تستخدم البطارية الغروية نوعًا من الإلكتروليت الشبيه بالهلام. لا يوجد سائل حر بالداخل، ولكن هناك كمية معينة من " الماء الحر ". المكونات الرئيسية للإلكتروليت الغرواني هي عامل التبلور وحمض الكبريتيك، لذلك يمكن إضافة الماء إلى البطارية الغروية؟ وفي الواقع، وبسبب انسداد الهواء في البطارية الغروية، يكون الماء المنبعث نادرًا جدًا ويمكن تجاهله. ماذا لو أضفت الماء بشكل أعمى؟

بطارية هلامية

بعد إضافة الإضافات العضوية للإلكتروليت الغرواني في كمية مناسبة، من ناحية، يمكن جعل هيكل شبكة الهلام مرن، ومن ناحية أخرى، يمكن تخفيض جرعة عامل التبلور بشكل مناسب. وهذا لا يؤدي فقط إلى هجرة الأيونات والغازات وانتشارها، مما يبطئ ظاهرة الإماهة والطبقية، ولكنه يمنع أيضًا الكبريتة إلى حد معين ويطيل عمر بطاريات الرصاص الحمضية الغروية. إذا كان المحتوى المضاف كبير جدا، فإن بنية شبكة الهلام كثيفة جدا، مما يعيق هجرة الأيونات في الإلكتروليت وانتشار الغاز، ويتم تكثيف استقطاب القطب، مما يؤدي إلى انخفاض في قدرة تفريغ البطارية. علاوة على ذلك، عندما يصل المحتوى المضاف إلى حد معين، فإن "free water" مغلفة في هيكل الشبكة المكانية يتم الضغط عليها بسبب صغر وانكماش هيكل الشبكة، ويظهر الإلكتروليت الغرواني إماهة وطبقة. وعلى العكس من ذلك، إذا كان المحتوى المضاف صغير جدا، فإنه لا يمكن أن يكون له تأثير إيجابي على المحلول الكهربائي الغرواني والبطارية.

وبالتالي، فإن إضافة الماء سيكون ضارًا للبطارية الغروية.

عامل التبلور يشكل روابط هيدروجينية من خلال مجموعات الهيدروكسيل على سطحه، وتشكيل هيكل شبكة الفضاء في النظام، وتغليف حمض الكبريتيك والماء فيه، لذلك فإن الإلكتروليت الغرواني يكون صلب عندما يكون ثابتًا. عندما تتعرض لقوة قص معينة، هيكل شبكتها ثلاثية الأبعاد يتحلل بسرعة، والإلكتروليت الغرواني في شكل محلول مائي. عندما تتوقف قوة القص، سيعود إلكتروليت الغرواني إلى بنية الشبكة المكانية الأصلية. يمنح هذا الثيوسوتروبي بطاريات الرصاص الحمضية الغروية مع مزايا النقل السهل والتسرب الأقل.

هلام البطارية الغرواني هو سيليكا مدخنة. السيليكا المدخنة هي مادة مسحوق نانوي أبيض عالي النقاء وعديم الرائحة، والتي لديها وظائف سماكة، ومكافحة التكتل، والتحكم في علم rheology و thixotropy. بالإضافة إلى تطبيقه، فقد تم استخدامه على نطاق واسع في البطاريات الهلامية في السنوات الأخيرة.

السيليكا المدخنة (بالإنجليزية: Fumed silica) هو مسحوق أبيض على نطاق النانو يتم توليده عن طريق التحلل المائي عالي الحرارة لهليد السيليكون في لهب الهيدروجين والأكسجين، والمعروف باسم السيليكا المدخنة، وهو منتج سيليكا غير متبلور مع حجم الجسيمات الأولية من 7-40 نانومتر. حجم الجسيمات الكلي حوالي 200-500 نانومتر، ومساحة السطح المحددة هي 100-400 متر²"النقاء عال، و" سيو₂المحتوى لا يقل عن 99.8 ٪. وتحتوي مجمعات السيليكا المدخنة غير المعالجة على مجموعة متنوعة من مجموعات السيلانول، أحدها عبارة عن مجموعة هيدروكسيل حرة معزولة وغير مضللة ؛ الآخر هو مجموعة سيليانول مترابطة وهي مستمرة وتشكل روابط هيدروجينية مع بعضها البعض. إن تجمعات السيليكا المدخنة غير المعالجة هي تجمعات تحتوي على OH متعددة، والتي من السهل أن تشكل بنية شبكة موحدة ثلاثية الأبعاد (رابطة هيدروجينية) في النظام السائل. سيتم تدمير بنية الشبكة ثلاثية الأبعاد هذه (الرابطة الهيدروجينية) عندما تكون هناك قوة خارجية (قوة القص، قوة المجال الكهربائي، الخ)، وسوف يصبح الوسط أرق، وسوف تنخفض اللزوجة. هذا الثيو سوبيا قابل للعكس.

في البطاريات الغروانية، تستخدم السيليكا المدخنة بشكل رئيسي خصائصها الممتازة السميكة والمتراكبة للثيوثوجرافية. يتكون الإلكتروليت الغرواني من السيليكا المدخنة وتركيزات معينة من محلول حمض الكبريتيك بنسبة معينة. حامض الكبريتيك والماء الموجود في هذا الإلكتروليت في شبكة هلام السيليكا، وهو عبارة عن هلام صلب رخو شبيه بالصلب، وهو صلب عندما يكون ثابتاً. عند شحن البطارية، بسبب الزيادة في تركيز حمض الكبريتيك في الإلكتروليت، يكون السمك ومترافقة بالشقوق. الماء المحلل بالكهرباء يؤدي التفاعل في المرحلة الأخيرة من الشحن إلى امتصاص الأكسجين المتولد عن القطب الموجب بواسطة القطب السالب من خلال الشقوق التي لا حصر لها، وكذلك يتم اختزاله إلى الماء، وذلك لتحقيق تفاعل دورة إغلاق البطارية. أثناء التفريغ، ينخفض تركيز حمض الكبريتيك في الإلكتروليت ليجعله "thinned"، ويصبح حالة هلام رقيقة قبل ملء البطارية. لذلك، تحتوي بطارية الهلام على صيانة خالية التأثير.