[发明专利]重水基铅酸蓄电池及其胶体电解液和胶体电解液制备方法

说明书

本发明涉及一种重水基铅酸蓄电池胶体电解液、其制备方法及使用该电解液的蓄电池，电解液中包括30~50%的98%无水浓硫酸，0.5~1.5%的无水硫酸钠，0.1~0.2%的硫酸亚锡，0.5~1.5%的硫酸钾，5~10%的气相二氧化硅，0.1~0.6%的有机添加剂，其余为重水，总量为100%。制备方法为：按组分准备原料，在胶体分散机中加入重水，然后加入气相二氧化硅，进行高速分散，形成悬浊液；加入有机添加剂，搅拌分散得到胶体溶液；在容器中依次加入重水、硫酸亚锡、浓硫酸、无水硫酸钠和硫酸钾，并搅拌至完全溶解；加入胶体溶液，搅拌均匀后待溶液冷却至室温；进行电解老化得到重水基铅酸蓄电池胶体电解液。本发明的铅酸蓄电池包括注有重水基胶体电解液；本发明的铅酸蓄电池比容量高，循环性能好。

技术领域

本发明涉及一种重水基铅酸蓄电池胶体电解液，还涉及一种重水基铅酸蓄电池胶体电解液的制备方法，属于蓄电池电解液技术领域。

背景技术

目前，铅酸蓄电池电解液采用硫酸作为电解质，多以硫酸、去离子水以及电解液所需添加剂进行配制，由于去离子水电解电位低，一方面会导致电解液可能在电池使用过程中或使用后期造成蓄电池失水，产生热失控，从而影响蓄电池使用寿命，另一方面会导致充电电压不能太高，蓄电池充电过程比较缓慢，达不到快速充电的效果。

发明内容

本发明的首要目的是，针对现有技术存在的问题，提供的一种重水基铅酸蓄电池胶体电解液，比容量高、循环稳定性能好。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为，提供一种重水基铅酸蓄电池胶体电解液，所述电解液的溶剂为重水，所述电解液的溶质包括硫酸、气相二氧化硅、硫酸钠、硫酸亚锡、硫酸钾和有机添加剂。

进一步的，所述有机添加剂为聚丙烯酰胺。

进一步的，所述电解液中各组分的质量百分比依次为30～50％的98％无水浓硫酸，0.5～1.5％的无水硫酸钠，0.1～0.2％的硫酸亚锡，0.5～1.5％的硫酸钾，5～10％的气相二氧化硅，0.1～0.6％的有机添加剂，其余为重水。。

进一步的，所述电解液中各组分的质量百分比依次为30.8％的98％无水浓硫酸，1.2％的无水硫酸钠，0.1～0.2％的硫酸亚锡，0.8％的硫酸钾，6％的气相二氧化硅，0.6％的有机添加剂，其余为重水。

本发明的有益效果是：1、制备而成的重水基铅酸蓄电池电解液可以使铅酸蓄电池快速充电，效率与常规相比提高了一倍，充电效率提高即提高了蓄电池的使用效率；

2、铅酸蓄电池的过充保护电压可以设置14.7～15V，常规的过充保护电压≤14.4V；既可以提高充电效率，达到快速充电的效果，同时可以缓解电池失水产生的热失控的问题，延长蓄电池的使用寿命。

本发明的另一个目的是，针对现有技术存在的问题，提供的一种重水基铅酸蓄电池胶体电解液的制备方法，材料具有比容量高、循环稳定性能好，制备方法简单、无污染等优点。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为，提供一种重水基铅酸蓄电池胶体电解液的制备方法，依次包括如下步骤，

步骤1：按本发明提供的重水基铅酸蓄电池电解液的组分提供原料；

步骤2：在胶体分散机中加入30～60％重水，然后加入气相二氧化硅，进行高速分散1-3h，形成均匀的悬浊液；

步骤3：在悬浊液中加入有机添加剂，通过胶体分散机搅拌分散0.5～1h，得到混合均匀的胶体溶液；

步骤4：在容器中加入剩余的重水，

步骤5：加入硫酸亚锡，搅拌溶解均匀；

步骤6：在不断搅拌的条件下，缓慢投入98％的浓硫酸，投入完毕后待溶液温度降至60℃以下；

步骤7：依次加入无水硫酸钠和硫酸钾，并充分搅拌至完全溶解；