[发明专利]一种电解液及制造方法和该电解液制备的铅酸蓄电池

说明书

一种电解液及制造方法和该电解液制备的铅酸蓄电池，包括多孔二氧化硅纳米粒子制备；配置同时含有分散剂和有机膨胀剂溶液，将合成的多孔二氧化硅纳米粒子分散在上述溶液中，超声备用；将溶液加入到的硫酸溶液中，置于摇床室温振荡，将有机膨胀剂沉积或吸附在多孔二氧化硅的孔隙和表面；加入硫酸盐，制成电解液。通过本发明电解液制备出的铅酸蓄电池，在满足容量的要求下，低温和动态充电接受能力有较大幅度的提高，低温放电电压提升10~30%，动态充电接受能力提升30~70%。尤其对于高低温交替寿命或者高温寿命提升14~50%。经过实车测试，电池使用寿命至少延长半年以上。本发明可以有效解决负极收缩和低温性能不足的问题。

技术领域

本发明属铅酸蓄电池技术领域，具体是一种铅酸蓄电池用电解液及制造方法和该电解液制备的铅酸蓄电池。

背景技术

汽车起停系统指发动机在车辆行驶过程中临时停车（例如等红灯）的时候自动熄火，当需要继续前进的时候，系统自动重启发动机。在这种系统中，发动机频繁启动时，需要蓄电池支持频繁大电流放电；混合动力系统为车轮提供动力时，蓄电池需要提供能量支持，能满足车内音响、照明等电气设备的需要；车载充电机给蓄电池充电时，蓄电池要具备很强的充电接受性能。目前AGM和富液铅酸启停电池（简称EFB电池）均能满足以上需求。但是EFB电池更能耐高温，可安装在发动机舱内，能够完全达到起停系统的要求，且寿命是普通电池寿命性至少三倍，性价比相对AGM较高。EFB电池由于其成本相对低廉、寿命较好具有较大的市场份额，未来几年还有一个较大的增长空间。汽车启停功能对此电池要求较高，起停系统要频繁的进行起动，并同时进行刹车能量回收。起停系统对电池的寿命要求比普通电池高，电池频繁进行启动，对负极考验较大。对于常规的汽车来说，电池通常处于发动机旁边，汽车启动之前电池处于较低的温度，特别是低温地区，待汽车启动后，发动机散热使电池温度过高，电池中负极的膨胀剂会分解、热失效，长期往复，导致电池负极收缩，在较低的温度下无法正常启动，从而电池失效无法使用。现有解决高温或高温环境中负极收缩一般都是采用高温稳定型的有机膨胀剂或者增加无机膨胀剂的含量。采用稳定型有机膨胀剂虽会延缓负极收缩的速度，但能力有限，在强氧化环境中仍会氧化失效，且会带来充电接受能力或者低温启动能力的降低。而采用增加无机膨胀剂含量的方法会带来低温启动性能的下降，无法满足极冷地区电池的使用。

目前，国内关于解决高温环境下使用的研究较多，大多是都是从合金、正极配方和负极配方中角度考虑，但是解决的问题是正极板栅腐蚀或正极活性物质软化。而解决负极膨胀剂在高温环境下分解的问题，延缓负极收缩的速度的适用于高低温环境的铅酸电池未见报道。

发明内容

本发明的目的在于解决电池在高低温交替环境中，或者高温使用环境中导致的负极收缩，负极膨胀剂在高温环境下分解等问题，提供一种能延缓负极收缩的速度，同时若电池在寒区使用，也可以增加电池的启动性能，能够更好的适应于起停系统的要求，延长使用寿命的铅酸蓄电池。

本发明的目的还在于提供制备上述铅酸蓄电池用电解液。

本发明的目的还在于提供制备上述铅酸蓄电池用电解液的制造方法。

本发明中没有特别标注的物料比例为重量比。

本发明的技术方案为一种铅酸蓄电池用电解液的制造方法，包括以下步骤：（1）多孔二氧化硅纳米粒子制备：取2~4重量份结构导向剂十六烷基三甲基溴化铵加入50~100重量份的去离子水中，此去离子水含有0.5~1重量%的氢氧化钠或者氨水，加热至60~80℃，继续恒温搅拌30~60分钟后，匀速滴入4~10重量份正硅酸乙酯，时间控制在10分钟左右，继续恒温搅拌反应2~4小时后，取出用10000转/分的离心机分离10分钟，得到白色固体，真空80℃干燥12小时以上，然后置于马弗炉中300℃煅烧10小时，去除十六烷基三甲基溴化铵，得到多孔二氧化硅纳米离子，多孔二氧化硅纳米离子尺寸在50~300nm之间，孔径在3~10nm；