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硅溶膠在蓄電池中的應(yīng)用
2023-03-28 16:42
鉛酸蓄電池一直被人類(lèi)廣泛的利用于各個(gè)領(lǐng)域。普通AGM鉛酸蓄電池使用一段時(shí)間后，電解液水分降低導(dǎo)致硫酸濃度發(fā)生變化，后期需加水維護(hù)繁瑣；另一方面，充電過(guò)程中酸霧析出，對(duì)環(huán)境和設(shè)備造成一定危害，為了將電解液牢牢鎖住，膠體電解液的鉛酸蓄電池應(yīng)運(yùn)而生。膠體蓄電池是對(duì)液態(tài)電解質(zhì)的鉛酸蓄電池進(jìn)行的改進(jìn)，用固體電解質(zhì)替代了硫酸電解液，從而在安全性、蓄電量、放電性能和使用壽命等方面有所改善。如下圖所示為膠體蓄電池和AGM電池結(jié)構(gòu)圖。
膠體蓄電池的工作原理與普通鉛酸蓄電池相同，但其電池內(nèi)部的硅凝膠是以-Si-O-質(zhì)點(diǎn)作為骨架構(gòu)成的三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它將電解液包在內(nèi)部，形成的凝膠體系能阻止內(nèi)部液體的轉(zhuǎn)移，但仍可通過(guò)毛細(xì)管作用保留液體組分。當(dāng)電解液灌注的硅溶膠變成凝膠后，凝膠骨架會(huì)收縮，使凝膠出現(xiàn)裂縫貫穿于正負(fù)極板之間，給正極析出的氧提供了到達(dá)負(fù)極的通道。膠體蓄電池與AGM蓄電池的密封工作原理是相同的，區(qū)別在于電解液的“固定”方式和提供氧氣到達(dá)負(fù)極通道的方式有所不同。
膠體蓄電池具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)良特性：
1.良好的觸變性：固體電解質(zhì)受振動(dòng)或攪拌時(shí)凝膠體系內(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.較好的吸附性：硅溶膠形成的聚硅酸具有很大的表面積和很強(qiáng)的吸附力，膠體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能吸附大量電解質(zhì)離子，增加了膠體的導(dǎo)電性，減少了負(fù)極析氫現(xiàn)象。
3.固體電解質(zhì)不會(huì)受重力影響而分層，而且對(duì)溫度不敏感，可在-40℃--65℃的溫度范圍內(nèi)使用，這是常規(guī)AGM電池所不具備的。
4.固體電解質(zhì)在使用過(guò)程中會(huì)形成大量的微細(xì)裂紋，這有利于氧向負(fù)極擴(kuò)散，促進(jìn)了水的復(fù)合，減少了水分的散失。
硅溶膠作為制備膠體蓄電池電解質(zhì)的重要原材料，其具有使用方便、健康環(huán)保、極具使用成本效益明顯優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，由于硅溶膠液體的穩(wěn)定分散性，使用硅溶膠制造膠體蓄電池比使用氣相二氧化硅更容易。此外，在制備過(guò)程中使用硅溶膠避免了接觸氣相二氧化硅粉塵，處理更容易，同時(shí)使生產(chǎn)環(huán)境得到極大改善。
硅溶膠和硫酸制備的膠體蓄電池具有富液式特點(diǎn)和耐過(guò)充、深放電循環(huán)性強(qiáng)、自放電少、溫度適應(yīng)強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在很多方面彌補(bǔ)了AGM電池的缺陷，使用硅溶膠制備膠體蓄電池必將在電池行業(yè)成為趨勢(shì)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
我公司可根據(jù)客戶(hù)對(duì)硅溶膠產(chǎn)品的具體要求，提供合適的超細(xì)粒度硅溶膠產(chǎn)品，配合客戶(hù)調(diào)整膠體蓄電池中的硅溶膠用量和凝膠溫度，優(yōu)化膠體電解質(zhì)的凝膠強(qiáng)度和凝膠時(shí)間，為客戶(hù)制備性能優(yōu)異的膠體蓄電池產(chǎn)品提供良好的基礎(chǔ)幫助。
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