的高速搅拌机内搅拌4分钟即可成为电瓶用胶体电解质。 

Claims (6)

1.一种电瓶用胶体电解质，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成：胶体二氧化硅1～3份，纯水10～15份，稀硫酸165～450份，无水硫酸钠1.1～5.4份。
2.根据权利要求1所述的一种电瓶用胶体电解质，其特征在于：所述胶体二氧化硅中二氧化硅颗粒的直径为9～18纳米。
3.根据权利要求1所述的一种电瓶用胶体电解质，其特征在于：所述纯水的电导率小于0.5。
4.根据权利要求1所述的一种电瓶用胶体电解质，其特征在于：所述稀硫酸的重量百分比浓度为15%～40%。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电瓶用胶体电解质的制作方法，包括以下步骤：
① 将纳米硅胶与纯水按下述重量配比混合：胶体二氧化硅1～3份、纯水10～15份，用手动搅拌机进行搅拌，直到胶体二氧化硅与纯水融为一体，手摸无颗粒感；
②用10～20目的过滤网过滤得到胶体液；
③将胶体液用高速搅拌机高速搅拌5～10分钟，直到胶体液像清米汤一样；
④将搅拌后的胶体液与硫酸、无水硫酸钠按下述重量配比混合：胶体液1份、稀硫酸15～25份、无水硫酸钠0.1～0.3份，在高速搅拌机内搅拌3～5分钟得到电瓶用胶体电解质。
6.根据权利要求5所述的一种电瓶用胶体电解质的制作方法，其特征在于：所述高速搅拌机的转速为3000～4500转/分。
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