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TRILOS超高壓納米均質機在鉛酸蓄電池膠體電解液的應用
發布時間:2024/8/2   點擊:587

關鍵詞:分散均質穩定性

概述:針對顆粒在電解液中聚集沉淀,膠體電解液在長期使用后水化分層等不足,我們提供一種不易水化分層、電解液體系穩定、壽命長、成本低、使用性能好的膠體電解液制備方法,即采用TRILOS超高壓納米均質機對膠體溶液進行均勻細化處理,較大或團聚的顆粒得以分散,從而提高膠體電解液的穩定性。

鉛酸蓄電池從問世到如今,一直是使用較廣泛的化學電源。由于它使用硫酸電解液,運輸過程中會有酸液流出,充電時會有酸霧析出來,對環境和設備造成損害。人們就試圖將電解液“固定"起來,將電池進行密封,于是使用膠體電解液的鉛酸蓄電池應運而生。

lead-acid battery
圖1 鉛酸蓄電池

膠體鉛酸蓄電池是對鉛酸蓄電池的一個較大的革新改造,廣泛用于電力、電信、通信電源系統、電動車等應用領域。電解液是膠體鉛酸蓄電池的關鍵組分,其主要成分為凝膠劑和硫酸,凝膠劑通過其表面的羥基形成氫鍵,在體系中形成空間網狀結構,將硫酸和水包裹在其中,因此膠體電解液在靜止不動時呈固體狀。當受到一定的剪切力時,其三維網狀結構迅速解體,膠體電解液呈水溶液狀。近年來,國內膠體電池廠家越來越多,但其質量參差不齊,膠體電解液仍存在長期使用后水化分層、電阻大、壽命短等缺點。


針對顆粒在電解液中聚集沉淀,膠體電解液在長期使用后水化分層等不足,我們提供一種不易水化分層、電解液體系穩定、壽命長、成本低、使用性能好的膠體電解液制備方法,即采用TRILOS超高壓納米均質機對膠體溶液進行均勻細化處理,較大或團聚的顆粒得以分散,從而提高膠體電解液的穩定性。  


1.   TRILOS超高壓納米均質機介紹: 


TRILOS超高壓納米均質機采用高壓噴射原理,能夠在短時間內產生巨大的剪切力,碰撞力,氣穴力,從而將大量能量集中作用于物料,使物料的成分以均質的狀態存在,能夠大幅提升效率。通過調控均質機來達到理想的粒徑分布效果,且不會產生金屬材料污染,可實現實驗研發到大生產的線形放大,為高價值材料提供可靠的技術方案。


TRILOS超高壓納米均質機不堵不漏,采用10寸工業觸控屏,可實時監控壓力曲線圖,最高壓力可達4000bar。

img2   

圖2 均質機原理圖

img3 

 

圖3 各型號的TRILOS超高壓納米均質機

 

2.  實驗過程


1)       稱量40kg去離子水,加熱到50℃, 倒入塑料容器中。將1kg羥甲基纖維素加入到塑料容器中,并攪拌10分鐘,使羥甲基纖維素充分溶解。然后將0.1kg無水硫酸鈉、0.1kg丙二醇、0.1kg乙二醇加入到溶液中攪拌溶解并冷卻至室溫。

2)       攪拌下向溶液中加入8kg白炭黑,白炭黑全部加完后用高速攪拌機對溶液進行分散, 攪拌速度為2000轉/分鐘,攪拌時間30分鐘,形成膠體狀乳白色溶液。

3)       將得到的膠體狀溶液通過TRILOS超高壓納米均質機進行處理,均質壓力為300bar,  得到分散細化的膠體溶液。

4)       最后向膠體溶液中緩慢加入50kg硫酸,并攪拌冷卻至室溫,制得膠體電解液。


3.   實驗結果


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