在膠體蓄電池生產中,硅溶膠被用作膠體電解質的基料。
膠體蓄電池具有以下方面的特性:1.觸變性。這是指膠體電解質受振動或攪拌時/膠體內部暫時被破壞,但靜止后又能恢復原結構的特性。2.吸附性。聚硅酸表面積很大,具有很強的吸附力,甚至能催化某些氣體如H2、O2生成水,膠體網內能吸附大量的H+、SO42-及水分子,還能吸附Pb2+,這就增加了膠體的導電性,減少了負極析氫現象。3.膠體電解質在使用過程中產生許多微細裂紋,這有利于O2向負極擴散,促進了H2O的復合,減少了水分的散失。4.膠體電解質不會受重力影響而分層,而且溫度對它的影響不敏感,這是常規硫酸電解液所不具備的。5.膠體電解質可防止活性物質脫落,延長膠體電池的壽命。
膠體電解質的制備方法有中和法、硅溶膠法和氣相二氧化硅法。中和法工藝簡單,但膠體穩定性差,雜質含量對電性能影響較大。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,使溶液的黏度達到一定的數值,即成硅溶膠。黏度越小、SiO2含量越高的硅溶膠,品質越好。
本公司生產的硅溶膠采用的是單質硅水解工藝,具有產品雜質含量低、粒徑可控、SiO2濃度可控、粒徑可控的優勢。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間和膠體強度;單質硅水解生產的硅溶膠雜質含量低,對于膠體電解質的導電性及穩定性起到很大作用;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單,其不需要把氣相二氧化硅先高速溶于水的操作,生產工藝更加簡單;硅溶膠的穩定性比氣硅溶液穩定,在使用過程中不會出現沉淀,操作更加方便;硅溶膠固含量30的粘度小于5個厘波,粘度小更容易控制凝膠時間、凝膠硬度、凝膠的切稀性。
我司生產的膠體蓄電池專用硅溶膠產品參數如下:
產品型號 | 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- | 保質期 |
<7 | 220-340 | 微藍透明 | <30 | <30 | <10 | 12個月 |