CN108695562A - 一种铅酸蓄电池电解质的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铅酸蓄电池电解质的制备方法，本发明工艺简单，利于应用，成本较低，具有较强的保水能力和良好的流动调节性，能够有效减少电池使用过程中电解液水分的流失，从而提高铅酸蓄电池的循环寿命；本发明通过合理的制备工艺，使得电解质形成晶胶体状，不析水、不漏酸，且电池容量大、内阻小、耐高低温环境性能优异，具有良好的重放电性能，使用安全，有效提高了铅酸胶体蓄电池的使用寿命和使用安全性能。

Description

一种铅酸蓄电池电解质的制备方法
技术领域
本发明涉及电池材料领域，具体涉及一种铅酸蓄电池电解质的制备方法。
背景技术
蓄电池是1859年由普兰特(Plante)发明的，至今已有一百多年的历史。铅酸蓄电池自发明后，在化学电源中一直占有绝对优势。这是因为其价格低廉、原材料易于获得，使用上有充分的可靠性，适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点。铅酸蓄电池是目前化学电源中产量最大，应用最广的二次电池，但铅酸蓄电池接通电路放电时，电子由阳极(负极板)释放，形成的Pb2+离子立即与SO42-离子反应，在电极表面上沉积成难溶解的硫酸盐。
铅酸蓄电池以其经济性在动力、通讯、电力等领域得到了广泛的应用。尤其是胶体铅酸蓄电池在结构上能够做到密封，在充放电时没有酸雾的发生，使用也更加方便。铅酸胶体蓄电池的电解质呈胶体状态，是一种性能更为优异的富液式密封蓄电池，是影响胶体蓄电池容量和循环寿命的关键因素。目前，胶体铅酸蓄电池的电解液主要是由一定量的硅溶胶或气相 SiO2分散在硫酸中形成的胶体。前者制备的电解质存在稳定性差、触变性不佳、易水化、易龟裂等缺点；后者成本较高，电解液的性能很大程度上取决于气相 SiO2的利用程度，而且用这种胶体灌注的蓄电池易出现电池容量低、内阻大、胶体易水化等问题。
发明内容
本发明提供一种铅酸蓄电池电解质的制备方法，本发明工艺简单，利于应用，成本较低，具有较强的保水能力和良好的流动调节性，能够有效减少电池使用过程中电解液水分的流失，从而提高铅酸蓄电池的循环寿命；本发明通过合理的制备工艺，使得电解质形成晶胶体状，不析水、不漏酸，且电池容量大、内阻小、耐高低温环境性能优异，具有良好的重放电性能，使用安全，有效提高了铅酸胶体蓄电池的使用寿命和使用安全性能。
为了实现上述目的，本发明提供一种铅酸蓄电池电解质的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）制备胶液
将100-150重量份的去离子水加热至60-80℃；
将20-30重量份的氢氧化钾加入去离子水中，一边加氢氧化钾一边搅拌，至少用15min搅拌成浆料；
将100-150重量份硅粉在5-10min内顺序且缓慢地加入到浆料中，仍采用一边添加一边搅拌工艺，混合成SiO2KOH浆料；
用4只容器分别盛装已加热的100重量份去离子水，待用；
在上述4只容器中分别放置15-20重量份的硫酸钴、硫酸镁、硫酸铝、锡酸钠，待溶解后搅拌成溶液；
将4只容器刚调匀的溶液加入到SiO2KOH浆料中，一边加一边搅拌，搅拌至少20min；
搅拌均匀的胶液冷却至常温，备用；
（2）配料
电解质由下列重量份原料组成：
浓度为98％的浓硫酸 25- 30
去离子水 45- 50
上述胶液 12-15
聚丙烯酰胺 0.5-1
炭黑 0.5- 0.7
超细玻璃纤维 0.3-0.5
硫酸钴 1.3-1.5
（3）制成电解质
配方量的浓硫酸和适量的去离子水混合，搅拌混合至温度降至室温后，向其中加入配方量的炭黑和硫酸钴，搅拌混合均匀；
液继续搅拌10-12min，并在搅拌状态下向其中加入配方量的所述胶液，搅拌混合均匀后，电解5-8min，得到电解后的混合物；
将配方量的聚丙烯酰胺加入余下的去离子水中，在75-85℃下搅拌溶解成水溶液；
将得到的水溶液经多次冷冻溶解后，用高速剪切机在35-40℃下，以50-80次/min剪切速率剪切5-8min，使之成为凝胶体；
将所述电解后的混合物和所述剪切后的凝胶体和配方量的超细玻璃纤维高速搅拌混合后，静置得到晶胶体状电解质。
本发明具有如下优点和显著效果：
（1）本发明工艺简单，利于应用，成本较低，具有较强的保水能力和良好的流动调节性，能够有效减少电池使用过程中电解液水分的流失，从而提高铅酸蓄电池的循环寿命。
（2）本发明通过合理的制备工艺，使得电解质形成晶胶体状，不析水、不漏酸，且电池容量大、内阻小、耐高低温环境性能优异，具有良好的重放电性能，使用安全，有效提高了铅酸胶体蓄电池的使用寿命和使用安全性能。
具体实施方式
实施例一
将100-150重量份的去离子水加热至60℃；将20重量份的氢氧化钾加入去离子水中，一边加氢氧化钾一边搅拌，至少用15min搅拌成浆料。
将100重量份硅粉在5min内顺序且缓慢地加入到浆料中，仍采用一边添加一边搅拌工艺，混合成SiO2KOH浆料；用4只容器分别盛装已加热的100重量份去离子水，待用；在上述4只容器中分别放置15重量份的硫酸钴、硫酸镁、硫酸铝、锡酸钠，待溶解后搅拌成溶液；将4只容器刚调匀的溶液加入到SiO2KOH浆料中，一边加一边搅拌，搅拌至少20min；搅拌均匀的胶液冷却至常温，备用。
电解质由下列重量份原料组成：
浓度为98％的浓硫酸 25
去离子水 45
上述胶液 12
聚丙烯酰胺 0.5
炭黑 0.5
超细玻璃纤维 0.3
硫酸钴 1.3。
配方量的浓硫酸和适量的去离子水混合，搅拌混合至温度降至室温后，向其中加入配方量的炭黑和硫酸钴，搅拌混合均匀；液继续搅拌10min，并在搅拌状态下向其中加入配方量的所述胶液，搅拌混合均匀后，电解5min，得到电解后的混合物；将配方量的聚丙烯酰胺加入余下的去离子水中，在75℃下搅拌溶解成水溶液；将得到的水溶液经多次冷冻溶解后，用高速剪切机在35℃下，以50次/min剪切速率剪切5min，使之成为凝胶体；将所述电解后的混合物和所述剪切后的凝胶体和配方量的超细玻璃纤维高速搅拌混合后，静置得到晶胶体状电解质。
实施例二
将150重量份的去离子水加热至80℃；将30重量份的氢氧化钾加入去离子水中，一边加氢氧化钾一边搅拌，至少用15min搅拌成浆料。
电解质由下列重量份原料组成：
浓度为98％的浓硫酸 30
去离子水 50
上述胶液 15
聚丙烯酰胺 1
炭黑 0.7
超细玻璃纤维 0.5
硫酸钴 1.5。
配方量的浓硫酸和适量的去离子水混合，搅拌混合至温度降至室温后，向其中加入配方量的炭黑和硫酸钴，搅拌混合均匀；液继续搅拌12min，并在搅拌状态下向其中加入配方量的所述胶液，搅拌混合均匀后，电解8min，得到电解后的混合物；将配方量的聚丙烯酰胺加入余下的去离子水中，在85℃下搅拌溶解成水溶液；将得到的水溶液经多次冷冻溶解后，用高速剪切机在40℃下，以80次/min剪切速率剪切8min，使之成为凝胶体；将所述电解后的混合物和所述剪切后的凝胶体和配方量的超细玻璃纤维高速搅拌混合后，静置得到晶胶体状电解质。

Claims (1)

1.一种铅酸蓄电池电解质的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）制备胶液
将100-150重量份的去离子水加热至60-80℃；
将20-30重量份的氢氧化钾加入去离子水中，一边加氢氧化钾一边搅拌，至少用15min搅拌成浆料；
将100-150重量份硅粉在5-10min内顺序且缓慢地加入到浆料中，仍采用一边添加一边搅拌工艺，混合成SiO2KOH浆料；
用4只容器分别盛装已加热的100重量份去离子水，待用；
在上述4只容器中分别放置15-20重量份的硫酸钴、硫酸镁、硫酸铝、锡酸钠，待溶解后搅拌成溶液；
将4只容器刚调匀的溶液加入到SiO2KOH浆料中，一边加一边搅拌，搅拌至少20min；
搅拌均匀的胶液冷却至常温，备用；
（2）配料
电解质由下列重量份原料组成：
浓度为98％的浓硫酸 25- 30
去离子水 45- 50
上述胶液 12-15
聚丙烯酰胺 0.5-1
炭黑 0.5- 0.7
超细玻璃纤维 0.3-0.5
硫酸钴 1.3-1.5
（3）制成电解质
配方量的浓硫酸和适量的去离子水混合，搅拌混合至温度降至室温后，向其中加入配方量的炭黑和硫酸钴，搅拌混合均匀；
液继续搅拌10-12min，并在搅拌状态下向其中加入配方量的所述胶液，搅拌混合均匀后，电解5-8min，得到电解后的混合物；
将配方量的聚丙烯酰胺加入余下的去离子水中，在75-85℃下搅拌溶解成水溶液；
将得到的水溶液经多次冷冻溶解后，用高速剪切机在35-40℃下，以50-80次/min剪切速率剪切5-8min，使之成为凝胶体；
将所述电解后的混合物和所述剪切后的凝胶体和配方量的超细玻璃纤维高速搅拌混合后，静置得到晶胶体状电解质。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106785089A (zh) * 2016-12-28 2017-05-31 双登集团股份有限公司 阀控式铅酸蓄电池用胶体电解液组分及制备方法
CN106785086A (zh) * 2016-12-02 2017-05-31 常熟市万隆电源技术研发有限公司 一种铅酸胶体蓄电池电解质的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106785086A (zh) * 2016-12-02 2017-05-31 常熟市万隆电源技术研发有限公司 一种铅酸胶体蓄电池电解质的制备方法
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