[发明专利]一种蓄电池胶体电解质

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池中使用的电解质，具体涉及一种胶体电解质。

背景技术

胶体蓄电池电解质呈胶体状态，是一种性能更为优异的富液式密封蓄电池。但胶体状的电解质使蓄电池内阻明显增大，硫酸在胶体电解质内的迁移速率下降，这使胶体蓄电池的大电流充放电性能明显降低，电池容量减小。

发明内容

本发明针对现有胶体蓄电池电解质电阻较大、大电流充放电性能较低以及电池容量较小的问题，提供一种蓄电池胶体电解质。

   本发明的技术方案如下：

一种蓄电池胶体电解质，胶体电解质本体中含硅以及复合添加剂，其特征在于在胶体电解质本体中加入了羧甲基壳聚糖，所述羧甲基壳聚糖的用量为胶体电解质总重量的0.1~0.01%。

进一步的，所述羧甲基壳聚糖分子量为2.9万~0.2万。

胶体电解质本体为现有的商用的纳米气相二氧化硅胶体电解质或硅溶胶胶体电解质。目前性能较好的商用的纳米气相二氧化硅胶体电解质的组成是：

纳米气相二氧化硅：3~7重量%；

复合添加剂包括占胶体电解质本体1～3重量%的季戊四醇，0～0.5重量%的硫酸钴，3～5重量%硫酸钠、4.5～6.5重量%的磷酸及0.05～1重量%的蒙脱土；

余量是浓度为35～45重量%的硫酸溶液。

目前性能较好的商用的硅溶胶胶体电解质的组成是：

硅溶胶：4~9重量%；

复合添加剂包括占胶体电解质本体1～3重量%的聚乙二醇200，0～0.5重量%的硫酸钴，3～5重量%硫酸钠、4.5～6.5重量%的磷酸及0.05～1重量%的蒙脱土；

余量是浓度为35～45重量%的硫酸溶液。

本发明的胶体电解质，在现有成熟的商用的纳米气相二氧化硅胶体电解质或硅溶胶胶体电解质中加入了分子量在2.9 ~0.2万范围内的羧甲基壳聚糖，这是一种水溶性壳聚糖，可以溶解在硫酸电解质中。羧甲基壳聚糖是一种聚电解质，在酸性介质中分子上的氨基可转化为正离子。当电池放电时，羧甲基壳聚糖正离子在电场的作用下向负极表面迁移，并定向排列在负极表层。在羧甲基壳聚糖迁移过程中，由于羧甲基壳聚糖聚电解质与硫酸氢根的配位作用，有效的带动了硫酸氢根负离子向负的极移动，提高了硫酸氢根离子向负极的迁移速度，有效降低了胶体电解质的内阻，改善了胶体蓄电池的大电流充放电性能；也增大了负极界面层处硫酸氢根负离子的浓度，提高了负极活性物质的利用率，从而提高电池容量。羧甲基壳聚糖的加入改善了电极界面层处胶体电解质内硫酸浓度的响应速度，有效提高了活性物质的利用效率，抑制了活性物质的硫酸盐化。

本发明电解质可用于组装不同用途的蓄电池（起动用蓄电池、固定型蓄电池、牵引用蓄电池），本发明胶体电解质配制工艺简单，极大的改善了胶体蓄电池的大电流充放电性能和容量。

具体实施方式

下面给出实施例以对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属于本发明的保护范围。

实施例1

在4.995kg现有成熟纳米气相二氧化硅胶体电解质中加入分子量为0.2万的青岛盛洋化工有限公司生产的羧甲基壳聚糖5g，在不断搅拌下溶解均匀，记作胶体电解质1#样。

本实施例中，纳米气相二氧化硅胶体电解质配方组成为：纳米气相二氧化硅7重量%，复合添加剂包括占胶体电解质1重量%的季戊四醇，0.5重量%的硫酸钴，3重量%硫酸钠、4.5重量%的磷酸及0.05重量%的蒙脱土；余量是浓度为35重量%的硫酸溶液。

实施例2

在4.9995kg现有成熟纳米气相二氧化硅胶体电解质中加入分子量为2.9万的潍坊海之源生物制品有限公司生产的羧甲基壳聚糖0.5g，在不断搅拌下溶解均匀，记作胶体电解质2#样。

本实施例中，纳米气相二氧化硅胶体电解质配方组成为：纳米气相二氧化硅： 3重量%；复合添加剂包括占胶体电解质3重量%的季戊四醇， 5重量%硫酸钠、6.5重量%的磷酸及1重量%的蒙脱土；余量是浓度为45重量%的硫酸溶液。

实施例3

在4.9975kg现有成熟纳米气相二氧化硅胶体电解质中加入分子量为1.0万的桓台县金湖甲壳制品有限公司生产的羧甲基壳聚糖2.5g，在不断搅拌下溶解均匀，记作胶体电解质3#样。