在膠體蓄電池生產(chǎn)中,硅溶膠被用作膠體電解質(zhì)的基料。
膠體蓄電池具有以下方面的特性:1.觸變性。這是指膠體電解質(zhì)受振動(dòng)或攪拌時(shí)/膠體內(nèi)部暫時(shí)被破壞,但靜止后又能恢復(fù)原結(jié)構(gòu)的特性。2.吸附性。聚硅酸表面積很大,具有很強(qiáng)的吸附力,甚至能催化某些氣體如H2、O2生成水,膠體網(wǎng)內(nèi)能吸附大量的H+、SO42-及水分子,還能吸附Pb2+,這就增加了膠體的導(dǎo)電性,減少了負(fù)極析氫現(xiàn)象。3.膠體電解質(zhì)在使用過程中產(chǎn)生許多微細(xì)裂紋,這有利于O2向負(fù)極擴(kuò)散,促進(jìn)了H2O的復(fù)合,減少了水分的散失。4.膠體電解質(zhì)不會(huì)受重力影響而分層,而且溫度對(duì)它的影響不敏感,這是常規(guī)硫酸電解液所不具備的。5.膠體電解質(zhì)可防止活性物質(zhì)脫落,延長(zhǎng)膠體電池的壽命。
膠體電解質(zhì)的制備方法有中和法、硅溶膠法和氣相二氧化硅法。中和法工藝簡(jiǎn)單,但膠體穩(wěn)定性差,雜質(zhì)含量對(duì)電性能影響較大。氣相二氧化硅法以氣相SiO2為原料,通過高速攪拌,將氣相SiO2分散到水中,使溶液的黏度達(dá)到一定的數(shù)值,即成硅溶膠。黏度越小、SiO2含量越高的硅溶膠,品質(zhì)越好。
本公司生產(chǎn)的硅溶膠采用的是單質(zhì)硅水解工藝,具有產(chǎn)品雜質(zhì)含量低、粒徑可控、SiO2濃度可控、粒徑可控的優(yōu)勢(shì)。不同粒徑的粒子,其比表面積相差很大,硅溶膠的粒徑分布窄更有利于控制凝膠時(shí)間和膠體強(qiáng)度;單質(zhì)硅水解生產(chǎn)的硅溶膠雜質(zhì)含量低,對(duì)于膠體電解質(zhì)的導(dǎo)電性及穩(wěn)定性起到很大作用;硅溶膠作為凝膠物要比氣相二氧化硅作為凝膠物的灌膠工藝簡(jiǎn)單,其不需要把氣相二氧化硅先高速溶于水的操作,生產(chǎn)工藝更加簡(jiǎn)單;硅溶膠的穩(wěn)定性比氣硅溶液穩(wěn)定,在使用過程中不會(huì)出現(xiàn)沉淀,操作更加方便;硅溶膠固含量30的粘度小于5個(gè)厘波,粘度小更容易控制凝膠時(shí)間、凝膠硬度、凝膠的切稀性。
我司生產(chǎn)的膠體蓄電池專用硅溶膠產(chǎn)品參數(shù)如下:
產(chǎn)品型號(hào) | 平均粒徑 (nm) | 密度 (g/cm3) | SiO2 (%) | Na2O (%) | SiO2/ | pH值 |
JN-30 | 8.0-12.0 | 1.195-1.205 | 29.5-30.5 | <0.35 | 84-90 | 9.5-10.5 |
粘度 (mPa.s) | 比表面積 (m2/g) | 外觀 | Cl- (ppm) | Fe3+ | SO42- | 保質(zhì)期 |
<7 | 220-340 | 微藍(lán)透明 | <30 | <30 | <10 | 12個(gè)月 |