技术领域
[0001] 本
发明涉及
蓄电池电解液技术领域,具体涉及一种以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法。
背景技术
[0002]
铅酸蓄电池自1958年被发明以来,至今已有一百多年的历史。
铅酸蓄电池具有结构简单、性能可靠、使用方便、原料易得和价格便宜等优点,被广泛应用于交通运输、通讯和国防等国民经济中的众多领域,已成为社会生产和人类生活中不可缺少的
能源产品。
[0003] 铅酸蓄电池一直被广泛地应用到各个领域,尤其是电信领域、备用电源、储能电源和动
力用途等,但是传统的铅酸蓄电池也存在早期容量衰减、使用寿命短等系列问题。
[0004] 目前,传统的铅酸蓄电池采用
硫酸作为电解液,生产过程中会发生极板的
硫酸盐化,同时自放电大,低温性能差,寿命短。基于胶体电解液的铅酸蓄电池,由于电解液程凝胶状,不流动,可有效防止分层和活性物质脱落,并可有效抑制极板的硫酸盐化,提高电池的免维护性能,延长电池寿命。
发明内容
[0005] 本发明要解决的技术问题是:提供一种以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法。本发明操作简单、工艺步骤可控,通过本发明方法制备的胶体电解液性能稳定,
二氧化
硅颗粒分布均匀,凝胶时间较长,有利于电解液的注入。
[0006] 为了解决上述问题,本发明采取的技术方案是:本发明提供一种以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法,所述制备方法包括以下步骤:
a、
二氧化硅悬浮液的制备:称取二氧化硅、硫酸钠和硫酸亚
锡,将三者加入
水中进行剪切分散,得到含有硫酸钠和硫酸亚锡的二氧化硅悬浮液;
所述硫酸钠、硫酸亚锡和二氧化硅三者之间的
质量比为1:1:5~10(所述硫酸钠、硫酸亚锡和二氧化硅三者之间的质量比优选为1:1:8),所述二氧化硅与水二者之间的质量比1:
40~65;
b、阿拉伯胶硫
酸溶液的制备:称取硫酸溶液,然后加入阿拉伯胶进行剪切分散,得到阿拉伯胶硫酸溶液;所述阿拉伯胶与硫酸溶液二者之间的质量比为1:105~188;
c、将步骤a得到的含有硫酸钠和硫酸亚锡的二氧化硅悬浮液和步骤b得到的阿拉伯胶硫酸溶液进行剪切混合,所述二氧化硅悬浮液与阿拉伯胶硫酸溶液二者之间的质量比为1:
1~5(所述二氧化硅悬浮液与阿拉伯胶硫酸溶液二者之间的质量比优选为1:3),混合后得到二氧化硅/硫酸胶体电解液。
[0007] 根据上述的以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法,步骤b中所述硫酸溶液的质量百分浓度为48.5~53.5%。
[0008] 根据上述的以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法,步骤b所得到的二氧化硅/硫酸胶体电解液中二氧化硅的质量百分比为0.4~0.6%。
[0009] 根据上述的以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法,步骤b所得到的二氧化硅/硫酸胶体电解液中硫酸的质量百分比为36.0~40.0%。
[0010] 根据上述的以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法,步骤b所得到的二氧化硅/硫酸胶体电解液中阿拉伯胶的质量百分比为0.4~0.7%。
[0011] 本发明的积极有益效果:1、本发明操作简单、工艺步骤可控,通过本发明方法制备的胶体电解液性能稳定,二氧化硅颗粒分布均匀,凝胶时间较长,有利于电解液的注入。
[0012] 2、本发明采用阿拉伯胶作为稳定剂,硫酸钠、硫酸亚锡作为复合添加剂,二氧化硅饼料作为凝胶剂,稀硫酸作为电解液,先将二氧化硅与硫酸钠和硫酸亚锡混合,然后将阿拉伯胶与硫酸溶液混合,最后将两种
混合液混合均匀,便于生成分散均匀、性能稳定的
胶体溶液,同时延长凝胶时间,有利于灌注。
[0013] 具体实施方式:以下结合
实施例进一步阐述本发明,但并不限制本发明的内容。
[0014] 实施例1:本发明一种以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法,该制备方法的详细步骤如下:
a、二氧化硅悬浮液的制备:称取0.4g二氧化硅、0.05g硫酸钠和0.05g硫酸亚锡,将三者加入24.5g水中进行剪切分散,得到含有硫酸钠和硫酸亚锡的二氧化硅悬浮液25.0g;
b、阿拉伯胶硫酸溶液的制备:称取质量百分浓度48.5%的硫酸溶液74.3g,然后加入阿拉伯胶0.7g进行剪切分散,得到阿拉伯胶硫酸溶液75.0g;
c、将步骤a得到的含有硫酸钠和硫酸亚锡的二氧化硅悬浮液25.0g和步骤b得到的阿拉伯胶硫酸溶液75.0g进行剪切混合,混合后得到二氧化硅/硫酸胶体电解液100.0g。
[0015] 本实施例所制备的二氧化硅/硫酸胶体电解液中,二氧化硅、硫酸和阿拉伯胶的质量百分比分别为0.4%、36.0%和0.7%。
[0016] 实施例2:本发明一种以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法,该制备方法的详细步骤如下:
a、二氧化硅悬浮液的制备:称取0.5g二氧化硅、0.06g硫酸钠和0.06g硫酸亚锡,将三者加入24.38g水中进行剪切分散,得到含有硫酸钠和硫酸亚锡的二氧化硅悬浮液25.0g;
b、阿拉伯胶硫酸溶液的制备:称取质量百分浓度51.0%的硫酸溶液74.5g,然后加入阿拉伯胶0.5g进行剪切分散,得到阿拉伯胶硫酸溶液75.0g;
c、将步骤a得到的含有硫酸钠和硫酸亚锡的二氧化硅悬浮液25.0g和步骤b得到的阿拉伯胶硫酸溶液75.0g进行剪切混合,混合后得到二氧化硅/硫酸胶体电解液100.0g。
[0017] 本实施例所制备的二氧化硅/硫酸胶体电解液中,二氧化硅、硫酸和阿拉伯胶的质量百分比分别为0.5%、38.0%和0.5%。
[0018] 实施例3:本发明一种以阿拉伯胶作为稳定剂制备胶体电解液的方法,该制备方法的详细步骤如下:
a、二氧化硅悬浮液的制备:称取0.6g二氧化硅、0.075g硫酸钠和0.075g硫酸亚锡,将三者加入24.25g水中进行剪切分散,得到含有硫酸钠和硫酸亚锡的二氧化硅悬浮液25.0g;
b、阿拉伯胶硫酸溶液的制备:称取质量百分浓度53.5%的硫酸溶液74.6g,然后加入阿拉伯胶0.4g进行剪切分散,得到阿拉伯胶硫酸溶液75.0g;
c、将步骤a得到的含有硫酸钠和硫酸亚锡的二氧化硅悬浮液25.0g和步骤b得到的阿拉伯胶硫酸溶液75.0g进行剪切混合,混合后得到二氧化硅/硫酸胶体电解液100.0g。
[0019] 本实施例所制备的二氧化硅/硫酸胶体电解液中,二氧化硅、硫酸和阿拉伯胶的质量百分比分别为0.6%、40.0%和0.4%。
[0020] 将上述本发明实施例1、2和3中加阿拉伯胶稳定剂所得二氧化硅/硫酸胶体电解液和
现有技术电解液(不加稳定剂)进行对比:加入电解液3~4h后观察二者是否出现凝胶情况;经观察,3~4h后本发明电解液没有出现成胶现象,而现有技术电解液出现了成胶现象。因此,本发明制备得到的二氧化硅/硫酸胶体电解液电解液性能稳定、凝胶时间较长,有利于电解液的注入。