在胶体蓄电池生产中,硅溶胶被用作胶体电解质的基料。
胶体蓄电池具有以下方面的特性:1.触变性。这是指胶体电解质受振动或搅拌时/胶体内部暂时被破坏,但静止后又能恢复原结构的特性。2.吸附性。聚硅酸表面积很大,具有很强的吸附力,甚至能催化某些气体如H2、O2生成水,胶体网内能吸附大量的H+、SO42-及水分子,还能吸附Pb2+,这就增加了胶体的导电性,减少了负极析氢现象。3.胶体电解质在使用过程中产生许多微细裂纹,这有利于O2向负极扩散,促进了H2O的复合,减少了水分的散失。4.胶体电解质不会受重力影响而分层,而且温度对它的影响不敏感,这是常规硫酸电解液所不具备的。5.胶体电解质可防止活性物质脱落,延长胶体电池的寿命。
胶体电解质的制备方法有中和法、硅溶胶法和气相二氧化硅法。中和法工艺简单,但胶体稳定性差,杂质含量对电性能影响较大。气相二氧化硅法以气相SiO2为原料,通过高速搅拌,将气相SiO2分散到水中,使溶液的黏度达到一定的数值,即成硅溶胶。黏度越小、SiO2含量越高的硅溶胶,品质越好。
本公司生产的硅溶胶采用的是单质硅水解工艺,具有产品杂质含量低、粒径可控、SiO2浓度可控、粒径可控的优势。不同粒径的粒子,其比表面积相差很大,硅溶胶的粒径分布窄更有利于控制凝胶时间和胶体强度;单质硅水解生产的硅溶胶杂质含量低,对于胶体电解质的导电性及稳定性起到很大作用;硅溶胶作为凝胶物要比气相二氧化硅作为凝胶物的灌胶工艺简单,其不需要把气相二氧化硅先高速溶于水的操作,生产工艺更加简单;硅溶胶的稳定性比气硅溶液稳定,在使用过程中不会出现沉淀,操作更加方便;硅溶胶固含量30的粘度小于5个厘波,粘度小更容易控制凝胶时间、凝胶硬度、凝胶的切稀性。
我司生产的胶体蓄电池专用硅溶胶产品参数如下:
产品型号 | 平均粒径 (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) | 比表面积 (m2/g) | 外观 | Cl- (ppm) | Fe3+ | SO42- | 保质期 |
<7 | 220-340 | 微蓝透明 | <30 | <30 | <10 | 12个月 |