[实用新型]高容量胶体蓄电池

说明书

本实用新型涉及二次电池，更确切地说是胶体电解质铅酸蓄电池。

铅－酸蓄电池现在仍是目前世界上主要的蓄电池品种之一，它应用广泛，价格低廉，制造技术成熟。但它也存在着渗酸、溢酸，充放电时放出酸雾量大，自放电大，寿命短，维护劳动量大等问题。而且不时地需要调酸加酸，造成了运输、使用、维护等不便的缺点。由于大量酸雾的放出对环境造成了污染。在工厂的充电车间从蓄电池中挥发出酸雾，刺鼻难闻，使人呼吸困难。在酸雾中含有二氧化硫、硫化氢、硫酸雾等有害物质。据报道二氧化硫对人的呼吸器官有刺激作用，当二氧化硫的浓度达到10－15PPm时，呼吸道的纤毛运动和粘膜均受到抑制，浓度达到20PPm时，刺激作用明显增强，引起咳嗽。而且二氧化硫具有促癌作用，10毫克／立方米的二氧化硫可以增强致癌物苯并（a）芘的致癌作用，二氧化硫还影响机体的生长和发育。硫化氢臭，会使人中毒。硫酸雾的刺激性比二氧化硫约强10倍（参见中国大百科全书环境科学中国大百科全书出版社  北京。上海  1983.12.P68P258）严重威胁人们的身体健康。由于硫酸蓄电池渗漏酸到蓄电池外严重腐蚀电池本身及周围设备，灼伤充电人员的皮肤也屡见不鲜。损害充电人员的健康。

自  1921年美国第1件胶体电解质制造方法专利出现以后，许多科学工作者对胶体电解质蓄电池进行了大量的研究工作，出现了许多这方面的专利和非专利的文献。

中国专利文献CN  86102428中介绍了硅胶蓄电池，该硅胶蓄电池中所填充的胶体电解质中除含有硫酸和硅酸钠之外还混有椰子核粉，    其配比按重量比为硫酸（比重1.48－1.58）：硅酸钠（  比重  1.05－1.09）椰子核粉为0.5－1.5：0.5－1.5：0.004－0.008，其最佳配比为硫酸（比重1.48－1.58）：硅酸钠（比重  1.05－1.09）：椰子核粉为1：1：0.006。蓄电池的隔板由玻璃丝纤维制成。

中国专利文献CN86209279U介绍的一种硅凝胶电解质铅酸蓄电池，其凝胶电解质由硫酸和硫酸凝固剂组成，硫酸凝固剂主要由二氧化硅组成，并添加了丙三醇做为稳定剂形成硅溶胶，硫酸与硫酸凝固剂混合后凝胶电解质比重为1.26－1.30。凝胶电解质分三层灌入有正极板，负极板的电池壳内，下层约占40％，中层约占30％，上层约占30％，下层硫酸凝固剂少于中层，中层凝固剂少于上层凝固剂的含量，三层中硫酸与硫酸凝固剂的比例为1：1至3：1。每一层灌入后要静止2－4小时，待凝胶电解质冷却到室温后再灌入另一层，全部灌注完毕后要静止放置5－12小时，然后进行蓄电池的初充电。负极板的铅膏中加入木素磺酸。该蓄电池铅锑板栅中正极板、负极板锑含量为3.5－8％，板栅中钙的含量为0.17－0.8％。正极板铅的含量提高5％－15％。

另一篇中国专利文献（公告号CN2045148）所介绍的双胶层胶体电解质蓄电池，其凝胶电解质具有两层结构即分为底层和顶层。    底层凝胶是由8.0－10％的硅酸钠，6.0－8.5％的二氧化硅，1－2％的磷酸，0.05－0.15％的聚乙烯磺酸钠和稀酸所组成；    顶层凝胶由15－22％的硅酸钠，3.0－6.0％的二氧化硅，1－2％的磷酸和稀硫酸所组成。

日本专利文献特公昭57－58030介绍的蓄电池中的胶体电解质是由2－10％的无水硅酸和18－41％的硫酸所组成。

在上述已有的技术的专利文献中所介绍的硅胶铅酸蓄电池由于其中胶体电解质的硅溶胶（以二氧化硅计）和硫酸的含量不适宜，装入蓄电池后有的稀硫酸游离量大，产生严重的水化现象；有的硅胶铅酸蓄电池中的胶体电解质经常出现龟裂现象，电容量大大降低。有的硅胶铅酸蓄电池中的胶体电解质采用了硅酸钠作为凝胶剂或者是硅溶胶中氧化钠含量高，凝胶快，灌注困难，自放电严重电容量低，寿命短。有的硅胶铅酸蓄电池在灌入胶体电解时，必须分二次、三次甚至多次灌注，而且各次灌入的胶体电解质的配方不同，使硅胶铅酸蓄电池的制造复杂化，成本增高，操作不便。有时，还需要在电极间置入特殊的隔离材料，以及电极的特殊处理，使硅胶铅酸蓄电池的制作更加复杂化，使其成本更加增高，推广应用困难。

本实用新型的目的就在于研究出一种新型的高容量胶体蓄电池，使这种新型的高容量胶体蓄电池中的胶体电解质不易水化，不龟裂。使这种新型的硅胶铅酸蓄电池具有高的电容量，寿命长，自放电低等优点，制作方便，在电极间不需要置入特殊的隔离材料，电极等也不必特殊处理，使其成本低廉，便于推广应用。