[实用新型]胶体蓄电池电解液的生产装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电池生产领域，具体涉及一种免维护胶体蓄电池电解液的生产装置。

背景技术

胶体电池是铅酸电池的一种发展分类，它的电解液是由一定量的气相二氧化硅分散在硫酸中形成的触变胶体，硫酸和水被裹在硅凝胶网络中，静止不动时是固体状，给它一定的剪切力又能成水溶液状，具有很好的触变性。这种胶液在凝胶过程中会产生裂纹，使正极产生的氧气可以通过胶体微裂纹进入负极，在负极复合生成水，从而起到免维护的作用。胶体电解液的性能好坏是影响胶体蓄电池容量和循环寿命的关键因素，而电解液的性能很大程度取决于气相而氧化硅的充分、合理利用，因此，要想生产出高质量的胶体电解液，完善的生产设备和生产工艺是必须的。气相二氧化硅的原生粒子是纳米级的，纳米微粒表面活性使它们很容易团聚在一起形成尺寸较大的团聚体，另一方面，气相二氧化硅的表面羟基很容易与相邻粒子中的氧形成氢键，粒子间的作用力非常大，使粒子团聚严重，造成气相二氧化硅在基体中分散困难。因此必须对胶体溶液施加持续的高速分散的剪切力才能使原本处于聚集体的二氧化硅微粒分散，保证其主要以初级粒子的形式存在于液体中，凝胶时能够形成均一、微孔大小适中的网络结构。目前国内很多企业分散设备十分落后，分散时根本形成不了剪切力，只是一种搅拌，气相二氧化硅在硫酸中根本形成不了网状结构，从而无法发挥材料的性能。造成这种情况的主要原因是胶体电解质内含有硫酸，有很强的腐蚀性，且如果电解质内铁含量超标，会严重影响电池的性能，因此对分散设备的防酸性能要求很高，目前国内防酸分散设备还很难满足此要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够生产高质量胶体电解液的装置。

本实用新型的技术方案是：

一种胶体蓄电池电解液的生产装置，包括强力分散设备和乳化循环管道，所述的乳化循环管道的一端与强力分散设备的底部相通，乳化循环管道的另一端通过强力分散设备的顶部与强力分散设备的内腔相通，其还包括反应釜和进料管，所述的进料管的出口与反应釜的顶部相连并与反应釜内腔相通，进料管的入口与所述的乳化循环管道相通。

本实用新型中所述的强力分散设备为内部设有高剪切分散乳化机，其转速需达到2900转/分钟。该强力分散设备可以将气相二氧化硅在水中进行充分分散，气相二氧化硅均匀地分布在快速流动的流液中，在流液中气相二氧化硅粉末被瞬间完全润湿，然后液体和粉末通过一个高剪切定/转子结构受到强烈的机械力和液压力以分散任何可以存在的聚块物，保证二氧化硅主要以初级粒子的形式存在于液体中，得到高质量的胶体母液。在乳化循环管道上设有循环泵，以提供胶体母液循环动力。循环泵位于乳化循环管道的进料管入口与强力分散设备底部的中间段上。

反应釜通过进料管直接与强力分散设备(即设有高剪切分散乳化机的反应器)相通，进料管的入口处设有球阀，以控制胶体进行反应釜的量。反应釜顶部设有原料入中，反应釜内设有锚式搅拌器，把胶体母液和硫酸混合均匀制成胶体电解液，其中胶体母液来自强力分散设备(即乳化循环管道)，硫酸在反应釜顶部入口加入。

反应釜上也设有反应循环管道，反应循环管道的入口与反应釜的底部相通，反应循环管道的一个出口与反应釜的顶部相通，反应循环管道的另一个出口与外界相通；在反应循环管道上设有提供电解液循环动力的循环泵，该循环泵位于反应循环管道的外界出口与反应釜底部的中间段上。

本实用新型装置能够有效的解决分散设备的防酸问题，采用两个步骤生产胶体电解质，第一步是采用旋转速度高达2900转/分钟的定子-转子系统的强力分散装置将气相二氧化硅加入水中并充分分散，使其主要以初级粒子的形式存在于液体中，生产出高质量的胶体母液，第二步是把生产出的胶体母液和硫酸混合搅拌生产出胶体电解质。这样能够有效解决分散设备的防酸问题，可以生产出高性能的胶体电解质。

本实用新型可以先生产胶体母液，再和硫酸混合制成胶体电解质溶液，胶体母液可以长期存放、便于运输。本实用新型对生产母液的设备(定子-转子强力分散装置)防酸要求较低，降低了设备成本。该装置能够生产出高性能地胶体电解质，这种电解质是免维护、不漏液、长循环寿命的胶体铅酸蓄电池的理想电解质。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中，1-高剪切分散乳化机，2-反应器，3-球阀，4、循环泵，5-茄式搅拌器，6-反应釜，7-球阀，8-循环泵。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。