[发明专利]一种铅酸蓄电池用高分子胶体电解质

说明书

技术领域

本发明属于化学电源领域，涉及一种可用于铅酸蓄电池的高分子胶体电解质的生产技术领域。

背景技术

铅酸蓄电池历史悠久，目前胶体蓄电池普遍采用气相SiO₂为基质制备胶体电解质。气相SiO₂不但价格昂贵，而且制备的胶体电解质长期以来存在着SiO₂含量低、电解质稳定性低、固酸能力差、凝胶强度不稳定的问题。随之产生了电池抗震能力差、初始容量低、胶体龟裂水化、电池漏液的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高分子胶体电解质的配方及制备方法代替SiO₂胶体电解质，以解决上述问题。

本发明的高分子胶体电解质由硫酸、高分子凝胶体、添加剂和去离子水混合而成，它们的质量分别为配置总质量的35～40％、6～8％、0.01～0.15％，其余为去离子水。

所述高分子胶体电解质凝胶体由聚乙烯醇和聚丙烯酸钾按照质量比10∶1混合均匀溶解于水制成溶胶，然后经过4次冻融后再经高速机械剪切制成。

所述添加剂为纳米碳管和硫酸亚锡的混合物，纳米碳管和硫酸亚锡的质量比为1∶5。

本发明通过高速剪切制备的胶体电解质流动性好，灌注于蓄电池后，在电场的作用下由流体变为半固体，形成性能稳定的凝胶。凝胶颗粒尺寸在纳米级，具有丰富的液流通道，减少了活性物质在低温时的收缩，改善了低温放电性能。聚乙烯醇可与金属离子螯合，增加活性物质利用率。聚丙烯酸钾结构中的金属离子和电解质中纳米炭管的添加使电解液电导率提高，降低电池内阻。而凝胶电解质处于凝胶态，弹性好，可以很好地缓电池受到的震动。同时半固态的电解质吸水性强，避免了电池漏液现象的发生。以高分子胶体电解质灌注的铅酸蓄电池放电性能稳定，启动性能良好，深放电循环寿命优于传统的液体电解质铅酸蓄电池。

具体实施方式

例1：

将6g聚丙烯酸钾溶于50g水中，形成聚丙烯酸钾水溶液。将聚乙烯醇60g溶于250g水中配置聚乙烯醇水溶液，经过四次冻融后加入聚丙烯酸钾水溶液，经高速剪切得到纳米级高分子凝胶体。

将350g硫酸、0.2g纳米碳管及1g硫酸亚锡溶于280g水中得到稀硫酸溶液。

最后将纳米级高分子凝胶体和稀硫酸溶液混合均匀，得到1000g铅酸蓄电池用高分子胶体电解质，可用真空加液机加入蓄电池中。

例2：

将7g聚丙烯酸钾溶于50g水中，形成聚丙烯酸钾水溶液；将聚乙烯醇70g溶于220g水中配置聚乙烯醇水溶液，经过四次冻融后加入聚丙烯酸钾水溶液，经高速剪切得到纳米级高分子凝胶体。

将400g硫酸、0.1g纳米碳管及0.5g硫酸亚锡溶于250g水中得到稀硫酸溶液。

最后将纳米级高分子凝胶体和稀硫酸溶液混合均匀得到1000g铅酸蓄电池用高分子胶体电解质，可用真空加液机加入蓄电池中。

例3：

将5.5g聚丙烯酸钾溶于40g水中，形成聚乙烯醇水溶液；将聚乙烯醇55g溶于220g水中配置聚乙烯醇水溶液，经过四次冻融后加入聚丙烯酸钾水溶液，经高速剪切得到纳米级高分子凝胶体。

将360g硫酸、0.15g纳米碳管及0.7g硫酸亚锡溶于320g水中得到稀硫酸溶液。

最后将纳米级高分子凝胶体和稀硫酸溶液混合均匀得到1000g铅酸蓄电池用高分子胶体电解质，可用真空加液机加入蓄电池中。