专利名称：胶体电解质蓄电池及制造方法
技术领域：
本发明涉及蓄电池技术领域，特别是涉及一种胶体电解质蓄电 池，本发明还涉及该胶体电解质蓄电池的制造方法。
背景技术：
现有技术中，目前应用的蓄电池仍以普通铅酸蓄电池为主，因为 其配置方法简单，成本较低。但是，由于铅酸蓄电池采用铅酸电解质 在充电或者漏液等情况时，析出酸雾伤害人体健康，对环境造成污染； 铅酸电解液具有腐蚀性，会腐蚀设备；且由于铅酸电解液具有挥发性， 会造成正、负极板的活性物质和酸反应能力下降，导致带电时的存放 期短，自放电严重等问题。为了适应更高的环保要求和使用效能，国内外在胶体蓄电池方面 有很多研究，如1957年由德国阳光公司研制出"胶体蓄电池"，德国、 日本、美国等国家已经开发应用。我国从90年代开始研制，但由于 寿命短、价格高登因素，特别是性能不稳定、内阻大瞬间起动电流小、 容量低，始终影响胶体蓄电池的发展。尤其在起动型蓄电池方面的研 究收获甚少，目前的胶体电解液或者固定型或者动力型胶体蓄电池， 储备容量和放电时间都和普通铅酸蓄电池没有很大的优势。为了突破胶体电解质在起动型蓄电池的容量及低温起动的瓶颈， 依靠本发明人在此类产品涉及研发的多年丰富经验和专业能力，经过多年的研制和试验，终于有所突破，形成本发明。发明内容:为了解决上述性能不稳定、内阻大瞬间起动电流小、容量低的问 题，本发明的目的是为提供一种性能稳定、容量大且起动性能好的胶 体电解质蓄电池；本发明的另一 目的是为提供一种该蓄电池的制造方 法。本发明的第一个目的是这样实现的 一种胶体电解质蓄电池，所 述胶体电解质含有以下成分，其重量百分比为硫酸35-42%，硅 2-10%，磷酸1-5%，聚丙烯酰胺1-5%,乙二醇0. 1-0. 5%，丙酸醇1-5%， 钾0. 01-0. 02%，铵0. 01-0. 02%，锗0. 01-0. 02%，镉0. 06-0. 1%，锂 0.008-0.01%，其余为水。本发明的另一个目的是这样实现的 一种胶体电解质蓄电池的制造方法第一步将上述胶体电解质的各成分制备成材料A和B;第二步将A材料冷冻至-18°C_0°C，将B材料冷冻至-8°C-5°C， 进行混合搅拌，灌注进蓄电池中，封装；第三步静置2小时后使蓄电池中间格温度到常温，凝胶后以电池d。恒流法充电10小时，CV恒流法充电6小时，G。5恒流法充电4 小时即可。其中，材料A制备方法是第一步将浓硫酸用水稀释到密度1.48g/cm3，经多级超强过滤; 第二步在稀释的硫酸中加入磷酸、镉、锗、铵，搅拌均勻。材料B制备方法是第一步将工业硅酸钠，用水稀释到密度1.01g/cm3，沉淀24小 时，经离子交换脱钠，超强过滤后，用超强浓縮到密度为1. lg/cm3。第二步在上述制得溶液分别加入丙酸醇、氢氧化钾、氢氧化锂、聚丙烯酰胺、乙二醇，搅拌均匀。按照上述技术方案，本发明胶体电解质蓄电池，采用高导起动胶体电解质，以汽车用60AH电池为例，至少具有以下优点(1) 成本低，该电池采用普通的汽车用铅、钙、锡合金的极板，普通的PE隔板，以及价格便宜的聚合硅酸盐为主要材料。(2) 储备容量高，GB/T5008. 2-2005起动用铅酸蓄电池标准中， 标准为在25。C用25A放电至10. 5V (12V电池)时，放电达到100% (即100分钟)，而该电池25A放电时间为IOO分钟以上，超过标准。(3) 低温起动能力超强，GB/T5008. 2-2005起动用铅酸蓄电池标准中，标准为-18"C，以Is(60AH以300A)电流放电60s达到8. 4V， 该电池以300A电流放电60S时电压为9. 0V，达到8. 4V时时间为70 秒以上，超出标准10秒以上。综上所述，本发明具有诸多优点和很好的实用价值，其不论在制 造方法还是功能上皆有较大改进，在技术上具有显著进步，并产生显 著的实用效果。本发明胶体电解质蓄电池低温起动性能好，储备容量 大，可广泛应用于汽车、电动车、航标灯、应急电源等领域。
具体实施方式
实施例1
胶体电解质蓄电池的胶体电解质含有以下成分，其重量百分比
为硫酸35%，硅2%，磷酸1%，聚丙烯酰胺1%，乙二醇O. 1%，丙酸 醇1%,钾0. 01%，铵0. 01%，锗0. 01%,镉0. 06%,锂0. 008%,其余 为水。
胶体电解质蓄电池的制造方法如下
第一步将上述胶体电解质的各成分制备成材料A和B; 其中，材料A制备方法是
1. 将浓硫酸用水稀释到密度1. 48g/cm3，经多级超强过滤；
2. 在稀释的硫酸中加入磷酸、镉、锗、铵，搅拌均匀。 材料B制备方法是
1. 将工业硅酸钠，用水稀释到密度1.01g/cm3，沉淀24小时， 经离子交换脱钠，超强过滤后，用超强浓缩到密度为1. lg/cm3。
2. 在上述制得溶液分别加入丙酸醇、氢氧化钾、氢氧化锂、聚 丙烯酰胺、乙二醇，搅拌均匀。
第二步将A材料冷冻至-18°C-0°C，将B材料冷冻至-8。C-5°C， 进行混合搅拌，灌注进蓄电池中，封装；
第三步静置2小时后使蓄电池中间格温度到常温，凝胶后以电 池U恒流法充电10小时，(V恒流法充电6小时，Cu恒流法充电4 小时即可。
经检测，该胶体电解质蓄电池的储备容量为101%，即在25T:用 25A放电至10. 5V (12V电池)时，放电达到101分钟，超出标准1%;该电池以-18-C，以15 (60AH以300A)电流放电60s达到8. 4V时的 时间为72秒，超出标准12秒。
实施例2
胶体电解质蓄电池的胶体电解质含有以下成分，其重量百分比 为硫酸42%，硅10%，磷酸5%，聚丙烯酰胺5%，乙二醇0.5%，丙酸 醇5%，钾0.02%，铵0.02%，锗0.02%，镉0. 1%，锂0.01%，其余为水。
胶体电解质蓄电池的制造方法如下 第一步将上述胶体电解质的各成分制备成材料A和B; 其中，材料A制备方法是
1. 将浓硫酸用水稀释到密度1. 48g/cm3，经多级超强过滤；
2. 在稀释的硫酸中加入磷酸、镉、锗、铵，搅拌均匀。
材料B制备方法是
1. 将工业硅酸钠，用水稀释到密度1.01g/cm3，沉淀24小时， 经离子交换脱钠，超强过滤后，用超强浓縮到密度为1. lg/cm3。
2. 在上述制得溶液分别加入丙酸醇、氢氧化钾、氢氧化锂、聚
丙烯酰胺、乙二醇，搅拌均匀。
第二步将A材料冷冻至-18°C-0°C，将B材料冷冻至-8°C-5°C， 进行混合搅拌，灌注进蓄电池中，封装；
第三步静置2小时后使蓄电池中间格温度到常温，凝胶后以电 池U恒流法充电10小时，CV恒流法充电6小时，Cu恒流法充电4 小时即可。经检测，该胶体电解质蓄电池的储备容量为105%,即在25。C用 25A放电至10. 5V (12V电池)时，放电达到105分钟，超出标准5%;
该电池以-18°C，以Is (60AH以300A)电流放电60s达到8. 4V时的 时间为99秒，超出标准39秒。
实施例3
胶体电解质蓄电池的胶体电解质含有以下成分，其重量百分比 为硫酸40%,硅8%，磷酸3%，聚丙烯酰胺3%，乙二醇0. 3%，丙酸 醇3%，钾O. 01%，铵0.01%，锗0.01%，镉O. 05%，锂0.005%,其余 为水。
胶体电解质蓄电池的制造方法如下
第一步将上述胶体电解质的各成分制备成材料A和B; 其中，材料A制备方法是
1. 将浓硫酸用水稀释到密度1. 48g/cm3，经多级超强过滤；
2. 在稀释的硫酸中加入磷酸、镉、锗、铵，搅拌均匀。
材料B制备方法是
1. 将工业硅酸钠，用水稀释到密度1.01g/cm3，沉淀24小时， 经离子交换脱钠，超强过滤后，用超强浓縮到密度为1. lg/cm3。
2. 在上述制得溶液分别加入丙酸醇、氢氧化钾、氢氧化锂、聚 丙烯酰胺、乙二醇，搅拌均匀。
第二步将A材料冷冻至-18。C-(TC，将B材料冷冻至-8°C_5°C， 进行混合搅拌，灌注进蓄电池中，封装；
第三步静置2小时后使蓄电池中间格温度到常温，凝胶后以电池d。恒流法充电10小时，G恒流法充电6小时，Cu恒流法充电4 小时即可。
经检测，该胶体电解质蓄电池的储备容量为104%，即在25'C用 25A放电至10. 5V (12V电池)时，放电达到104分钟，超出标准4%;
该电池以-18°C，以13 (60AH以300A)电流放电60s达到8. 4V时的 时间为87秒，超出标准27秒。
以上所述，尽是本发明的较佳实施例而己，并非对本发明作任何
形式上的限制，对于和本发明的任何等同互换，皆落入本发明保护范围。
权利要求
1. 一种胶体电解质蓄电池，其特征在于所述胶体电解质含有以下成分，其重量百分比为硫酸35-42％，硅2-10％，磷酸1-5％，聚丙烯酰胺1-5％，乙二醇0.1-0.5％，丙酸醇1-5％，钾0.01-0.02％，铵0.01-0.02％，锗0.01-0.02％，镉0.06-0.1％，锂0.008-0.01％，其余为水。
2. —种胶体电解质蓄电池的制造方法，其特征在于第一步将上述胶体电解质的各成分制备成材料A和B;第二步将A材料冷冻至-18。C-(TC，将B材料冷冻至-8"-5。C， 进行混合搅拌，灌注进蓄电池中，封装；第三步静置2小时后使蓄电池中间格温度到常温，凝胶后以电 池d。恒流法充电10小时，Cs恒流法充电6小时，Cu恒流法充电4 小时即可。
3. 根据权利要求2所述的一种胶体电解质蓄电池的制造方法，其 特征在于材料A制备方法是第一步将浓硫酸用水稀释到密度1.48g/cm3，经多级超强过滤;第二步在稀释的硫酸中加入磷酸、镉、锗、铵，搅拌均匀。 材料B制备方法是第一步将工业硅酸钠，用水稀释到密度1. 01g/cm3，沉淀24小 时，经离子交换脱钠，超强过滤后，用超强浓縮到密度为1. lg/cm3。第二步在上述制得溶液分别加入丙酸醇、氢氧化钾、氢氧化锂、聚丙烯酰胺、乙二醇，搅拌均匀。
全文摘要
本发明涉及一种胶体电解质蓄电池，胶体电解质含有以下成分，其重量百分比为硫酸35-42％，硅2-10％，磷酸1-5％，聚丙烯酰胺1-5％，乙二醇0.1-0.5％，丙酸醇1-5％，钾0.01-0.02％，铵0.01-0.02％，锗0.01-0.02％，镉0.06-0.1％，锂0.008-0.01％，其余为水。本发明还涉及该电池的制造方法。本发明胶体电解质蓄电池成本低，储备容量高，低温起动能力超强，在技术上具有显著进步，并产生显著的实用效果。本发明胶体电解质蓄电池低温起动性能好，储备容量大，可广泛应用于汽车、电动车、航标灯、应急电源等领域。
文档编号H01M10/10GK101281982SQ20081002845
公开日2008年10月8日 申请日期2008年6月2日 优先权日2008年6月2日
发明者胜 杨, 杨建平 申请人:杨建平;杨 胜