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1、(10)申请公布号 CN 104362386 A(43)申请公布日 2015.02.18CN104362386A(21)申请号 201410567478.2(22)申请日 2014.10.22H01M 10/10(2006.01)(71)申请人张俊芸地址 300113 天津市南开区沱江路沱江里5号楼3门10号(72)发明人张俊芸 赵勇国 李海明(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205代理人谭志强(54) 发明名称一种蓄电池用盐类胶体电解质及其制备方法(57) 摘要本发明公开了一种蓄电池用盐类胶体电解质及其制备方法。按重量百分比，该电解质包含1020的硅凝胶剂、2030的电。
2、解液、510的复合添加剂、0.51的浸润剂和12的胶体稳定剂。硅凝胶剂是粒径规格为1030纳米的二氧化硅；电解液是浓度为2030的稀硫酸；复合添加剂包括硫酸钠、硫酸锂、硫酸铵、硫酸亚锡、磷酸和超氧化钾；浸润剂是硅油；胶体稳定剂是羧甲基纤维素。本发明的盐类胶体电解质内阻低，充电转化率高，自放电小，不失水，电池容量大，使用寿命长，完全免维护，在高温或低温条件下均具有良好的性能。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页 附图2页(10)申请公布号 CN 104362386 ACN 104362386 。
3、A1/1页21.一种蓄电池用盐类胶体电解质，其特征在于，该电解质包含硅凝胶剂、电解液、复合添加剂、浸润剂、胶体稳定剂和水，其中所述胶体稳定剂是羧甲基纤维素。2.根据权利要求1所述的一种蓄电池用盐类胶体电解质，其特征在于，按照重量百分比，该电解质包含1020的硅凝胶剂、2030的电解液、510的复合添加剂、0.51的浸润剂和12的胶体稳定剂。3.根据权利要求1或2所述的一种蓄电池用盐类胶体电解质，其特征在于，所述硅凝胶剂是二氧化硅。4.根据权利要求3所述的一种蓄电池用盐类胶体电解质，其特征在于，所述二氧化硅的粒径规格为1030纳米。5.根据权利要求1或2所述的一种蓄电池用盐类胶体电解质，其特征在。
4、于，所述电解液是稀硫酸。6.根据权利要求5所述的一种蓄电池用盐类胶体电解质，其特征在于，所述稀硫酸的浓度是2030。7.根据权利要求1或2所述的一种蓄电池用盐类胶体电解质，其特征在于，所述复合添加剂包括在电解质中重量百分比是12的硫酸钠，12的硫酸锂，12的硫酸铵，12的磷酸，12的超氧化钾和0.10.5的硫酸亚锡。8.根据权利要求1或2所述的一种蓄电池用盐类胶体电解质，其特征在于，所述浸润剂是硅油。9.一种制备权利要求1所述蓄电池用盐类胶体电解质的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将硅凝胶剂加入水中搅拌待用；(2)加入电解液、复合添加剂，搅拌得到分散液A；(3)在分散液A中加入经水液化后。
5、的羧甲基纤维素溶液，再加入浸润剂，搅拌得到分散液B；(4)将分散液B剪切分散；(5)搅拌后静置成型。10.根据权利要求9所述的制备蓄电池用盐类胶体电解质的方法，其特征在于，步骤(1)(5)均在2025下完成。权 利 要 求 书CN 104362386 A1/4页3一种蓄电池用盐类胶体电解质及其制备方法技术领域0001 本发明涉及蓄电池中使用的电解质，具体的说是一种盐类胶体电解质及其制备方法。背景技术0002 传统的铅蓄电池采用硫酸电解液，在生产过程中会产生环境污染、腐蚀设备等问题，在使用时也会产生酸腐蚀，这类蓄电池还会发生析氢和极板硫酸盐化，同时自放电大，在高温和低温条件下性能差，容量低，寿命。
6、短。而呈凝胶状态的盐类胶体电解质在蓄电池中不流动，因而不漏酸，可有效防止活性物质脱落，并有效抑制铅枝晶的生产及极板硫化，减少了电池自放电，可以实现电池全寿命期完全免维护，可显著延长电池寿命，是一种性能优异的新型环保蓄电池。现有的胶体电解质还存在电池内阻大、电池容量小等问题，而通过加入不同的复合添加剂配方可以有效改变电解质的性能。发明内容0003 本发明针对现有蓄电池电解质内阻大、转化效率低、自放电大、容量低、寿命短等缺点，提供一种蓄电池用盐类胶体电解质及其制备方法。0004 本发明的技术方案如下：0005 一种蓄电池用盐类胶体电解质，该电解质包含硅凝胶剂、电解液、复合添加剂、浸润剂、胶体稳定剂。
7、和水，其中所述胶体稳定剂是羧甲基纤维素。0006 进一步地，按重量百分比，该电解质包含1020的硅凝胶剂、2030的电解液、510的复合添加剂、0.51的浸润剂和12的胶体稳定剂。0007 进一步地，所述硅凝胶剂是二氧化硅。0008 进一步地，所述二氧化硅的粒径规格为1030纳米。0009 进一步地，所述电解液是稀硫酸。0010 进一步地，所述稀硫酸的浓度是2030。0011 进一步地，所述复合添加剂包括在电解质中重量百分比是12的硫酸钠，12的硫酸锂，12的硫酸铵，12的磷酸，12的超氧化钾和0.10.5的硫酸亚锡。0012 进一步地，所述浸润剂是硅油。0013 一种制备所述蓄电池用盐类胶体。
8、电解质的方法，包括以下步骤：0014 (1)将硅凝胶剂加入水中搅拌待用；0015 (2)加入电解液、复合添加剂，搅拌得到分散液A；0016 (3)在分散液A中加入经水液化后的羧甲基纤维素溶液，再加入浸润剂，搅拌得到分散液B；0017 (4)将分散液B剪切分散；0018 (5)搅拌后静置成型。说 明 书CN 104362386 A2/4页40019 进一步地，步骤(1)(5)均在2025下完成。0020 进一步地，所用的水为纯水。0021 进一步地，经水液化后的羧甲基纤维素溶液中羧甲基纤维素的含量是0.10.5。0022 本发明的有益效果是，采用羧甲基纤维素为胶体稳定剂，硫酸钠、硫酸铵、硫酸锂、。
9、磷酸、超氧化钾和硫酸亚锡为复合添加剂，二氧化硅为硅凝胶剂，硅油为浸润剂，稀硫酸为电解液，得到了一种较现有产品优势明显的蓄电池用盐类胶体电解质。硫酸亚锡等复合添加剂的加入，可以避免极板活性物质硫酸盐化，减缓极板板栅腐蚀，减少极板反应界面极化，增加极板导电性能，延长使用寿命。本发明的盐类胶体电解质内阻低，充电转化率高，自放电微弱，不失水，电池容量大，使用寿命长，完全免维护，在高温或低温条件下均具有良好的性能。附图说明0023 图1是本发明的盐类胶体电解质的蓄电池的循环寿命曲线图。0024 图2是本发明的盐类胶体电解质的蓄电池的自放电曲线图。0025 图3是本发明的盐类胶体电解质的蓄电池的各小时率的。
10、放电曲线图。具体实施方式0026 下面通过实施例进一步说明本发明。0027 实施例10028 按以下表1中指定的各组分的重量称取原料，20下将粒径规格为1030纳米二氧化硅用纯水搅拌，再加入浓度是20的稀硫酸、磷酸、硫酸钠、超氧化钾、硫酸锂、硫酸亚锡和硫酸铵，并搅拌反应2h，然后加入经纯水液化后的羧甲基纤维素溶液和硅油，继续搅拌反应1h，用高速剪切机剪切分散，得到乳白色流变液体，混合搅拌后静置24h成型。0029 实施例20030 按以下表1中指定的各组分的重量重复实施例1的步骤，但是在25下制备，稀硫酸的浓度是30。0031 实施例30032 按以下表1中指定的各组分的重量重复实施例1的步骤。
11、。0033 实施例40034 按以下表1中指定的各组分的重量重复实施例1的步骤。0035 实施例50036 按以下表1中指定的各组分的重量重复实施例1的步骤。0037 实施例60038 按以下表1中指定的各组分的重量重复实施例1的步骤。0039 表1 各组分原料的重量(单位：千克)0040 说 明 书CN 104362386 A3/4页50041 实施例70042 使用本发明实施例16的盐类胶体电解质制备电池，将得到的电池与传统铅酸电池进行性能测试，所得的对比结果见表2。0043 表2 本发明盐类胶体电解质电池与传统铅酸电池性能对比0044 序号对比内容传统铅酸电池本发明盐类胶体电池对比结果1。
12、比能量35-38wh/kg 40-50wh/kg比能量高2循环寿命280次400次寿命长3电解质稀硫酸溶液盐类胶体电解质性能优良4常规充电4-8h 4-6h充电时间短5快速充电2-3h 0.5-1h可快速充电6电池内阻百毫欧量级十毫欧量级内阻低7大电流放电3-7C 5-30C放电能力强8放电限压1.75V 1.60V限压电位低9充放电记忆低压区有记忆完全无记忆无记忆说 明 书CN 104362386 A4/4页610容量恢复较差特强恢复能力强11波动负载放电与恒流放电相同比恒流大20放电时间长12免充电存放3-6个月12-24个月存放时间长13低温特性-10能力下降-40正常使用低温性能好14。
13、充电转化效率1.5-1.8倍电量1.2-1.3倍电量更节能15酸雾及析气有酸雾、析氢析气微弱无酸雾无酸雾析气16自放电率每月10每年10自放电小17大电流充电1.5-2C 2-2.5C可大电流充电18维护性能需按期维护完全免维护免维护0045 0046 图1是使用本发明实施例1的盐类胶体电解质制备的蓄电池的循环寿命曲线图，实验条件为，放电电流0.42C，充电方法是16V恒压限流，充电时间56h，放电量70，由图可知，循环充放400次后，蓄电池的容量仍然70，证明蓄电池寿命长。0047 图2是使用本发明实施例1的盐类胶体电解质制备的蓄电池的自放电曲线图，12个月后，剩余容量8590，证明蓄电池自放电微弱，蓄电池容量受时间影响小。0048 图3是使用本发明实施例1的盐类胶体电解质制备的蓄电池的各小时率的放电曲线图，说明蓄电池容量大，放电曲线平稳，具有优异的放电性能。0049 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。说 明 书CN 104362386 A1/2页7图1说 明 书 附 图CN 104362386 A2/2页8图2图3说 明 书 附 图CN 104362386 A。