專利名稱：聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液。本發(fā)明還涉及聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液的制備方法。
背景技術(shù)：
以往的電解液大多為稀硫酸電解液，在使用過程中受溫度范圍的影響大，不能夠任意放置，且電解液在充放電和使用過程中易使電解液中的水分蒸發(fā)，使稀硫酸溶液的比重上升，如不及時補(bǔ)充水分將嚴(yán)重腐蝕極板，造成正極板活性物質(zhì)脫落、硫化以及短路，影響蓄電池的使用壽命。因此，需要提供一種新的技術(shù)方案來解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液，它具有耐充電、耐高低溫、 使用壽命長的優(yōu)點。本發(fā)明的另一個目的是提供一種聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液的制備方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液，所述電解液的組分按重量百分比為羧甲基纖維素0. 1%-1. 0% ；氣相二氧化硅0. 5%-5. 0% ；磷酸0. 05%-1. 5% ；聚四氟乙烯乳液0. 05%-0. 5% ；無水硫酸鈉0. 5%-2. 0% ；硫酸亞錫0. 01%-1. 0% ；聚乙烯乳液0. 02%-0. 2% ；硫酸39. 2%-48. 3% ；去離子水余里ο 聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液的制備方法，包括以下步驟
(1)、向聚核硅朊電解液的專用缸或桶中注入500-550重量份的去離子水；
(2)、與此同時將攪拌泵或氣攪拌裝置打開，控制轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)/分鐘一2500轉(zhuǎn)/分鐘， 再向聚核硅朊電解液的專用缸或桶內(nèi)依次緩緩加入重量百分比含量為0. 01%-1. 0%的硫酸亞錫和重量百分比含量為0. 5%-2. 0%的無水硫酸鈉，然后讓其充分均勻攪拌、溶解，時間為 25-35分鐘；
(3)、然后將氣相二氧化硅、羧甲基纖維素分別按重量百分比含量為0.5%-5. 0%、 0. 1%-1.0%依次緩緩加入到聚核硅朊電解液的專用缸或桶中，加入時間間隔為5分鐘一10 分鐘，全部加完后繼續(xù)攪拌25-35分鐘；
(4)、開啟冷卻系統(tǒng)，將稱好的450-500重量份的濃硫酸分3-5次緩慢加入聚核硅朊電解液的專用缸或桶內(nèi)，每次加入之后要測量溫度，溫度控制在60-72°C，全部加完后，繼續(xù)攪拌，待溫度降至40-50°C時，進(jìn)行下一步驟；
(5)向聚核硅朊電解液的專用缸或桶內(nèi)緩緩分別加入重量百分比含量為0.05%-0. 5% 的聚四氟乙烯乳液、重量百分比含量為0. 02%-0.洲的聚乙烯乳液和重量百分比含量為
0.05%-1. 5%的磷酸，然后讓其充分均勻攪拌，直至溫度降為常溫，得電解液；
(6)、將上述配制好的電解液再與在25°C下密度為1.320 g/cm3—1. 335g/cm3的稀硫酸電解液按一定比例混合，混合后攪拌25-35分鐘，測量電解液中的硫酸百分比含量，其含量控制在43. 0%-44. 0%之間，即完成聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液的配制。電池容量在20Ah以上的電池，電解液與稀硫酸電解液按重量百分比為1:2比例進(jìn)行混合。電池容量在20Ah以下的電池，電解液與稀硫酸電解液按重量百分比為1:3比例進(jìn)行混合。所述稀硫酸電解液為去離子水與質(zhì)量濃度98%的濃硫酸按體積比為
1.51-1. 625:1 混合。本發(fā)明的優(yōu)點是將液體電解液變成固體，有效解決了電解液的分層問題，耐震動性能好；延緩了電解液對板柵的腐蝕；降低了蓄電池的自放電率；減少了蓄電池的失水；高溫、低溫性能得到改善；具有耐充電、飽和充電的接受能力，提高充電接受能力；提高了蓄電池的循環(huán)使用壽命。
具體實施例方式實施例1
本發(fā)明的聚核硅朊鉛酉堯蓄電池電解液，電解液的組分按重量百分比為羧甲基纖維素0. 1% ；氣相二氧化硅0. 5% ；磷酸0. 05% ；聚四氟乙烯乳液0. 05% ；無水硫酸鈉0. 5% ；硫酸亞錫0. 01% ；聚乙烯乳液0. 02% ；硫酸39. 2% ；去離子水余里ο 上述聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液的制備方法，包括以下步驟
(1)、向聚核硅朊電解液的專用缸中注入500kg的去離子水；
(2)、與此同時將攪拌泵打開，控制轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)/分鐘，再向聚核硅朊電解液的專用缸內(nèi)依次緩緩加入重量百分比含量為0. 01%的硫酸亞錫和重量百分比含量為0. 5%的無水硫酸鈉，然后讓其充分均勻攪拌、溶解，時間為25分鐘；
(3)、然后將氣相二氧化硅、羧甲基纖維素分別按重量百分比含量為0.5%、0. 1%依次緩緩加入到聚核硅朊電解液的專用缸中，加入時間間隔為5分鐘，全部加完后繼續(xù)攪拌25分鐘；
(4)、開啟冷卻系統(tǒng)，將稱好的450kg的濃硫酸分3次緩慢加入聚核硅朊電解液的專用缸內(nèi)，每次加入之后要測量溫度，溫度控制在60°C，全部加完后，繼續(xù)攪拌，待溫度降至 40°C時，進(jìn)行下一步驟；
(5)向聚核硅朊電解液的專用缸內(nèi)緩緩分別加入重量百分比含量為0.05%的聚四氟乙烯乳液、重量百分比含量為0. 02%的聚乙烯乳液和重量百分比含量為0. 05%的磷酸，然后讓其充分均勻攪拌，直至溫度降為常溫，得電解液；
(6)、將上述配制好的電解液再與在25°C下密度為1.320 g/cm3的稀硫酸電解液按一定比例混合，稀硫酸電解液為去離子水與質(zhì)量濃度98%的濃硫酸按體積比為1.625:1混合， 電池容量在20Ah以上的電池，電解液與稀硫酸電解液按重量百分比為1:2比例進(jìn)行混合， 混合后攪拌25分鐘，測量電解液中的硫酸百分比含量，其含量控制在43. 0%，即完成聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液的配制。 實施例2
本發(fā)明的聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液，電解液的組分按重量百分比為
羧甲基纖維素0.3%;
氣相二氧化硅1. 5% ；
磷酸0. 4% ；
聚四氟乙烯乳液0.15%;
無水硫酸鈉0. 9% ；
硫酸亞錫0. 25% ；
聚乙烯乳液0.06%;
硫酸41. 5% ；
去離子水余量。 上述聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液的制備方法，包括以下步驟
(1)、向聚核硅朊電解液的專用缸或桶中注入515kg的去離子水；
(2)、與此同時將攪拌泵打開，控制轉(zhuǎn)速為1200轉(zhuǎn)/分鐘，再向聚核硅朊電解液的專用缸內(nèi)依次緩緩加入重量百分比含量為0. 25%的硫酸亞錫和重量百分比含量為0. 9%的無水硫酸鈉，然后讓其充分均勻攪拌、溶解，時間為27分鐘；
(3)、然后將氣相二氧化硅、羧甲基纖維素分別按重量百分比含量為1.5%、0. 3%依次緩緩加入到聚核硅朊電解液的專用缸中，加入時間間隔為6. 5分鐘，全部加完后繼續(xù)攪拌27 分鐘；
(4)、開啟冷卻系統(tǒng)，將稱好的465kg的濃硫酸分4次緩慢加入聚核硅朊電解液的專用缸內(nèi)，每次加入之后要測量溫度，溫度控制在63°C，全部加完后，繼續(xù)攪拌，待溫度降至 43 °C時，進(jìn)行下一步驟；
(5)向聚核硅朊電解液的專用缸內(nèi)緩緩分別加入重量百分比含量為0.15%的聚四氟乙烯乳液、重量百分比含量為0. 06%的聚乙烯乳液和重量百分比含量為0. 4%的磷酸，然后讓其充分均勻攪拌，直至溫度降為常溫，得電解液；
(6)、將上述配制好的電解液再與在25°C下密度為1.324g/cm3的稀硫酸電解液按一定比例混合，稀硫酸電解液為去離子水與質(zhì)量濃度98%的濃硫酸按體積比為1. 59:1混合，電池容量在20Ah以上的電池，電解液與稀硫酸電解液按重量百分比為1:2比例進(jìn)行混合，混合后攪拌27分鐘，測量電解液中的硫酸百分比含量，其含量控制在43. 5%，即完成聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液的配制。
實施例3
本發(fā)明的聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液，電解液的組分按重量百分比為
羧甲基纖維素0.5% ；氣相二氧化硅2.5% ；磷酸0.75%聚四氟乙烯乳液0.3% ；無水硫酸鈉1.3% ；硫酸亞錫0.5% ；聚乙烯乳液0.1% ；硫酸43. 8%去離子水余量。上述聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液的制備方法，包括以下步驟
(1)、向聚核硅朊電解液的專用缸中注入530kg的去離子水；
(2)、與此同時將攪拌泵打開，控制轉(zhuǎn)速為1600轉(zhuǎn)/分鐘，再向聚核硅朊電解液的專用缸內(nèi)依次緩緩加入重量百分比含量為0. 5%的硫酸亞錫和重量百分比含量為1. 3%的無水硫酸鈉，然后讓其充分均勻攪拌、溶解，時間為30分鐘；
(3)、然后將氣相二氧化硅、羧甲基纖維素分別按重量百分比含量為2.5%、0. 5%依次緩緩加入到聚核硅朊電解液的專用缸中，加入時間間隔為7. 5分鐘，全部加完后繼續(xù)攪拌30 分鐘；
(4)、開啟冷卻系統(tǒng)，將稱好的475kg的濃硫酸分4次緩慢加入聚核硅朊電解液的專用缸內(nèi)，每次加入之后要測量溫度，溫度控制在66°C，全部加完后，繼續(xù)攪拌，待溫度降至 46 °C時，進(jìn)行下一步驟；
(5)向聚核硅朊電解液的專用缸內(nèi)緩緩分別加入重量百分比含量為0.3%的聚四氟乙烯乳液、重量百分比含量為0. 1%的聚乙烯乳液和重量百分比含量為0. 75%的磷酸，然后讓其充分均勻攪拌，直至溫度降為常溫，得電解液；
(6)、將上述配制好的電解液再與在25°C下密度為1.328 g/cm3的稀硫酸電解液按一定比例混合，稀硫酸電解液為去離子水與質(zhì)量濃度98%的濃硫酸按體積比為1. 56:1混合， 電池容量在20Ah以下的電池，電解液與稀硫酸電解液按重量百分比為1:3比例進(jìn)行混合， 混合后攪拌30分鐘，測量電解液中的硫酸百分比含量，其含量控制在43. 7%，即完成聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液的配制。實施例4
本發(fā)明的聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液，電解液的組分按重量百分比為
羧甲基纖維素0.8%;
氣相二氧化硅3. 5% ；
磷酸1. 1% ；
聚四氟乙烯乳液0.4%;
無水硫酸鈉1. 7% ；
硫酸亞錫0. 75% ；聚乙烯乳液0.15%;
硫酸46% ；
去離子水余量。上述聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液的制備方法，包括以下步驟
(1)、向聚核硅朊電解液的專用桶中注入540kg的去離子水；
(2)、與此同時將氣攪拌裝置打開，控制轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分鐘，再向聚核硅朊電解液的專用桶內(nèi)依次緩緩加入重量百分比含量為0. 75%的硫酸亞錫和重量百分比含量為1. 7%的無水硫酸鈉，然后讓其充分均勻攪拌、溶解，時間為32分鐘；
(3)、然后將氣相二氧化硅、羧甲基纖維素分別按重量百分比含量為3.5%、0. 8%依次緩緩加入到聚核硅朊電解液的專用桶中，加入時間間隔為8. 5分鐘，全部加完后繼續(xù)攪拌32 分鐘；
(4)、開啟冷卻系統(tǒng)，將稱好的485kg的濃硫酸分5次緩慢加入聚核硅朊電解液的專用桶內(nèi)，每次加入之后要測量溫度，溫度控制在69°C，全部加完后，繼續(xù)攪拌，待溫度降至 48 °C時，進(jìn)行下一步驟；
(5)向聚核硅朊電解液的專用桶內(nèi)緩緩分別加入重量百分比含量為0.4%的聚四氟乙烯乳液、重量百分比含量為0. 15%的聚乙烯乳液和重量百分比含量為1. 1%的磷酸，然后讓其充分均勻攪拌，直至溫度降為常溫，得電解液；
(6)、將上述配制好的電解液再與在25°C下密度為1.332g/cm3的稀硫酸電解液按一定比例混合，稀硫酸電解液為去離子水與質(zhì)量濃度98%的濃硫酸按體積比為1. 53:1混合，電池容量在20Ah以下的電池，電解液與稀硫酸電解液按重量百分比為1:3比例進(jìn)行混合，混合后攪拌33分鐘，測量電解液中的硫酸百分比含量，其含量控制在44. 0%，即完成聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液的配制。實施例5
本發(fā)明的聚核硅朊鉛酉堯蓄電池電解液，電解液的組分按重量百分比為羧甲基纖維素1. 0% ；氣相二氧化硅5. 0% ；磷酸1. 5% ；聚四氟乙烯乳液0. 5% ；無水硫酸鈉2. 0% ；硫酸亞錫1. 0% ；聚乙烯乳液0. 2% ；硫酸48. 3% ；去離子水余里ο 上述聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液的制備方法，包括以下步驟
(1)、向聚核硅朊電解液的專用桶中注入550千克的去離子水；
(2)、與此同時將氣攪拌裝置打開，控制轉(zhuǎn)速為2500轉(zhuǎn)/分鐘，再向聚核硅朊電解液的專用桶內(nèi)依次緩緩加入重量百分比含量為1. 0%的硫酸亞錫和重量百分比含量為2. 0%的無水硫酸鈉，然后讓其充分均勻攪拌、溶解，時間為35分鐘；
(3)、然后將氣相二氧化硅、羧甲基纖維素分別按重量百分比含量為5.0%、1. 0%依次緩緩加入到聚核硅朊電解液的專用桶中，加入時間間隔為10分鐘，全部加完后繼續(xù)攪拌35分鐘；
(4)、開啟冷卻系統(tǒng)，將稱好的500kg的濃硫酸分5次緩慢加入聚核硅朊電解液的專用桶內(nèi)，每次加入之后要測量溫度，溫度控制在72°C，全部加完后，繼續(xù)攪拌，待溫度降至 50°C時，進(jìn)行下一步驟；
(5)向聚核硅朊電解液的專用桶內(nèi)緩緩分別加入重量百分比含量為0.5%的聚四氟乙烯乳液、重量百分比含量為0.洲的聚乙烯乳液和重量百分比含量為1. 5%的磷酸，然后讓其充分均勻攪拌，直至溫度降為常溫，得電解液；
(6)、將上述配制好的電解液再與在25°C下密度為1.335g/cm3的稀硫酸電解液按一定比例混合，稀硫酸電解液為去離子水與質(zhì)量濃度98%的濃硫酸按體積比為1.51:1混合，電池容量在20Ah以上的電池，電解液與稀硫酸電解液按重量百分比為1:2比例進(jìn)行混合，電池容量在20Ah以下的電池，電解液與已配制好的稀硫酸電解液按重量百分比為1:3比例進(jìn)行混合，混合后攪拌35分鐘，測量電解液中的硫酸百分比含量，其含量控制在44. 0%，即完成聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液的配制。 將液體電解液變成固體，有效解決了電解液的分層問題，耐震動性能好；電解液酸濃度越大，電勢越高，板柵腐蝕越快，這種電解液酸濃度較小，延緩了電解液對板柵的腐蝕； 電解液中含雜質(zhì)較少，降低了蓄電池的自放電率；降低蓄電池的充電溫度，減少了蓄電池的失水；高溫、低溫性能得到改善；具有耐充電、飽和充電的接受能力，提高充電接受能力；提高了蓄電池的循環(huán)使用壽命。
權(quán)利要求
1.聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液，其特征在干所述電解液的組分按重量百分比為羧甲基纖維素0. 1%_1.0%;氣相ニ氧化硅0. 5%-5. 0% ；磷酸0. 05%-1. 5% ；聚四氟乙烯乳液0. 05%-0. 5%;無水硫酸鈉0. 5%-2. 0% ；硫酸亞錫0. 01%-1. 0% ；聚乙烯乳液0.029()-0. ;硫酸39. 2%-48. 3% ；去離子水余量。
2.聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液的制備方法，其特征在干，包括以下步驟(1)、向聚核硅朊電解液的專用缸或桶中注入500-550重量份的去離子水；(2)、與此同時將攪拌泵或氣攪拌裝置打開，控制轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)/分鐘一2500轉(zhuǎn)/分鐘， 再向聚核硅朊電解液的專用缸或桶內(nèi)依次緩緩加入重量百分比含量為0. 01%-1. 0%的硫酸 亞錫和重量百分比含量為0. 5%-2. 0%的無水硫酸鈉，然后讓其充分均勻攪拌、溶解，時間為 25-35分鐘；(3)、然后將氣相ニ氧化硅、羧甲基纖維素分別按重量百分比含量為0.5%-5. 0%、 0. 1%-1.0%依次緩緩加入到聚核硅朊電解液的專用缸或桶中，加入時間間隔為5分鐘一10 分鐘，全部加完后繼續(xù)攪拌25-35分鐘；(4)、開啟冷卻系統(tǒng)，將稱好的450-500重量份的濃硫酸分3-5次緩慢加入聚核硅朊電 解液的專用缸或桶內(nèi)，毎次加入之后要測量溫度，溫度控制在60-72°C，全部加完后，繼續(xù)攪 拌，待溫度降至40-50°C時，進(jìn)行下ー步驟；(5)向聚核硅朊電解液的專用缸或桶內(nèi)緩緩分別加入重量百分比含量為0.05%-0. 5% 的聚四氟乙烯乳液、重量百分比含量為0. 02%-0.洲的聚乙烯乳液和重量百分比含量為 0. 05%-1. 5%的磷酸，然后讓其充分均勻攪拌，直至溫度降為常溫，得電解液；(6)、將上述配制好的電解液再與在25°C下密度為1.320 g/cm3—1. 335g/cm3的稀硫 酸電解液按一定比例混合，混合后攪拌25-35分鐘，測量電解液中的硫酸百分比含量，其含 量控制在43. 0%-44. 0%之間，即完成聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液的配制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液的制備方法，其特征在于電池 容量在20Ah以上的電池，電解液與稀硫酸電解液按重量百分比為1:2比例進(jìn)行混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液的制備方法，其特征在于電池 容量在20Ah以下的電池，電解液與稀硫酸電解液按重量百分比為1:3比例進(jìn)行混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液的制備方法，其特征在于所述 稀硫酸電解液為去離子水與質(zhì)量濃度98%的濃硫酸按體積比為1. 51-1. 625:1混合。
全文摘要
本發(fā)明公開了聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液，電解液的組分按重量百分比為羧甲基纖維素0.1%-1.0%；氣相二氧化硅0.5%-5.0%；磷酸0.05%-1.5%；聚四氟乙烯乳液0.05%-0.5%；無水硫酸鈉0.5%-2.0%；硫酸亞錫0.01%-1.0%；聚乙烯乳液0.02%-0.2%；硫酸39.2%-48.3%；其余為去離子水。本發(fā)明還公開了聚核硅朊鉛酸蓄電池電解液的制備方法，包括配制電解液和配制稀硫酸電解液步驟，在溫度24-26℃時按比例混合，混合后攪拌25-35分鐘，測量電解液中的硫酸百分比含量控制在43.0%-44.0%。本發(fā)明優(yōu)點延緩了電解液對板柵的腐蝕；降低了蓄電池的自放電率；高溫、低溫性能得到改善；具有耐充電、飽和充電的接受能力；提高了蓄電池的循環(huán)使用壽命。
文檔編號H01M10/10GK102315488SQ20111023177
公開日2012年1月11日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者沈維新, 黃文 申請人:江蘇蘇中電池科技發(fā)展有限公司