华富阀控式密封铅蓄电池的比照

阀控式密封铅蓄电池有两类，即划分采纳玻璃纤维隔板与硅凝胶二种不合方法来“固定”硫酸电解液。它们但凡利用阴极吸收原理使电池得以密封的，但给阳极析出的氧到达阴极供应的通道是不同的，因此二种电池的性能平分秋色。

1 汗青的容易回首

铅酸蓄电池从问世到现今，始终是军用民用范畴中使用较遍布的化学电源。因为它使用硫酸电解液，运输历程中会有酸液流出，充电时会有酸雾析出来，对情况和装备造成损害，人们就试图将电解液“静止”起来，将电池“密封”起来，于是使用胶体电解液的铅酸蓄电池应运而生。

初期的胶体铅蓄电池使用的胶体电解液是由水玻璃制成的，从此直接加到干态铅蓄电池中。何等当然抵达了“静止”电解液或减少酸雾析出的指数，但却使电池的容量较副本使用镇定电解液时的电池容量要低20%摆布，是以没有被人们所承受。

我国在50年月也展开了初期胶体电池的研制任务，到60年代末也就基础底细上中断了。但是70年月前期至80年月，国外又有一些非电池行业界的人利用媒体鼎力大举外扬本身发明了固体电解质的铅蓄电池，声称使电池容量和寿命进步1倍。这类经不起

事实检验的番笕泡式的“发明发明”，不仅未能使铅蓄电池性能有所进步，况且还废弛了胶体蓄电池的名望。

几近在研制胶体电池的同时，接纳玻璃纤维隔阂的阴极吸引式密封铅蓄电池却降生了，它不只使铅蓄电池撤销了酸雾，况且还闪现出内阻小、大电放逐电特点好的好处。是以在公民经济中，非常是正本使用静止型铅蓄电池的场所，失掉了很快的广告和使用，于是人们就把胶体铅蓄电池抛在脑后了。

80年代，德国阳光公司的胶体密封铅蓄电池产品进入中国市场，多年来使用造诣表白它的性能真实不同于畴昔的胶体铅蓄电池。这就教唆人们要重新明确胶体铅蓄电池。

本文将遵照近些年来的两种阀控式密封铅蓄电池的研制、生产和使用成果对它们进行对照，供选用电池的共事们作参照。

2 电池的工作原理

不管是采用玻璃纤维隔膜的阀控式密封铅蓄电池(下列简称AGM密封铅蓄电池)华富电池，华富蓄电池，华富太阳能蓄电池，江苏华富蓄电池照旧采纳胶体电解液的阀控式密封铅蓄电池(下列简称胶体密封铅蓄电池)，它们但凡哄骗阴极排汇原理使电池得以密封的。

电池充电时，正极会析出氧气，负极会析出氢气。正极析氧是在正极充电量抵达70%时就初步了。

析出的氧到达负极，跟负极起下述反响，抵达阴极吸引的方针。

2Pb十O2=2PbO

2PbO十2H2SO4：2PbS04+2H20

负极析氢则要在充电到90%时初步，再加之氧在负极上的还原感导及负极本身氢过电位的前进，从而防备了少许析氢反应。

对AGM密封铅蓄电池而言，AGM隔阂中虽然维持了电池的大部门电解液，但必须使10%的隔阂孔隙中不进入电解液。正极天生的氧就是颠末这一小块孔隙到达负极而被负极排汇的。

对胶体密封铅蓄电池而言，电池内的硅凝胶是

以SiQ质点作为骨架形成的三维多孔网状构造，它将电解液包藏在里边。电池灌输的硅溶胶酿成凝胶后，骨架要进一步紧缩，使凝胶涌现裂痕领悟于正负极板之间，给正极析出的氧供应了到达负极的通道。

由此看出，两种电池的密封任务道理是相反的，其鉴识就在于电解液的“静止”方法与提供氧气到达负极通道的门径有所差异。

3 电池布局与功底上的主要差异

AGM密封铅蓄电池使用纯的硫酸水溶液作电解液，其密度为1.29—1.3lg/cm3。除了极板内部吸有一一小部分电解液外，其大一部分具备于玻璃纤维膜傍边。为了给正极析出的氧提供向负极的通道，必需使隔阂维持有10%的孔隙不被电解液占据，即贫液式规画。为了使极板充沛兵戈电解液，极群采用紧拆卸的法子。

另外，为了担保电池有足够的寿命，极板应整治得较厚，正板栅合金接纳Pb'-四元合金。

胶体密封铅蓄电池的电解液是由硅溶胶和硫酸配成的，硫酸溶液的浓度比AGM式电池要低，通常为1.26～1.28g/cm3。电解液的量比AGM式电池要多20%，跟富液式电池相等。这类电解质以胶体状态存在，弥漫在隔膜中及正负极之间，硫酸电解液由凝胶笼罩着，不会流出电池。

因为这种电池采纳的是富液式非紧组装结构，正极板栅原料可以采用低锑合金，也能够采取管状电池正极板。同时，为了进步电池容量而又不削减电池寿命，极板可以做得薄一些。电池槽外部空间也可以扩大一些。

4 电池放电容量

初期的胶体蓄电池的放电容量只要富液式电池的80%支配，这是由于使用性能较差的胶体电解液直接灌人未加窜改的富液式电池当中，电池的内阻较大，电解质中离子迁移难题惹起的。

比来的研讨任务解释，改良胶体电解液配方，管教胶粒大小，掺人亲水性高份子增进剂，消沉胶液浓度进步浸透性与对极板的亲协力，采纳真空灌装唱功，用复合隔板或AGM隔板包办橡胶隔板，行进电池吸液性；作废电池的沉淀槽，太过增大极板面积活性精神的含量，究竟可使胶体密封电池的放电容量达到或濒临启齿式铅蓄电池的水准。

AGM式密封铅蓄电池电解液量少，极板的厚度较厚，活性物质把持率低于杜口式电池，因而电池的放电容量比绝口式电池要低10%左右。与当今的胶体密封电池相比，其放电容量要小一些。

5 电池内阻及大电流放电能力铅蓄电池的内阻是由欧姆内阻、浓差极化内阻、电化学极化内阻组成的。前者包括极板、铅整机、电解液、隔极电阻。AGM密封铅蓄电池所用的玻璃纤维隔板具有90%的孔率，硫酸吸附其内，且电池采用紧组装形式，离子在隔板内联合与电迁徙遭到的阻截很小，所以AGM密封铅蓄电池具有低内阻个性，大电流极快放电能力很强。

胶体密封铅蓄电池的电解液是硅凝胶，当然离子在凝胶中的连系速率濒临在水溶液中的散漫速度，但离子的迁移与聚集要受到凝胶机关的影响，离子在凝胶中拆散的路径越蜿蜒，机关中孔隙越狭窄，所遭到的故障也越大。因此胶体密封铅蓄电池内阻要比AGM密封铅蓄电池要大。

但是实验到底告白胶体密封铅蓄电池的大电放逐电性能仍旧很好，纯粹满足无关规范中对密封电池大电充军电性能的要求。这大概是因为多孔电极外部及极板周围液层中的酸和其他无关离子的浓度在大电充军电时起到环节性的作用。

6 热失控

热失控指的是：电池在充电前期(或浮充状态)因为不有实时调整充电电压，使电池的充电电流与温度发生一种累积性的彼此加强劝化，此时电池的温度急剧上升，从而导致电池槽膨胀变形，失水速率加大，甚至电池损欠好。

上述景象是AGM密封铅蓄电池在使用不妥时.

而泛起的一种具有很大破不好性的情景。这是由于AGM密封铅蓄电池采纳了贫液式紧装配经管，隔板中必需坚持10%的孔隙禁绝电解液进入，是以电池内部的导热性差，热容量小。充电时正极发生的氧到达负极与负极铅反适时会产生热量，如不迭时导走，则会使电池温度举高；如若没有及时飞扬充电电压，则充电电流就会加大，析氧速度增大，又反过来使电池温度举高。如斯恶性循环下来，就会惹起热失控情景。

关于闭口式铅蓄电池而言，因为不存在阴极排汇氧气情形，再加之其电解液量比较大，电池散热容易，热容量也大，当然不会泛起热失控现象。胶体密封铅蓄电池的电解液量用得和绝口式铅蓄电池相称，极群周围及与槽体之间弥漫凝胶电解质，有较大的热容量与散热性，不会产生热量积聚情形。

德国阳光公司的胶体密封铅蓄电池进入中国市场已有十余年，几家代理商均说不有听到用户反映电池有热失控气象。

7 使用寿命

影响阀控式密封铅蓄电池使用寿命的成分很多，既有电池规画与制作方面的要素，又有效户使用和维护条件方面的成份。就前者而言，正极板栅耐氧化性能与电池的水消耗速度乃是两个较主要的成份。由于正板栅的厚度加大，采纳Pb—Ca—Sn--A1四元耐蚀合金，则依据板栅侵蚀速率推算，电池的使用寿命可达10～15年。但是从电池使用终究来看，水破费速率却成为影响密封电池使用寿命的zui症结性成份。

对付AGM密封铅蓄电池而言，由于采用贫液式图谋，电池容量对电解液量极为迟钝。电池失水10%，容量将高涨20%；损失25%水份，电池寿命竣事。然而胶体密封铅蓄电池采用了富液式设计，电解液密度比AGM密封铅蓄电池低，低沉了板栅

合金氧化速率；电解液量也比后者多15%～20%，对失水的痴钝性较低。这些递次均不利于拖延时间电池使用寿命。依据德国阳光公司提供的资料，胶体电解液所含的水量足以使电池运转12～14年。电池投入运行的第1年，水破钞4%—5%，随后逐年削减，4年之后总的水耗损只需2%。OP2V型密封电池在2.27V/单体前提下浮充运转10年后，其容量还有90%。从国际一些邮电通信部门的反映来看，只管阳光公司的胶体密封铅蓄电池售价较高，但其使用寿命却擅长国产的AGM密割·铅蓄电池。

8 复合机能

复合遵命是指充电时正极产生的氧气被负极吸光复合的比率。充电电流、电池温度、负极本色与氧气到达负极的速度等成分，均会影响密封电池的气体复合死守。

遵循德国阳光公司供给的胶体密封铅蓄电池详细信息书简介，胶体密封铅蓄电池产品使用初期，氧复合恪守较低，但运转几个月之后，复合屈服可达95%以上。这类景遇也能够从电池的失水速率失去验证，胶体密封铅蓄电池运行第1年失水速度

较大，到达4%～5%，以后逐步削减。造成上述特点的首要启事，看来胶体电解质在形成初期，外部没有或极少有裂痕，不有给正极析出的氧提供足够的通道。跟着胶体的逐步紧缩，则会形成越来越多的通道，那末氧气的复合死守肯定逐步提高，水花费也肯定减少。

AGM式密封铅蓄电池隔阂中有不饱与闲暇，供应了少许的氧气通道，因而其氧气复合遵从很高，新电池可以抵达98%以上。

9 选用盛名之下;其实难副的胶体密封铅蓄电池

以上谈及的胶体密封铅蓄电池的一些特点，乃是当今国表里新一代胶体密封铅蓄电池才略有的实质。这类电池使用的胶体电解质在性能上有别于初期胶体电池使用的胶体电解质，后者是用平凡水玻璃制成的，或由通常市售的硅溶胶配成的。其他，新一代胶体密封铅蓄电池的构造与选材上也差别于一般的铅蓄电池。

从目前的国内外手艺进行水准来看，做一个胶体铅蓄电池是不难的，但是要做一个好的胶体密封铅蓄电池却是不易的，其中的技能窍门是任何厂家都不愿走漏的。用户在选用胶体密封铅蓄电池。时，务必自创混于。