专利名称：一种蓄电池新型电解液及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高能蓄电池，特别是铅酸蓄电池，主要用作电动汽车、电动自行车、电动摩托等电动车的动力电源及其启动电源，同时也广泛用在储能型备用电源领域。
背景技术：
为提高能铅酸电池的容量和寿命，相对于普通型铅酸电池，人们开发了各种配方的电解液，如胶体电解液、硅盐电解液、铅晶电解液等多种复合电解液。虽然具有一定的进展，但都未从根本上解决大电流放电和铅极板腐蚀和电蚀的问题，随着行业的进步，越来越多的新型板栅出现，对高效环保的电解液有了更高的和相应的技术配套要求，如胶体电解液和硅盐电解液，其基本材料是硫酸和纳米二氧化硅及其硅酸钠等物质组成，虽然每个单体都是简单的无机物，减少了对极板的伤害，但其反应物整体严重影响了电解液的导电性能，增加了内阻，严重影响了电池本身的性能，产生较大的自放电现象，给储备带来较多的问题，虽然在一定程度上改善了以往的铅酸电池诸多关键技术指标，但对极板的伤害还未起到根本的改变，特别是大电流快速充电及高效的储能能力均术得到明确的改善。
发明内容
为克服上述技术缺陷，本发明公开了一种减少对极板伤害、高能量、可快速充电的复合环保的自循环电解液。本发明公开的一种蓄电池新型电解液，各组分及含量如下所述硅酸钠30 40g/l纳米气相二氧化硅 0. 02 0. 04g/l硫酸氢钾0. 01 0. 02g/l硫酸氢钠0. 008 0. 01g/l氨基聚硅氧烷0. 004 0. 008g/l聚三-氯乙烯0. 015 0. 020g/l
十二烷基硫酸钠 0. 02 0. 05g/l硅烷偶联剂0. 006 0. 009g/l有机复合锗丙酸0. 003 0. 008g/l密度为1. 285g/l 稀硫酸80 95g/l本发明还公开了上述电解液的制备方法包括电解液溶液的制备步骤和对电解液溶液进行辐射处理步骤。所述电解液溶液的制备步骤包括将计量的纳米气相二氧化硅、硅酸钠、硫酸氢钠、 硫酸氢钾、氨基聚硅氧烷、聚三-氯乙烯、十二烷基硫酸钠依次混合搅拌直到无气泡为止， 自然冷却，即配成电解液原液；在所述原液中加入电瓶酸将PH值调节到1. 5-2. 5，待自然冷却后加入计量的硅烷偶联剂和有机复合锗丙酸，搅拌0. 5-1. 5小时，即得到高性能的新型电解液溶液。优选地，将纳米级气相二氧化硅加入硅酸钠溶液顺时针方向搅拌3小时，在此期间加入适量的纯水，后加入适量的硫酸氢钠和硫酸氢钾逆时针方向搅拌3小时，静置1-3 小时后加入氨基聚硅氧烷，加温到150-250°C，再加入计量的聚三-氯乙烯，搅拌3. 5-4. 5 小时，后加入计量的十二烷基硫酸钠，10(TC条件下用纯水溶解，顺时针搅拌直到无气泡为止，投入反应釜中，搅拌3. 5-4. 5小时，自然冷却，即配成电解液原液；所述原液用原液重量 40%的纯水稀释，再缓慢加入密度为1.硫酸，将PH值调到1. 5-2. 5，顺时针搅拌待自
然冷却后加入计量的硅烷偶联剂，均勻搅拌1小时，再加入液重量20%的纯水，用硫酸将液密度调整到1. 28kg/当液体自然冷却后，加入计量的微量有机复合锗丙酸，搅拌0. 5-1. 5小时，即得到高性能的新型电解液溶液。对电解液溶液进行辐射处理步骤为使用一种具有大能量密度、高度方向性和相干性的白光对电解液溶液进行辐射。电解液经过激光辐射大大增强了电解液自身的电磁场容量，光磁办同作用的效果明显优于其他物理方法，大大改善和提高了液体的载电能力，而且大幅度提高充放电效率， 比原来节约75%时间，从根上改变了电解液自身内阻过大的问题，大大提高了充放电的效率，解决了目前电池领域里关键技术难题。本发明的有益效果本发明从根本上解决了电池容量重量比不足的问题，彻底解决了大电流充放电电池严重发热的问题，由于复合硅锗电解液的运用，改变了传统的铅酸电解液对极板的伤害，大大延长了电也的使用寿命，目前实验表明是普通铅酸电池寿命的5 倍，是胶体电池的3倍，内阻是它门的1/4。几乎无自放电现象，充电时间比原来缩短了一半还多；使用本发明电解液的电池可在内气压30KI^环境下工作，但各电池单元间压力差为 0，吸收了卷绕式铅酸电池的优点，可使电池在正常环境使用条件下密封环保，不失水，终身免维护，同时提高了电池寿命；使用本发明的电解液的电池能白循环封闭，所以几乎不产生任何气体，几乎不会干洞，是真正的免维扩密封电池。
具体实施例方式下面将结合具体实施例对本发明进行详细说明。实施例1 将纳米级气相二氧化硅加入硅酸钠溶液顺时针方向搅拌3小时，在此期间加入适量的纯水，后加入适量的硫酸氢钠和硫酸氢钾逆时针方向搅拌3小时，静置2小时后加入氨基聚硅氧烷，加温到200°C，再加入计量的聚三-氯乙烯，搅拌4小时，后加入计量的十二烷基硫酸钠，100°C条件下用纯水溶解，顺时针搅拌直到无气泡为止，投入反应釜中，搅拌4 小时，自然冷却，即配成电解液原液；所述原液用40%的体积比纯水释，再缓慢加入电瓶酸将PH值调到2，顺时针搅拌待自然冷却后加入计量的硅烷偶联剂，均勻搅拌1小时，再加入 20%体积比纯电瓶酸将液密度调整到1. 28kg/当液体自然冷却后，加入计量的微量有机复合锗丙酸，搅拌0. 5-1. 5小，即得到高性能的新型电解液溶液。所述电解液溶液中，各组分及含量为硅酸钠35g/l ；纳米气相二氧化硅0. 02g/l ； 硫酸氢钾0. 02g/l ；硫酸氢钠0. 0085g/l ；氨基聚硅氧烷0. 006g/l ；聚三-氯乙烯0. 016g/ 1 ；十二烷基硫酸钠0. 05g/l ；硅烷偶联剂0. 006g/l ；有机复合锗丙酸0. 008g/l ；(密度为 1. 285g/l)硫酸 85g/l。实施例2
制备方法同实施例1，电解液溶液中，各组分及含量为硅酸钠40g/l ；纳米气相二氧化硅0. 04g/l ；硫酸氢钾0. 015g/l ；硫酸氢钠0. 009g/l ；氨基聚硅氧烷0. 008g/l ；聚三-氯乙烯0. 020g/l ；十二烷基硫酸钠0. 04g/l ；硅烷偶联剂0. 008g/l ；有机复合锗丙酸 0. 005g/l ；硫酸 95g/l。实施例3 制备方法同实施例1，电解液溶液中，各组分及含量为硅酸钠30g/l ；纳米气相二氧化硅0. 003g/l ；硫酸氢钾0. Olg/Ι ；硫酸氢钠0. Olg/Ι ；氨基聚硅氧烷0. 007g/l ；聚三-氯乙烯0. 018g/l ；十二烷基硫酸钠0. 03g/l ；硅烷偶联剂0. 009g/l ；有机复合锗丙酸 0. 003g/l ；硫酸 80g/l。对上述电解液用激光处理器(dpss5000瓦激光器)白色光辐照2小时后即可加入电池中，制成有机硅银板栅电池，检测结果表明理论上其比能量可达lOOwh/kg，实际比能量均可达到70-96wh/kg，是锂电池的80% — 100% ；循环寿命可达4000次以上，是镍氢电池、锂电池的4倍；制造成本只有镍氢电池、锂电池的1/4 1/5，略高于现有普通铅酸电池；而且该电池还具有铅酸电池共有的稳定性，不会爆炸、燃烧，所以特别适合于电动汽车上做动力电源和启动电源使用。综上所述，但本发明并不局限于上述实施方式，本领域一般技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化，均在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种蓄电池新型电解液，各组分及含量如下所述 硅酸钠30 40g/l纳米气相二氧化硅0. 02 0. 04g/l 硫酸氢钾0. 01 0. 02g/l硫酸氢钠0. 008 0. 01g/l氨基聚硅氧烷 0. 004 0. 008g/l 聚三-氯乙烯 0. 015 0. 020g/l 十二烷基硫酸钠0. 02 0. 05g/l 硅烷偶联剂 0. 006 0. 009g/l 有机复合锗丙酸0. 003 0. 008g/l 密度为1. 285g/l硫酸80 95g/l
2.如权利要求1所述的蓄电池新型电解液的制备方法，其特征在于包括电解液溶液的制备步骤和对电解液溶液进行辐射处理步骤。
3.如权利要求2所述的蓄电池新型电解液的制备方法，其特征在于所述电解液溶液的制备步骤包括将计量的纳米气相二氧化硅、硅酸钠、硫酸氢钠、硫酸氢钾、氨基聚硅氧烷、 聚三-氯乙烯、十二烷基硫酸钠依次混合搅拌直到无气泡为止，自然冷却，即配成电解液原液；在所述原液中加入电瓶酸将PH值调节到1. 5-2. 5，待自然冷却后加入计量的硅烷偶联剂和有机复合锗丙酸，搅拌0. 5-1. 5小时，即得到高性能的新型电解液溶液。
4.如权利要求3所述的蓄电池新型电解液的制备方法，其特征在于所述电解液溶液的制备步骤为将纳米级气相二氧化硅加入硅酸钠溶液顺时针方向搅拌3小时，在此期间加入适量的纯水，后加入适量的硫酸氢钠和硫酸氢钾逆时针方向搅拌3小时，静置1-3小时后加入氨基聚硅氧烷，加温到150-250°C，再加入计量的聚三-氯乙烯，搅拌3. 5-4. 5小时，后加入计量的十二烷基硫酸钠，100°C条件下用纯水溶解，顺时针搅拌直到无气泡为止， 投入反应釜中，搅拌3. 5-4. 5小时，自然冷却，即配成电解液原液；所述原液用原液重量的40%纯水稀释，再缓慢加入硫酸将PH值调到1. 5-2. 5，顺时针搅拌待自然冷却后加入计量的硅烷偶联剂，均勻搅拌1小时，再加入20%原液重量的纯水，硫酸将液密度调整到 1. 285g/l当液体自然冷却后，加入计量的微量有机复合锗丙酸，搅拌0. 5-1. 5小时，即得到高性能的新型电解液溶液。
5.如权利要求2所述的蓄电池新型电解液的制备方法，其特征在于对电解液溶液进行辐射处理步骤为使用一种具有大能量密度、高度方向性和相干性的白光对电解液溶液进行辐射。
全文摘要
本发明公开了一种蓄电池新型电解液及其制备方法，各组分及含量为硅酸钠30～40g/l；纳米气相二氧化硅0.02～0.04g/l；硫酸氢钾0.01～0.02g/l；硫酸氢钠0.008～0.01g/l；氨基聚硅氧烷0.004～0.008g/l；聚三-氯乙烯0.015～0.020g/l；十二烷基硫酸钠0.02～0.05g/l；硅烷偶联剂0.006～0.009g/l；有机复合锗丙酸0.003～0.008g/l；密度为1.285g/l硫酸80～95g/l。本发明的电解液具有强渗透性、强导电性、较弱腐蚀性，大大提高了蓄电池的使用寿命和电接受能量，减少了充电时间，为新型蓄电池在各领域的应用提供了有力保障。
文档编号H01M10/08GK102468517SQ201010544389
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者周来英, 庄素青, 陈清利 申请人:周来英, 庄素青, 陈清利