[发明专利]一种铅酸蓄电池胶体酸的配制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种铅酸蓄电池胶体酸的配制方法及装置，属于蓄电池行业。

背景技术

蓄电池采用胶体电解液，胶体电解液中含有纳米级SiO₂和CMC，具有较强的吸附电解液的功能，并且对极板和隔板都有较强的粘附能力，能更好地加强其对电解液和极板的“桥梁”作用，防止电解液分层，在极板中可以形成硅酸盐，可以在充电时溶解形成较富余的铅离子，有利于提高充电接受能力，防止不可逆的硫酸盐化，增强储存性能，水分不易挥发，从而提高电池寿命。专利号为ZL200510060856.9的专利公开了一种铅酸蓄电池胶体电解液。该发明公开了一种铅酸蓄电池胶体电解液，其组分由纳米级二氧化硅(SiO₂) ，羧甲基纤维素钠盐(CMC) 、硫酸亚锡( SnS0₄)、硫酸(H₂SO₄)以及水组成。该胶体电解液提高充电接受能力，提高蓄电池容量，保证蓄电池一致性，并减少失水量，保护极板，以大大提高蓄电池的循环寿命。

目前，一般的含SiO₂和CMC胶体电解液的配制工艺，参见图1： SiO₂加H₂O在二氧化硅搅拌桶1内搅拌为二氧化硅水溶液； CMC加H₂O在CMC搅拌桶3内搅拌为CMC水溶液；配置好的二氧化硅水溶液经管道自流到浓体胶搅拌桶2，配置好的CMC水溶液经管道自流到浓体胶搅拌桶2，然后二氧化硅水溶液与CMC水溶液在浓体胶搅拌桶2搅拌后呈浆糊形状，即为浓胶体。浓胶体的流动性很差，不能用管道输送，只能用多个小桶4存放。把配制好的浓胶体用多个小桶4盛装起，待用。将1.84g/cm3的浓硫酸加水就在配酸罐5中和变为1.285g/cm3的稀硫酸；将稀硫酸1.285g/cm3用第一耐酸泵6打到胶体酸搅拌桶7，然后将小桶4内的浓胶体也加在胶体酸搅拌桶7内，搅拌，变成1.255g/cm3铅酸蓄电池胶体酸就可以电池化成使用。电池加酸前是先把1.255g/cm3胶体酸用第二耐酸泵8抽到加酸机10自带的加酸机搅拌桶9内，加酸机搅拌桶9一边搅拌一边供加酸机10使用。

二氧化硅搅拌桶1、浓体胶搅拌桶2、CMC搅拌桶3、胶体酸搅拌桶7、和加酸机搅拌桶9均设置有搅拌装置：二氧化硅搅拌桶1和CMC搅拌桶3为固体与液体中和需高速搅拌器，2000转/分钟；浓体胶搅拌桶2是有粘度的两种液体中和，阻力较大只能用中速，1200转/分钟；胶体酸搅拌桶7是稀酸与少部分浓胶体搅拌，采用600转/分钟；加酸机搅拌桶9通过管道和加酸机10连接 ，避免使用过程中分层，60转/分钟。高位到低位采用自流方式，低位到高位采用耐酸泵：二氧化硅搅拌桶1和CMC搅拌桶3为高位桶，配好的溶液自流到低位桶浓体胶搅拌桶2内；浓体胶搅拌桶2自流到小桶4内；配酸罐5是浓硫酸与水中和，为了安全而放置在低位，所以配酸罐5到胶体酸搅拌桶7需耐酸泵，胶体酸搅拌桶7到加酸机搅拌桶9也需耐酸泵。

缺点：此配置方法复杂，靠人工将浓胶体盛装在小桶内储存起来，要使用时再搬运到搅拌桶旁倒入搅拌桶，由于是人工操作，配制的电解液胶体的比例不稳定，电解液密度偏差大；此传统的配置工艺在电池化成过程中SiO₂很容易沉淀，堵塞酸液与极板上的铅膏反应，内部温度高，造成电池寿命差，电池一致性差，电池化成过程中高温严重时损坏电池。

发明内容：

    综上所述，为了解决上述问题，本发明提供了一种方法简单，配制全过程均为管道输送的一种铅酸蓄电池胶体酸的配制方法及装置。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：

一种铅酸蓄电池胶体酸的配制方法，该方法包括以下步骤：

第一步、配制二氧化硅水溶液，将纳米级的SiO₂和H₂O按重量比例SiO₂：H₂O=1~2:13~15.5配制二氧化硅水溶液；

第二步、配制CMC水溶液，将CMC和H₂O按重量比例CMC：H₂O=1~2:10~13配置CMC水溶液；

第三步、先将水放入配酸装置，然后将CMC水溶液加到配酸装置中，再将1.84g/cm3浓硫酸缓慢加入，最后加入二氧化硅水溶液，调整终密度为1.255±0.015g/cm3，即配成铅酸蓄电池胶体酸。