CN103199306B - 牵引型电池用胶体电解质配方 - Google Patents

牵引型电池用胶体电解质配方 Download PDF

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Abstract

本发明公开了牵引型电池用胶体电解质配方，包括如下组分且各组分的质量百分比为：硫酸：36～40%；纯水：49～55%；硫酸亚锡：0.15～0.20%；硫酸镁：0.055～0.1%；聚丙烯酰胺：0.055～0.1%；纳米碳：0.10～0.12%；氢氧化锂：0.5～0.8%；氧化铝：0.10～0.2%；无水硫酸钠：1.8～2.0%；其余为JN-30凝胶剂。该牵引型电池用胶体电解质配方，提高了电池深度循环性能，降低了电池的自放电性能。

Description

牵引型电池用胶体电解质配方
技术领域
本发明涉及牵引型电池用胶体电解质配方。
背景技术
现今,国内以大容量牵引型铅酸蓄电池作为动力能源的装运搬卸机械所占比例已经达到相当高的比例。这种机械设备作业任务具有阶段性特点,或连续深度放电，或一次作业任务完成后,该机械设备可能会放置几天、几周甚至更长时间。当电池组连续深度循环使用，会降低电池组的使用寿命，而在亏电状态下长期放置，铅酸蓄电池负极板放电产物硫酸铅就会由微小的颗粒逐渐形成一种粗大坚硬的硫酸铅,造成蓄电池提前失效。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供牵引型电池用胶体电解质配方，提高了电池深度循环性能及降低了电池的自放电性能。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：牵引型电池用胶体电解质配方，包括如下组分且各组分的质量百分比为：
硫酸：36～40%；
纯水：49～55%；
硫酸亚锡：0.15～0.20%；
硫酸镁：0.055～0.1%；
聚丙烯酰胺：0.055～0.1%；
纳米碳：0.10～0.12%；
氢氧化锂：0.5～0.8%；
氧化铝：0.10～0.2%；
无水硫酸钠：1.8～2.0%；
其余为JN-30凝胶剂。
改进的，各组分的质量百分比为：
硫酸：36～38%；
纯水：52～55%；
硫酸亚锡：0.15～0.20%；
硫酸镁：0.055～0.1%；
聚丙烯酰胺：0.055～0.1%；
纳米碳0.10～0.12%；
氢氧化锂0.5～0.8%；
氧化铝0.10～0.2%；
无水硫酸钠1.8～2.0%；
其余为JN-30凝胶剂。
改进的，各组分的质量百分比为：
硫酸：38～40%；
纯水：49～53%；
硫酸亚锡：0.20%；
硫酸镁：0.055%；
聚丙烯酰胺：0.055%；
纳米碳：0.10%；
氢氧化锂：0.5%；
氧化铝：0.10%；
无水硫酸钠：2.0%；
其余为JN-30凝胶剂。
改进的，各组分的质量百分比为：
硫酸：38%；
纯水：52%；
硫酸亚锡：0.20%；
硫酸镁：0.055%；
聚丙烯酰胺：0.055%；
纳米碳：0.10%；
氢氧化锂：0.5%；
氧化铝：0.10%；
无水硫酸钠：2.0%；
其余为JN-30凝胶剂。
改进的，各组分的质量百分比为：
硫酸：36%；
纯水：55%；
硫酸亚锡：0.15%；
硫酸镁：0.1%；
聚丙烯酰胺：0.1%；
纳米碳：0.12%；
氢氧化锂：0.8%；
氧化铝：0.2%；
无水硫酸钠：1.8%；
其余为JN-30凝胶剂。
改进的，各组分的质量百分比为：
硫酸：40%；
纯水：49%；
硫酸亚锡：0.20%；
硫酸镁：0.055%；
聚丙烯酰胺：0.055%；
纳米碳：0.10%；
氢氧化锂：0.5%；
氧化铝：0.10%；
无水硫酸钠：2.0%；
其余为JN-30凝胶剂。
改进的，所述硫酸采用试剂硫酸。作为电池的主要活物质。
改进的，所述纯水的电导率不大于2μS/㎝。
改进的，所述硫酸亚锡为分析纯级。提高导电性和过放电恢复能力。
改进的，所述聚丙烯酰胺的分子量为300万。作为稳定剂。
有益效果：
采用上述技术方案后，该发明牵引型电池用胶体电解质配方，提高了电池深度循环性能，降低了电池的自放电性能。
具体实施方式
实施例一：
牵引型电池用胶体电解质配方，包括如下组分且各组分的质量百分比为：
硫酸：38%；
纯水：52%；
硫酸亚锡：0.20%；
硫酸镁：0.055%；
聚丙烯酰胺：0.055%；
纳米碳：0.10%；
氢氧化锂：0.5%；
氧化铝：0.10%；
无水硫酸钠：2.0%；
其余为JN-30凝胶剂。
所述硫酸为试剂硫酸，为铅酸电池的主要活物质；所述纯水为助剂，电导率不大于2μS/㎝；所述JN-30凝胶剂为电解液凝固剂；所述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；所述硫酸镁为活性剂，提高充电接受能力及延长使用寿命等；所述聚丙烯酰胺的分子量为300万，为配方中为稳定剂；所述纳米碳在配方中用作抗内阻剂；所述氢氧化锂在配方中用做活性剂；所述氧化铝的功能为提高导电性,提高电池容量；所述无水硫酸钠的功能为防枝晶短路。
所述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。
采用本发明的技术方案的牵引型电池用胶体电解质配方具有以下优点：
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；
2、优良的触变性能：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：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：长期放置、反复触变、高低温环境下长期使用不水化、不分层。
采用本发明的技术方案的牵引型电池用胶体电解质配方加注电池后制成的电池
具有以下优点：
1、超高的导电性，提高电池的深循环性能；
2、极群上部的凝胶体有效杜绝了空气与负极板的氧化反应，避免了负极板的氧化；
3、完全凝胶，增加电池内部的酸液保有率；
4、彻底解决硫酸分层现象，延缓极板腐蚀与钝化，减小自放电；
5、超强的络合作用，抑制脱粉现象，提高装配压力；
6、增加极板、隔板的均匀饱和度；
7、特殊的氧复合通道，充电接受能力强，提高电转换效率。
实施例二：
牵引型电池用胶体电解质配方，包括如下组分且各组分的质量百分比为：
硫酸：36%；
纯水：55%；
硫酸亚锡：0.15%；
硫酸镁：0.1%；
聚丙烯酰胺：0.1%；
纳米碳：0.12%；
氢氧化锂：0.8%；
氧化铝：0.2%；
无水硫酸钠：1.8%；
其余为JN-30凝胶剂。
实施例三：
牵引型电池用胶体电解质配方，包括如下组分且各组分的质量百分比为：
硫酸：40%；
纯水：49%；
硫酸亚锡：0.20%；
硫酸镁：0.055%；
聚丙烯酰胺：0.055%；
纳米碳：0.10%；
氢氧化锂：0.5%；
氧化铝：0.10%；
无水硫酸钠：2.0%；
其余为JN-30凝胶剂。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (10)

1.牵引型电池用胶体电解质，其特征在于：包括如下组分且各组分的质量百分比为：
硫酸：36～40%；
纯水：49～55%；
硫酸亚锡：0.15～0.20%；
硫酸镁：0.055～0.1%；
聚丙烯酰胺：0.055～0.1%；
纳米碳：0.10～0.12%；
氢氧化锂：0.5～0.8%；
氧化铝：0.10～0.2%；
无水硫酸钠：1.8～2.0%；
其余为JN-30凝胶剂。
2.根据权利要求1所述的牵引型电池用胶体电解质，其特征在于：各组分的质量百分比为：
硫酸：36～38%；
纯水：52～55%；
硫酸亚锡：0.15～0.20%；
硫酸镁：0.055～0.1%；
聚丙烯酰胺：0.055～0.1%；
纳米碳0.10～0.12%；
氢氧化锂0.5～0.8%；
氧化铝0.10～0.2%；
无水硫酸钠1.8～2.0%；
其余为JN-30凝胶剂。
3.根据权利要求1所述的牵引型电池用胶体电解质，其特征在于：各组分的质量百分比为：
硫酸：38～40%；
纯水：49～53%；
硫酸亚锡：0.20%；
硫酸镁：0.055%；
聚丙烯酰胺：0.055%；
纳米碳：0.10%；
氢氧化锂：0.5%；
氧化铝：0.10%；
无水硫酸钠：2.0%；
其余为JN-30凝胶剂。
4.根据权利要求1或2或3所述的牵引型电池用胶体电解质，其特征在于：各组分的质量百分比为：
硫酸：38%；
纯水：52%；
硫酸亚锡：0.20%；
硫酸镁：0.055%；
聚丙烯酰胺：0.055%；
纳米碳：0.10%；
氢氧化锂：0.5%；
氧化铝：0.10%；
无水硫酸钠：2.0%；
其余为JN-30凝胶剂。
5.根据权利要求1或2所述的牵引型电池用胶体电解质，其特征在于：各组分的质量百分比为：
硫酸：36%；
纯水：55%；
硫酸亚锡：0.15%；
硫酸镁：0.1%；
聚丙烯酰胺：0.1%；
纳米碳：0.12%；
氢氧化锂：0.8%；
氧化铝：0.2%；
无水硫酸钠：1.8%；
其余为JN-30凝胶剂。
6.根据权利要求1或3所述的牵引型电池用胶体电解质，其特征在于：各组分的质量百分比为：
硫酸：40%；
纯水：49%；
硫酸亚锡：0.20%；
硫酸镁：0.055%；
聚丙烯酰胺：0.055%；
纳米碳：0.10%；
氢氧化锂：0.5%；
氧化铝：0.10%；
无水硫酸钠：2.0%；
其余为JN-30凝胶剂。
7.根据权利要求1或2或3所述的牵引型电池用胶体电解质，其特征在于：所述硫酸采用试剂硫酸。
8.根据权利要求1或2或3所述的牵引型电池用胶体电解质，其特征在于：所述纯水的电导率不大于2μS/㎝。
9.根据权利要求1或2或3所述的牵引型电池用胶体电解质，其特征在于：所述硫酸亚锡为分析纯级。
10.根据权利要求1或2或3所述的牵引型电池用胶体电解质，其特征在于：所述聚丙烯酰胺的分子量为300万。
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