[发明专利]三维纳米硅液蓄电池电解质制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池，进一步是指三维纳米硅液蓄电池电解质的制备方法。

背景技术

目前国内外用于胶体蓄电池的电解质是用气相二氧化硅制备的硅溶液.俗称“火成”硅胶溶液。另一种从日本进口胶体蓄电池专用纳米硅溶液为SNOWTEX-20制备的电解质。所述胶体电解质，在灌注蓄电池时凝时间≤45min，时间太快，灌注困难，更不能机械化产业化生产；因酸离子渗不透蓄而使电池极板酸量不足，蓄电池容量小、寿命短，制备成本高。三维纳米硅液蓄电池功率特征同等于铅酸蓄电池，寿命长，为铅酸蓄电池三倍，凝胶时间长(凝胶时间≥3h)，能实现机械化与产业化生产，电解质灌注蓄电池后胶体不水化，稳定期≥5年，其特性可满足胶体蓄电池的要求，具有该特征的电解质仍在研究中。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术存在的不足，提出一种三维纳米硅液蓄电池电解质制备方法，用该方法制备的三维纳米硅液电解质用于蓄电池后，可使蓄电池具有功率大、寿命长以及灌注蓄电池电解质混合凝胶时间长、灌注后胶体稳定，适用于机械化与产业化生产，生产成本低的特点。

本发明的的技术方案是，所述三维纳米硅液蓄电池电解质制备方法为：

(1)A组分的制备：按重量比取纯净水15％-22％、硫酸(H₂SO₄)75％-82％、磷酸(H₃PO₄)3％-5％；将所述各组分混合后搅拌均匀，得A组分；将A组分冷冻至-18℃储存，其中，所述纯净水的绝缘电阻值不低于2兆欧，硫酸和磷酸的体积比浓度为98％；

(2)B组份的制备：

a.三维纳米硅溶液(SiO₂·nH₂O)的重量比组成：

二氧化硅(SiO₂)     3％-10％，

氧化钠(Na₂O)       0.001％-0.0001％，

三氧化二铁(Fe₂O₃)  0.000001％，

二氧化氯(ClO₂)     0.000001％，

二氧化铅(PbO₂)     0.000001％，

余量为水；

其中，二氧化硅颗粒粒径1μm-10μm，溶液PH值为10-13；

b.制取B组份：以上述三维纳米硅溶液重量计，在所述三维纳米硅溶液中加入丙三醇(CH₂OH·CHOH·CH₂OH)4％、氢氧化锂(LiOH)0.5％、氢氧化钾(KOH)0.5％、氢氧化铝(Al(OH)₃)0.000001％、聚乙二醇(H(OCH₂)nOH)0.001％，拌搅均匀，得B组份，将B组份降温至2℃储存；

(3)三维纳米硅液蓄电池电解质制备：将所述A组分与B组分按A组分∶B组分的重量比为1∶0.18-0.25的比例混合，配制电解质；A组分与B组分混合后凝胶时间≥3h，混和密度≤1.32g/cm³，PH值为5.5-6.5。

本发明的原理是，根据美国植物学家布朗(BrOWh)1827年观察结果，物质微粒运动的连续性，不规则性运动，其原理的公式称为布朗运动公式：

X=RTNA·t3πηγ]]>

式中：X——粒子的平均位移；r----粒子半径；η——介质度；T-温度；t-位移时间，确定X.r.η.T.t之间的关系，从中研究三维纳米硅溶液铅蓄电池电解质，其特征在于电解质离子迁移速度，胶体稳定期长。所述研究发明的三维纳米硅溶液电解质原理可参见“胶体与表面化学”一书，沈钟.王伟达编著，1997年9月版(ISBN7-5025-1867-3/TG·9727)。