专利名称：蓄电池胶体电解质及其制备方法
技术领域：
本发明涉及的是一种蓄电池胶体电解质及其制备方法。
广泛应用于车辆、船舶等的铅酸蓄电池，其中酸被调制成胶体形态，这种胶体是由硅溶胶和硫酸混合而成的。以此取得的胶体因其化学成分和制备工艺原因，生成的胶体结构不合理，具有内阻高，电化性能不稳定的缺陷。
鉴于胶体电解质存在着上述缺陷，本发明的目的在于提供一种内阻小，电化性能稳定的蓄电池胶体电解质及其制备方法。
本发明提供的蓄电池胶体电解质，除含有硅溶胶、硫酸外还含有稳定剂和增能剂，而且其中二氧化硅固体的含量为2.5～6.1(重量)％，硫酸的含量为45～65(重量)％，稳定剂的含量为1.5～6.5(重量)％，增能剂的含量为1.5～10.5(重量)％，其余为纯水。
本发明提供的蓄电池胶体电解质，由于其含有稳定剂，能促进硅胶微粒在溶胶中的均匀分布，抑制硅胶分子与硫酸的反应速度，以免急剧反应凝结成块团，保护反应生成的分子团逐步相互粘结，形成相互交错的稳定的多孔网状结构。这使得胶体能有效地包裹硫酸，避免胶体的水化、分层、电裂现象的发生。保持多孔网状结构的持久稳定，和孔道的畅通，使硫酸分子和水分子能在孔道里充分循环，并能使正极释出的氧能顺利地扩散到负极，降低氢的释出和再化合成水。还由于其含有增能剂，具有加速电子传导迁移的作用，并具有阻止极板硫酸铅结晶的生成，保护极板孔眼不被堵塞，减少极板活性物质的脱落，提高电化性能的稳定性。
本发明所提供的蓄电池胶体电解质，其硫酸和二氧化硅固体间的重量比应在10.6～18范围内。
为了保证蓄电池胶体电解质的性能，本发明又提供了一种蓄电池胶体电解质的制备方法首先将硅溶胶放入反应容器中，然后在搅拌情况下添加稳定剂，搅拌均匀时再缓慢加入硫酸和增能剂，继续搅拌至电解质冷却到常温。
本发明所提供的蓄电池胶体电解质的制备方法使硫酸和硅溶胶均匀接触反应，不致因加入硫酸过快或同时加入硅溶胶和硫酸使发生硅溶胶分子与硫酸快速反应凝结成团块的现象发生。以此方法制得蓄电池胶体电解质。其多孔网状结构稳定，吸附酸量足，触变性好，内阻小，使蓄电池具有较高的放电容量。
本发明所提供的蓄电池胶体电解质及其制备方法，获得的电解质胶体多孔网状结构稳定牢固，使其有内阻小，电化性能稳定的特点。
本发明所提供的蓄电池胶体电解质，其含有2.5～6.1(重量)％的二氧化态固体，45～65(重量)％的硫酸，1.5～6.5(重量)％的稳定剂和1.5～10.5(重量)％的增能剂。其中硫酸和二氧化硅固体的重量比为10.6～18，稳定剂以2.5～10.5％(重量)％的硫酸镁，5.5～16(重量)％的硫酸铝，4.5～8.5(重量)％的丙三醇及水组成，增能剂以5～18.5(重量)％的硫酸镉、25～50(重量)％的硫酸锌及水组成。
本发明所提供的蓄电池胶体电解质的制备方法，首先将称得的硅溶放入反应锅，而后在搅拌情况下，通过均匀布置在反应锅周围的喷淋装置按上述比例加稳定剂，搅拌均匀后在搅拌情况下按上述比例缓慢加入硫酸和增能剂，继续搅拌直至胶体电解质冷却到常温，获得外观呈白色半透明的蓄电池胶体电解质。
实施例1将含有0.32kg二氧化硅的高纯硅溶胶灌放到耐酸反应容器中，在搅中添加0.18kg稳定剂；待搅拌溶匀后，在继续不停搅拌下，缓慢添加含有5.7kg硫酸的硫酸溶液及0.87kg增能剂；并持续搅拌冷却到常温，生成白色半透明的蓄电池胶体电解质10kg，生成的电解质中含3.2％二氧化硅，含57％硫酸，含1.8％稳定剂，含8.7％增能剂，使硫酸与二氧化硅的重量比为18。
实例2将含有0.49kg二氧化硅的高纯硅溶胶，灌放到耐酸反应容器中，在搅拌中添加0.31kg稳定剂，待搅拌溶匀后，在继续不停搅拌下，由反应容器上部周围6个均等设置的耐酸喷淋装置，向反应容器中的硅溶胶缓慢喷滴硫酸及增能剂，喷入的硫酸溶液含有5.3kg硫酸，喷入的增能剂为0.42kg。并持续搅拌冷却到常温，生成白色半透明的蓄电池胶体电解质10kg。生成的电解质中含4.9％的二氧化硅，含53％的硫酸，含3.1％的稳定剂，含4.2％的增能剂，使硫酸与二氧化硅的重量比为10.8。
权利要求
1.一种蓄电池胶体电解质，含有硅溶胶和硫酸，其特征是其还含有稳定剂和增能剂，而且其中二氧化硅固体的含量为2.5～6.1(重量)％，硫酸的含量为45～65(重量)％，稳定剂的含量为1.5～6.5(重量)％，增能剂的含量为1.5～10.5(重量)％，其余为纯水。
2.如权利要求1所述的蓄电池胶体电解质，其特征在于其中的硫酸和二氧化硅固体的重量比为10.6～18。
3.如权利要求1或2所述的蓄电池胶体电解质，其特征是所述的稳定剂的组分为硫酸镁含2.5～10.5(重量)％，硫酸铝含5.5～16(重量)％，丙三醇含4.5～8.5％(重量)％，其余为纯水。
4.如权利要求1或2所述的蓄电池胶体电解质，其特征是所述的增能剂的组分为硫酸镉含5～18.5(重量)％，硫酸锌含25～50％(重量)，其余为纯水。
5.如权利要求1所述的蓄电池胶体电解质的制备方法，其特征是首先将硅溶胶放入反应容器中，然后在搅拌情况下添加稳定剂，搅拌均匀时再缓慢加入硫酸和增能剂，继续搅拌至电解质冷却到常温。
6.如权利要求5所述的蓄电池胶体电解质的制备方法，其特征是硫酸和增能剂的加入是通过均匀布置在反应器周围喷淋装置进行的。
全文摘要
本发明提供了一种蓄电池胶体电解质及其制备方法，所获得的蓄电池胶体电解质除含有硅溶胶和硫酸外还有稳定剂和增能剂，硫酸和增能剂是缓慢滴加入胶体电解质中的。这种胶体电解质具有内阻小，电化性能稳定的特点，克服了已有技术的胶体电解质之网状结构不稳定缺陷。
文档编号H01M10/08GK1169040SQ9612293
公开日1997年12月31日 申请日期1996年10月11日 优先权日1996年10月11日
发明者周连财 申请人:周连财