[发明专利]能提高铅酸电池寿命的胶体电解液

说明书

技术领域

本发明属于铅酸电池领域，具体涉及能提高铅酸电池寿命的胶体电解液。 

背景技术  

铅酸蓄电池自1859年发明以来，因其具有原料广泛、价格低廉、性能可靠、适用温度范围广等优点，被应用于电力、交通、通信、汽车、铁路等多个领域。经过一百多年的技术革新，不断提高电池能量密度、循环寿命和大电流放电能力等，目前在化学电源领域仍具有最大的市场份额。铅酸电池主要构造由正极、负极、电解液、隔膜、壳体、安全阀、端子等部件构成，阀控式铅酸电池中部分电解液被吸收在正负极板和AGM隔板中，使电池得以实现密封。

但是铅酸电池在使用过程中发现，会出现早期容量损失，对市场退回的铅酸电池进行解剖分析失效原因可知，占比例最大的是正极板活性物质软化脱落导致电池容量下降，寿命终止。然而，随电池循环进行，正极活性物质软化是不可避免的，因为在电池充放电中，活性物质不断转化导致正极体积膨胀收缩，结合力下降。为延缓其对电池产生不利影响，多数企业和研究机构多是寻求不同添加剂来减缓活性物质软化，如导电剂、纤维类添加剂、有机添加剂等，提高正极活性物质强度，延长电池寿命，但效果不显著。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能提高铅酸电池寿命的胶体电解液，能有效降低正极板活性物质软化速度，从而延长铅酸电池的寿命。 

本发明技术方案如下： 

能提高铅酸电池寿命的胶体电解液，由以下质量百分比的原料组成，聚乙二醇0.1~0.5%、硫酸亚锡0.1~1%、硫酸钠0.5~1.5%、磷酸0.5~1%、有机硅聚合物0.05~2%、气相二氧化硅0.5~8%、硫酸35~45%、其余为去离子水。  

进一步优选方案是，聚乙二醇分子量4000~20000。

进一步优选方案是，磷酸溶液浓度为75%。 

进一步优选方案是，硫酸溶液浓度为45%。 

进一步优选方案是，有机硅聚合物为有机硅氧烷、羟基硅油、含氢硅油、二甲基硅油中的一种或多种。 

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是： 

1、               聚乙二醇作为胶体稳定剂，可防止胶体在灌注电池之前发生凝胶或团聚，增强胶体稳定性，形成稳定的三维网络结构。

2、               硫酸亚锡可被氧化成四价锡，提高活性物质的导电性和电池过放电后的再充电能力。 

3、               硫酸钠在电解液中可为电化学反应提供一定量的硫酸根，降低硫酸铅结晶的过饱和度，防止生成致密的导电性差的硫酸铅层。 

4、               磷酸可细化硫酸铅晶粒的粒径。 

5、               有机硅聚合物中的硅氧键和氢键可有效降低活性物质软化速度，抑制表层活性物质钝化，提高电池使用寿命。 

具体实施方式

实施例1

按重量比，取聚乙二醇0.2%（在本实施例中，聚乙二醇分子量为6000）、硫酸亚锡0.8%、硫酸钠0.8%、溶液浓度为75%的磷酸0.5%、有机硅聚合物0.5%(有机硅氧烷、羟基硅油1:1混合物)、气相二氧化硅8%、溶液浓度为45%的硫酸35%、其余为去离子水。

所述的能提高铅酸电池寿命的胶体电解液的制备方法，包括以下步骤：将气相二氧化硅投入去离子水中，并以4800r/min速度剪切搅拌混合30min，得到胶体母液A； 

将硫酸亚锡、硫酸钠、磷酸、有机硅聚合物、聚乙二醇分别与去离子水溶后，混合均匀得到混合液B；

再将母液A、混合液B、硫酸溶液混合均匀，以3000r/min的速度搅拌20min，得胶体电解液。

实施例2

取聚乙二醇0.5%（在本实施例中，聚乙二醇分子量为4000）、硫酸亚锡0.5%、硫酸钠0.5%、磷酸0.8%、有机硅聚合物1.0%（有机硅氧烷）、气相二氧化硅6%、硫酸38%、其余为去离子水。其余实施如实施例1。

实施例3

取聚乙二醇0.1%（在本实施例中，聚乙二醇分子量为20000）、硫酸亚锡0.2%、硫酸钠1.5%、磷酸1%、有机硅聚合物（氢硅油、二甲基硅油2:1混合物）0.15%、气相二氧化硅4.5%、硫酸38%、其余为去离子水。其余实施如实施例1。

实施例4