專(zhuān)利名稱(chēng)：膠體蓄電池電解液的生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電池生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種免維護(hù)膠體蓄電池電解液的生產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)：
膠體電池是鉛酸電池的一種發(fā)展分類(lèi)，它的電解液是由一定量的氣相二氧化硅分散在硫酸中形成的觸變膠體，硫酸和水被裹在硅凝膠網(wǎng)絡(luò)中，靜止不動(dòng)時(shí)是固體狀，給它一定的剪切力又能成水溶液狀，具有很好的觸變性。這種膠液在凝膠過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生裂紋，使正極產(chǎn)生的氧氣可以通過(guò)膠體微裂紋進(jìn)入負(fù)極，在負(fù)極復(fù)合生成水，從而起到免維護(hù)的作用。 膠體電解液的性能好壞是影響膠體蓄電池容量和循環(huán)壽命的關(guān)鍵因素，而電解液的性能很大程度取決于氣相而氧化硅的充分、合理利用，因此，要想生產(chǎn)出高質(zhì)量的膠體電解液，完善的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝是必須的。氣相二氧化硅的原生粒子是納米級(jí)的，納米微粒表面活性使它們很容易團(tuán)聚在一起形成尺寸較大的團(tuán)聚體，另一方面，氣相二氧化硅的表面羥基很容易與相鄰粒子中的氧形成氫鍵，粒子間的作用力非常大，使粒子團(tuán)聚嚴(yán)重，造成氣相二氧化硅在基體中分散困難。因此必須對(duì)膠體溶液施加持續(xù)的高速分散的剪切力才能使原本處于聚集體的二氧化硅微粒分散，保證其主要以初級(jí)粒子的形式存在于液體中，凝膠時(shí)能夠形成均一、微孔大小適中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。目前國(guó)內(nèi)很多企業(yè)分散設(shè)備十分落后，分散時(shí)根本形成不了剪切力，只是一種攪拌，氣相二氧化硅在硫酸中根本形成不了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而無(wú)法發(fā)揮材料的性能。造成這種情況的主要原因是膠體電解質(zhì)內(nèi)含有硫酸，有很強(qiáng)的腐蝕性， 且如果電解質(zhì)內(nèi)鐵含量超標(biāo)，會(huì)嚴(yán)重影響電池的性能，因此對(duì)分散設(shè)備的防酸性能要求很高，目前國(guó)內(nèi)防酸分散設(shè)備還很難滿足此要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠生產(chǎn)高質(zhì)量膠體電解液的裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種膠體蓄電池電解液的生產(chǎn)裝置，包括強(qiáng)力分散設(shè)備和乳化循環(huán)管道，所述的乳化循環(huán)管道的一端與強(qiáng)力分散設(shè)備的底部相通，乳化循環(huán)管道的另一端通過(guò)強(qiáng)力分散設(shè)備的頂部與強(qiáng)力分散設(shè)備的內(nèi)腔相通，其還包括反應(yīng)釜和進(jìn)料管，所述的進(jìn)料管的出口與反應(yīng)釜的頂部相連并與反應(yīng)釜內(nèi)腔相通，進(jìn)料管的入口與所述的乳化循環(huán)管道相通。本實(shí)用新型中所述的強(qiáng)力分散設(shè)備為內(nèi)部設(shè)有高剪切分散乳化機(jī)，其轉(zhuǎn)速需達(dá)到 2900轉(zhuǎn)/分鐘。該強(qiáng)力分散設(shè)備可以將氣相二氧化硅在水中進(jìn)行充分分散，氣相二氧化硅均勻地分布在快速流動(dòng)的流液中，在流液中氣相二氧化硅粉末被瞬間完全潤(rùn)濕，然后液體和粉末通過(guò)一個(gè)高剪切定/轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)受到強(qiáng)烈的機(jī)械力和液壓力以分散任何可以存在的聚塊物，保證二氧化硅主要以初級(jí)粒子的形式存在于液體中，得到高質(zhì)量的膠體母液。在乳化循環(huán)管道上設(shè)有循環(huán)泵，以提供膠體母液循環(huán)動(dòng)力。循環(huán)泵位于乳化循環(huán)管道的進(jìn)料管入口與強(qiáng)力分散設(shè)備底部的中間段上。[0007]反應(yīng)釜通過(guò)進(jìn)料管直接與強(qiáng)力分散設(shè)備(即設(shè)有高剪切分散乳化機(jī)的反應(yīng)器)相通，進(jìn)料管的入口處設(shè)有球閥，以控制膠體進(jìn)行反應(yīng)釜的量。反應(yīng)釜頂部設(shè)有原料入中，反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有錨式攪拌器，把膠體母液和硫酸混合均勻制成膠體電解液，其中膠體母液來(lái)自強(qiáng)力分散設(shè)備(即乳化循環(huán)管道)，硫酸在反應(yīng)釜頂部入口加入。反應(yīng)釜上也設(shè)有反應(yīng)循環(huán)管道，反應(yīng)循環(huán)管道的入口與反應(yīng)釜的底部相通，反應(yīng)循環(huán)管道的一個(gè)出口與反應(yīng)釜的頂部相通，反應(yīng)循環(huán)管道的另一個(gè)出口與外界相通；在反應(yīng)循環(huán)管道上設(shè)有提供電解液循環(huán)動(dòng)力的循環(huán)泵，該循環(huán)泵位于反應(yīng)循環(huán)管道的外界出口與反應(yīng)釜底部的中間段上。本實(shí)用新型裝置能夠有效的解決分散設(shè)備的防酸問(wèn)題，采用兩個(gè)步驟生產(chǎn)膠體電解質(zhì)，第一步是采用旋轉(zhuǎn)速度高達(dá)四00轉(zhuǎn)/分鐘的定子-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的強(qiáng)力分散裝置將氣相二氧化硅加入水中并充分分散，使其主要以初級(jí)粒子的形式存在于液體中，生產(chǎn)出高質(zhì)量的膠體母液，第二步是把生產(chǎn)出的膠體母液和硫酸混合攪拌生產(chǎn)出膠體電解質(zhì)。這樣能夠有效解決分散設(shè)備的防酸問(wèn)題，可以生產(chǎn)出高性能的膠體電解質(zhì)。本實(shí)用新型可以先生產(chǎn)膠體母液，再和硫酸混合制成膠體電解質(zhì)溶液，膠體母液可以長(zhǎng)期存放、便于運(yùn)輸。本實(shí)用新型對(duì)生產(chǎn)母液的設(shè)備(定子-轉(zhuǎn)子強(qiáng)力分散裝置)防酸要求較低，降低了設(shè)備成本。該裝置能夠生產(chǎn)出高性能地膠體電解質(zhì)，這種電解質(zhì)是免維護(hù)、不漏液、長(zhǎng)循環(huán)壽命的膠體鉛酸蓄電池的理想電解質(zhì)。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-高剪切分散乳化機(jī)，2-反應(yīng)器，3-球閥，4、循環(huán)泵，5-茄式攪拌器，6-反應(yīng)釜，7-球閥，8-循環(huán)泵。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。高剪切分散乳化機(jī)1從反應(yīng)器2的頂部裝入反應(yīng)器2內(nèi)，并位于反應(yīng)器2內(nèi)腔的中央位置，反應(yīng)器2上部設(shè)有原料入口。反應(yīng)器2的底部呈凹狀。在反應(yīng)器2上設(shè)有乳化循環(huán)管道，乳化循環(huán)管道的一端與反應(yīng)器2底部相通，乳化循環(huán)管道的另一端與通過(guò)反應(yīng)器2 的頂部與反應(yīng)器2的內(nèi)腔相通，在乳化循環(huán)管道上還設(shè)有提供膠體母液循環(huán)動(dòng)力的循環(huán)泵 4。反應(yīng)釜6從頂部裝入錨式攪拌器5，錨式攪拌器5位于反應(yīng)釜6內(nèi)中央偏下位置。 反應(yīng)釜6通過(guò)進(jìn)料管與反應(yīng)器2的乳化循環(huán)管道相通，其中進(jìn)料管的入口與乳化循環(huán)管道的一段相通，該乳化循環(huán)管道段為循環(huán)泵4和反應(yīng)器2頂部出口之間，進(jìn)料管的入口設(shè)有球閥3 ；進(jìn)料管的出口與反應(yīng)釜的頂部相連并通入反應(yīng)釜內(nèi)腔。反應(yīng)釜6上也設(shè)有反應(yīng)循環(huán)管道，反應(yīng)循環(huán)管道的入口與反應(yīng)釜5的底部相通，反應(yīng)循環(huán)管道的一個(gè)出口與反應(yīng)釜5的頂部相通，反應(yīng)循環(huán)管道的另一個(gè)出口與外界通過(guò)球閥7相通。反應(yīng)循環(huán)管道上設(shè)有提供電解液循環(huán)動(dòng)力的循環(huán)泵8，該泵位于設(shè)有球閥7的反應(yīng)循環(huán)管道出口之前。把IOOOkg純水加入反應(yīng)器內(nèi)，開(kāi)啟高剪切分散乳化機(jī)1，同時(shí)打開(kāi)循環(huán)泵4，然后加入50kg的氣相二氧化硅，運(yùn)行30分鐘，得到膠體母液，打開(kāi)球閥3，把一定量的膠體母液放入反應(yīng)釜6內(nèi)，同時(shí)把密度為1. 34g/cm3的硫酸(與膠體母液體積比為3 1)加入錨式攪拌器的反應(yīng)釜內(nèi)，開(kāi)啟錨式攪拌器，同時(shí)打幵循環(huán)泵8，運(yùn)行15-20分鐘，得到高質(zhì)量的膠體電解液，打開(kāi)球閥7把膠體電解液放出來(lái)。
權(quán)利要求1.一種膠體蓄電池電解液的生產(chǎn)裝置，包括強(qiáng)力分散設(shè)備和乳化循環(huán)管道，所述的乳化循環(huán)管道的一端與強(qiáng)力分散設(shè)備的底部相通，乳化循環(huán)管道的另一端通過(guò)強(qiáng)力分散設(shè)備的頂部與強(qiáng)力分散設(shè)備的內(nèi)腔相通，其特征在于還包括反應(yīng)釜和進(jìn)料管，所述的進(jìn)料管的出口與反應(yīng)釜的頂部相連并與反應(yīng)釜內(nèi)腔相通，進(jìn)料管的入口與所述的乳化循環(huán)管道相
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠體蓄電池電解液的生產(chǎn)裝置，其特征在于所述的強(qiáng)力分散設(shè)備為內(nèi)部設(shè)有高剪切分散乳化機(jī)的反應(yīng)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膠體蓄電池電解液的生產(chǎn)裝置，其特征在于所述的高剪切分散乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到四00轉(zhuǎn)/分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠體蓄電池電解液的生產(chǎn)裝置，其特征在于在所述的乳化循環(huán)管道上設(shè)有提供膠體循環(huán)動(dòng)力的循環(huán)泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠體蓄電池電解液的生產(chǎn)裝置，其特征在于在所述的進(jìn)料管的入口處設(shè)有球閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠體蓄電池電解液的生產(chǎn)裝置，其特征在于所述的反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有錨式攪拌器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠體蓄電池電解液的生產(chǎn)裝置，其特征在于在所述的反應(yīng)釜上設(shè)有反應(yīng)循環(huán)管道，所述的反應(yīng)循環(huán)管道的入口與反應(yīng)釜的底部相通，反應(yīng)循環(huán)管道的一個(gè)出口與反應(yīng)釜的頂部相通，反應(yīng)循環(huán)管道的另一個(gè)出口與外界相通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的膠體蓄電池電解液的生產(chǎn)裝置，其特征在于在所述的反應(yīng)循環(huán)管道上設(shè)有提供電解液循環(huán)動(dòng)力的循環(huán)泵。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種膠體蓄電池電解液的生產(chǎn)裝置，包括強(qiáng)力分散設(shè)備和乳化循環(huán)管道，所述的乳化循環(huán)管道的一端與強(qiáng)力分散設(shè)備的底部相通，乳化循環(huán)管道的另一端通過(guò)強(qiáng)力分散設(shè)備的頂部與強(qiáng)力分散設(shè)備的內(nèi)腔相通，還包括反應(yīng)釜和進(jìn)料管，所述的進(jìn)料管的出口與反應(yīng)釜的頂部相連并與反應(yīng)釜內(nèi)腔相通，進(jìn)料管的入口與所述的乳化循環(huán)管道相通。本實(shí)用新型可以先生產(chǎn)膠體母液，再和硫酸混合制成膠體電解質(zhì)溶液，膠體母液可以長(zhǎng)期存放、便于運(yùn)輸。該裝置能夠生產(chǎn)出高性能地膠體電解質(zhì)，這種電解質(zhì)是免維護(hù)、不漏液、長(zhǎng)循環(huán)壽命的膠體鉛酸蓄電池的理想電解質(zhì)。
文檔編號(hào)H01M10/12GK202178339SQ201120251899
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月16日
發(fā)明者王中友, 黃世平 申請(qǐng)人:江蘇優(yōu)德電源科技有限公司