[发明专利]一种储能蓄电池用水性纳米硅电解液及其制备方法

说明书

本申请公开了一种储能蓄电池用水性纳米硅电解液及其制备方法，涉及铅酸蓄电池领域，包括以下重量百分比的原料组分：0.4％‑2％的纳米气相二氧化硅、0.5％‑1.5％的金属硫酸盐、35％‑45％的H2SO4、0.01％‑0.08％的聚丙烯酰胺和0.4％‑1.5％羧甲基纤维素钠，余量为去离子水；通过控制二氧化硅的使用量，电解质经乳化机高速剪切分散制成后呈乳状，流动性好便于灌注，通过调配金属硫酸盐和羧甲基纤维素钠的用量，灌注的电池低温放电量、低温起动能力、循环耐久能力优秀，使用过程不水化分层，稳定性较好，而且制备过程简单，对制备设备要求交底；相对于市面上的电解液本申请中的电解液生产出的蓄电池内阻极小、比能量高、温度适应范围更广、自放电极小、大电流放电能力强等。

技术领域

本发明属于铅酸蓄电池领域，具体是一种储能蓄电池用水性纳米硅电解液及其制备方法。

背景技术

随着储能行业的不断发展，对储能铅蓄电池的要求也在不断提高，特别是对其容量、深循环、重负荷、大电流充放电能力、循环寿命、低温充放电性能的要求也越来越高；

目前市场上的储能蓄电池用的电解液，其在低温时，性能差，且电解液易失水，极板易硫化，造成极板活性物质利用率不高，胶体团聚分层，是的电解液内阻增大，极大影响了储能蓄电池性能。

为此，本发明提供一种储能蓄电池用水性纳米硅电解液及其制备方法，以解决上述技术问题。

发明内容

解决的技术问题：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种储能蓄电池用水性纳米硅电解液及其制备方法，解决了背景技术中提到的问题。

技术方案：

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种储能蓄电池用水性纳米硅电解液，包括以下重量百分比的原料组分：0.4％-2％的纳米气相二氧化硅、0.5％-1.5％的金属硫酸盐、35％-45％的H2SO4、0.01％-0.08％的聚丙烯酰胺和0.4％-1.5％羧甲基纤维素钠，余量为去离子水。

在一种可能的实现方式中，所述金属硫酸盐采用硫酸钠、硫酸钾、硫酸亚锡、硫酸钴中的一种或多种。

在一种可能的实现方式中，0.8％-1.6％的纳米气相二氧化硅、0.8％-1.2％的金属硫酸盐、38％-42％的H2SO4、0.03％-0.06％的聚丙烯酰胺和0.7％-1.2％羧甲基纤维素钠，余量为去离子水。

在一种可能的实现方式中，1.2％的纳米气相二氧化硅、1％的金属硫酸盐、40％的H2SO4、0.045％的聚丙烯酰胺和0.9％羧甲基纤维素钠，余量为去离子水。

一种储能蓄电池用水性纳米硅电解液的制备方法，包括以下步骤：

S1、配制气相二氧化硅母液：向带有搅拌分切功能的高速剪切乳化机搅拌罐中加入去离子水，搅拌润湿后逐步加入配方量的气相二氧化硅，全部气相二氧化硅加入后继续搅拌15-45分钟，期间不停机加入配方量的羧甲基纤维素钠，之后暂停乳化机，加入配方量的聚丙烯酰胺，继续搅拌15-30分钟，配制成气相二氧化硅母液；

S2、配制稀硫酸电解液：向带有搅拌的密封反应罐加入配方量剩余的去离子水，加入配方量的金属硫酸盐，溶解后加入浓硫酸，配制成稀硫酸电解液；

S3、配制胶体电解质：向带搅拌的装置中加入所述稀硫酸电解液，再加入所述气相二氧化硅母液，搅拌10-20分钟，得到铅酸蓄电池的胶体电解质。

在一种可能的实现方式中，S1中，高速剪切乳化机的转速控制在25m/s-30m/s。

在一种可能的实现方式中，S1中，去离子水的重量比相当于纳米气相二氧化硅重量的15-20倍。