[发明专利]掺杂混合硅胶体电解质的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种铅酸蓄电池用的掺杂混合硅胶体电解质的制备工艺，属于铅酸蓄电池领域。

背景技术

从20世纪20年代美国人年开始研究胶体电池，到1996年德国阳光公司(Sonennschein)才真正实现了胶体电池的产业化。中国对胶体电池的研究始于五十年代，在80年代末90年代初达到高潮，在当时研究的硅材料主要是工业水玻璃，由于杂质多因此未有成功的案例。随着改革开放的深入，与国外技术交流的增多，知道了胶体电解质中使用气相二氧化硅，才引起科学技术人员对气相二氧化硅研究与重视。气相二氧化硅是非常好的增稠触变剂，其产生增稠触变的原因是气相二氧化硅表面具有高活性的硅羟基，黏度极大，因此当添加一些水溶性高分子材料时，如聚乙烯醇、湖精、甘油、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚等，上述添加剂能延缓凝胶过程，从而影响胶体电解质的触变性。

发明内容

根据现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种新的掺杂混合硅胶体电解质的制备工艺，用所述工艺制备的胶体电解质不漏酸，充电时无酸雾溢出，使用条件广泛，胶体电解质灌注容易、渗透力强、凝胶时间长。能够节省制备时间，使得铅酸蓄电池具有长寿命、无污染、大容量放电的能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种铅酸蓄电池用的掺杂混合硅胶体电解质的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：

a.制备硅酸钠胶体：利用去离子水将水玻璃稀释至密度为1.05～1.06g/cm³，经过阴阳离子交换树脂处理，除去Na⁺后，用酸调节PH值等于6，经过加热陈化浓缩后即制得硅溶胶；将稀硫酸、上述硅溶胶的水溶液、硅氧烷水溶液、乙二醇水溶液、磷酸水溶液和硫酸亚锡水溶液按100∶5～10∶1～5∶2～5∶2～4∶1～3的质量分数混合，制得硅酸钠胶体；

b.制备气相二氧化硅胶体：，将稀硫酸、气相二氧化硅乳液和乙二酸水溶液按100∶15～25∶0.5～4的质量份数混合，制得气相二氧化硅胶体；

c.混合上述步骤a和步骤b中制得的胶体，得到所述的掺杂混合硅胶体电解质。

步骤a中所述的稀硫酸液体中硫酸的质量分数为36.8％～40.3％。

步骤a中所述的硅溶胶水溶液中硅溶胶的质量分数为5％～10％。

步骤a中所述的硅氧烷水溶液中硅氧烷的质量分数为1％～5％。

步骤a中所述的乙二醇水溶液中乙二醇的质量分数为1％～3％。

步骤a中所述的磷酸水溶液中磷酸的质量分数为2％～4％。

步骤a中所述的硫酸亚锡水溶液中硫酸亚锡的质量分数为0.1％～0.3％。

步骤b中所述的稀硫酸与气相二氧化硅乳液的质量比为100∶15～20。

步骤b中所述的稀硫酸液体中硫酸的质量百分数为39.1％～50.1％。

本发明中所用水均为去离子水。

本发明的有益效果是：所制得的胶体为半透明状液体，切稀后，稀胶时间长，不分层，不水化，胶体混合均匀细腻，流动性好，易灌注。灌入蓄电池后，经过极板和隔板浸泡吸附，内化成后胶体既可凝胶，胶体均匀的包裹住极板和隔板，电池增加循环200次(3-D-180)，是典型的环保型产品。同时不漏酸，充电时无酸雾，使用条件广泛，具有长寿命，大容量放电的能力。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述：

实施例1

提供一种铅酸蓄电池用的掺杂混合硅胶体电解质的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：

a.制备硅酸钠胶体：利用去离子水将水玻璃稀释至密度为1.05g/cm³，经过阴阳离子交换树脂处理，除去Na⁺后，用酸调节PH值等于6，经过加热陈化浓缩后即制得硅溶胶；将稀硫酸、上述硅溶胶的水溶液、硅氧烷水溶液、乙二醇水溶液、磷酸水溶液和硫酸亚锡水溶液按100∶5∶1∶2∶2∶1的质量分数混合，制得硅酸钠胶体；

b.制备气相二氧化硅胶体：，将稀硫酸、气相二氧化硅乳液和乙二酸水溶液按100∶15∶0.5的质量份数混合，制得气相二氧化硅胶体；

c.混合上述步骤a和步骤b中制得的胶体，得到所述的掺杂混合硅胶体电解质。

步骤a中所述的稀硫酸液体中硫酸的质量分数为36.8％。

步骤a中所述的硅溶胶水溶液中硅溶胶的质量分数为5％。

步骤a中所述的硅氧烷水溶液中硅氧烷的质量分数为1％。

步骤a中所述的乙二醇水溶液中乙二醇的质量分数为1％。