[发明专利]多孔网状硅芯蓄电池电介质原液及其制备方法

说明书

本发明涉及的是一种用于蓄电池内，以二氧化硅主要原料，经过特定方法凝结成稳定的多孔网状结构作为电解质移动通路的电介质，即称为硅芯电介质的原液及其制备方法。

广泛应用于车辆、船舶等的铅酸蓄电池，其中酸被调制成胶体形态，这种胶体是由硅溶胶和硫酸混合而成的。以此取得的胶体因其化学成分和制造工艺原因，生成的胶体结构不合理，具有内阻高，电化性能不稳定的缺陷。

鉴于胶体电解质存在着上述缺陷，本发明的目的在于提供一种内阻小，电化性能稳定的多孔网状硅芯蓄电池电介质的原液及其制备方法。

本发明提供的多孔网状硅芯蓄电池电介质原液，除含有硅溶胶外还含有稳定剂和混合增能剂，而且其中二氧化硅固体的含量为6.4～24.4(重量)％，，稳定剂的含量为2.7～38(重量)％，混合增能剂的含量为1.8～42(重量)％，其余为纯水。

由于采用了独创性的配方和生产工艺，避免了硅胶分子在快速反应后凝结成块团的现象，而其所含有稳定剂，能促进硅胶微粒在溶胶中的均匀分布，在稳定剂保护下反应生成的分子团逐步相互粘结，形成相互交错的稳定的多孔网状硅芯结构。这种多孔网状硅芯结构电介质能有效地包裹其所含的电解液，避免胶体的水化、分层、龟裂现象的发生。保持多孔网状结构的持久稳定，和孔道的畅通，使电解液中的活性分子和水分子能在孔道里充分循环，并能使正极释出的氧能顺利地扩散到负极，降低氢的释出和再化合成水。还由于其含有混合增能剂，具有加速电子传导迁移的作用，并具有阻止极板硫酸铅结晶的生成，保护极板孔眼不被堵塞，减少极板活性物质的脱落，提高电化性能的稳定性。

为了保证多孔网状硅芯蓄电池电介质的性能，本发明又提供了一种多孔网状硅芯蓄电池电介质原液的制造方法：首先将硅溶胶放入反应容器中，然后在搅拌情况下添加稳定剂、混合增能剂，再加温加压继续搅拌，减压后以紫外光照射至冷却到常温，即可获得多孔网状硅芯结构蓄电池电介质原液

本发明所提供的多孔网状硅芯蓄电池电介质原液的制造方法使稳定剂、混合增能剂和硅溶胶在增温加压环境下接触反应，并经紫外光催化触变而成。其多孔网状结构稳定，吸附电解质量足.触变性好，内阻小，使蓄电池具有较高的放电容量。由于该电介质原液不含硫酸，PH值在6.5~7.5之间，呈中性，无腐蚀，对环境无污染。

本发明所提供的多孔网状硅芯蓄电池无酸电介质原液及其制造方法，获得的电介质原液，其稀释后获得的电介质多孔网状结构稳定牢固，使其有内阻小，电化性能稳定的特点。

本发明所提供的多孔网状硅芯结构蓄电池电介质原液，其含有6.4～24.4(重量)％的二氧化硅，2.7～38(重量)％的稳定剂和1.8～42(重量)％的混合剂。其中稳定剂以1.5～10.5(重量)％的硫酸镁，5.5～16(重量)％的硫酸铝，及水组成，混合增能剂以5～18.5(重量)％的硫酸镉、25～50(重量)％的硫酸锌及水组成。

实施例子：

将含有80kg二氧化硅的高纯硅溶胶灌放到耐酸反应容器中，在搅拌中添加30kg稳定剂；缓慢添加160kg混合剂增能剂；然后进行加温加压搅拌(1.8个大气压50℃)继续搅拌6分并持续搅拌冷却到常温，然后减压至正常气压，以紫外光照射至其冷却到常温，生成白色半透明的多孔网状硅芯结构蓄电池电介质原液270kg。生成的电介质原液中含11.4％二氧化硅，含4.2％稳定剂，含22.8％混合增能剂。