産(chǎn)品 | 氣相法二氧化矽在膠體(tǐ)蓄電(diàn)池的應用(yòng)

發布時間：

2021-02-26

鉛酸蓄電(diàn)池由法國(guó)人普朗特（Gaston Plante）于1859年發明，已經曆了近160年的發展曆程，鉛酸蓄電(diàn)池不論在交通、通信、電(diàn)力、軍事還是在航海、航空各個經濟領域，都起到了不可(kě)缺少的重要作(zuò)用(yòng)。

膠體(tǐ)鉛酸蓄電(diàn)池是對液态電(diàn)解質(zhì)的普通鉛酸蓄電(diàn)池的改進，用(yòng)膠體(tǐ)電(diàn)解液代換了硫酸電(diàn)解液，在安(ān)全性、蓄電(diàn)量、放電(diàn)性能(néng)和使用(yòng)壽命等方面較普通電(diàn)池有(yǒu)所改善。其中(zhōng)膠體(tǐ)電(diàn)解質(zhì)就是使用(yòng)氣相二氧化矽作(zuò)為(wèi)膠體(tǐ)。
 

閥控密封式鉛酸蓄電(diàn)池結構圖


一

氣相法二氧化矽的結構
氣相二氧化矽是矽的鹵化物(wù)在氫氧火焰中(zhōng)高溫水解生成的納米級白色粉末俗稱白炭黑。

 

表面未處理(lǐ)的氣相法二氧化矽聚集體(tǐ)是含有(yǒu)多(duō)種矽羟基：一是孤立的、未受幹擾的自由羟基；二是連生、彼此形成氫鍵的鍵合矽羟基。氣相法二氧化矽顆粒間一部分(fēn)是通過羟基的氫鍵作(zuò)用(yòng)鏈接在一起，形成三位網絡結構，一部分(fēn)的羟基在酸性條件下硫酸根離子起到架橋作(zuò)用(yòng)，最終二氧化矽微粒子間形成矽氧矽氧鍵，從而達到高強度的凝膠。

 

AEROSIL® 200的電(diàn)鏡照片

 

氣相法二氧化矽在膠體(tǐ)電(diàn)池增稠機理(lǐ)

二

氣相法二氧化矽在膠體(tǐ)蓄電(diàn)池中(zhōng)的使用(yòng)工(gōng)藝

由于氣相法二氧化矽有(yǒu)較大的比表面積，在使用(yòng)時重點在于如何分(fēn)散好氣矽。當分(fēn)散效果好時，就會大大增加生産(chǎn)效率；如分(fēn)散效果差，則會影響電(diàn)池性能(néng)以及生産(chǎn)效率（初始容量降低較大、灌膠機容易堵塞等）。


目前市場上分(fēn)為(wèi)兩個方式：直接法和間接法（又(yòu)稱母液法）

01直接法

直接法

直接将氣相法二氧化矽按照最終比例和硫酸混合，由氣沖進行混合。攪拌不停止。（由于該種方法我德(dé)固賽已經在實驗室進行過對比，完全無法将氣矽分(fēn)散，就會造成灌膠困難、電(diàn)池充電(diàn)鼓包等現象。建議客戶不使用(yòng)）

02

間接法

設定好氣相法二氧化矽和水的比例，直接由分(fēn)散設備進行自動吸粉、攪拌，即可(kě)得到分(fēn)散性很(hěn)好的矽膠母液。再将母液直接和稀釋好的硫酸進行混合。
優點：分(fēn)散效果好，自動化程度高，易操作(zuò)，也是目前大部分(fēn)電(diàn)池企業使用(yòng)的工(gōng)藝。

 

三

氣相法二氧化矽在膠體(tǐ)蓄電(diàn)池使用(yòng)影響因素

随着溫度的升高，氣相法二氧化矽凝膠時間會呈現幾何式增長(cháng)，所以在二氧化矽分(fēn)散液在跟酸混配的時候需要使用(yòng)冷酸，這樣延遲凝膠時間，利于電(diàn)池灌膠。
圖片溫度對凝膠時間的影響

 

添加二氧化矽後能(néng)明顯提高電(diàn)池的循環壽命，還能(néng)顯著提高電(diàn)池的配組率

 

不同添加比例AERSIL 200的電(diàn)性能(néng)測試


 

産(chǎn)品問答(dá)時刻


Q1:一般做百分(fēn)比多(duō)少固含量的氣相法二氧化矽分(fēn)散液？放置時間多(duō)久為(wèi)宜？

A1：一般電(diàn)池企業做7-15%固含量的分(fēn)散液，做好的分(fēn)散液最好在當天内使用(yòng)完，如果做一批分(fēn)散液需要用(yòng)幾天，一般放置在10℃以下儲存，如果放置時間超過7天，需要添加少量氫氧化鈉保持分(fēn)散液穩定性。

Q2：氣相法二氧化矽在小(xiǎo)密動力電(diàn)池、儲能(néng)電(diàn)池的添加量多(duō)少為(wèi)宜？

A2：目前市場上主流的20AH小(xiǎo)密動力電(diàn)池，二氧化矽在電(diàn)解液硫酸添加比例為(wèi)0.5-1%之間；儲能(néng)電(diàn)池根據客戶需求添加2-7%不等。

Q3：海逸有(yǒu)沒有(yǒu)分(fēn)散設備推薦？

A3:目前市場上使用(yòng)的設備大部分(fēn)都是德(dé)國(guó)的BRT 分(fēn)散乳化均質(zhì)機，能(néng)夠充分(fēn)實現AEROSIL® 200高質(zhì)量的分(fēn)散。

Q4:赢創和新(xīn)安(ān)化工(gōng)在鎮江合資的氣相法二氧化矽工(gōng)廠進展如何？建成後生産(chǎn)出來的AEROSIL® 200質(zhì)量有(yǒu)沒有(yǒu)變化？

A4：赢創和新(xīn)安(ān)化工(gōng)合資工(gōng)廠生産(chǎn)的AEROSIL® 200預計于2021年第三季度可(kě)以出貨，生産(chǎn)出的AEROSIL® 200牌号質(zhì)量将完全按照赢創企業标準生産(chǎn)