CN106229559A - 一种硅酸盐胶体电解液及其制作方法 - Google Patents

一种硅酸盐胶体电解液及其制作方法 Download PDF

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Abstract

一种硅酸盐胶体电解液，按重量组分包括去离子水30‑40%；密度为1.5‑156g/ml的硫酸溶液60‑70%；纳米气相二氧化硅1.5‑2%；硅酸钠0.5‑1%；硫酸铵0.5‑1%；硫酸钾0.5‑1%；氨水0.15‑0.2%，本申请的硅酸盐胶体电解液不易团聚而沉降分层。

Description

一种硅酸盐胶体电解液及其制作方法
技术领域
本申请涉及电池领域，尤指一种硅酸盐胶体电解液及其制作方法。
背景技术
目前，在蓄电池的生产过程中普遍采用硅酸盐胶体电解液，其中一种最常用的方法是以纳米气相二氧化硅粉末配与一定比例的稀硫酸作为成胶剂，由于纳米气相二氧化硅粉末具有良好的触变性、流动性、增稠性，应用于蓄电池中，可以改善蓄电池的电性能，延长使用寿命。但由于纳米气相二氧化硅粒径小、比面积大，极易相互吸附产生团聚而沉降、分层，影响蓄电池容量等性能指标和使用效果。
发明内容
本申请提供一种硅酸盐胶体电解液及其制作方法，可有效增加电池容量、减少蓄电池液体水分的挥发、降低内阻、防止胶体分层。
本申请采用下述技术方案：
本申请提供了一种硅酸盐胶体电解液，按重量组分包括去离子水30-40%；密度为1.5-156g/ml的硫酸溶液60-70%；纳米气相二氧化硅1.5-2%；硅酸钠0.5-1%；硫酸铵0.5-1%；硫酸钾0.5-1%；氨水0.15-0.2%。
优选地，所述硅酸盐胶体电解液按重量组分包括去离子水30%；密度为1.5-156g/ml的硫酸溶液65%；纳米气相二氧化硅2%；硅酸钠1%；硫酸铵0.8%；硫酸钾1%；氨水0.2%。
优选地，所述纳米气相二氧化硅的平均粒径为30nm，比表面积为200m2/g。
优选地，所述去离子水的电阻大于或等于15兆欧。
本申请还提供了一种硅酸盐胶体电解液的制作方法，包括如下步骤：
步骤一、将纳米气相二氧化硅混合一定比例的去离子水置于带真空加热高速剪切搅拌的容器内，开动高速剪切机与搅拌机并加温容器至80摄氏度，剪切搅拌1-2小时；
步骤二、将所述容器内的纳米气相二氧化硅混合液降温至30-35摄氏度，将硅酸钠、硫酸铵、硫酸钾、氨水按上述比例置入所述容器内，再开动所述高速剪切机、搅拌机进行均匀混合；
步骤三、依比例将密度为15-1.56g/ml的硫酸溶液置入带搅拌耐酸的塑料搅拌壶内，开动搅拌机至速度3-5m/s，将步骤二所制得的混合物按比例加入所述塑料搅拌壶内一起混合搅拌1-2小时。
优选地，步骤一中所述高速剪切机的运行速度为25-30m/s，所述搅拌机的运行速度为15m/s。
相较于现有技术，所述硅酸盐胶体电解液通过加入硅酸钠、硫酸铵、硫酸钾、氨水成分，可以有效防止蓄电池极板硫化、增加电池容量、使胶体不团聚而沉降分层、降低胶体内阻、实现大电流放电、有效减少蓄电池液体水分的挥发、提高蓄电池的寿命。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请硅酸盐胶体电解液包括如下成分，各成分比例为重量组分：去离子水30-40%；密度为1.5-156g/ml的硫酸溶液60-70%；纳米气相二氧化硅1.5-2%，所述纳米气相二氧化硅的平均粒径为30nm，比表面积为200m2/g；硅酸钠0.5-1%；硫酸铵0.5-1%；硫酸钾0.5-1%；氨水0.15-0.2%。
优选实施例中，所述硅酸盐胶体电解液的重量组分为：去离子水30%；密度为1.5-156g/ml的硫酸溶液65%；纳米气相二氧化硅2%，所述纳米气相二氧化硅的平均粒径为30nm，比表面积为200m2/g；硅酸钠1%；硫酸铵0.8%；硫酸钾1%；氨水0.2%。
所述去离子水的电阻大于或等于15兆欧。
所述硅酸盐胶体电解液通过加入硅酸钠、硫酸铵、硫酸钾、氨水成分，可以有效防止蓄电池极板硫化、增加电池容量、使胶体不团聚而沉降分层、降低胶体内阻、实现大电流放电、有效减少蓄电池液体水分的挥发、提高蓄电池的寿命。
如上述的硅酸盐胶体电解液的一种制作方法如下：
步骤一、将纳米气相二氧化硅混合一定比例的去离子水置于带真空加热高速剪切搅拌的容器内，开动高速剪切机与搅拌机并加温容器至80摄氏度，剪切搅拌1-2小时，所述高速剪切机的运行速度为25-30m/s，所述搅拌机的运行速度为15m/s；
步骤二、将所述容器内的纳米气相二氧化硅混合液降温至30-35摄氏度，将硅酸钠、硫酸铵、硫酸钾、氨水按上述比例置入所述容器内，再开动所述高速剪切机、搅拌机进行均匀混合；
步骤三、依上述比例将密度为15-1.56g/ml的硫酸溶液置入带搅拌耐酸的塑料搅拌壶内，开动搅拌机至速度3-5m/s，将步骤二所制得的混合物按比例加入所述塑料搅拌壶内一起混合搅拌1-2小时。
至此，完成所述硅酸盐胶体电解液的制造。
采用本申请配方的硅酸盐胶体电解液及其制造方法的制造的电池性能明显高于采用一般电池性能：
按标准100Ah的电池储备容量标准是182min；
本申请的硅酸盐电解液制造的电池容量检测数据如下：
放电电流25A、终止电压10.5V环境下的三次循环检测数据如下：
1、终止电压降低至10.5V，录得放电时间为206min；
2、 终止电压降低至10.5V，录得放电时间为215min；
3、 终止电压降低至10.5V，录得放电时间为220min。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种硅酸盐胶体电解液，其特征在于，按重量组分包括去离子水30-40%；密度为1.5-156g/ml的硫酸溶液60-70%；纳米气相二氧化硅1.5-2%；硅酸钠0.5-1%；硫酸铵0.5-1%；硫酸钾0.5-1%；氨水0.15-0.2%。
2.如权利要求1所述的硅酸盐胶体电解液，其特征在于，按重量组分包括去离子水30%；密度为1.5-156g/ml的硫酸溶液65%；纳米气相二氧化硅2%；硅酸钠1%；硫酸铵0.8%；硫酸钾1%；氨水0.2%。
3.如权利要求2所述的硅酸盐胶体电解液，其特征在于，所述纳米气相二氧化硅的平均粒径为30nm，比表面积为200m2/g。
4.如权利要求1所述的硅酸盐胶体电解液，其特征在于，所述纳米气相二氧化硅的平均粒径为30nm，比表面积为200m2/g。
5.如权利要求1所述的硅酸盐胶体电解液，其特征在于，所述去离子水的电阻大于或等于15兆欧。
6.如权利要求1-5任一项所述的硅酸盐胶体电解液的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将纳米气相二氧化硅混合一定比例的去离子水置于带真空加热高速剪切搅拌的容器内，开动高速剪切机与搅拌机并加温容器至80摄氏度，剪切搅拌1-2小时；
步骤二、将所述容器内的纳米气相二氧化硅混合液降温至30-35摄氏度，将硅酸钠、硫酸铵、硫酸钾、氨水按上述比例置入所述容器内，再开动所述高速剪切机、搅拌机进行均匀混合；
步骤三、依比例将密度为15-1.56g/ml的硫酸溶液置入带搅拌耐酸的塑料搅拌壶内，开动搅拌机至速度3-5m/s，将步骤二所制得的混合物按比例加入所述塑料搅拌壶内一起混合搅拌1-2小时。
7.如权利要求6所述的硅酸盐胶体电解液的制作方法，其特征在于，步骤一中所述高速剪切机的运行速度为25-30m/s，所述搅拌机的运行速度为15m/s。
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