[发明专利]一种铅酸蓄电池纳米胶体电解液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池电解液及其制备方法，特别涉及一种铅酸蓄电池纳米胶体电解液及其制备方法。

背景技术

铅酸蓄电池由法国人普兰特创制，至今已有150年，目前蓄电池其应用领域非常广泛，例如起动用蓄电池，广泛用于汽车的起动、照明、点火；固定用蓄电池作为备用电源，广泛用于邮电、电站、医院等处；助力车用蓄电池，是中国的特色产品，现在的用量跃居第二位；至于更广泛的用途，不胜枚举。为满足各种需求，蓄电池的制作技术仍在不断地创新。

传统蓄电池内的电解液是硫酸，使用中会产生酸雾，对环境和设备有一定的污染，电解液存在浓差极化和电解液分层，造成上下密度差，导致极板下部腐蚀会更快，失水也快，电池性能下降快，电池寿命缩短。

发明内容

为解决铅酸蓄电池失水快，电解液分层，电池寿命短，污染环境的问题，本发明提供了一种铅酸蓄电池用的纳米胶体电解液。

一种铅酸蓄电池纳米胶体电解液，由以下组分按照重量份混合配制而成：

硫酸950

纳米气相二氧化硅6~8

硫酸钾6~10

聚丙烯酰胺0.01~0.08

氢氧化钠0.005~0.02

其中的纳米气相二氧化硅先与水混合后再与上述组分混合，两者混合比为1:6-8；所述硫酸溶液浓度为47-52%。

所述纳米气相二氧化硅比表面积是180~220g/m²，呈粉末状，是一种良好的凝胶剂。

所述的铅酸蓄电池纳米胶体电解液的制备方法，包括以下步骤：将纳米气相二氧化硅、纯水混合后，先加入氢氧化钠混合，再依次加入硫酸钾，聚丙烯酰胺，硫酸混合均匀得到纳米胶体电解液。

进一步的，用真空泵吸取纳米气相二氧化硅与纯水混合，并以4800r/min速度剪切搅拌混合30min，再添加氢氧化钠，得到溶液A;

再向溶液A中、依次加入硫酸钾、聚丙烯酰胺、硫酸，以3000r/min的速度搅拌30min，得到纳米胶体电解液。

本发明采用将气相二氧化硅与去离子水混合得到胶体电解液，再添加少量氢氧化钠，用于减慢胶体电解液凝胶速度，可提高电解液稳定性，增加储存周期，将上述步骤得到的溶液再加入粉末状固体硫酸钾作为导电剂，聚丙烯酰胺作为胶体稳定剂，其对胶体电解液的分散起稳定作用，最后加入硫酸，制备得到的铅酸蓄电池纳米胶体电解液稳定性高，电池循环使用寿命延长，并且采用胶体电解液也解决了酸雾对环境和设备的污染问题。

具体实施方式

实施例一

在一个不锈钢容器中，先注入450kg的纯水，称取70kg比表面积是180~220g/m²的纳米气相二氧化硅，将真空泵的一个吸料管插入二氧化硅包装袋内，打开真空泵，开始吸取二氧化硅，接着打开搅拌机，调转速为4800r/min开始剪切搅拌。当吸完二氧化硅后，继续搅拌30min，结束后添加5g氢氧化钠，得到溶液A。

分别称取溶液A50kg，硫酸钾6kg，聚丙烯酰胺0.01kg，依次放入塑料容器中，接着放入950kg硫酸，混合后开启搅拌机以3000r/min搅拌30min，用水或酸调整密度1.345g/cm³(25℃)，纳米胶体电解液制备完成。在本实施例中，硫酸溶液浓度为48%。

实施例二

在一个不锈钢容器中，先注入500kg的纯水。称取80kg比表面积是180~220g/m²的纳米气相二氧化硅，将真空泵的一个吸料管插入二氧化硅包装袋内，打开真空泵，开始吸取二氧化硅，接着打开搅拌机，调转速为4800r/min开始剪切搅拌。当吸完二氧化硅，继续搅拌30min，结束后添加10g氢氧化钠，得到溶液A。

分别准确称取溶液A50kg，硫酸钾8kg，聚丙烯酰胺0.05kg，依次放入塑料容器中，接着放入950kg硫酸，混合后开启搅拌机以3000r/min搅拌30min，用水或酸调整密度1.345g/cm³(25℃)，纳米胶体电解液制备完成。在本实施例中，硫酸溶液浓度为50%。

实施例三