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英德旧UPS电池回收/高价专业收购旧电池上门回收电话

发布时间:2020-09-17 09:14   已经被阅读2次   信息编号:253598   

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【专利摘要】本发明公开了一种胶体电池电解液,质量百分比组成为:二氧化硅4?8%;无水硫酸钠0.6?2%;磷酸0.2?0.8%;硫酸21.5?38.4%;其余为水。本发明还公开了所述胶体电池电解液的制备方法,包括:(1)将二氧化硅和水混合,在高速剪切作用下配置胶体母液;(2)配置稀硫酸水溶液,并加入无水硫酸钠和磷酸得混合溶液;(3)将所得胶体母液加入所述混合溶液中,快速搅拌后得所述胶体电池电解液。本发明通过所述比例的各物料协同配合及合理的添加顺序,制备的电解液能有效杜绝水化分层、循环寿命长、低温环境充放电性能优越、电解液体系稳定、成本低、使用性能好。

[0001] 本发明涉及铅酸蓄电池电解液及其制备方法,具体涉及一种胶体电池电解液及其 制备方法。

[0002] 传统AGM电池具有以下缺陷:(1)隔板中酸含量低,使用过程中失水较多,容易形成 热失控,高价专业收购旧电池导致单只电池鼓肚,最终导致整组电池报废。(2)低温性能较差,低温充放电内阻 大,充电接受能力差,放电容量低。(3)深循环使用寿命短,AGM电池含酸量比胶体电池含酸 量要少,电池在使用一段时间后,AGM电池水分的消失,导致酸密度上升,加快了极板板栅腐 蚀速度,然而,缩短电池使用寿命。(4)电解液分层现象经常发生,极板形成硫酸盐,造成电 池充放电困难,最终导致电池寿命终止。

[0003] 在国家政府的倡导下,光伏产业日渐形成规模化。光伏产业带动了胶体电池的规 模化,胶体电池的生产也形成了规模,胶体电池是光伏系统主要部件之一。胶体电池不仅在 光伏系统得到了应用,还在风能储能系统、备用电源系统等有广泛应用。

[0004] 电解液是胶体电池的关键组分,其主要成分为凝胶剂和硫酸,凝胶剂通过其表面 的羟基形成氢键,在体系中形成空间网状结构,将硫酸和水包裹在其中,因此胶体电解液在 静止不动时呈固体状。当受到一定的剪切力时,其三维网状结构迅速解体,胶体电解液呈水 溶液状。

[0005] 目前国内胶体电池厂家越来越多,但其质量参差不齐,胶体电解液性能还存在很 多问题。公开号为CN1128807A的中国发明专利文献公开了一种胶体电解液,这种由水玻璃、 硫酸、硫酸铝、硫酸镉、硫酸镁、蒸馏水组成的胶体电解液,具有导电性能好,抗腐蚀,耐高 温、抗严寒、长期搁置不用也能保持一定的电量,并且成本低的特点。但采用传统的硅溶胶 配制胶体电解液,存在内阻大、放电性能下降,电解液容易水化分层,不适合与AGM隔板组装 等缺陷。

[0006] 公开号为CN1750312的中国发明专利文献公开了一种铅酸蓄电池胶体电解液,其 组分由纳米级二氧化硅、羧甲基纤维素钠盐(CMC)、硫酸亚锡、硫酸以及水组成。该发明的优 点是改进胶体电解液,提高充电接受能力,提高蓄电池容量,保证蓄电池一致性,并减少失 水量,保护极板,提高了蓄电池的循环寿命。但该方法成本较高,制作的胶体电解液仍存在 长期使用后胶体电解液水化分层、电阻大、寿命短等缺点。

[0007] 电解液的均匀性和胶体的触变性、稳定性对电池的一致性、和循环寿命等有着至 关重要的作用。而纯粹的采用普通的机械搅拌方法配制的胶体电解液,容易出现各组分溶 解不充分导致电解液不均匀,原材料的浪费,胶体稳定性不好,易出现分层的现象,使用这 样的电解液制作的电池一致性较难控制,各组分难以完全发挥其在电池中的作用。因此,需 要提供一种新的技术方案来解决上述问题。

[0008] 本发明的目的是针对现有技术的缺点作出改进,提供一种能有效杜绝水化分层、 循环寿命长、低温环境充放电性能优越、电解液体系稳定、成本低、蓄电池回收使用性能好的胶体电池 电解液及其制备方法。

[0009] -种胶体电池电解液,质量百分比组成为: 二氧化硅 4-8% 无水硫酸钠 0.6-2%。

[0011] 二氧化硅含量过高,电解液形成的凝胶致密,难切稀且空腔小;二氧化硅含量过 低,无法形成网络结构或形成的网络结构较弱,不能将硫酸和水分子包裹在其中,切稀后难 复凝。

[0015] 无水硫酸钠的加入可以提高电池深放电后的恢复能力,同时会影响电解液的凝胶 过程。但其含量过高时,胶粒间排斥力过小,胶粒间容易结合,发生凝聚。

[0016] 进一步优选,所述的胶体电池电解液,质量百分比组成为: 二氧化硅 4-7,5% 无水硫酸钠 0.8:-1.5%。

[0018]进一步优选,所述的胶体电池电解液,质量百分比组成为: 二氧化硅 4-6.5% 无水硫酸钠 0.8-1.5%。

[0020]经过优选,本发明技术方案中,二氧化硅含量适中,可以形成稳定的凝胶,对电解 液有良好的固定作用,同时改善电池的性能;酸含量较多,使电池不会发生热失控现象;硫 酸和水分子被包裹在二氧化硅形成的三维网络结构中,呈现固态性质,防止硫酸的下沉,杜 绝分层现象。

[0022] 所述二氧化娃粒径为10-80nm。气相二氧化娃的粒径越小,其比表面积越大,粒子 间结合凝聚越容易,但当粒径过小时,凝胶速度过快,凝胶硬度过大,触变性变差,难切稀, 不易灌入到电池中,而且容易水化分层;当粒径过大时,三维网络结构形成缓慢甚至不凝 胶,水化现象严重。作为优选,所述二氧化硅粒径为15-38nm。

[0026] (3)将所得胶体母液加入到所述混合溶液中,快速搅拌后得所述胶体电池电解液。 [0027] 所述二氧化硅和水的质量比为:1:5-10。

[0029] 普通胶体电解液在长期使用后会发生水化分层现象,二氧化硅颗粒在电解液中聚 集沉淀,影响了胶体电解液性能。本发明采用高速剪切的方法,当剪切速度为3500-5500转/ min时,二氧化娃颗粒粒径可均勾细化到100nm以下,较大或团聚的二氧化娃颗粒得到充分 分散,提高了胶体电解液的稳定性。当剪切速度过低时,会发成分层现象。

[0030] 配置稀硫酸水溶液的步骤为:将质量分数为98%的浓硫酸缓慢加入水中,所得稀 硫酸水溶液的密度为1.15-1.29g/ml。

[0031]无水硫酸钠必须在加入胶体母液之前添加到体系当中,否则会结晶。无水硫酸钠 在电解液中可为电化学反应提供一定量的硫酸根,降低硫酸铅结晶的过饱和度,防止生成 致密的导电性差的硫酸铅层。

[0033] 所述快速搅拌的速度为4500-6000转/min,搅拌时间为10-30min。搅拌的速度过快 会导致体系的温度升高,影响胶体电池的温升;过慢会影响体系的粘稠度,影响极板铅膏的 吸收。

[0036] 1、将胶体电池电解液灌注电池后,化成充电胶体形成果冻状,并形成裂缝,导致充 电时正极析出的氧气被负极吸收,形成氧复合,电池失水少,导致电池循环寿命延长。

[0037] 2、采用本发明电解液制作的胶体电池在低温环境中比普通AGM电池充放电性能要 优越。

[0039] 4、采用本发明电解液制作的胶体电池完全解决了 AGM高型电池极板硫酸分层的现 象。

[0045] (1)将二氧化硅和水混合,二氧化硅和水的质量比为1: 5,在高速剪切作用下配置 胶体母液,高速剪切的速度为3500转/min,剪切时间为5min。

[0046] (2)将质量分数为98%的浓硫酸缓慢加入水中,所得稀硫酸水溶液的密度为 1.15g/ml,加入所需量的无水硫酸钠和磷酸得混合溶液。

[0047] (3)将所得胶体母液加入到所述混合溶液中,在4500转/min下快速搅拌lOmin后制 得成品,所得成品胶体电池电解液密度为1.20g/ml。

[0053] (1)将二氧化硅和水混合,二氧化硅和水的质量比为1:6,在高速剪切作用下配置 胶体母液,高速剪切的速度为4000转/min,剪切时间为15min。

[0054] (2)将质量分数为98%的浓硫酸缓慢加入水中,所得稀硫酸水溶液的密度为 1.19g/ml,加入所需量的无水硫酸钠和磷酸得混合溶液。

[0055] (3)将所得胶体母液加入到所述混合溶液中,在5000转/min下快速搅拌15min后制 得成品,所得成品胶体电池电解液密度为1.22g/ml。

[0061 ] (1)将二氧化硅和水混合,二氧化硅和水的质量比为1:8,在高速剪切作用下配置 胶体母液,高速剪切的速度为4500转/min,剪切时间为25min。

[0062] (2)将质量分数为98%的浓硫酸缓慢加入水中,所得稀硫酸水溶液的密度为 1.19g/ml,加入所需量的无水硫酸钠和磷酸得混合溶液。

[0063] (3)将所得胶体母液加入到所述混合溶液中,在5000转/min下快速搅拌15min后制 得成品,所得成品胶体电池电解液密度为1.25g/ml。

[0069] (1)将二氧化硅和水混合,二氧化硅和水的质量比为1:8,在高速剪切作用下配置 胶体母液,高速剪切的速度为4500转/min,剪切时间为40min。

[0070] (2)将质量分数为98%的浓硫酸缓慢加入水中,所得稀硫酸水溶液的密度为 1.22g/ml,加入所需量的无水硫酸钠和磷酸得混合溶液。

[0071] (3)将所得胶体母液加入到所述混合溶液中,在5500转/min下快速搅拌25min后制 得成品,所得成品胶体电池电解液密度为1.25g/ml。

[0077] (1)将二氧化硅和水混合,广州废旧电池哪里回收二氧化硅和水的质量比为1:10,在高速剪切作用下配置 胶体母液,高速剪切的速度为5500转/min,剪切时间为60min。

[0078] (2)将质量分数为98%的浓硫酸缓慢加入水中,所得稀硫酸水溶液的密度为 1.29g/ml,加入所需量的无水硫酸钠和磷酸得混合溶液。

[0079] (3)将所得胶体母液加入到所述混合溶液中,在6000转/min下快速搅拌30min后制 得成品,所得成品胶体电池电解液密度为1.28g/ml。

[0080] 将实施例1-5制备的电解液加入6-DZM-12电池中,按照国标进行初期性能测试,测 试数据见表1。

[0083]从表中可以看出,本发明制得的胶体电池电解液能有效杜绝水化分层,具有循环 寿命长、低温环境充放电性能优越的优点。

1. 一种胶体电池电解液,其特征在于,质量百分比组成为: 二氧化硅 4-8% 无水硫酸钠 0.6-2% 磷酸 0.2-0.8% 硫酸 21.5-38 4% 其余为水。2. 如权利要求1所述的胶体电池电解液,其特征在于,质量百分比组成为: 二氧化硅 4-7.5% 无水硫酸钠 0 6-2% 磷酸 Q.2-O.8% 硫酸 21.5-38.4% 其余为水。3. 如权利要求1所述的胶体电池电解液,其特征在于,质量百分比组成为: 二氧化硅 4-7.5% 无水硫酸钠 0.8-1.5% 磷酸 0.2-0.8% 硫酸 21.5-38.4% 其余为水。4. 如权利要求1所述的胶体电池电解液,其特征在于,质量百分比组成为: 二氧化硅 4-6.5% 无水硫酸钠 0.8-1.5% 磷酸 0.3-0.8% 硫酸 27-38.4% 其余为水。5. 如权利要求1所述的胶体电池电解液,其特征在于,所述二氧化硅为气相法制备。6. 如权利要求1所述的胶体电池电解液,其特征在于,所述二氧化硅粒径为10-80nm。7. 如权利要求1~6任一项所述的胶体电池电解液的制备方法,其特征在于,包括: (1) 将二氧化硅和水混合,在高速剪切作用下配置胶体母液; (2) 配置稀硫酸水溶液,并加入无水硫酸钠和磷酸得混合溶液; (3) 将所得胶体母液加入到所述混合溶液中,快速搅拌后得所述胶体电池电解液。8. 如权利要求7所述的胶体电池电解液的制备方法,其特征在于,所述二氧化硅和水的 质量比为1:5-10。9. 如权利要求7所述的胶体电池电解液的制备方法,其特征在于,所述高速剪切的速度 为 3500-5500转/min,剪切时间为 5-60min。10.如权利要求7所述的胶体电池电解液的制备方法,其特征在于,所述快速搅拌的速 度为4500-6000转/min,搅拌时间为10-30min。

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