铅酸蓄电池从问世到如今，一直是军用、民用领域中使用较广泛的化学电源。由于它使用硫酸电解液，运输过程中会有酸液流出，充电时会有酸雾析出来，对环境和设备造成损害。人们就试图将电解液“固定”起来，将电池进行密封，于是使用胶体电解液的铅酸蓄电池应运而生。

图1 铅酸蓄电池

胶体铅酸蓄电池是对铅酸蓄电池的一个较大的革新改造，广泛用于电力、电信、通信电源系统、军用通信台站、电动车等应用领域。电解液是胶体铅酸蓄电池的关键组分，其主要成分为凝胶剂和硫酸，凝胶剂通过其表面的羟基形成氢键，在体系中形成空间网状结构，将硫酸和水包裹在其中，因此胶体电解液在静止不动时呈固体状。当受到一定的剪切力时，其三维网状结构迅速解体，胶体电解液呈水溶液状。近年来，国内胶体电池厂家越来越多，但其质量参差不齐，胶体电解液仍存在长期使用后水化分层、电阻大、寿命短等缺点。

针对颗粒在电解液中聚集沉淀，胶体电解液在长期使用后水化分层等不足，我们提供一种不易水化分层、电解液体系稳定、寿命长、成本低、使用性能好的胶体电解液制备方法，即采用TRILOS超高压纳米均质机对胶体溶液进行均匀细化处理，较大或团聚的颗粒得以分散，从而提高胶体电解液的稳定性。  

1. TRILOS超高压纳米均质机介绍：

TRILOS超高压纳米均质机采用高压喷射原理，能够在短时间内产生巨大的剪切力，碰撞力，气穴力，从而将大量能量集中作用于物料，使物料的成分以完全的均质的状态存在，能够大幅提升效率。通过调控均质机来达到理想的粒径分布效果，且不会产生金属材料污染，可实现实验研发到大生产的线形放大，为高价值材料提供可靠的技术方案。

TRILOS超高压纳米均质机不堵不漏，采用10寸工业触控屏，可实时监控压力曲线图，最高压力可达4000bar。

图2 均质机原理图

图3 各型号的TRILOS超高压纳米均质机

2. 实验过程

1） 称量40kg去离子水，加热到50℃, 倒入塑料容器中。将1kg羟甲基纤维素加入到塑料容器中，并搅拌10分钟，使羟甲基纤维素充分溶解。然后将0.1kg无水硫酸钠、0.1kg丙二醇、0.1kg乙二醇加入到溶液中搅拌溶解并冷却至室温。

2） 搅拌下向溶液中加入8kg白炭黑，白炭黑全部加完后用高速搅拌机对溶液进行分散， 搅拌速度为2000转/分钟，搅拌时间30分钟，形成胶体状乳白色溶液。

3） 将得到的胶体状溶液通过TRILOS超高压纳米均质机进行处理，均质压力为300bar，  得到分散细化的胶体溶液。

4） 最后向胶体溶液中缓慢加入50kg硫酸，并搅拌冷却至室温，制得胶体电解液。

3. 实验结果

将以上制作的胶体电解液注入12V20Ah小密封电池，根据 GB./T22199-2008 电动助力车用密封铅酸蓄电池标准进行测试，循环寿命在450次以上，样品使用2 年后电解液无明显分层水化现象。表明用TRILOS超高压纳米均质机可有效地提高铅酸蓄电池胶体电解液的稳定性和电池的循环寿命。