[发明专利]一种胶体蓄电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于技术领域，具体是指一种胶体蓄电池的制备方法。

背景技术

胶体铅酸蓄电池是对液态电解质的普通铅酸蓄电池的改进，用胶体电解液代换了硫酸电解液，在安全性、蓄电量、放电性能和使用寿命等方面较普通电池有所改善。胶体铅酸蓄电池的性能优于阀控密封铅酸蓄电池，胶体铅酸蓄电池具有使用性能稳定，可靠性高，使用寿命长，对环境温度的适应能力（高、低温）强，承受长时间放电能力、循环放电能力、深度放电及大电流放电能力强，有过充电及过放电自我保护等优点。用于电动自行车的国产胶体铅酸蓄电池是在AGM隔板中通过真空灌注，把硅胶和硫酸溶液灌到蓄电池正、负极板之间。胶体铅酸蓄电池在使用初期无法进行氧循环，这是因为胶体把正、负极板都包围起来了，正极板上面产生的氧气无法扩散到负极板，无法实现与负极板上的活性物质铅还原，只能由排气阀排出，与富液式蓄电池一致。胶体铅酸蓄电池使用一段时间后胶体开始干裂和收缩，产生裂缝，氧气通过裂缝直接到负极板进行氧循环。排气阀就不再经常开启，胶体铅酸蓄电池接近于密封工作，失水很少。所以针对电动自行车蓄电池主要失效是失水机理，采用胶体铅酸蓄电池可获得非常好的效果。胶体电解质是通过在电解液中加入凝胶剂将硫酸电解液凝固成胶状物质，通常胶体电解液中还加有胶体稳定剂和增容剂，有些胶体配方中还加有延缓胶体凝固和延缓剂，以便于胶体加注。胶体蓄电池凝胶剂为气相二氧化硅，气相法二氧化硅是一种高纯度白色无味的纳米粉体材料，具有增稠、抗结块、控制体系流变和触变等作用，除传统的应用外，近几年在胶体蓄电池中得到了广泛的应用。气相法二氧化硅是硅的卤化物在氢氧火焰中高温水解生成的纳米级白色粉末，俗称气相法白炭黑，它是一种无定形二氧化硅产品，原生粒径在7～40nm 之间，聚集体粒径约为200—500纳米，比表面积100～400m2/g，纯度高，SiO2含量不小于99.8%。表面未处理的气相二氧化硅聚集体是含有多种硅羟基，一是孤立的、未受干扰的自由羟基；二是连生、彼此形成氢键的键合硅羟基。表面未处理的气相法白炭黑聚集体是含有多个-OH的集合体，它们在液体体系中极易形成均匀的三维网状结构(氢键)。这种三维网状结构(氢键)有外力(剪切力、电场力等)时会破坏，介质变稀，粘度下降，外力一旦消失，三维结构(氢键)会自行恢复，粘度上升，即这种触变性是可逆的。

目前，硅溶胶应用于起动型蓄电池。随着应用范围的扩大, 对其使用性能出现了贬褒不一的评价。河南、北京、辽宁等地曾出现三起三落的“胶体蓄电池热” 。胶体蓄电池在我国之所以出现, 一是人们看到了发达国家已有较为理想的胶体蓄电池产品; 二是用户想减少传统蓄电池繁琐的日常维护, 减少溢酸腐蚀, 延长使用寿命; 三是电子科学的迅猛发展, 小型便携式电动器纷纷出现, 需用固体蓄电池作内电源供电。然而, 我国蓄电池结构尚未适应制造胶体蓄电池的需要, 又缺乏系统研究, 致使各部门提供使用的胶体蓄电池性能差异较大, 与国外同类产品差距则更大。

因此，很有必要设计一种胶体蓄电池的制备方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种胶体蓄电池的制备方法。

本发明的内容包括：

一种胶体蓄电池的制备方法，包括如下步骤：

（1）配制胶体电解液

硅溶胶 1-3重量份，蒸馏水 2-3重量份；硫酸 4-7重量份；固体物质 5-7重量份；

（2）灌装

首先配制硫酸溶液, 将极板活性物质及所匹配的隔板孔完全由无胶硫酸电解液浸透, 然后用倾倒或其它方式将注人多余的电解液从电池槽倒出, 从而活性物质的孔隙及隔板的毛细活性孔内浸足了无胶相电解液； 第二步注入胶体电解液, 没有或仅有少量胶体渗透到已吸饱液体的隔板孔内, 这就大大减少了温度对极板活性物质的影响和胶体电解液的溢出；

（3）充、放电

将电池静放2 -3 h 后进行充电，充电电流开始时要小, 充电时间要延长, 以防止气泡产生过多, 使胶体电解液溢出。

本发明中，作为一种优选的技术方案，步骤（1）中所述固体物质硫酸亚锡和硫酸铁的混合物。

本发明中，作为一种优选的技术方案，硫酸亚锡和硫酸铁的重量比为1.4：1.3。

本发明中，作为一种优选的技术方案，步骤（2）中，硫酸溶液的浓度为15-17wt%。

本发明中，作为一种优选的技术方案，步骤（3）中，充电选用恒流法, 以便任意选择充电电流，放电采用电阻法, 用可变电阻调节放电电流。