[发明专利]一种纳米硅胶体蓄电池

摘要

本发明属于一种纳米硅胶体蓄电池；包括壳体，壳体内部包括若干个放射式圆弧波纹状结构的板栅和胶体电解质，放射式圆弧波纹状结构的板栅包括边框，边框顶部设有极耳，边框内部设有圆弧波纹状横筋条和放射式纵向竖筋条；边框的横截面为上边和下边短且相等，其余边长且相等的六边形结构，该六边形结构的宽度等于长度的75%～85%；极耳设置在顶部边框总宽度的1/2‑（7～12）mm处，弧形极耳连接部低部的高度与侧部边框顶部的高度之差为1～3mm；具有板栅重量不增加，又不减少活性物质的涂膏量，能够解决电池反复充放电过程中活性物质的泥化，电池整体重量轻，温度适应范围广，耐振动，耐湿热，能够明显提高电池循环寿命的优点。

主权项

1.一种纳米硅胶体蓄电池，其特征在于：该蓄电池包括壳体（1），壳体（1）内部包括若干个放射式圆弧波纹状结构的板栅和胶体电解质，所述放射式圆弧波纹状结构的板栅包括边框（2），边框（2）顶部设置有极耳（10），边框（2）的内部设置有圆弧波纹状横筋条（6）和放射式纵向竖筋条（5）；所述的边框（2）的横截面为上边和下边短且相等，其余边长且相等的六边形结构，所述该六边形结构的宽度等于长度的75%～85%；所述的极耳（10）设置在顶部边框（2）总宽度的1/2‑（7～12）mm处，极耳（10）与顶部边框（2）之间为弧形极耳连接部（3），弧形极耳连接部（3）与侧部边框（2）之间的顶部边框（2）为向下的斜坡状，弧形极耳连接部（3）底部的高度与侧部边框（2）顶部的高度之差为1～3mm；所述的圆弧波纹状横筋条（6）的弧度为1.1～1.25rad，横截面为钻石状半筋结构，钻石状半筋结构交替设置，钻石状半筋结构的边缘与边框的边缘之间的距离为0.2～0.3mm；所述的放射式纵向竖筋条（5）的横截面为上边和下边短且相等，其余边长且相等的六边形结构，六边形结构上边和下边之间为六边形结构的长度，所述边框（2）的宽度与六边形结构的长度之差为0.2～0.4mm；放射式纵向竖筋条（5）顶部的横截面积大于放射式纵向竖筋条（5）底部的横截面积；放射式纵向竖筋条（5）的顶部两端分别通过第一圆弧板（4）与顶部边框（2）底部相连，放射式纵向竖筋条（5）的底部两端分别通过第二圆弧板（9）与底部边框（2）顶部相连；所述的放射式纵向竖筋条（5）底部上边长度为放射式纵向竖筋条（5）顶部上边长度的50～60%；所述胶体电解质由下列重量份数的原料制备而成：去离子水64.4份、氢氧化锂0.2份、丙三醇0.15份、硫酸钾0.5份、硫酸钴0.01份、硫酸亚锡4份、氢氧化钠0.3份、无水硫酸钠0.7份、聚氟烷烃磺酸0.15份、聚丙烯酰胺0.03份、纯浓硫酸35.6份和气相二氧化硅1.5～4.5份；所述的气相二氧化硅为德国赢创公司原产A‑200气相二氧化硅；所述的纯浓硫酸为质量分数98.3%的纯浓硫酸；所述胶体电解质的制备方法，包括如下步骤：步骤一：将氢氧化锂、丙三醇、硫酸钾、硫酸钴、硫酸亚锡、氢氧化钠、无水硫酸钠、聚氟烷烃磺酸和去离子水放入高速剪切乳化机内，在转速为5940r/min的状态下进行高速分散、剪切、乳化；高速分散、剪切和乳化的时间为3min；步骤二：步骤一中高速搅拌结束后向混合物中缓慢加入纯浓硫酸，并搅拌均匀，制成电解液；步骤三：用密度计测量步骤二中电解液的密度，在室温为25℃情况下，该电解液的密度为1.270；步骤四：将步骤三中测量密度后的电解液泵入乳化分散机内，并向电解液中加入气相二氧化硅；所述的乳化分散机为非金属材料制成的乳化分散机；步骤五：启动乳化分散机，进行高速乳化分散；所述高速乳化分散的转速为：5940r/min，高速乳化分散的时间为：60 min；步骤六：步骤五中高速乳化分散60 min后向电解液中加入聚丙烯酰胺，再次启动乳化分散机，进行高速乳化分散，制成胶体电解质；所述高速乳化分散的转速为：5940r/min，高速乳化分散的时间为：30 min；步骤七：对步骤六中的胶体电解质进行取样，待胶体电解质温度降到25℃时，用剪切粘度计测量其粘度，所述胶体电解质的粘度为3.28～4.92 Pa·s；步骤八：步骤七中取样检测合格后，将步骤六中所述的胶体电解质泵入真空灌胶机，给铅酸蓄电池壳体（1）内灌注胶体电解质，先按7ml/Ah定量灌注一次，再按4ml/Ah定量灌注一次；步骤九：铅酸蓄电池壳体（1）灌注胶体电解质完毕后转入冷水槽，静置3小时，即可化成充电；步骤十：所述步骤三中电解液的密度大于1.270时，通过全自动配酸机向电解液中加入去离子水；当步骤三中电解液的密度小于1.270时，通过全自动配酸机向电解液中加入分析纯级硫酸；步骤十一：所述步骤五和步骤六的高速乳化分散过程中，当胶体电解质的温度大于70℃时，暂停乳化分散机，并开启外循环冷却系统；当胶体电解质的温度降至60℃时，再次启动乳化分散机对胶体电解质进行高速乳化分散。