专利名称：一种蓄电池用硅酸盐电解液及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种硅酸盐电解液，尤其涉及一种蓄电池用硅酸盐电解液。
背景技术：
铅蓄电池自问世以来，由于其电动电势高、内阻小、使用性能可靠、价格低廉而得 到了广泛应用。但目前市场上的传统铅酸蓄电池，通常在使用期间由于电解液的硫酸盐化， 使得蓄电池性能差、寿命短，并且使用过程中比能量低，电池自放电大，低温环境容量骤减， 失水严重，同时有可能析氢闪爆，安全性能差。同时，由于传统蓄电池多采用铅、汞、镉合金 为极板，为了防止蓄电池极板的硫化要经常进行维护，从而导致酸腐蚀、酸雾污染，并且极 板硫化后产生的汞、镉毒污染可造成人员和环境的不可逆损害，同时由于废弃的电解液不 易回收，其中的硫酸铅等会对土壤、水体环境造成极大的污染和破坏。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种绿色环保、性能优良的蓄电池用硅 酸盐电解液及其制备方法。为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案为
一种蓄电池用硅酸盐电解液，其中所述电解液由以下重量百分数的组分组成硫酸 20-45%，磷酸铵1-2%，二氧化硅10-15%，过硫酸铵2_3%，硫酸钠1-1. 5%，硫酸钾1-1. 5%，聚丙 烯酰胺1-2%，分散剂1-2%，稳定剂2-3%，催化剂3-5%，余量为去离子水，其中所述催化剂为 碱式盐、硅烷和硅油中的一种。一种蓄电池用硅酸盐电解液的制备方法，包括以下步骤
a)二氧化硅加去离子水高速搅拌分散，加入稀硫酸混合搅拌反应；
b)加入磷酸铵、过硫酸铵和硫酸钾，混合搅拌反应；
c)加入聚丙烯酰胺、分散剂、稳定剂和催化剂，在常温常压密封环境下搅拌，催化反应 12 — 24小时；
d)催化完成后，将混合液磁化处理，制得本发明产品。与现有技术相比，本发明的有益效果是
1)本发明的硅酸盐电解液属于非强酸性质，不腐蚀极板，废弃后的电解液中的“酸根离 子”大部分被催化剂中和、吸附，呈弱酸半固态颗粒状，不会污染环境，可直接废弃，而且其 中所含的“氮、磷、钾”成分为高质量复合化肥，可肥沃土地，同时还可增加土壤氧含量，是绿 色环保型电解液，具有良好的工业应用前景；
2)本发明的硅酸盐电解液外观为乳白色液体，经催化及磁化流程处理后，分子排列更 合理，极大的提高了“离子淌度及摩尔电导率”，其理化性能稳定，流动性好，具有良好的浸 润渗透性能，用于蓄电池中时比能量高，可瞬间高倍率大电流放电，无充放电记忆效应，同 时气体析出微弱，不仅使用寿命长，而且使用安全；
3)本发明的硅酸盐电解液流程制作简单，易于控制，成本低廉，易于蓄电池加注灌装，
3可用以制造高端蓄电池。
图1是本发明硅酸盐电解液用于蓄电池的使用寿命曲线图； 图2是本发明硅酸盐电解液用于蓄电池的小时率曲线图3是本发明的硅酸盐电解液用于蓄电池中时蓄电池的性能表。
具体实施例方式本发明的蓄电池用硅酸盐电解液一种蓄电池用硅酸盐电解液，其中所述电解液由 以下重量百分数的组分组成硫酸20-45%，磷酸铵1-2%，二氧化硅10-15%，过硫酸铵2_3%， 硫酸钠1-1. 5%，硫酸钾1-1. 5%，聚丙烯酰胺1-2%，分散剂1-2%，稳定剂2_3%，催化剂3-5%, 余量为去离子水，其中所述催化剂为碱式盐、硅烷和硅油中的一种。一种蓄电池用硅酸盐电解液的制备方法，包括以下步骤
a)二氧化硅加去离子水高速搅拌分散，加入稀硫酸混合搅拌反应；
b)加入磷酸铵、过硫酸铵和硫酸钾，混合搅拌反应；
c)加入聚丙烯酰胺、分散剂、稳定剂和催化剂，在常温常压密封环境下搅拌，催化反应 12 — 24小时；
d)催化完成后，将混合液磁化处理，制得本发明产品。进一步，所述碱式盐为金属钠、钾的碱式盐中的至少一种。进一步，所述分散稳定剂为丙三醇、聚乙烯醇和脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)中的一 种。进一步，所述稳定剂为羧甲基纤维素钠和香兰素中的至少一种。进一步，所述制备方法中的磁化强度为8000-10000高斯。进一步，所述制备方法中的磁化时间为10-20秒。进一步，所述二氧化硅为纳米级气相二氧化硅。为便于对本发明进一步理解，现结合具体实施例对本发明进行详细描述。实施例1
在二氧化硅10%中加入去离子水高速搅拌进行分散；分散均勻后，加入硫酸40%，搅拌 反应，再加入磷酸铵1%、过硫酸铵洲和硫酸钾1. 5%，混合搅拌反应；反应完成后，加入聚丙 烯酰胺1. 5%、聚乙烯醇1%、羧甲基纤维素钠3%和硅油4%，常温常压密封环境搅拌，催化反应 24小时，再经8000高斯磁化处理10秒，制得本发明产品。实施例2
在二氧化硅10%中加入去离子水高速搅拌进行分散；分散均勻后，加入硫酸45%，搅拌 反应，再加入磷酸铵1%、过硫酸铵洲和硫酸钾1%，混合搅拌反应；反应完成后，加入聚丙烯 酰胺1%、丙三醇1%、羧甲基纤维素钠洲和硅烷4%，常温常压密封环境搅拌，催化反应12小 时，再经10000高斯磁化处理15秒，制得本发明产品。实施例3
在二氧化硅15%中加入去离子水高速搅拌进行分散；分散均勻后，加入硫酸30%，搅拌 反应，再加入磷酸铵1. 3%、过硫酸铵3%和硫酸钾1%，混合搅拌反应；反应完成后，加入聚丙烯酰胺1. 5%、丙三醇2%、羧甲基纤维素钠洲和硅油3%，常温常压密封环境搅拌，催化反应 12小时，再经8000高斯磁化处理15秒，制得本发明产品。实施例4
在二氧化硅15%中加入去离子水高速搅拌进行分散；分散均勻后，加入硫酸20%，搅拌 反应，再加入磷酸铵1. 5%、过硫酸铵3%和硫酸钾1. 3%，混合搅拌反应；反应完成后，加入聚 丙烯酰胺2%、聚乙烯醇1%、羧甲基纤维素钠3%和硅烷5%，常温常压密封环境搅拌，催化反应 24小时，再经10000高斯磁化处理20秒，制得本发明产品。实施例5
在二氧化硅13%中加入去离子水高速搅拌进行分散；分散均勻后，加入硫酸35%，搅拌 反应，再加入磷酸铵2%、过硫酸铵2. 5%和硫酸钾1. 5%，混合搅拌反应；反应完成后，加入聚 丙烯酰胺2%、脂肪醇聚氧乙烯醚(AE0-4) 1. 5%、羧甲基纤维素钠3%和硅酸钠3%，常温常压 密封环境搅拌，催化反应M小时，再经10000高斯磁化处理20秒，制得本发明产品。实施例6
在二氧化硅12%中加入去离子水高速搅拌进行分散；分散均勻后，加入硫酸25%，搅拌 反应，再加入磷酸铵2%、过硫酸铵2. 5%和硫酸钾1. 5%，混合搅拌反应；反应完成后，加入聚 丙烯酰胺1%、丙三醇1%和聚乙烯醇1%、香兰素2. 5%和磷酸氢二钾5%，常温常压密封环境搅 拌，催化反应M小时，再经9000高斯磁化处理20秒，制得本发明产品。产品性能
图1是本发明硅酸盐电解液用于蓄电池的使用寿命曲线图； 图2是本发明硅酸盐电解液用于蓄电池的小时率曲线图； 图3是本发明的硅酸盐电解液用于蓄电池中时蓄电池的性能表。从附图1-3中可以看出本发明的电解液用于蓄电池时，蓄电池的容量大，内阻小， 可大电流放电，并且自放电率小，对温度影响不敏感，使用寿命较长。由此可见，本发明的电 解液是一种性能优良的蓄电池电解液，同时该电解液使用过程中无酸雾析出，使用后呈半 颗粒状，不会对环境造成影响，是一种绿色无污染的环保型蓄电池用电解液。
权利要求
1.一种蓄电池用硅酸盐电解液，其特征在于所述电解液由以下重量百分数的组分 组成硫酸20-45%，磷酸铵1-2%，二氧化硅10-15%，过硫酸铵2_3%，硫酸钠1-1. 5%，硫酸钾 1-1. 5%，聚丙烯酰胺1-2%，分散剂1-2%，稳定剂2-3%，催化剂3_5%，余量为去离子水，其中所 述催化剂为碱式盐、硅烷和硅油中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种蓄电池用硅酸盐电解液，其特征在于所述碱式盐为金 属钠、钾的碱式盐中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种蓄电池用硅酸盐电解液，其特征在于所述分散稳定剂 为丙三醇、聚乙烯醇和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种蓄电池用硅酸盐电解液，其特征在于所述稳定剂为羧 甲基纤维素钠和香兰素中的至少一种。
5.一种蓄电池用硅酸盐电解液的制备方法，包括以下步骤a)二氧化硅加去离子水高速搅拌分散，加入稀硫酸混合搅拌反应；b)加入磷酸铵、过硫酸铵和硫酸钾，混合搅拌反应；c)加入聚丙烯酰胺、分散剂、稳定剂和催化剂，在常温常压密封环境下搅拌，催化反应 12 — 24小时；d)催化完成后，将混合液磁化处理，制得本发明产品。
6.根据权利要求5所述的一种蓄电池用硅酸盐电解液的制备方法，其特征在于所述 磁化强度为8000-10000高斯。
7.根据权利要求5所述的一种蓄电池用硅酸盐电解液的制备方法，其特征在于所述 磁化时间为10-20秒。
全文摘要
本发明公开了一种蓄电池用硅酸盐电解液，其中所述电解液由以下重量百分数的组分组成硫酸20-45%，磷酸铵1-2%，二氧化硅10-15%，过硫酸铵2-3%，硫酸钠1-1.5%，硫酸钾1-1.5%，聚丙烯酰胺1-2%，分散剂1-2%，稳定剂2-3%，催化剂3-5%，余量为去离子水，其中所述催化剂为碱式盐、硅烷和硅油中的一种，本发明的硅酸盐电解液性能良好，绿色环保，具有良好的工业应用前景。
文档编号H01M10/10GK102122730SQ20111002095
公开日2011年7月13日 申请日期2011年1月19日 优先权日2011年1月19日
发明者李佳, 李海明 申请人:李海明