專利名稱：超級電池的電解液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蓄電池領(lǐng)域，特別涉及一種超級電池的電解液。
背景技術(shù)：
鉛酸電池是所有化學(xué)電源中技術(shù)最成熟的電池，它具有價(jià)格低廉、安全性高、是目
前應(yīng)用最為廣泛地一種二次電池，然而鉛酸電池由于質(zhì)量比能量低、體積大、使用壽命短、快速充電困難等缺點(diǎn)極大的限制了其應(yīng)用，而且隨著電子儀器和電動車的發(fā)展，對匹配的電池及其性能提出了更高的要求，長期以來，人們?yōu)樘岣咩U酸蓄電池的比能量和活性物質(zhì)利用率做了大量的研究，而通過研究發(fā)現(xiàn)加入適當(dāng)?shù)奶砑觿┛梢杂行Ц纳齐姵匦阅埽ㄕ龢O添加劑、負(fù)極添加劑和電解液添加劑。傳統(tǒng)鉛酸蓄電池采用硫酸液為電解質(zhì)，在生產(chǎn)、使用和廢棄過程中，對自然環(huán)境造成毀壞性的污染，成為這種產(chǎn)品發(fā)展的致命傷。且在充放電過程中會產(chǎn)生大量的酸霧，污染嚴(yán)重，生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生腐蝕性的氣體，污染環(huán)境，電解液酸分層效應(yīng)，在充電時(shí)產(chǎn)生的硫酸傾向于沉到電池底部，由于垂直濃度梯度的存在，底部PbS04還原變得更加困難，底部首先硫酸鹽化。再有電池失水，電解質(zhì)的酸濃度提高，也增加負(fù)極硫酸鹽化的可能性最后導(dǎo)致電池失效。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種改善電池的充電接受能力，明顯減輕環(huán)境污染，提高電池的循環(huán)壽命的超級電池的電解液。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種超級電池的電解液，由以下質(zhì)量百分比的各組分組成硫酸35— 50%，硅酸鹽I一10%,六偏憐酸納0. I一2%,納米碳0. 2一1%，十六燒基二甲基漠化按0. 3一I. 5%,硫酸鹽:0. 1—1. 5%，高分子穩(wěn)定劑:0. 02—0. 4%, 7jC 45—52%。本發(fā)明優(yōu)選方案是，硫酸40— 45%，硅酸鹽1一5%，六偏磷酸鈉0. 1—0. 5%，納米碳0. 2—0. 5%，十六烷基三甲基溴化銨0. 3—0. 6%，硫酸鹽0. 5—1%,高分子穩(wěn)定劑0. 1—0. 5%，水49一52%。本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述硫酸鹽為硫酸鉀或/和硫酸錫。 本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述硅酸鹽為硅酸鎂或硅酸鉀，或兩者的混合物。本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述高分子穩(wěn)定劑為聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯或兩者的混合物。 本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述納米碳的粒度為16-54nm。添加硫酸鉀的電解液提高活性物質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間的導(dǎo)電性，消除蓄電池容量早期下降，在電解液中加入硫酸錫，當(dāng)電池正極活性物質(zhì)過量時(shí)，可改善電池的充電接受能力，明顯提高電池的循環(huán)壽命。硅酸鹽的加入可以使電池的容量衰減變得緩慢延長電池的循環(huán)壽命；六偏磷酸鈉的加入可以使超級電池中的活性物質(zhì)碳發(fā)揮更好的電容作用；高分子穩(wěn)定劑即聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯或兩者的混合物的加入可以是使電解液比較穩(wěn)定；納米碳的加入可以提高電池的導(dǎo)電性能，加入十六烷基三甲基溴化銨具有較強(qiáng)的吸液能力，提高了電解液的擴(kuò)散和傳輸速度。本發(fā)明的有益效果是 本發(fā)明由于用酸量少，生產(chǎn)過程不會產(chǎn)生腐蝕性氣體，實(shí)現(xiàn)了制造過程、使用過程以及廢棄物無污染。使用該電解液的超級電池在獲得巨大、持久電能的同時(shí)，從根本上改變了傳統(tǒng)鉛酸蓄電池嚴(yán)重污染環(huán)境的弊病，其比能量特性、大電流放電特性、快速充電特性、低溫特性、使用壽命及環(huán)保性能等各項(xiàng)性能，均大大優(yōu)于目前國內(nèi)外普遍使用的鉛酸蓄電。
具體實(shí)施例方式為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。實(shí)施例I
按質(zhì)量百分比取硫酸40%，硅酸鎂5%，六偏磷酸鈉0. 5%，納米碳0. 5%，十六烷基三甲基溴化銨0. 5%，硫酸錫、硫酸鉀(兩者按1:1混合)1%，聚四氟乙烯0. 5%，水52 %。在本實(shí)施例中，納米碳粒度為30nm。將上述的硅酸鎂先在研缽中進(jìn)行研磨，再在80°C的烘箱中干燥，再與上述組分進(jìn)行混合，經(jīng)過機(jī)械攪拌，超聲波攪拌，再用400目的分樣標(biāo)準(zhǔn)篩網(wǎng)進(jìn)行過濾，得到超級電池電解液。用一般電解液和用本發(fā)明電解液制備的電池性能對比，對比電池6-MHEV_12
頑目I使用一般電解液的超級電池 I使用本發(fā)明電解液的超級電池
內(nèi)阻_大于4m Q_小于4m Q_
充電接受能玉_ 2. PA—3. 5AT. 5A—6A
#環(huán)壽命 5萬一6萬^ 7萬一 10萬
低溫性能 -10°C—-20 °C_-20 °C一-40 °C_
高溫性能 |40°C—55°C|45°C—60°C
所述一般電解液即濃度為I. 345g/ml的硫酸，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的硫酸鈉。循環(huán)壽命是按照自定義的超級電池的測試方法。高、低溫性能按照GB/T 22199-2008方法測試。從上表可知，本發(fā)明的電解液大大提高了極板活性物質(zhì)的反應(yīng)利用率，密封結(jié)構(gòu)好，電液凝膠，無滲漏，使電解質(zhì)層具有足夠的氣密性；充放電無酸霧、無污染，是國家大力推廣應(yīng)用的環(huán)保產(chǎn)品；此電解液中的添加劑具有較強(qiáng)的吸液能力，提高了電解液的擴(kuò)散和傳輸速度，使用該電解液的超級電池的內(nèi)阻比使用普通電解液的內(nèi)阻要小，充電接收能力強(qiáng)，低溫性能好，滿足-20°C至-40°C起動電流要求；高溫特性穩(wěn)定，滿足60°C甚至更高溫環(huán)境使用要求，循環(huán)壽命比使用普通的電解液的超級電池的循環(huán)壽命要長I. 5-2倍。實(shí)施例2
按質(zhì)量百分比取硫酸45%，硅酸鉀3%，六偏磷酸鈉0. 3 %，納米碳0. 3%，十六烷基三甲基溴化銨0. 3%，硫酸鉀和硫酸錫合計(jì)0. 5%，聚偏氟乙烯0. 3%，水50. 3 %。其余實(shí)施如實(shí)施例I。實(shí)施例3
按質(zhì)量百分比取硫酸44%，硅酸鎂和硅酸鉀(按I: I混合)4%，六偏磷酸鈉0. 4%，納米碳0. 4%，十六烷基三甲基溴化銨0. 4%，硫酸錫0. 8%，聚偏氟乙烯與聚偏氟乙烯(按1:1混合):0. 4%, 7jC 52 %。其余實(shí)施如實(shí)施例I。權(quán)利要求
1.一種超級電池的電解液，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的各組分組成硫酸35—50%,娃酸鹽1 —10%, TK偏憐酸納0. I —2%,納米碳0. 2 —1%,十TK燒基二甲基漠化按0. 3—1. 5%，硫酸鹽:0. 1—1. 5%，高分子穩(wěn)定劑:0. 02—0. 4%，水45— 52%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超級電池的電解液，其特征在于硫酸40—45%，硅酸鹽I一5%，六偏磷酸鈉0. 1—0. 5%，納米碳0. 2—0. 5%，十六烷基三甲基溴化銨0. 3—0. 6%，硫酸鹽:0. 5 —1%，高分子穩(wěn)定劑:0. 1—0. 5%, 7jC :49一52%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超級電池的電解液，其特征在于所述硫酸鹽為硫酸鉀或/和硫Ife錫。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超級電池的電解液，其特征在于所述硅酸鹽為硅酸鎂或者硅酸鉀，或兩者混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超級電池的電解液，其特征在于所述高分子穩(wěn)定劑為聚四氟乙烯，或聚偏氟乙烯，或兩者混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超級電池的電解液，其特征在于所述納米碳的粒度為16_54nm0
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超級電池的電解液硫酸35-50%，硅酸鹽1-10%，六偏磷酸鈉0.1-2%，納米碳0.2-1%，十六烷基三甲基溴化銨0.3-1.5%，硫酸鹽0.1-1.5%，高分子穩(wěn)定劑0.02-0.4%，水45-52%。本發(fā)明的電解液可改善電池的充電接受能力，明顯提高電池的循環(huán)壽命。生產(chǎn)過程不會產(chǎn)生腐蝕性氣體，實(shí)現(xiàn)了制造過程、使用過程以及廢棄物均無污染，從根本上解決了傳統(tǒng)鉛酸蓄電池電解液的主要缺點(diǎn)。
文檔編號H01M10/08GK102738519SQ20121020802
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者宮江平, 方明學(xué), 楊惠強(qiáng), 梁佳翔, 趙冬冬, 陳飛 申請人:天能集團(tuán)江蘇科技有限公司