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胶体蓄电池能加水吗?

胶体蓄电池采用凝胶状电解质,内部无游离液体存在,但有一定的“自由水”存在,胶体电解液的主要成分为凝胶剂和硫酸,那么胶体蓄电池能加水吗?其实胶体蓄电池由于密闭性工作,散发水非常稀少,可以忽略不计的。如果盲目加水会怎么样呢?

胶体蓄电池

胶体电解液的有机添加剂适量加入后,一方面可以使凝胶网状结构富有弹性,另一方面也可以适当减少凝胶剂的用量。这样不仅利于离子和气体的迁移、扩散,减缓水化分层现象,而且在一定程度上可以阻止硫酸盐化,延长胶体铅酸蓄电池的寿命。添加剂含量过大,凝胶网状结构过于致密,阻碍电解液中离子的迁移和气体的扩散,电极极化加剧,导致电池放电能力下降。而且当添加剂含量大到某一极限时,包裹在空间网状结构中的“自由水”因网状结构的致密、紧缩而被挤出,胶体电解液出现水化分层现象。反之,添加剂含量过少,也不能对胶体电解液和蓄电池产生有利影响。

因此加水会对胶体蓄电池有害无益。

凝胶剂通过其表面的羟基形成氢键,在体系中形成空间网状结构,将硫酸和水包裹在其中,因此胶体电解液在静止不动时呈固体状。当受到一定的剪切力时,其三维网状结构迅速解体,胶体电解液呈水溶液状。而剪切力停止时,胶体电解液又会恢复到原先的空间网状结构。这种触变性赋予了胶体铅酸蓄电池便于运输和不易漏液等优点。

胶体蓄电池凝胶剂为气相二氧化硅,气相法二氧化硅是一种高纯度白色无味的纳米粉体材料,具有增稠、抗结块、控制体系流变和触变等作用,除传统的应用外,近几年在胶体蓄电池中得到了广泛的应用。

气相法二氧化硅是硅的卤化物在氢氧火焰中高温水解生成的纳米级白色粉末,俗称气相法白炭黑,它是一种无定形二氧化硅产品,原生粒径在7~40nm 之间,聚集体粒径约为200—500纳米,比表面积100~400m2/g,纯度高,SiO2含量不小于99.8%。表面未处理的气相二氧化硅聚集体是含有多种硅羟基,一是孤立的、未受干扰的自由羟基;二是连生、彼此形成氢键的键合硅羟基。表面未处理的气相法白炭黑聚集体是含有多个-OH的集合体,它们在液体体系中极易形成均匀的三维网状结构(氢键)。这种三维网状结构(氢键)有外力(剪切力、电场力等)时会破坏,介质变稀,粘度下降,外力一旦消失,三维结构(氢键)会自行恢复,粘度上升,即这种触变性是可逆的。

气相二氧化硅在胶体蓄电池中主要是利用其优异的增稠触变性能. 胶体电解质由气相二氧化硅和一定浓度的硫酸溶液按一定的比例配置而成,这种电解液中的硫酸和水被“存贮”在硅凝胶网络中,呈“软固态状凝胶”,静止不动时显固态状。当电池被充电时,由于电解质中的硫酸浓度增加使之“增稠”并伴有裂隙产生,充电后期的“电解水”反应使正极产生的氧气通过这无数的裂隙被负极所吸取,并进一步还原成水,从而实现蓄电池密封循环反应。放电时电解质中的硫酸浓度降低使之“变稀”,又成为灌注电池前的稀胶状态。因此,胶体电池具有“免维护” 的作用。

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