[发明专利]一种胶体电解质及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铅酸蓄电池使用的电解质，特别是涉及铅酸蓄电池使用的胶体电解质。

背景技术

目前，现有技术中应用的普通蓄电池仍以铅酸蓄电池为主，铅酸蓄电池的电解液是由稀硫酸与去离子水配制而成，配制的方法比较简单，成本较低，因而这种蓄电池仍在各行各业广泛使用。

如中国专利号为200710090477.3的发明专利所公开的一种高导钠盐电解质，它由以下重量份的组份制成：硅酸钠和/或氟硅酸钠，1.95~2.20%重量；硫酸钴和/或硫酸锌，0.0012~0.0062‰重量；磷酸钠和/或稍酸钙，0.0051~0.014‰重量；密度为1.260~1.400g/cm ³ 的稀硫酸，90.80~91.30%重量；阻化剂，0.0035~0.024‰重量；阻氢剂，0.0015~0.0085‰重量；去离子水，余量；该种高导钠盐电解质的制备材料中硫酸钴和/或硫酸锌的重量份太少，导致该种电解质内阻依然较高；且其硅酸钠和/或氟硅酸钠的重量份太多，进一步加剧了该电解质的内阻，导致电性能差，耐过放电性能低下。

再如中国专利号为03126151.5的发明专利所公开的胶体电解质蓄电池，其采用的电解质由3%-7.5%重量份的硅溶胶、36%-41%重量份的硫酸、0.5%-2.5%重量份的磷酸、1%-4%重量份的硫酸钴、1%-5%重量份的丙酸醇及水混合均匀制成，其钴离子含量较前述专利所公开的钴离子含量较高，但其硅溶胶的重量份较前述专利所公开硅酸钠和/或氟硅酸钠重量份较多，因此，该种电解质仍不能有效降低电解质的内阻以提高导电性能，且其耐过放电性能也依然低下。

发明内容

本发明的目的是提供一种胶体电解质，应用此种胶体电解质可有效提高蓄电池的耐过放电性能及导电性能。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种胶体电解质，它由以下重量份的组份制成：

二氧化硅，0.3-1.0%重量；

硫酸钴，0.05-0.25%重量；

硫酸钠，0.5-1.0%重量；

硫酸亚锡，0.05-0.5%重量；

密度为1.330-1.400g/cm ³ 的稀硫酸，92-95%重量；

PH值在7-9的弱碱性水，余量。

二氧化硅粒子的存在及随着其含量的增加，使配得电解质的电导率较硫酸溶液要小且呈现下降趋势，电导率的这种变化来自两个原因，其一是弱碱性二氧化硅液的中和作用及吸附H ⁺ 的能力增强，其二是由于形成凝胶后离子电迁移及扩散阻力增大，所以随着二氧化硅含量的增加胶体电解质电导率降低；但胶体电解质的强度主要受二氧化硅含量的影响，胶体电解质的强度是体现胶体电解质性能的重要参数：强度太小，胶体电解质出现不凝胶或凝胶很弱，这样电池出现水化现象或循环性能不佳；强度太大，胶体太硬且易发生龟裂，会导致电池容量急剧下降而失效，因此，本发明采用0.3-1.0%的二氧化硅。

作为本发明的优选，该胶体电解质由以下重量份的组份制成:

二氧化硅，0.8%重量；

硫酸钴，0.2%重量；

硫酸钠，0.8%重量；

硫酸亚锡，0.35%重量；

密度为1.345g/cm3的稀硫酸，93%重量；

PH值在7-9的弱碱性水，余量。

本发明还提供一种胶体电解质的制备方法，它包括以下步骤:

（1）将氢氧化钠放入去离子水中以制得PH值为7-9的弱碱性水；

（2）将二氧化硅置于上述弱碱性水中，并用高速分散机搅拌5-15分钟后形成A组份；

（3）将硫酸钴、硫酸钠、硫酸亚锡溶于密度为1.330-1.400g/cm ³ 的稀硫酸中，形成B组份；

（4）分别取适量的A，B组份混合，放入低速分散机内分散5-15分钟，搅拌均匀。

采用弱碱性水，使得二氧化硅的粘度降低，易分散，因此，相对现有技术中直接采用去离子水的方式易搅拌均匀。

综上所述，本发明具有以下有益效果：