气相二氧化硅胶体电解质的研究进展
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［ 中图 分类 号］ Ｑ Ｔ 【 献标识 码 ］ 文 Ａ ［ 文章 编号 ］０ ７１ ６ （０ ００ ・０ １ ２ １ ０ ・ ８ ５２ １） ７０ ６ — ０
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２ １ 年 第 ７期 ００
第 ３ 卷 总第 ２ ７ ７ ０ 期
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６ ｌ
wenku.baidu.com
气 相 二 氧化 硅 胶 体 电解 质 的研 究进 展
陈妹 琼 ，张敏 ，孙 成访 ，蔡志泉 ，程发 良
（ 莞理 工 学 院 城 市学 院 ，广东 东 莞 ５３ ０） 东 ２ １６
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ｆ 摘 要】 章介 绍 了阀控 密封 胶 体蓄 电池 用气 楣二 氧化 硅 电解 质的 研究 进展 。分别 从气 相二 氧化 硅 的性 质 ，胶体 电解 质 的配 制工艺 ，气相 二 文 氧 化硅 的粒 径 ，胶体 电解 质 的含 量及 添加 剂等 几 个方 面进 行 了综述 。最 后 指 出了胶 体蓄 电池 的存 在 的主 要问题 及 其发展 前 景 。 【 键词 】 关 胶体 电解 质 ；气相 二 氧化 硅 ；阀控 密 封铅 酸蓄 电池
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铅 酸 蓄 电池 从 发 明 至 今 已经 有 一 百五 十 多 年 的 历 史 ， 由 但 于其具有 电池 电动 势高 、 结构 简单、 用温度范围大 以及原料 使 来源丰富、价格性能 比好等特 点 ， 铅酸 蓄电池在 市场 中仍保持 领 先 的地 位 。 统 的铅 酸 蓄 电池 为 开 口式 或 防 酸 隔 爆 式 ， 口 传 开 式的铅酸蓄 电池存在着两个主要 的缺 点 ：首先 ， 电末期水会 充 分解为氢气、 氧气析 出， 因此在 使用过程 中需经常加酸 、 加水 ， 维护工作繁重 ；其次 ， 气体 溢出时携带酸雾 ，酸雾腐蚀周围设 备 ， 污 染 环 境 ， 制 了 电池 的 应 用 。自 ２ 世 纪 ５ 代 起 ， 并 限 Ｊ Ｏ ０年 科学技术 发达 国家 先后解决 了开 口式铅 酸蓄 电池存在 的致命 缺点 ，１５ ９ ７年德国阳光公司首次将凝胶 电解质技 术用于蓄 电 池， 制备成密封铅酸蓄 电池并投 入市场 ， 志着 实用密封铅酸 标 蓄 电池 的 诞 生 ］ 。 阀 控 密 封 铅 酸 蓄 电 池 的密 封 原 理 是 阴 极 吸 收 的 氧 循 环原 理 。电池在充 电时 ，正极 产生的氧气会通 过电解液 中的微缝 Ｊ 传到负极上 ，在负极复合成水 。为了防止在特殊 情况下电池 内 部 由于 气 体 的聚 积 而 增 大 内部 压 力 引起 电池 爆 炸 ，在 电池 的上 盖里 设 置 了一 个 安 全 阀 ， 当 电池 内部 压 力 达 到一 定值 时 ，安 全 阀会 自动开启 ， 释放一定量气体 降低 内压后 ， 又会 自动关 闭 Ｊ 。 根 据 固定 电解 液 的 方 法 不 同 ， 阀控 密 封 铅 酸 蓄 电池可 分 为 贫液 吸 附 式（ ｂｏｐｉｅ ｓｒｅ ｔ ａｓＭａ 简称 ＡＧ ） 密 封 蓄 Ａ ｓｒｔ ／ ｏｂｎ ｓ ｖ Ａｂ Ｇｌ ｔ Ｍ 阀控 电池和胶体（ Ｅ ） Ｇ Ｌ 阀控密封蓄 电池（ 简称胶体 电池）Ｊ 。 胶体 电池 电解质是 由硅溶 胶或二氧化 硅等凝 胶剂 与 一定 浓度的硫酸按一定 比例配制而成 。 这种 电解液 中的硫 酸和水被 裹在 硅凝胶 网络中 ， 静止不动 时呈 固体状 ， 给它一定 的剪 切力 又 能 成 水 溶 液 状 ， 有 很 好 的 触 变 性 。 液 在 凝 胶 过 程 ｒ会 产 具 胶 ｛ Ｉ 生微 裂纹 ， 正极 产生的氧气通过微裂纹进 入负极 ， 负极 复合 在 生 成 水 ，从 而 起 到 免 维 护 的 作 用 。早 期 国 内 的 胶体 电解 液 采 Ｊ 用硅溶胶配制 ， 是硅溶胶的主要用途不在 用来 配制 蓄电池胶 但 体 电解质 ，而是广泛应用于建筑涂料 、精密铸造 、耐火材料、 陶瓷、造纸 、纺织等方面 的粘结剂和 助剂 ，把它应 用于蓄 电池
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第 ３ 卷 总第 ２ ７ ７ ０ 期
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气 相 二 氧化 硅 胶 体 电解 质 的研 究进 展
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铅 酸 蓄 电池 从 发 明 至 今 已经 有 一 百五 十 多 年 的 历 史 ， 由 但 于其具有 电池 电动 势高 、 结构 简单、 用温度范围大 以及原料 使 来源丰富、价格性能 比好等特 点 ， 铅酸 蓄电池在 市场 中仍保持 领 先 的地 位 。 统 的铅 酸 蓄 电池 为 开 口式 或 防 酸 隔 爆 式 ， 口 传 开 式的铅酸蓄 电池存在着两个主要 的缺 点 ：首先 ， 电末期水会 充 分解为氢气、 氧气析 出， 因此在 使用过程 中需经常加酸 、 加水 ， 维护工作繁重 ；其次 ， 气体 溢出时携带酸雾 ，酸雾腐蚀周围设 备 ， 污 染 环 境 ， 制 了 电池 的 应 用 。自 ２ 世 纪 ５ 代 起 ， 并 限 Ｊ Ｏ ０年 科学技术 发达 国家 先后解决 了开 口式铅 酸蓄 电池存在 的致命 缺点 ，１５ ９ ７年德国阳光公司首次将凝胶 电解质技 术用于蓄 电 池， 制备成密封铅酸蓄 电池并投 入市场 ， 志着 实用密封铅酸 标 蓄 电池 的 诞 生 ］ 。 阀 控 密 封 铅 酸 蓄 电 池 的密 封 原 理 是 阴 极 吸 收 的 氧 循 环原 理 。电池在充 电时 ，正极 产生的氧气会通 过电解液 中的微缝 Ｊ 传到负极上 ，在负极复合成水 。为了防止在特殊 情况下电池 内 部 由于 气 体 的聚 积 而 增 大 内部 压 力 引起 电池 爆 炸 ，在 电池 的上 盖里 设 置 了一 个 安 全 阀 ， 当 电池 内部 压 力 达 到一 定值 时 ，安 全 阀会 自动开启 ， 释放一定量气体 降低 内压后 ， 又会 自动关 闭 Ｊ 。 根 据 固定 电解 液 的 方 法 不 同 ， 阀控 密 封 铅 酸 蓄 电池可 分 为 贫液 吸 附 式（ ｂｏｐｉｅ ｓｒｅ ｔ ａｓＭａ 简称 ＡＧ ） 密 封 蓄 Ａ ｓｒｔ ／ ｏｂｎ ｓ ｖ Ａｂ Ｇｌ ｔ Ｍ 阀控 电池和胶体（ Ｅ ） Ｇ Ｌ 阀控密封蓄 电池（ 简称胶体 电池）Ｊ 。 胶体 电池 电解质是 由硅溶 胶或二氧化 硅等凝 胶剂 与 一定 浓度的硫酸按一定 比例配制而成 。 这种 电解液 中的硫 酸和水被 裹在 硅凝胶 网络中 ， 静止不动 时呈 固体状 ， 给它一定 的剪 切力 又 能 成 水 溶 液 状 ， 有 很 好 的 触 变 性 。 液 在 凝 胶 过 程 ｒ会 产 具 胶 ｛ Ｉ 生微 裂纹 ， 正极 产生的氧气通过微裂纹进 入负极 ， 负极 复合 在 生 成 水 ，从 而 起 到 免 维 护 的 作 用 。早 期 国 内 的 胶体 电解 液 采 Ｊ 用硅溶胶配制 ， 是硅溶胶的主要用途不在 用来 配制 蓄电池胶 但 体 电解质 ，而是广泛应用于建筑涂料 、精密铸造 、耐火材料、 陶瓷、造纸 、纺织等方面 的粘结剂和 助剂 ，把它应 用于蓄 电池