CN106785082A - 一种高能效胶体蓄电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高能效胶体蓄电池，包括复合型高能效电解液，所述电解液包括如下重量百分比的原料：硫酸30～40%、有机硅乳液1～5%、非离子表面活性剂0.05～0.1%、纳米蒙脱土0.1～0.5%、稳定剂0.01～0.05%、复合金属盐0.5～5%、碳纳米管0.5～1.5%、余量为去离子水。本发明一种高能效胶体蓄电池，其通过电解液的配方设计，赋予胶体蓄电池优异的深度放电回复性能，且电池的容量高，整体性能稳固，具有优异的耐分层性能，实用性强，市场前景广阔。

Description

一种高能效胶体蓄电池
技术领域
本发明涉及蓄电池领域，特别是涉及一种高能效胶体蓄电池。
背景技术
目前胶体蓄电池主要采用德国二氧化硅材料做蓄电池胶体电解液的基本材料，由于二氧化硅是不能导电的材料，它增加电池内部离子迁移的阻力，在配制成胶液之后比较粘稠，加入电池内部出现导电能力差，放电容量偏低，电池内阻大，循环寿命短。另外，胶体蓄电池还存在电池容量低、深度放电后恢复性能差、胶体电解质易在充放电过程中出现的水化分层现象等问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种高能效胶体蓄电池，能够解决现有蓄电池存在的上述问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高能效胶体蓄电池，包括复合型高能效电解液，所述电解液包括如下重量百分比的原料：
硫酸30～40%、有机硅乳液1～5%、非离子表面活性剂0.05～0.1%、纳米蒙脱土0.1～0.5%、稳定剂0.01～0.05%、复合金属盐0.5～5%、碳纳米管0.5～1.5%、余量为去离子水。
在本发明一个较佳实施例中，所述有机硅乳液的固含量为30～50%。
在本发明一个较佳实施例中，所述纳米蒙脱土的粒径为5～50nm。
在本发明一个较佳实施例中，所述稳定剂包括质量比为1：1～2的聚丙烯酸钾和羧甲基纤维素钠。
在本发明一个较佳实施例中，所述复合金属盐包括硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁、硫酸钴、硫酸钐和硫酸亚锡。
在本发明一个较佳实施例中，所述硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁、硫酸钴、硫酸钐和硫酸亚锡的质量比为1：1：1：0.5：0.5：1相同。
在本发明一个较佳实施例中，所述碳纳米管为多壁管，其长径比为5～50：1。
本发明的有益效果是：本发明一种高能效胶体蓄电池，其通过电解液的配方设计，赋予胶体蓄电池优异的深度放电回复性能，且电池的容量高，整体性能稳固，具有优异的耐分层性能，实用性强，市场前景广阔。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明实施例包括：
实施例1
一种高能效胶体蓄电池，包括复合型高能效电解液，所述电解液包括如下重量百分比的原料：
硫酸30%、有机硅乳液1%、非离子表面活性剂0.05%、粒径为5～50nm的纳米蒙脱土0.1%、稳定剂0.01%、复合金属盐0.5%、碳纳米管0.5%、余量为去离子水；其中，
所述有机硅乳液的固含量为30～50%；
所述稳定剂包括质量比为1：1的聚丙烯酸钾和羧甲基纤维素钠。
所述复合金属盐包括质量比为1：1：1：0.5：0.5：1的硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁、硫酸钴、硫酸钐和硫酸亚锡。
所述碳纳米管为多壁管，其长径比为5～50：1。
实施例2
一种高能效胶体蓄电池，包括复合型高能效电解液，所述电解液包括如下重量百分比的原料：
硫酸40%、有机硅乳液5%、非离子表面活性剂0.1%、粒径为5～50nm的纳米蒙脱土0.5%、稳定剂0.05%、复合金属盐5%、碳纳米管1.5%、余量为去离子水；其中，
所述有机硅乳液的固含量为30～50%；
所述稳定剂包括质量比为1：2的聚丙烯酸钾和羧甲基纤维素钠。
所述复合金属盐包括质量比为1：1：1：0.5：0.5：1的硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁、硫酸钴、硫酸钐和硫酸亚锡。
所述碳纳米管为多壁管，其长径比为5～50：1。
上述一种高能效胶体蓄电池电解液的制备方法为：
（1）将配方量的硫酸溶于去离子水中，然后向其中加入配方量的纳米蒙脱土0.5%、稳定剂、复合金属盐和碳纳米管，混合搅拌均匀；
（2）将有机硅乳液和非离子表面活性剂按配方量搅拌混匀；
（3）将步骤（2）中的混合物加入步骤（1）中，在2500～5000r/min的转速下高速搅拌混合1～3min；
（4）将步骤（3）中搅拌所得的混合物静置4～6小时后作为电解液灌装使用。
上述胶体铅酸蓄电池在深度放电98%后，充电4h，再深度放电98% 后，再充电4h，在电池过放7V后，仍可正常使用。如此循环100 次，复合型电解质无水化分层现象，电池的电压和放电容量仍较好。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种高能效胶体蓄电池，其特征在于，包括复合型高能效电解液，所述电解液包括如下重量百分比的原料：
硫酸30～40%、有机硅乳液1～5%、非离子表面活性剂0.05～0.1%、纳米蒙脱土0.1～0.5%、稳定剂0.01～0.05%、复合金属盐0.5～5%、碳纳米管0.5～1.5%、余量为去离子水。
2.根据权利要求1所述的高能效胶体蓄电池，其特征在于，所述有机硅乳液的固含量为30～50%。
3.根据权利要求1所述的高能效胶体蓄电池，其特征在于，所述纳米蒙脱土的粒径为5～50nm。
4.根据权利要求1所述的高能效胶体蓄电池，其特征在于，所述稳定剂包括质量比为1：1～2的聚丙烯酸钾和羧甲基纤维素钠。
5.根据权利要求1所述的高能效胶体蓄电池，其特征在于，所述复合金属盐包括硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁、硫酸钴、硫酸钐和硫酸亚锡。
6.根据权利要求5所述的高能效胶体蓄电池，其特征在于，所述硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁、硫酸钴、硫酸钐和硫酸亚锡的质量比为1：1：1：0.5：0.5：1相同。
7.根据权利要求1所述的高能效胶体蓄电池，其特征在于，所述碳纳米管为多壁管，其长径比为5～50：1。
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