太阳城集团

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一种用于铅酸蓄电池的固态化电解质.pdf

摘要
申请专利号:

CN201210137726.0

申请日:

2012.05.07

公开号:

太阳城集团CN102646853B

公开日:

2015.01.21

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情: 未缴年费专利权终止IPC(主分类):H01M 10/10申请日:20120507授权太阳城集团日:20150121终止日期:20150507|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01M 10/10申请日:20120507|||公开
IPC分类号: H01M10/10 主分类号: H01M10/10
申请人: 四川久远环通电源有限责任公司
发明人: 孙礼安; 王洪; 熊明成; 何平
地址: 621000 四川省绵阳市游仙区仙童街188号
优先权:
专利代理机构: 代理人:
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201210137726.0

授权太阳城集团号:

太阳城集团|||102646853B||||||

法律状态太阳城集团日:

2016.06.22|||2015.01.21|||2013.07.31|||2012.08.22

法律状态类型:

太阳城集团专利权的终止|||授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明公开一种用于铅酸蓄电池的固态化电解质,该固态化电解质由硫酸和具有微孔结构的改性四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物组成,所述固态化电解质中硫酸的质量含量为35%~65%,硫酸通过毛细作用被吸附在具有微孔结构的改性四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物的孔道内。该固态化的电解质,解决了普通铅酸蓄电池易漏液、易失水的问题,也不会出现胶体电解质分层的现象,采用本发明的固态化电解质的铅酸蓄电池循环充放电200次后,电压和放电容量仍很好。

权利要求书

1.一种用于铅酸蓄电池的固态化电解质,该固态化电解质由硫酸和具有微孔结构的改性四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物组成,所述固态化电解质中硫酸的质量含量为35%~65%,硫酸通过毛细作用被吸附在具有微孔结构的改性四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物的孔道内。2.根据权利要求1所述用于铅酸蓄电池的固态化电解质,其特征在于,所述具有微孔结构的改性四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物是采用如下方法得到:将二氧化硅粉、三氧化二铝粉和四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物加入到邻苯二甲酸二丁酯的丙酮溶液中,加热至30~60℃,搅拌成浆状物,再将浆状物成膜,所得膜再用醇洗,即得到具有微孔结构的改性四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物。3.根据权利要求2所述用于铅酸蓄电池的固态化电解质,其特征在于:所述二氧化硅粉和三氧化二铝粉两者的总质量与四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物的质量之比为1:(1~2)。4.根据权利要求2所述用于铅酸蓄电池的固态化电解质,其特征在于:所述邻苯二甲酸二丁酯的用量为所述四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物质量的10%~60%。5.根据权利要求2所述用于铅酸蓄电池的固态化电解质,其特征在于:所述二氧化硅粉的颗粒直径为5~10nm。6.根据权利要求2所述用于铅酸蓄电池的固态化电解质,其特征在于:所述三氧化二铝粉的颗粒直径为5~10nm。7.根据权利要求2所述用于铅酸蓄电池的固态化电解质,其特征在于:所述醇为甲醇、乙醇、异丙醇或丁醇。8.权利要求1至7任一意项所述用于铅酸蓄电池的固态化电解质的应用,其特征在于:在铅酸蓄电池中的应用。

说明书

一种用于铅酸蓄电池的固态化电解质

技术领域

本发明属于铅酸蓄电池领域,具体涉及一种用于铅酸蓄电池的固态化电解质。

背景技术

铅酸蓄电池是指电极由铅及其氧化物制成,电解液为硫酸溶液的一种蓄电池。铅酸蓄电池已有200多年的历史,是一种应用广泛的动力电源,自其被发明后,因其价格低廉、原材料易于获得,性能可靠稳定,适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点,在化学电源中一直占有绝对优势。

太阳城集团普通铅酸蓄电池存在易漏液、易失水、深度放电性能差的缺点和不足,为解决这些技术问题,人们提出了胶体电解质概念,以降低电解质的流动性,但胶体电解质存在离子扩散性和易出现水化分层现象,因此会出现明显界面,使电池失效。

发明内容

太阳城集团本发明旨在提供一种用于铅酸蓄电池的固态化电解质,以解决现有蓄电池易漏液、易失水、深度放电性能差的问题。

本发明实现上述目的所采用如下技术方案:

太阳城集团一种用于铅酸蓄电池的固态化电解质,该固态化电解质由硫酸和具有微孔结构的改性四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物组成,所述固态化电解质中硫酸的质量含量为35%~65%,硫酸通过毛细作用被吸附在具有微孔结构的改性四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物的孔道内。

进一步,所述具有微孔结构的改性四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物是采用如下方法得到:将二氧化硅粉、三氧化二铝粉和四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物加入到邻苯二甲酸二丁酯的丙酮溶液中,加热至30~60℃,搅拌成浆状物,再将浆状物成膜,所得膜再用醇洗,即得到具有微孔结构的改性四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物。

进一步,所述二氧化硅粉和三氧化二铝粉两者的总质量与四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物的质量之比为1:(1~2)。

太阳城集团进一步,所述邻苯二甲酸二丁酯的用量为所述四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物质量的10%~60%。

进一步,所述二氧化硅粉的颗粒直径为5~10nm。

进一步,所述三氧化二铝粉的颗粒直径为5~10nm。

太阳城集团进一步,所述醇为甲醇、乙醇、异丙醇或丁醇。

太阳城集团上述固态化电解质在铅酸蓄电池中的应用。

太阳城集团有益效果:本发明用二氧化硅和三氧化二铝改性四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物,制得具有微孔结构的改性四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物,利用微孔的毛细作用,将硫酸固定在微孔孔道内,得到固态化的电解质,解决了普通铅酸蓄电池易漏液、易失水的问题,也不会出现胶体电解质分层的现象,采用本发明的固态化电解质的铅酸蓄电池循环充放电200次后,电压平台仍保持在11.5V,放电容量保持在85%以上。

附图说明

图1为使用本发明固态化电解质的铅酸蓄电池200次循环后的放电曲线图。

具体实施方式

太阳城集团以下结合实施例和附图对本发明做进一步的说明。

本发明实施例中,二氧化硅的颗粒直径为5~10nm,三氧化二铝的颗粒直径为5~10nm。

四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物是一种有着优异的高机械强度韧性、化学惰性、耐高温、耐氧化、极佳的耐侯性和突出的电性能等多种特性的材料,在《浙江化工》2007年第38卷第4期第17-19页“四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物产品性能及其应用”一文对该产品的性能有详细介绍。

本发明以邻苯二甲酸二丁酯作为四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物膜的成孔剂。

太阳城集团将10g二氧化硅粉、10g三氧化二铝粉、35g四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物、150g邻苯二甲酸二丁酯的丙酮溶液(质量浓度为7%),加入到有搅拌器的容器中,加热到50℃,搅拌混合成均匀的浆状物。所得浆状物用涂布机涂布成薄膜,薄膜再用甲醇洗涤,除去膜内的邻苯二甲酸二丁酯和丙酮,得到具有微孔结构的改性四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物膜。再将所得的膜浸入硫酸中,吸附饱和后取出,凉干,即得固态化的电解质,每100g膜可吸附100g的硫酸。

实施例2

太阳城集团将15g二氧化硅粉、5g三氧化二铝粉、40g四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物、500g邻苯二甲酸二丁酯的丙酮溶液(质量浓度为0.8%),加入到有搅拌器的容器中,加热到50℃,搅拌混合成均匀的浆状物。所得浆状物用涂布机涂布成薄膜,薄膜再用甲醇洗涤,除去膜内的邻苯二甲酸二丁酯和丙酮,得到具有微孔结构的改性四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物膜。再将所得的膜浸入硫酸中,吸附饱和后取出,凉干,即得固态化的电解质,每100g膜可吸附54g的硫酸。

实施例3

将5g二氧化硅粉、25g三氧化二铝粉、30g四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物、1000g邻苯二甲酸二丁酯的丙酮溶液(质量浓度为1.8%),加入到有搅拌器的容器中,加热到50℃,搅拌混合成均匀的浆状物。所得浆状物用涂布机涂布成薄膜,薄膜再用甲醇洗涤,除去膜内的邻苯二甲酸二丁酯和丙酮,得到具有微孔结构的改性四氟乙烯-偏氟乙烯共聚物膜。再将所得的膜浸入硫酸中,吸附饱和后取出,凉干,即得固态化的电解质,每100g膜可吸附185g的硫酸。

太阳城集团将制得的固态化电解质与二氧化铅正极、海绵状铅负极组成40Ah的铅酸蓄电池(二氧化铅正极/固态化电解质/海绵状负极/固态化电解质/海绵状负极/....../固态化电解质/二氧化铅正极)。蓄电池深度放电95%后,充电4小时,再深度放电95%,再充电4小时,如此循环200次后,蓄电池的放电曲线如图1所示,电池的电压平台仍保持在11.5V,放电容量保持在85%以上。

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