气相二氧化硅

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收，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。 国内外基本采用气相法二氧化硅是德固赛公司AEROSIL 200。

胶体蓄电池优异特性

1、可以明显延长蓄电池的使用寿命。根据有关文献，可以延长蓄电池寿命2-3倍。

2、胶体铅酸蓄电池的自放电性能得到明显改善，在同样的硫酸纯度和水质情况下，蓄电池的存放时间可以延长2倍以上。

3、胶体铅酸蓄电池在严重缺电的情况下，抗硫化性能很明显。

4、胶体铅酸蓄电池在严重放电情况下的恢复能力强。

5、胶体铅酸蓄电池抗过充能力强，通过对两只铅酸蓄电池（一只胶体铅酸蓄电池，一只阀控密封铅酸蓄电池）同样反复进行数次过充电试验，胶体铅酸蓄电池容量下降得较慢，而阀控密封铅酸蓄电池因为耗水过快，其容量下降显著。

6、胶体铅酸蓄电池后期放电性能得到明显改善。

4工作原理

 

 

不论是采用玻璃纤维隔膜的阀控式密封铅蓄电池(以下简称AGM密封铅蓄电池)还是采用胶体电解液的阀控式密封铅蓄电池(以下简称胶体密封铅蓄电池)，它们都是利用阴极吸收原理使电池得以密封的。

电池充电时，正极会析出氧气，负极会析出氢气。正极析氧是在正极充电量达到70%时就开始了。

析出的氧到达负极，跟负极起下述反应，达到阴极吸收的目的。

2Pb十O2=2PbO

2PbO十2H2SO4：2PbS04+2H20

负极析氢则要在充电到90%时开始，再加上氧在负极上的还原作用及负极本身氢过电位的提高，从而避免了大量析氢反应。

对AGM密封铅蓄电池而言，AGM隔膜中虽然保持了电池的大部分电解液，但必须使10%的隔膜孔隙中不进入电解液。正极生成的氧就是通过这部分孔隙到达负极而被负极吸收的。

胶体电解液的主要成份为一种粒径近乎于纳米级的功能化合物，流变性较好，容易实施对铅蓄电池的配液灌装。胶体电解液进入蓄电池内部或充电若干小时后，会逐渐发生胶凝，使液态电解质转态为胶状物，胶体中添加有多种表面活性剂，有助于灌装蓄电池前抗胶凝，而且有助于灌装蓄电池后防止极板硫酸盐化，减小对板栅的腐蚀，提高极板活性物质的反应利用率。

 

安装注意事项

⒈蓄电池应离开热源和易产生火花的地方，其安全距离应大于0.5m。

⒉蓄电池应避免阳光直射，不能置于大量放射性、红外线辐射、紫外线辐射、有机溶剂气体和腐蚀气体的环境中。

⒊安装地面应有足够的承载能力。

⒋由于电池组件电压较高，存在电击危险，因此在装卸导电连接条时应使用绝缘工具，安装或搬运电池时应戴绝缘手套、围裙和防护眼镜。电池在安装搬运过程中，只能使用非金属吊带，不能使用钢丝绳等。5.脏污的连接条或不紧密的连接均可引起电池打火，甚至损坏电池组，因此安装时应仔细检查并清除连接条上的脏污，拧紧连接条。

⒍不同容量、不同性能的蓄电池不能互连使用，安装末端连接件和导通电池系统前，应认真检查电池系统的总电压和正、负极，以保证安装正确。

⒎电池外壳，不能使用有机溶剂清洗，不能使用二氧化碳灭火器扑灭电池火灾，可用灭火器具。

⒏蓄电池与充电器或负载连接时，电路开关应位于“断开”位置，并保证连接正确：蓄电池的正极与充电器的正极连接，负极与负极连接。

 

运输、储存

⒈由于有的电池重量较重，必需注意运输工具的选用，严禁翻滚和摔掷有包装箱的电池组。

⒉搬运电池时不要触动极柱和安全阀。

⒊蓄电池为带液荷电出厂，运输中应防止电池短路。

⒋电池在安装前可在0～35℃的环境下存放，但存放不能超过六个月，超过六个月储存期的电池应充电维护，存放地点应清洁、通风、干燥。

 

使用与注意事项

⒈蓄电池荷电出厂，从出厂到安装使用，电池容量会受到不同程度的损失，若时间较长，在投入使用前应进行补充充电。如果蓄电池储存期不超过一年，在恒压2.27V/只的条件下充电5天。如果蓄电池储存期为1～2年，在恒压2.33V/只条件下充电5天。

⒉蓄电池浮充使用时，应保证每个单体电池的浮充电压值为2.25～2.30V，如果浮充电压高于或低于这一范围，则将会减少电池容量或寿命。

⒊当蓄电池浮充运行时，蓄电池单体电池电压不应低于2.20V，如单体电压低于2.20V，则需进行均衡充电。均衡充电的方法为：充电电压2.35V/只，充电时间12小时。

⒋蓄电池循环使用时，在放电后采用恒压限流充电。充电电压为2.35～2.45V/只，最大电流不大于0.25C10 具体充电方法为：先用不大于上述最大电流值的电流进行恒流充电，待充电到单体平均电 压升到2.35～2.45V时改用平均单体电压为2.35～2.45V恒压充电，直到充电结束。

⒌电池循环使用时充电完全的标志：

在上述限流恒压条件下进行充电，其充足电的标志，可以在以下两条中任选一条作为判断依据：

⑴充电时间18～24小时（非深放电时间可短）。

⑵充电末期连续三小时充电电流值不变化。

⑶恒压2.35～2.45V充电的电压值，是环境温度为25℃的规定值。当环境温度高于25℃时，充电电压要相应降低，防止造成过充电。当环境温度低于25℃时，充电电压应提高，以防止充电不足。通常降低或提高的幅度为每变化1℃每个单体增减0.005V。

⒍蓄电池放电后应立即再充电，若放电后的蓄电池搁置时间太长，即使再充电也不能恢复其原容量。