CN106856249B - 一种以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法。首先称取二氧化硅、硫酸钠和硫酸亚锡，将三者加入水中进行剪切分散，得到含有硫酸钠和硫酸亚锡的二氧化硅悬浮液；然后称取硫酸溶液，加入阿拉伯胶进行剪切分散，得到阿拉伯胶硫酸溶液；最后将所得二氧化硅悬浮液和阿拉伯胶硫酸溶液进行剪切混合，混合后得到本发明产品二氧化硅/硫酸胶体电解液。本发明制备得到的二氧化硅/硫酸胶体电解液电解液性能稳定、凝胶时间较长，有利于电解液的注入。

Description

一种以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法
技术领域
本发明涉及蓄电池电解液技术领域，具体涉及一种以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法。
背景技术
铅酸蓄电池自1958年被发明以来，至今已有一百多年的历史。铅酸蓄电池具有结构简单、性能可靠、使用方便、原料易得和价格便宜等优点，被广泛应用于交通运输、通讯和国防等国民经济中的众多领域，已成为社会生产和人类生活中不可缺少的能源产品。
铅酸蓄电池一直被广泛地应用到各个领域，尤其是电信领域、备用电源、储能电源和动力用途等，但是传统的铅酸蓄电池也存在早期容量衰减、使用寿命短等系列问题。
目前，传统的铅酸蓄电池采用硫酸作为电解液，生产过程中会发生极板的硫酸盐化，同时自放电大，低温性能差，寿命短。基于胶体电解液的铅酸蓄电池，由于电解液程凝胶状，不流动，可有效防止分层和活性物质脱落，并可有效抑制极板的硫酸盐化，提高电池的免维护性能，延长电池寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法。本发明操作简单、工艺步骤可控，通过本发明方法制备的胶体电解液性能稳定，二氧化硅颗粒分布均匀，凝胶时间较长，有利于电解液的注入。
为了解决上述问题，本发明采取的技术方案是：
本发明提供一种以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法，所述制备方法包括以下步骤：
a、二氧化硅悬浮液的制备：称取二氧化硅、硫酸钠和硫酸亚锡，将三者加入水中进行剪切分散，得到含有硫酸钠和硫酸亚锡的二氧化硅悬浮液；
所述硫酸钠、硫酸亚锡和二氧化硅三者之间的质量比为1:1:5～10（所述硫酸钠、硫酸亚锡和二氧化硅三者之间的质量比优选为1:1:8），所述二氧化硅与水二者之间的质量比1:40～65；
b、阿拉伯胶硫酸溶液的制备：称取硫酸溶液，然后加入阿拉伯胶进行剪切分散，得到阿拉伯胶硫酸溶液；所述阿拉伯胶与硫酸溶液二者之间的质量比为1:105～188；
c、将步骤a得到的含有硫酸钠和硫酸亚锡的二氧化硅悬浮液和步骤b得到的阿拉伯胶硫酸溶液进行剪切混合，所述二氧化硅悬浮液与阿拉伯胶硫酸溶液二者之间的质量比为1:1～5（所述二氧化硅悬浮液与阿拉伯胶硫酸溶液二者之间的质量比优选为1:3），混合后得到二氧化硅/硫酸胶体电解液。
根据上述的以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法，步骤b中所述硫酸溶液的质量百分浓度为48.5～53.5%。
根据上述的以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法，步骤c所得到的二氧化硅/硫酸胶体电解液中二氧化硅的质量百分比为0.4～0.6%。
根据上述的以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法，步骤c所得到的二氧化硅/硫酸胶体电解液中硫酸的质量百分比为36.0～40.0%。
根据上述的以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法，步骤c所得到的二氧化硅/硫酸胶体电解液中阿拉伯胶的质量百分比为0.4～0.7%。
本发明的积极有益效果：
1、本发明操作简单、工艺步骤可控，通过本发明方法制备的胶体电解液性能稳定，二氧化硅颗粒分布均匀，凝胶时间较长，有利于电解液的注入。
2、本发明采用阿拉伯胶作为稳定剂，硫酸钠、硫酸亚锡作为复合添加剂，二氧化硅饼料作为凝胶剂，稀硫酸作为电解液，先将二氧化硅与硫酸钠和硫酸亚锡混合，然后将阿拉伯胶与硫酸溶液混合，最后将两种混合液混合均匀，便于生成分散均匀、性能稳定的胶体溶液，同时延长凝胶时间，有利于灌注。
具体实施方式：
以下结合实施例进一步阐述本发明，但并不限制本发明的内容。
实施例1：
本发明一种以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法，该制备方法的详细步骤如下：
a、二氧化硅悬浮液的制备：称取0.4g二氧化硅、0.05g硫酸钠和0.05g硫酸亚锡，将三者加入24.5g水中进行剪切分散，得到含有硫酸钠和硫酸亚锡的二氧化硅悬浮液25.0g；
b、阿拉伯胶硫酸溶液的制备：称取质量百分浓度48.5%的硫酸溶液74.3g，然后加入阿拉伯胶0.7g进行剪切分散，得到阿拉伯胶硫酸溶液75.0g；
c、将步骤a得到的含有硫酸钠和硫酸亚锡的二氧化硅悬浮液25.0g和步骤b得到的阿拉伯胶硫酸溶液75.0g进行剪切混合，混合后得到二氧化硅/硫酸胶体电解液100.0g。
本实施例所制备的二氧化硅/硫酸胶体电解液中，二氧化硅、硫酸和阿拉伯胶的质量百分比分别为0.4%、36.0%和0.7%。
实施例2：
本发明一种以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法，该制备方法的详细步骤如下：
a、二氧化硅悬浮液的制备：称取0.5g二氧化硅、0.06g硫酸钠和0.06g硫酸亚锡，将三者加入24.38g水中进行剪切分散，得到含有硫酸钠和硫酸亚锡的二氧化硅悬浮液25.0g；
b、阿拉伯胶硫酸溶液的制备：称取质量百分浓度51.0%的硫酸溶液74.5g，然后加入阿拉伯胶0.5g进行剪切分散，得到阿拉伯胶硫酸溶液75.0g；
c、将步骤a得到的含有硫酸钠和硫酸亚锡的二氧化硅悬浮液25.0g和步骤b得到的阿拉伯胶硫酸溶液75.0g进行剪切混合，混合后得到二氧化硅/硫酸胶体电解液100.0g。
本实施例所制备的二氧化硅/硫酸胶体电解液中，二氧化硅、硫酸和阿拉伯胶的质量百分比分别为0.5%、38.0%和0.5%。
实施例3：
本发明一种以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法，该制备方法的详细步骤如下：
a、二氧化硅悬浮液的制备：称取0.6g二氧化硅、0.075g硫酸钠和0.075g硫酸亚锡，将三者加入24.25g水中进行剪切分散，得到含有硫酸钠和硫酸亚锡的二氧化硅悬浮液25.0g；
b、阿拉伯胶硫酸溶液的制备：称取质量百分浓度53.5%的硫酸溶液74.6g，然后加入阿拉伯胶0.4g进行剪切分散，得到阿拉伯胶硫酸溶液75.0g；
c、将步骤a得到的含有硫酸钠和硫酸亚锡的二氧化硅悬浮液25.0g和步骤b得到的阿拉伯胶硫酸溶液75.0g进行剪切混合，混合后得到二氧化硅/硫酸胶体电解液100.0g。
本实施例所制备的二氧化硅/硫酸胶体电解液中，二氧化硅、硫酸和阿拉伯胶的质量百分比分别为0.6%、40.0%和0.4%。
将上述本发明实施例1、2和3中加阿拉伯胶稳定剂所得二氧化硅/硫酸胶体电解液和现有技术电解液（不加稳定剂）进行对比：加入电解液3～4h后观察二者是否出现凝胶情况；经观察，3～4h后本发明电解液没有出现成胶现象，而现有技术电解液出现了成胶现象。因此，本发明制备得到的二氧化硅/硫酸胶体电解液电解液性能稳定、凝胶时间较长，有利于电解液的注入。

Claims (5)

1.一种以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
a、二氧化硅悬浮液的制备：称取二氧化硅、硫酸钠和硫酸亚锡，将三者加入水中进行剪切分散，得到含有硫酸钠和硫酸亚锡的二氧化硅悬浮液；
所述硫酸钠、硫酸亚锡和二氧化硅三者之间的质量比为1:1:5～10，所述二氧化硅与水二者之间的质量比1:40～65；
b、阿拉伯胶硫酸溶液的制备：称取硫酸溶液，然后加入阿拉伯胶进行剪切分散，得到阿拉伯胶硫酸溶液；所述阿拉伯胶与硫酸溶液二者之间的质量比为1:105～188；
c、将步骤a得到的含有硫酸钠和硫酸亚锡的二氧化硅悬浮液和步骤b得到的阿拉伯胶硫酸溶液进行剪切混合，所述二氧化硅悬浮液与阿拉伯胶硫酸溶液二者之间的质量比为1:1～5，混合后得到二氧化硅/硫酸胶体电解液。
2.根据权利要求1所述的以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法，其特征在于：步骤b中所述硫酸溶液的质量百分浓度为48.5～53.5%。
3.根据权利要求1所述的以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法，其特征在于：步骤c所得到的二氧化硅/硫酸胶体电解液中二氧化硅的质量百分比为0.4～0.6%。
4.根据权利要求1所述的以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法，其特征在于：步骤c所得到的二氧化硅/硫酸胶体电解液中硫酸的质量百分比为36.0～40.0%。
5.根据权利要求1所述的以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法，其特征在于：步骤c所得到的二氧化硅/硫酸胶体电解液中阿拉伯胶的质量百分比为0.4～0.7%。
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