一種高性能鉛酸電池膠體電解液及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鉛酸蓄電池領域，具體涉及一種高性能鉛酸電池膠體電解液及其制備 方法。
【背景技術】
[0002] 鉛酸電池由于具有技術成熟、價格便宜、性能穩定、安全性高等優點在多個領域仍 被廣泛應用，但是隨著其應用領域的擴展，對其性能的要求也越來越高。到目前為止，對鉛 酸電池性能的改善與提高主要集中于膏配方、電解液配方、電池設計等。電解液配方由于具 有在實驗操作方面簡單易行、見效快等優點而被廣泛研究，國內外眾多科研工作者試圖向 電解液中添加一種或多種添加劑來改善電池的充放電性能、循環壽命、低溫性能、高倍率性 能等，并且取得了一些成效，因此對電解液配方的研究也一直持續進行，通過改善電解液配 方來提高電池各方面的性能空間依舊很大。本發明從電解液配方角度出發，提供了一種可 以提高閥控式鉛酸電池充放電容量、改善低溫及高倍率放電性能的電解液。

【發明內容】

[0003] 本發明要解決的技術問題是提供一種高性能鉛酸電池膠體電解液，明顯提高閥控 式鉛酸電池充放電容量、改善低溫及高倍率放電性能；本發明還提供了該膠體電解液的制 備方法。
[0004] 本發明通過以下技術方案實現： 一種高性能鉛酸電池膠體電解液，由以下質量百分比的組分組成：硫酸30°/p40%、氣 相Si02 5%~10%、檸檬酸鈉0. 05%~0. 2%、亞氨基二琥珀酸鈉0. 05%~0. 2%、四甲基硫酸氫銨 0? 05%~0. 15%、對甲苯磺酸 0? 05%~0. 15%、Na2S04 0? 1%~0. 3%、甘油 0? 05%~0. 1%,余量為去離 子水。
[0005] -種高性能鉛酸電池膠體電解液的制備方法，按權利要求1組分要求， (1) 將氣相3102與去離子水混合，得到膠體母液，將膠體母液倒入硫酸中，并用去離子 水稀釋至密度為1. 28-1. 34g/cm3,攪拌至混合均勻，得到氣相Si02i解液； (2) 向配制好的氣相Si02電解液中分別加入Na2S04、檸檬酸鈉、亞氨基二琥珀酸鈉、四 甲基硫酸氫銨、對甲苯磺酸及甘油，繼續攪拌至所有物質溶解及分散均勻，得到混合型膠體 電解液。
[0006] 本發明具有以下明顯優點： 本發明中檸檬酸鈉、亞氨基琥珀酸鈉可以提高電池的常溫及低溫充放電容量；對甲苯 磺酸提高電極反應的可逆性，降低電極上活性物質的脫落，延長電池使用壽命；甘油可以鎖 住電解液中的水分，維持電解液的穩定性，降低失水；四甲基硫酸氫銨可以提高電池常溫及 低溫下的充電量及降低失水；硫酸鈉可以提高電池壽命。多種添加劑合理的配比組成的混 合電解液在提高電池容量及低溫性能方面效果顯著，其中四甲基硫酸氫銨、對甲苯磺酸、檸 檬酸鈉在電解液中作了新的功能提升運用。
【附圖說明】
[0007] 圖1為實施例1室溫下鉛電極的循環伏安圖。
[0008] 圖2為實施例1 -18°C下鉛電極的循環伏安圖。
[0009] 圖3為實施例2室溫下鉛電極的循環伏安圖。
[0010] 圖4為實施例2 -18°C下鉛電極的循環伏安圖。
【具體實施方式】
[0011] 實施案例1 氣相Si0210%、溶液濃度為45%的H2S04 35%、檸檬酸鈉0. 05%、亞氨基琥珀酸鈉0. 05%、 四甲基硫酸氫銨0. 05%、對甲苯磺酸0. 15%、甘油0. 10%、Na2S040 . 2%，余量為去離子水。
[0012] (1)將氣相3102與去離子水混合，得到膠體母液，將膠體母液倒入硫酸中，并用去 離子水稀釋至至密度為1. 28-1. 34g/cm3,攪拌至混合均勻，得到氣相Si02i解液； (2)向配制好的氣相Si02電解液中分別加入Na2S04、檸檬酸鈉、亞氨基二琥珀酸鈉、四 甲基硫酸氫銨、對甲苯磺酸及甘油，繼續攪拌至所有物質溶解及分散均勻，得到混合型膠體 電解液。
[0013] 由圖1、2可以看出，實施例1配置的本發明新型膠體電解液可以同時提高常溫及 低溫放電容量，降低析氫。
[0014] 實施案例2 氣相Si0210%、溶液濃度為45 %的H2S04 35%、檸檬酸鈉0. 1%、亞氨基二琥珀酸鈉0. 1%、 四甲基硫酸氫銨0. 10%、對甲苯磺酸0. 10%、甘油0. 05%、Na2S040 . 2%，余量為去離子水。制備 方法如實施例1。
[0015] 由圖3、4可以看出，實施例2配置的本發明新型電解液可以提高電極反應，同時可 以明顯的提高常溫及低溫的充放電容量。
[0016] 以6-DZM-12AH電池為例，將實施例1、實施例2的電解液分別加入2只電池中，并 向另外1只對比電池中加入普通氣相Si02電解液，參照部分國標測試方法對電池進行測 試，測試結果如下表1所示。
[0017] 表1不同實施例下電池性能測試結果
【主權項】
1. 一種高性能鉛酸電池膠體電解液，其特征在于：由以下質量百分比的組分組成：硫 酸30%~40%、氣相SiO2 5%~10%、檸檬酸鈉0. 05%~0. 2%、亞氨基二琥珀酸鈉0. 05%~0. 2%、四甲 基硫酸氫銨 〇. 05%~0. 15%、對甲苯磺酸 0. 05%~0. 15%、Na2SO4 0. 1%~0. 3%、甘油 0. 05%~0. 1%, 余量為去尚子水。2. -種高性能鉛酸電池膠體電解液的制備方法，其特征在于：按權利要求1組分要求， (1) 將氣相3102與去離子水混合，得到膠體母液，將膠體母液倒入硫酸中，并用去離子 水稀釋至密度為I. 28-1. 34g/cm3,攪拌至混合均勻，得到氣相Si02i解液； (2) 向配制好的氣相SiO2電解液中分別加入Na2SO4、檸檬酸鈉、亞氨基二琥珀酸鈉、四 甲基硫酸氫銨、對甲苯磺酸及甘油，繼續攪拌至所有物質溶解及分散均勻，得到混合型膠體 電解液。
【專利摘要】本發明公開了一種高性能鉛酸電池膠體電解液及其制備方法，電解液由以下質量百分比的組分組成：硫酸30%~40%、氣相SiO2？5%~10%、檸檬酸鈉0.05%~0.2%、亞氨基二琥珀酸鈉0.05%~0.2%、四甲基硫酸氫銨0.05%~0.15%、對甲苯磺酸0.05%~0.15%、Na2SO4？0.1%~0.3%、甘油0.05%~0.1%,余量為去離子水。本發明多種添加劑合理的配比組成的混合電解液在提高電池容量及低溫性能方面效果顯著。
【IPC分類】H01M10/10
【公開號】CN105186047
【申請號】CN201510357038
【發明人】周燕, 方明學, 陳飛, 鞏春俠, 陳艷娟
【申請人】天能集團江蘇科技有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年6月25日