[发明专利]一种新型硅酸盐电解液蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种蓄电池，尤其涉及一种新型硅酸盐电解液蓄电池。

背景技术

铅蓄电池自问世以来，由于其电动电势高、内阻小、使用性能可靠、价格低廉而得到了广泛应用。但目前市场上的传统铅酸蓄电池，极板多采用铅、汞、镉合金，电解液为稀硫酸溶液，通常在使用期间由于电解液的硫酸盐化，使得蓄电池性能差、寿命短，并且使用过程中比能量低，电池自放电大，低温环境容量骤减，失水严重，同时有可能析氢闪爆，安全性能差。同时，为了防止蓄电池极板的硫化要经常进行维护，从而导致酸腐蚀、酸雾污染，并且极板硫化后产生的汞、镉毒污染可造成人员和环境的不可逆损害，同时由于废弃的电解液不易回收，其中的硫酸铅等会对土壤、水体环境造成极大的污染和破坏。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种绿色环保、性能优良的新型硅酸盐电解液蓄电池。

为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种新型硅酸盐电解液蓄电池，包括正极、负极、隔离层和电解液，其中电解液由硫酸、磷酸铵、二氧化硅、过硫酸铵、硫酸钠、硫酸钾、聚丙烯酰胺、分散剂、稳定剂和催化剂组成，余量为去离子水，其中所述催化剂为碱式盐、硅烷和硅油中的至少一种。

进一步，所述硅酸盐电解液各组分重量百分比为：硫酸20-45%，磷酸铵1-2%，二氧化硅10-15%，过硫酸铵2-3%，硫酸钠1-1.5%，硫酸钾1-1.5%，聚丙烯酰胺1-2%，分散剂1-2%，稳定剂2-3%，催化剂3-5%，余量为去离子水。

进一步，所述碱式盐为金属钠、钾的碱式盐中的至少一种。

进一步，所述分散剂为丙三醇、聚乙烯醇和脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）中的至少一种。

进一步，所述稳定剂为羧甲基纤维素钠和香兰素中的至少一种。

进一步，所述硅酸盐电解液的制备方法为：

a)   二氧化硅加去离子水高速搅拌分散，加入稀硫酸混合搅拌反应；

b)  加入磷酸铵、过硫酸铵和硫酸钾，混合搅拌反应；

c)  加入聚丙烯酰胺、分散剂、稳定剂和催化剂，在常温常压密封环境下搅拌，催化反应12－24小时；

d)  催化完成后，将混合液磁化处理，得到产品。

进一步，所述磁化强度为8000-10000高斯。

进一步，所述磁化时间为10-20秒。

进一步，所述二氧化硅为纳米气相二氧化硅。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）本发明的新型硅酸盐电解液蓄电池，不含汞、镉等物质，同时采用的是一种绿色环保型电解液，该电解液属于非强酸性质，不腐蚀极板，废弃后的电解液中的“酸根离子”大部分被“催化剂”中和、吸附，呈弱酸半固态颗粒状，不会污染环境，可直接废弃，而且其中所含的“氮、磷、钾”成分为高质量复合化肥，可肥沃土地，同时还可增加土壤氧含量，由此电解液制成的蓄电池无论在使用中还是废弃后，都不会污染环境，发展和应用前景广阔；

2）本发明的新型硅酸盐电解液蓄电池性能良好，无充放电记忆效应，析氢电位高，析气微弱，失水极少；对极板腐蚀轻微，可极板活性物质脱落，并可阻止板栅与活性物质电阻层的产生，避免极化产生；充电接受能力强，蓄电池的自放电小，从而大大提高了蓄电池的使用寿命；

3）本发明的新型硅酸盐电解液蓄电池采用的电解液为表面亚胶体，分散、流动性好，容易灌注，在蓄电池中化成后为糊状，可任意方向放置，使用安全方便。

附图说明

图1是本发明蓄电池的使用寿命曲线图；

图2是本发明蓄电池的小时率曲线图；

图3是本发明蓄电池的自放电曲线；

图4是本发明蓄电池与传统同类蓄电池的性能对照表。

具体实施方式

一种新型硅酸盐电解液蓄电池，包括正极、负极、隔离层和电解液，其中电解液由硫酸、磷酸铵、二氧化硅、过硫酸铵、硫酸钠、硫酸钾、聚丙烯酰胺、分散剂、稳定剂和催化剂组成，余量为去离子水，其中所述催化剂为碱式盐、硅烷和硅油中的至少一种。

进一步，所述硅酸盐电解液各组分重量百分比为：硫酸20-45%，磷酸铵1-2%，二氧化硅10-15%，过硫酸铵2-3%，硫酸钠1-1.5%，硫酸钾1-1.5%，聚丙烯酰胺1-2%，分散剂1-2%，稳定剂2-3%，催化剂3-5%，余量为去离子水。

进一步，所述碱式盐为金属钠、钾的碱式盐中的至少一种。

进一步，所述分散剂为丙三醇、聚乙烯醇和脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）中的至少一种。

进一步，所述稳定剂为羧甲基纤维素钠和香兰素中的至少一种。