[发明专利]铅酸蓄电池胶体电解液、其制备方法及铅酸蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，特别涉及一种铅酸蓄电池胶体电解液、其制备方法及铅酸蓄电池。

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。

铅酸蓄电池的五大组成部分为正极、负极、隔膜、电解液和电池外壳，其中电解液是影响电池性能的主要因素之一。对于阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)而言，电解液可分为传统电解液和胶体电解液。传统电解液用于采用玻璃纤维隔膜的阀控式密封铅酸蓄电池(AGM型电池)中，其被贮存在玻璃纤维隔膜之中，通过10％的隔膜孔隙将正极生成的氧送达到负极，使负极吸收氧；而胶体电解液用于胶体阀控式密封铅酸蓄电池(胶体电池)中，其为硅溶胶物质，灌注电池时，硅溶胶物质转变成硅凝胶物质，电解液被电池内的硅凝胶形成的三维多孔网状结构包藏其间，当电池骨架进一步收缩，凝胶出现裂缝并贯穿于正负极板之间，给正极析出的氧提供了到达负极的通道，从而实现电池作用。为了进一步改进VRLA的性能，目前用于胶体电池的胶体电解液的研究备受关注。

现有技术公开了多种铅酸蓄电池胶体电解液，如申请公布号为CN101740818A的中国专利文献公开了一种铅酸蓄电池胶体电解液，其由以下重量百分比的组分组成：30％～45％的硫酸、0.1％～0.98％的二氧化硅、0.2％～1.8％的硫酸钠、0.0019％～0.15％的聚丙烯酰胺、0.001％～0.05％的聚丙烯酸钠、0.0001％～0.2％的钼酸钠、0.0001％～0.2％的钼酸钙、0.0001％～0.2％的钼酸镁、0.0001％～0.2％的钨酸钠和0.1％～0.8％的硫酸钾，余量为去离子水。该铅酸蓄电池胶体电解液包含作为稳定剂的钼酸钠、钼酸钙、钼酸镁和钨酸钠，使铅酸蓄电池的整体充电接受能力得到提高，延长了铅酸蓄电池的充放电循环寿命，但是因电池长期使用而使电解液失水等问题仍较为严重，使其循环次数仅提高为280次～320次，因而铅酸蓄电池的循环寿命仍有待进一步提高。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种铅酸蓄电池胶体电解液及其制备方法，本发明提供的铅酸蓄电池胶体电解液能够显著提高铅酸蓄电池的循环寿命，工艺简单，利于应用。

本发明提供一种铅酸蓄电池胶体电解液，包含：

40wt％～47wt％的硫酸；

0.8wt％～1wt％的纳米二氧化硅；

0.1wt％～0.5wt％的羟乙基纤维素；

0.1wt％～0.5wt％的硫酸铵；

0.1wt％～0.5wt％的磷酸；

余量为水。

优选的，所述羟乙基纤维素的含量为0.2wt％～0.4wt％。

优选的，所述羟乙基纤维素的含量为0.25wt％～0.3wt％。

优选的，所述纳米二氧化硅的含量为0.85wt％～0.9wt％。

优选的，所述硫酸铵的含量为0.2wt％～0.4wt％。

优选的，所述磷酸的含量为0.2wt％～0.4wt％。

优选的，所述硫酸的含量为42wt％～45wt％。

本发明提供一种铅酸蓄电池胶体电解液的制备方法，包括：

将40wt％～47wt％的硫酸、0.8wt％～1wt％的纳米二氧化硅、0.1wt％～0.5wt％的羟乙基纤维素、0.1wt％～0.5wt％的硫酸铵、0.1wt％～0.5wt％的磷酸和水混合，得到铅酸蓄电池胶体电解液。

优选的，所述制备方法具体为：

将0.1wt％～0.5wt％的羟乙基纤维素、0.1wt％～0.5wt％的硫酸铵、0.1wt％～0.5wt％的磷酸和水混合，得到第一混合溶液；

将40wt％～47wt％的硫酸与所述第一混合溶液混合，得到第二混合溶液；

将0.8wt％～1wt％的纳米二氧化硅与水混合，得到悬浮液；

将所述悬浮液与所述第二混合溶液混合，得到铅酸蓄电池胶体电解液。

本发明还提供一种铅酸蓄电池，包含上述的铅酸蓄电池胶体电解液或按照上述的铅酸蓄电池胶体电解液的制备方法制备的铅酸蓄电池胶体电解液。