[发明专利]铅酸蓄电池胶体电解质和胶体铅酸蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池胶体电解质和使用该胶体电解质的胶体铅酸蓄电池。 

背景技术

铅酸蓄电池以其经济性在动力、通讯、电力等领域得到了广泛的应用。尤其是胶体铅酸蓄电池在结构上能够做到密封，在充放电时没有酸雾的发生，使用也更加方便。胶体铅酸蓄电池是利用阴极吸收原理来实现密封的。电池充电时，正极会析出氧气，析出的氧气流向负极在负极板处使活性物质海绵状铅氧化并生成水，补充了电解而失去的水。由于氧循环抑制了氢气的析出，而且氧气参与反应又生成水，因此，胶体铅酸蓄电池不仅氢气和氧气的析出量很少，电池不容易失水，长期性能稳定。 

在胶体铅酸蓄电池中，由于正，负极都由胶体电解液包围着，因此正极上产生的氧气要通过胶体电解液中的裂纹扩散到负极完成氧循环，因此，胶体电解液中的裂纹质量直接影响到电池的质量。现有的胶体电解液在裂纹质量上还没有达到令人满意的程度，有改进的余地。 

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种能够产生高质量裂纹的铅酸蓄电池胶体电解质和胶体铅酸蓄电池。 

本发明的第一技术方案为，一种铅酸蓄电池胶体电解质，其特征在于包括，硫酸溶液(例如市售的常规硫酸溶液)、气相二氧化硅和稀土元素钐盐，其中，稀土元素钐盐的含量为0.5-1.0％重量百分比，气相二氧化硅的含量为12-16％重量百分比。 

第二技术方案为，在第一技术方案的基础上还包括，2.6二叔丁基4甲基苯酚，其含量为0.2-0.5％重量百分比。 

第三技术方案为，在第二技术方案的基础上，还包括，硫酸亚锡，其含量为0.6-1‰重量百分比。 

第四技术方案为，在第三技术方案的基础上还包括，聚乙二醇800，其含量为0.1-0.4％重量百分比。 

第五技术方案为，在第四技术方案的基础上于还包括，无水乙醇，其含量为1.2-2.4％重量百分比。 

第六技术方案为，一种胶体铅酸蓄电池，其特征在于，使用第一至第五技术方案中任一项所述的铅酸蓄电池胶体电解质。 

第七技术方案为，在第六技术方案的基础上，阳极使用铅钙合金材料。 

由技术方案一至五可知，由于添加了0.5-1.0％重量百分比的稀土元素钐盐，因此灌注到胶体铅酸蓄电池中使用时，铅酸蓄电池胶体电解质成胶后，能够产生许多微小的裂纹，有利于胶体铅酸蓄电池在充电过程中氧循环，减少水份损失，提高铅酸蓄电池的性能。 

由技术方案六可知，由于使用了第一至第五技术方案中任一项所述的铅酸蓄电池胶体电解质，因此，铅酸蓄电池胶体电解质成胶后，能够产生许多微小的裂纹，有利于胶体铅酸蓄电池在充电过程中氧循环，减少水份损失，提高铅酸蓄电池的性能。 

有第七技术方案可知，由于胶体铅酸蓄电池的板栅为铅钙合金，还可抑制铅钙合金阳极膜的生长，降低阳极膜的阻抗。 

 

具体实施方式

下面对本发明的实施方式进行说明。 

本发明的铅酸蓄电池胶体电解质配方(按重量百分比计)如下： 

其中，气相二氧化硅为凝胶剂使铅酸蓄电池胶体电解质在形态上成为胶体。气相二氧化硅的含量为12-16％重量百分比，因此，不仅可得到合适的凝胶强度，还可防止电池内阻的增加。由于在胶体电解质中添加了重量百分比为0.5-1.0％重量百分比的稀土元素钐盐，因此，在凝胶后，可形成无数微小的裂纹，有利于胶体铅酸蓄电池在充电过程中氧循环，减少水份损失，提高铅酸蓄电池的性能。 

添加聚乙二醇800不仅有助于增加凝胶强度，还可防止使用时铅酸蓄电池胶体电解质水化，提高胶体铅酸蓄电池的稳定性。2.6二叔丁基4甲基苯酚作为抗氧化剂可抑制正极板栅和汇流排腐蚀。硫酸亚锡作为氧化还原反应平衡剂，对电池的过劳死亡起到抑制和保护作用。无水乙醇作为极板软化剂和渗透剂降低极板极化内阻，提高充放电接受能力。 

铅酸蓄电池胶体电解质由上述物质按所选取的配比搅拌混合而成，其外形为乳白色或透明的胶体， 

本发明的胶体电解质可灌装在任何形式的铅酸蓄电池中使用。使用本发明胶体电解质的胶体蓄电池不仅具有运输方便和使用环境的无酸雾污染等优点，由于成胶后，能形成无数的微小裂纹，还从根本上解决电池失水，防止电池热失控，抑制极板硫酸盐化，提高电池充放电接受能力，抑制极板脱粉，延长电池使用时间。 

本发明的胶体铅酸蓄电池使用铅钙合金板栅。氢和氧在铅钙合金板栅电极上有较高的析出超电势，因此失水缓慢，可以达到少维护或免维护的技术要求。但板栅表面容易形成高阻抗钝化膜，其严重地阻碍着电池充 放电过程的进行，使得电池的早期容量损失(PCL)现象加剧，从而限制了他的使用。本发明的胶体电解质可抑制铅钙合金板栅表面的高阻抗钝化膜(阳极膜)的生长，减低其阻抗，并可减少在高阳极电位时氧气的析出，改善了使用铅钙合金板栅的胶体蓄电池的性能。关于胶体铅酸蓄电池，除电解质使用本发明提供的胶体电解质外，其余均采用现有技术的结构，在此就不再赘述。