膠體蓄電池和閥控式AGM蓄電池的區(qū)別有哪些?
膠體蓄電池和閥控式AGM蓄電池的區(qū)別有哪些?
隨著社會(huì)的發(fā)展,日常生活也逐漸越來越多出現(xiàn)蓄電池的身影。當(dāng)今閥控式密封鉛蓄電池(VRLA)有兩類,即分別采用玻璃纖維隔板(AGM)和硅凝膠(Gel)兩種不同方式來“固定”硫酸電解液。它們都是利用陰極吸收原理使電池得以密封的,但給陽極析出的氧到達(dá)陰極提供的通道是不同的,因而二種電池的性能各有千秋。
一. 電池的工作原理技術(shù)說明
不論是采用玻璃纖維隔膜的閥控式密封鉛蓄電池(以下簡(jiǎn)稱AGM密封鉛蓄電池)還是采用膠體電解液的閥控式密封鉛蓄電池(以下簡(jiǎn)稱膠體密封鉛蓄電池),它們都是利用陰極吸收原理使電池得以密封的。
電池充電時(shí),正極會(huì)析出氧氣,負(fù)極會(huì)析出氫氣。正極析氧是在正極充電量達(dá)到70%時(shí)就開始了。析出的氧到達(dá)負(fù)極,跟負(fù)極起下述反應(yīng),達(dá)到陰極吸收的目的。負(fù)極析氫則要在充電到90%時(shí)開始,再加上氧在負(fù)極上的還原作用及負(fù)極本身氫過電位的提高,從而避免了大量析氫反應(yīng)。
對(duì)AGM密封鉛蓄電池而言,AGM隔膜中雖然保持了電池的大部分電解液,但必須使10%的隔膜孔隙中不進(jìn)入電解液。正極生成的氧就是通過這部分孔隙到達(dá)負(fù)極而被負(fù)極吸收的。
對(duì)膠體密封鉛蓄電池而言,電池內(nèi)的硅凝膠是以SiQ質(zhì)點(diǎn)作為骨架構(gòu)成的三維多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),它將電解液包藏在里邊。電池灌注的硅溶膠變成凝膠后,骨架要進(jìn)一步收縮,使凝膠出現(xiàn)裂縫貫穿于正負(fù)極板之間,給正極析出的氧提供了到達(dá)負(fù)極的通道。
由此看出,兩種電池的密封工作原理是相同的,其區(qū)別就在于電解液的“固定”方式和提供氧氣到達(dá)負(fù)極通道的方式有所不同。
二、電池放電容量的對(duì)比說明
初期的膠體蓄電池的放電容量只有富液式電池的80%左右,這是由于使用性能較差的膠體電解液直接灌人未加改動(dòng)的富液式電池之中,電池的內(nèi)阻較大,電解質(zhì)中離子遷移困難引起的。
近來的研究工作表明,改進(jìn)膠體電解液配方,控制膠粒大小,摻人親水性高分子添加劑,降低膠液濃度提高滲透性和對(duì)極板的親合力,采用真空灌裝工藝,用復(fù)合隔板或AGM隔板取代橡膠隔板,提高電池吸液性;取消電池的沉淀槽,適度增大極板面積活性物質(zhì)的含量,結(jié)果可使膠體密封電池的放電容量達(dá)到或接近開口式鉛蓄電池的水平。
AGM式密封鉛蓄電池電解液量少,極板的厚度較厚,活性物質(zhì)利用率低于開口式電池,因而電池的放電容量比開口式電池要低10%左右。與當(dāng)今的膠體密封電池相比,其放電容量要小一些。
三、使用壽命的對(duì)比
影響閥控式密封鉛蓄電池使用壽命的因素很多,既有電池設(shè)計(jì)和制造方面的因素,又有用戶使用和維護(hù)條件方面的因素。就前者而言,正極板柵耐腐蝕性能和電池的水損耗速度乃是兩個(gè)主要的因素。由于正板柵的厚度加大,采用Pb—Ca—Sn--Al四元耐蝕合金,則根據(jù)板柵腐蝕速度推算,電池的使用壽命可達(dá)10~15年。然而從電池使用結(jié)果來看,水損耗速度卻成為影響密封電池使用壽命的關(guān)鍵性因素。
對(duì)于AGM密封鉛蓄電池而言,由于采用貧液式設(shè)計(jì),電池容量對(duì)電解液量極為敏感。電池失水10%,容量將降低20%;損失25%水份,電池壽命結(jié)束。然而膠體密封鉛蓄電池采用了富液式設(shè)計(jì),電解液密度比AGM密封鉛蓄電池低,降低了板柵合金腐蝕速度;電解液量也比后者多15%~20%,對(duì)失水的敏感性較低。這些措施均有利于延長(zhǎng)電池使用壽命。根據(jù)德國(guó)陽光公司提供的資料,膠體電解液所含的水量足以使電池運(yùn)行12~14年。電池投入運(yùn)行,水損耗4%—5%,隨后逐年減少,4年之后總的水耗損只有2%。OP2V型密封電池在2.27V/單體條件下浮充運(yùn)行10年后,其容量還有90%。從國(guó)內(nèi)一些郵電通信部門的反映來看,雖然陽光公司的膠體密封鉛蓄電池售價(jià)較高,但其使用壽命卻長(zhǎng)于國(guó)產(chǎn)的AGM密封鉛蓄電池。
以上談及的膠體密封鉛蓄電池的一些特性,乃是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外新一代膠體密封鉛蓄電池才具有的性質(zhì)。這種電池使用的膠體電解質(zhì)在性能上有別于早期膠體電池使用的膠體電解質(zhì),后者是用普通水玻璃制成的,或由一般市售的硅溶膠配成的。此外,新一代膠體密封鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)和選材上也不同于一般的鉛蓄電池。
從目前的國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展水平來看,做一個(gè)膠體鉛蓄電池是不難的,然而要做一個(gè)好的膠體密封鉛蓄電池卻是不容易的,其中的技術(shù)訣竅是任何廠家都不愿透露的。用戶在選用膠體密封鉛蓄電池時(shí),務(wù)必小心從事。
您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)

