專利名稱：三維納米硅液蓄電池電解質(zhì)制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蓄電池，進(jìn)一步是指三維納米硅液蓄電池電解質(zhì)的制備方法。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外用于膠體蓄電池的電解質(zhì)是用氣相二氧化硅制備的硅溶液.俗稱“火 成”硅膠溶液。另一種從日本進(jìn)口膠體蓄電池專用納米硅溶液為SN0WTEX-20制備的電解 質(zhì)。所述膠體電解質(zhì)，在灌注蓄電池時凝時間< 45min，時間太快，灌注困難，更不能機(jī)械化 產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；因酸離子滲不透蓄而使電池極板酸量不足，蓄電池容量小、壽命短，制備成本 高。三維納米硅液蓄電池功率特征同等于鉛酸蓄電池，壽命長，為鉛酸蓄電池三倍，凝膠時 間長(凝膠時間> 3h)，能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，電解質(zhì)灌注蓄電池后膠體不水化，穩(wěn) 定期> 5年，其特性可滿足膠體蓄電池的要求，具有該特征的電解質(zhì)仍在研究中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種三維納米硅液蓄電池電解 質(zhì)制備方法，用該方法制備的三維納米硅液電解質(zhì)用于蓄電池后，可使蓄電池具有功率大、 壽命長以及灌注蓄電池電解質(zhì)混合凝膠時間長、灌注后膠體穩(wěn)定，適用于機(jī)械化與產(chǎn)業(yè)化 生產(chǎn)，生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。本發(fā)明的的技術(shù)方案是，所述三維納米硅液蓄電池電解質(zhì)制備方法為(1)A組分的制備按重量比取純凈水15% -22%、硫酸(H2S04)75% _82%、磷酸 (H3P04)3% -5% ；將所述各組分混合后攪拌均勻，得A組分；將A組分冷凍至-18°C儲存，其 中，所述純凈水的絕緣電阻值不低于2兆歐，硫酸和磷酸的體積比濃度為98% ；


(2) B組份的制備
a.三維納米硅溶液(Si02 nH20)的重量比組成 二氧化硅(Si02) 3% -10%,
0. 001% -0. 0001%, 0. 000001%, 0. 000001%, 0. 000001%,
氧化鈉(Na20) 三氧化二鐵(Fe203) 二氧化氯(C102) 二氧化鉛(Pb02) 余量為水；其中，二氧化硅顆粒粒徑liim-10iim，溶液PH值為10-13 ；b.制取B組份以上述三維納米硅溶液重量計(jì)，在所述三維納米硅溶液中加入丙 三醇(CH2OH CHOH CH20H)4%、氫氧化鋰(LiOH) 0. 5 %、氫氧化鉀(K0H) 0. 5 %、氫氧化鋁 (A1 (0H)3)0. 000001 %、聚乙二醇(H(0CH2)nOH)0. 001%,拌攪均勻，得B組份，將B組份降溫
至2°C儲存；(3)三維納米硅液蓄電池電解質(zhì)制備將所述A組分與B組分按A組分B組分的 重量比為1 0. 18-0. 25的比例混合，配制電解質(zhì)；A組分與B組分混合后凝膠時間≥3h，混和密度彡1. 32g/cm3，PH值為5. 5-6. 5。本發(fā)明的原理是，根據(jù)美國植物學(xué)家布朗(BrOWh) 1827年觀察結(jié)果，物質(zhì)微粒運(yùn) 動的連續(xù)性，不規(guī)則性運(yùn)動，其原理的公式稱為布朗運(yùn)動公式 X=√RT/NA.t/2πnr式中Χ—粒子的平均位移；r粒子半徑；η——介質(zhì)度；T-溫度；t_位移 時間，確定X. r. η. T. t之間的關(guān)系，從中研究三維納米硅溶液鉛蓄電池電解質(zhì)，其特征在 于電解質(zhì)離子遷移速度，膠體穩(wěn)定期長。所述研究發(fā)明的三維納米硅溶液電解質(zhì)原理可 參見“膠體與表面化學(xué)” 一書，沈鐘.王偉達(dá)編著，1997年9月版(ISBN7-5025-1867-3/ TG · 9727)。本發(fā)明的三維納米硅液電解質(zhì)可應(yīng)用于鉛蓄電池的小密蓄電池(即36安以下的 動力電池)、中密蓄電池(即36-200安的啟動型電池)、固定型電池、UPS電源蓄電池、太陽 能蓄電池及耐深循環(huán)領(lǐng)域蓄電池等。蓄電池的壽命長.容量大.不水化分層.全免維護(hù)。 儲存放時間<2年，生產(chǎn)工藝簡單.生產(chǎn)成本低.適用環(huán)境溫度-4(TC-8(TC;環(huán)保節(jié)能，使 用安全可靠；它的充足電儲存2年功率損失10%、再充電功率恢復(fù)90%的特性，適宜軍用戰(zhàn) 備車、汽車制造廠汽車銷售儲備長的蓄電池。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明一種實(shí)施例產(chǎn)品制造工藝為(I)A組分的制備按重量比取純凈水20%、硫酸(H2SO4) 75%、磷酸(H3PO4) 5% ；將 所述各組分混合后攪拌均勻，得A組分；將A組分冷凍至_18°C儲存，其中，所述純凈水的絕 緣電阻值不低于2兆歐，硫酸和磷酸的體積比濃度為98% ；(2) B組份的制備a.三維納米硅溶液(SiO2 · IiH2O)的重量比組成二氧化硅(SiO2) 8%,氧化鈉(Na2O)0. 001%,三氧化二鐵(Fe2O3)0. 000001%,二氧化氯(ClO2) 0. 000001%,二氧化鉛(PbO2) 0. 000001%,余量為水；其中，二氧化硅顆粒粒徑Iym-IO μ m，溶液PH值為11-12 ；b.制取B組份以上述三維納米硅溶液重量計(jì)，在所述三維納米硅溶液中加入丙 三醇(CH2OH · CHOH · CH2OH) 4%、氫氧化鋰(LiOH) 0. 5 %、氫氧化鉀(KOH) 0. 5 %、氫氧化鋁 (Al (OH)3)0. 000001 %、聚乙二醇(H(OCH2)nOH)0. 001%,拌攪均勻，得B組份，將B組份降溫
至2°C儲存；(3)三維納米硅液蓄電池電解質(zhì)制備將所述A組分與B組分按A組分B組分 的重量比為1 0. 20的比例混合，配制電解質(zhì)；A組分與B組分混合后凝膠時間彡3h，混和 密度< 1. 32g/cm3, PH值為5. 5-6. 5。研究制備三維納米硅液蓄電池用電解質(zhì)，使該蓄電池 具有功率大> 100%，壽命長> 7年，灌注蓄電池電解質(zhì)混合凝膠時> 3h，灌注后膠體穩(wěn)定> 5年，適用于機(jī)械化.產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)成本低經(jīng)濟(jì)型三維納米硅液蓄電池產(chǎn)品。
權(quán)利要求
一種三維納米硅液蓄電池電解質(zhì)制備方法，其特征是，該方法為(1)A組分的制備按重量比取純凈水15％-22％、硫酸75％-82％、磷酸3％-5％；將所述各組分混合后攪拌均勻，得A組分；將A組分冷凍至-18℃儲存，其中，所述純凈水的絕緣電阻值不低于2兆歐，硫酸和磷酸的體積比濃度為98％；(2)B組份的制備a.三維納米硅溶液的重量比組成二氧化硅 3％-10％，氧化鈉0.001％-0.0001％，三氧化二鐵0.000001％，二氧化氯 0.000001％，二氧化鉛 0.000001％，余量為水；其中，二氧化硅顆粒粒徑1μm-10μm，溶液PH值為10-13；b.制取B組份以上述三維納米硅溶液重量計(jì)，在所述三維納米硅溶液中加入丙三醇4％、氫氧化鋰0.5％、氫氧化鉀0.5％、氫氧化鋁0.000001％、聚乙二醇0.001％，拌攪均勻，得B組份，將B組份降溫至2℃儲存；(3)三維納米硅液蓄電池電解質(zhì)制備將所述A組分與B組分按A組分∶B組分的重量比為1∶0.18-0.25的比例混合，得電解質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明為三維納米硅液蓄電池電解質(zhì)制備方法，電解質(zhì)由A、B雙組份組成，含硅，硫酸，磷酸，鋰，鉀，鋁，聚乙二醇，純凈水。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)膠體蓄電池功率大，內(nèi)阻小，壽命長，膠體穩(wěn)定期≥5年，自放電小，充足電儲存二年。功率保持90％，自充電恢復(fù)達(dá)90％，適用于軍用戰(zhàn)備，汽車制造儲存，環(huán)保節(jié)能30％。全免維護(hù)，使用安全可靠。
文檔編號H01M10/12GK101867066SQ20091004311
公開日2010年10月20日 申請日期2009年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月15日
發(fā)明者戴文剛, 戴明德 申請人:戴明德;戴文剛