[发明专利]一种高性能纳米胶体动力电池及制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能纳米胶体动力电池，包括阳极板、阴极板、正极柱、负极柱、隔膜、电解液和电池外壳，所述电解液由以下重量份的原料组成：浓度为47‑52％稀硫酸180‑200份、纳米气相二氧化硅4‑5份、聚丙烯酰胺0.02‑0.05份、聚乙烯醇0.02‑0.05份、α萘酚酸0.02‑0.05份、纯水40‑50份，所述纳米气相二氧化硅的颗粒尺寸为7‑40nm、比表面积为175‑225m/g。与现有技术相比，本发明的高性能纳米胶体动力电池具有寿命长、大电流放电等综合性能，解决现有动力力电池性能不足与低温启动能力差的问题。

技术领域

本发明涉及蓄电池技术领域，特别是一种高性能纳米胶体动力电池及制备方法。

背景技术

2015年以后，行业理性发展的势头抬升,国标化、差异化和高端化的产品的发展呈现出良好的态势,产品的创新和技术的开发也受到了整个行业的瞩目,消费群体的需求也逐渐呈现多样化,渠道和终端也需要差异化的产品和技术提供支持。更重要的是,随着国际原油价格的快速上升,电动汽车这种交通工具已经越来越受到重点关注,节能的需求也要求电动车不断进行技术创新,其中综合的技术创新和部件的技术创新是行业不断的要求。

铅酸蓄电池的五大组成部分为正极、负极、隔膜、电解液和电池外壳，其中电解液是影响电池性能的主要因素之一。普通的电解液内阻大，固酸能力差、使用寿命短。蓄电池是电动车的能源载体，目前电动车蓄电池大多为铅酸蓄电池，这种蓄电池电解液易水解、分层，电池酸量少，电池性能下降快，并且现有的蓄电池存在耐温性差、低温启动性能差、使用寿命短等问题，为了改善现有传统铅酸动力电池的材料与工艺,使电池的一致性更好、充放电性能更稳定、使用寿命更长,亟待开发出一种新型的高性能纳米胶体动力电池。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术中的蓄电池存在耐温性差、低温启动性能差、使用寿命短等问题，提供一种高性能纳米胶体动力电池及制备方法。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种高性能纳米胶体动力电池，包括阳极板、阴极板、正极柱、负极柱、隔膜、电解液和电池外壳，所述电解液由以下重量份的原料组成：浓度为47-52％稀硫酸180-200份、纳米气相二氧化硅4-5份、聚丙烯酰胺0.02-0.05份、聚乙烯醇0.02-0.05份、α萘酚酸0.02-0.05份、纯水40-50份，所述纳米气相二氧化硅的颗粒尺寸为7-40nm、比表面积为175-225m/g。

进一步技术方案为，所述稀硫酸的浓度为47-52％。

在该电解液中，聚乙烯醇作为表面活性剂，聚丙烯酰胺作为稳定剂，α萘酚酸作为抗内阻添加剂，制备的纳米胶体电解液，纳米二氧化硅主要依靠氢键结合，形成三维网络结构作为骨架的优点，所述电解液包裹于上述物质形成的三维网络结构中，具有凝胶的可逆性和稳定性。由于该纳米胶体电解液中加入了内阻添加剂α-萘酚酸和功能高分子邻甲氧基苯甲醛，彻底解决了普通铅酸电池普遍出现的硫酸分层问题。用该纳米胶体电解液制备的动力电池，能延缓极板腐蚀钝化，成膜促进剂的加入，可减少自放电，具有良好的触变性能，内阻低，自放电小、过放电恢复能力强，耐低温而性能好。

另外，本发明还提供了一种电解液的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、用真空泵吸取纳米气相二氧化硅与纯水混合然后搅拌均匀，得到溶液A；

步骤二、将稀硫酸加热至30-40度并不断搅拌，然后依次加入稀硫酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、α萘酚酸混合均匀，冷却至常温，然后加入溶液A，继续搅拌得到纳米胶体电解液。

进一步的技术方案为，所述搅拌速度为2500-3000r/min，搅拌时间为20-30min。

再者，本发明还提供了一种高性能纳米胶体动力电池的制备方法，包括以下步骤: