專利名稱：三維納米硅液蓄電池電解質制備方法
技術領域：
本發明涉及蓄電池，進一步是指三維納米硅液蓄電池電解質的制備方法。
背景技術：
目前國內外用于膠體蓄電池的電解質是用氣相二氧化硅制備的硅溶液.俗稱“火 成”硅膠溶液。另一種從日本進口膠體蓄電池專用納米硅溶液為SN0WTEX-20制備的電解 質。所述膠體電解質，在灌注蓄電池時凝時間< 45min，時間太快，灌注困難，更不能機械化 產業化生產；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)，能實現機械化與產業化生產，電解質灌注蓄電池后膠體不水化，穩 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仍在研究中。
發明內容
本發明的目的是，針對現有技術存在的不足，提出一種三維納米硅液蓄電池電解 質制備方法，用該方法制備的三維納米硅液電解質用于蓄電池后，可使蓄電池具有功率大、 壽命長以及灌注蓄電池電解質混合凝膠時間長、灌注后膠體穩定，適用于機械化與產業化 生產，生產成本低的特點。本發明的的技術方案是，所述三維納米硅液蓄電池電解質制備方法為(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，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；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。本發明的原理是，根據美國植物學家布朗(BrOWh) 1827年觀察結果，物質微粒運 動的連續性，不規則性運動，其原理的公式稱為布朗運動公式 X=√RT/NA.t/2πnr式中Χ—粒子的平均位移；r粒子半徑；η——介質度；T-溫度；t_位移 時間，確定X. r. η. T. t之間的關系，從中研究三維納米硅溶液鉛蓄電池電解質，其特征在 于電解質離子遷移速度，膠體穩定期長。所述研究發明的三維納米硅溶液電解質原理可 參見“膠體與表面化學” 一書，沈鐘.王偉達編著，1997年9月版(ISBN7-5025-1867-3/ TG · 9727)。本發明的三維納米硅液電解質可應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領域蓄電池等。蓄電池的壽命長.容量大.不水化分層.全免維護。 儲存放時間<2年，生產工藝簡單.生產成本低.適用環境溫度-4(TC-8(TC;環保節能，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90%的特性，適宜軍用戰 備車、汽車制造廠汽車銷售儲備長的蓄電池。
具體實施例方式本發明一種實施例產品制造工藝為(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，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；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，使該蓄電池 具有功率大> 100%，壽命長> 7年，灌注蓄電池電解質混合凝膠時> 3h，灌注后膠體穩定> 5年，適用于機械化.產業化生產，生產成本低經濟型三維納米硅液蓄電池產品。
權利要求
一種三維納米硅液蓄電池電解質制備方法，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，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。
全文摘要
本發明為三維納米硅液蓄電池電解質制備方法，電解質由A、B雙組份組成，含硅，硫酸，磷酸，鋰，鉀，鋁，聚乙二醇，純凈水。本發明能實現膠體蓄電池功率大，內阻小，壽命長，膠體穩定期≥5年，自放電小，充足電儲存二年。功率保持90％，自充電恢復達90％，適用于軍用戰備，汽車制造儲存，環保節能30％。全免維護，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 優先權日2009年4月15日
發明者戴文剛, 戴明德 申請人:戴明德;戴文剛