[发明专利]一种自动补水型铅酸电池及其制备方法

说明书

本发明涉及一种自动补水型铅酸电池及其制备方法，包括在正极铅膏、负极铅膏中一个或两个加入补水颗粒，其由吸水材料吸水构成水凝胶的内核，内核外部通过分散剂、引发剂、蒸馏水以及酸性降解材料搅拌后包裹形成壳层，并可通过重复操作形成多层厚度不同的壳层；在铅酸电池硫酸电解液的酸性环境中，壳层缓慢降解，逐层破裂，使水凝胶内核暴露在电解液中，水凝胶中的水释放并渗透到电解液中，达到向电解液补水的目的；通过不同壳层厚度补水颗粒的设置，其壳层降解时间不同，从而持续自动向电解液补水；另一方面，补水颗粒中水凝胶和壳层的降解产物均为二氧化碳和水，不仅不会污染电解液，也能起到补水作用；从而大大延长了铅酸电池的循环使用寿命。

技术领域

本发明涉及铅酸电池技术领域，尤其是一种自动补水型铅酸电池及其制备方法。

背景技术

铅酸电池在充放电或者放置过程中，会发生水的电解和自放电等副反应，使电解液中水的含量减少，硫酸电解液的浓度增加，进而加剧了板栅的腐蚀，缩短了电池的循环寿命；另一方面，由于失水电解液液面降低，导致有些隔板纸浸润不到酸液，极板与隔板之间不能很好的贴合，发生反应的时候电解液不能及时补充到电极附近导致电池容量衰减，最终因电解液干涸导致电池失效。另外，如果充电器的上限电压选得太高，充电时电解水反应速度较大，使生成的氧来不及复合，亦将引起电池失水。因此，如何解决电池失水的问题，成为了动力铅酸蓄电池亟待解决的问题。

现有技术中，主流的铅酸电池补水方案是顺着排气孔撬开铅酸蓄电池上方的盖板，然后打开橡胶帽，用吸管吸取配置好的电解液(蒸馏水和硫酸的混合液，例如500ml:0.5ml)并从排气孔缓慢均匀滴入，静置24h后，盖上橡胶帽。从而达到补充电解液水分、降低电解液浓度使其恢复正常浓度的目的。

但是，现有的补水方式操作繁琐，如果蒸馏水不小心加太满，会导致电解液从铅酸蓄电池上盖小孔中溢出，溢出的电解液是导电的，如果流到铅酸蓄电池的正、负极两极之间，会形成自放电回路，造成安全隐患。此外，添加蒸馏水的操作过程会发生异物从排气孔进入电池的情况，影响电池性能，还可能会造成安全隐患。并且，电解液如果忘了及时补充的话，可能会缩短铅酸蓄电池的使用寿命。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的自动补水型铅酸电池及其制备方法，从而通过铅膏中补水颗粒的增加，在铅酸电池使用过程中实现电解液中持续自动的补水，从而大大延长了铅酸电池的循环使用寿命。

本发明所采用的技术方案如下：

一种自动补水型铅酸电池，所述铅酸电池包括正极板、负极板、隔板和电解液，所述正极板包括正极板栅及涂覆于正极板栅上的正极铅膏，所述负极板包括负极板栅及涂覆于负极板栅上的负极铅膏，

正极铅膏和负极铅膏中的一个或者两个中含有补水颗粒；

所述补水颗粒为核壳结构，其由中部的水凝胶和外部包裹的壳层构成，所述壳层为酸性环境中自发降解的材料。

作为上述技术方案的进一步改进：

水凝胶包括水凝胶骨架以及填充在水凝胶骨架空隙中的水，水凝胶骨架的材质为淀粉类、甲壳素类、聚酯类、聚丙酰胺类高分子材料中的任意一种。

壳层的材料为PP、PS、PE、PVC中的任意一种。

一种自动补水型铅酸电池的制备方法，所述铅酸电池包括正极和负极，包括如下步骤：

由正极铅膏制备正极的正极板；

由负极铅膏制备负极的负极板；

正极铅膏和负极铅膏中的一个或者两个中含有补水颗粒；

所述补水颗粒的制备方式，包括如下步骤：

第一步：由吸水树脂充分吸水构成水凝胶；