膠體蓄電池能加水嗎?
膠體蓄電池采用凝膠狀電解質,內部無游離液體存在,但有一定的“自由水”存在,膠體電解液的主要成分為凝膠劑和硫酸,那么膠體蓄電池能加水嗎?其實膠體蓄電池由于密閉性工作,散發水非常稀少,可以忽略不計的。如果盲目加水會怎么樣呢?

膠體電解液的有機添加劑適量加入后,一方面可以使凝膠網狀結構富有彈性,另一方面也可以適當減少凝膠劑的用量。這樣不僅利于離子和氣體的遷移、擴散,減緩水化分層現象,而且在一定程度上可以阻止硫酸鹽化,延長膠體鉛酸蓄電池的壽命。添加劑含量過大,凝膠網狀結構過于致密,阻礙電解液中離子的遷移和氣體的擴散,電極極化加劇,導致電池放電能力下降。而且當添加劑含量大到某一極限時,包裹在空間網狀結構中的“自由水”因網狀結構的致密、緊縮而被擠出,膠體電解液出現水化分層現象。反之,添加劑含量過少,也不能對膠體電解液和蓄電池產生有利影響。
因此加水會對(dui)膠(jiao)體(ti)蓄電池有(you)害無益(yi)。
凝膠(jiao)(jiao)劑通過其表(biao)面的(de)羥基形成(cheng)氫鍵,在(zai)體(ti)(ti)系中形成(cheng)空間(jian)網狀(zhuang)結構(gou),將硫(liu)酸和水包(bao)裹在(zai)其中,因此膠(jiao)(jiao)體(ti)(ti)電解(jie)液在(zai)靜止不(bu)動時(shi)呈(cheng)固體(ti)(ti)狀(zhuang)。當受到一定的(de)剪切力時(shi),其三維(wei)網狀(zhuang)結構(gou)迅(xun)速解(jie)體(ti)(ti),膠(jiao)(jiao)體(ti)(ti)電解(jie)液呈(cheng)水溶液狀(zhuang)。而剪切力停(ting)止時(shi),膠(jiao)(jiao)體(ti)(ti)電解(jie)液又(you)會(hui)恢復到原先的(de)空間(jian)網狀(zhuang)結構(gou)。這種觸變性賦予(yu)了膠(jiao)(jiao)體(ti)(ti)鉛酸蓄電池便于運輸和不(bu)易漏(lou)液等(deng)優點。
膠(jiao)體蓄(xu)電(dian)池凝膠(jiao)劑為氣(qi)相二氧化(hua)硅(gui)(gui),氣(qi)相法(fa)二氧化(hua)硅(gui)(gui)是一(yi)種(zhong)高純度白色無味的(de)納米粉體材料,具有(you)增稠、抗結塊、控制體系流變(bian)和觸變(bian)等作用,除傳統的(de)應用外(wai),近(jin)幾年(nian)在膠(jiao)體蓄(xu)電(dian)池中(zhong)得到了廣泛(fan)的(de)應用。
氣(qi)相(xiang)法(fa)二氧(yang)化(hua)硅(gui)是(shi)硅(gui)的(de)(de)(de)鹵化(hua)物在(zai)氫(qing)氧(yang)火焰中高(gao)溫水解生(sheng)成的(de)(de)(de)納米級白(bai)色粉末(mo),俗稱氣(qi)相(xiang)法(fa)白(bai)炭黑,它是(shi)一(yi)種(zhong)無(wu)定形(xing)二氧(yang)化(hua)硅(gui)產(chan)品,原生(sheng)粒(li)徑(jing)在(zai)7~40nm 之間(jian),聚集體(ti)(ti)(ti)(ti)粒(li)徑(jing)約為200—500納米,比表面積100~400m2/g,純度(du)高(gao),SiO2含量不小于(yu)99.8%。表面未處理(li)的(de)(de)(de)氣(qi)相(xiang)二氧(yang)化(hua)硅(gui)聚集體(ti)(ti)(ti)(ti)是(shi)含有多(duo)種(zhong)硅(gui)羥基,一(yi)是(shi)孤立的(de)(de)(de)、未受干擾(rao)的(de)(de)(de)自由羥基;二是(shi)連生(sheng)、彼(bi)此形(xing)成氫(qing)鍵(jian)(jian)的(de)(de)(de)鍵(jian)(jian)合硅(gui)羥基。表面未處理(li)的(de)(de)(de)氣(qi)相(xiang)法(fa)白(bai)炭黑聚集體(ti)(ti)(ti)(ti)是(shi)含有多(duo)個-OH的(de)(de)(de)集合體(ti)(ti)(ti)(ti),它們在(zai)液(ye)體(ti)(ti)(ti)(ti)體(ti)(ti)(ti)(ti)系中極易形(xing)成均勻(yun)的(de)(de)(de)三維網狀(zhuang)結(jie)構(氫(qing)鍵(jian)(jian))。這(zhe)(zhe)種(zhong)三維網狀(zhuang)結(jie)構(氫(qing)鍵(jian)(jian))有外力(li)(剪切(qie)力(li)、電(dian)場(chang)力(li)等(deng))時(shi)會(hui)破壞,介(jie)質變(bian)稀,粘度(du)下(xia)降(jiang),外力(li)一(yi)旦消失,三維結(jie)構(氫(qing)鍵(jian)(jian))會(hui)自行恢(hui)復,粘度(du)上(shang)升,即這(zhe)(zhe)種(zhong)觸(chu)變(bian)性是(shi)可逆的(de)(de)(de)。
氣(qi)相二(er)氧(yang)化硅在膠體蓄電(dian)(dian)池中(zhong)主要是利用其優異的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)稠觸變性能. 膠體電(dian)(dian)解(jie)質(zhi)(zhi)由氣(qi)相二(er)氧(yang)化硅和(he)一(yi)定(ding)濃度的(de)(de)(de)硫酸(suan)溶液(ye)按一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)比例配置(zhi)而成,這種電(dian)(dian)解(jie)液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)硫酸(suan)和(he)水被“存(cun)貯(zhu)”在硅凝膠網絡中(zhong),呈“軟固(gu)態狀凝膠”,靜(jing)止(zhi)不(bu)動(dong)時顯(xian)固(gu)態狀。當電(dian)(dian)池被充電(dian)(dian)時,由于電(dian)(dian)解(jie)質(zhi)(zhi)中(zhong)的(de)(de)(de)硫酸(suan)濃度增(zeng)(zeng)加使之“增(zeng)(zeng)稠”并伴有裂(lie)(lie)隙(xi)產(chan)(chan)生,充電(dian)(dian)后期的(de)(de)(de)“電(dian)(dian)解(jie)水”反應使正極產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)氧(yang)氣(qi)通過這無數的(de)(de)(de)裂(lie)(lie)隙(xi)被負極所吸收,并進一(yi)步還(huan)原成水,從而實現蓄電(dian)(dian)池密(mi)封循環(huan)反應。放電(dian)(dian)時電(dian)(dian)解(jie)質(zhi)(zhi)中(zhong)的(de)(de)(de)硫酸(suan)濃度降低使之“變稀”,又成為灌(guan)注電(dian)(dian)池前(qian)的(de)(de)(de)稀膠狀態。因此,膠體電(dian)(dian)池具(ju)有“免(mian)維護” 的(de)(de)(de)作用。
