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当前位置:主页 > 新闻资讯 > 行业动态 > 两类松下阀控式密封铅蓄电池的比较 时间:2019-08-09
两类松下阀控式密封铅蓄电池的比较
  当今阀控式密封铅松下蓄电池有两类,即别离选用玻璃纤维隔板和硅凝胶二种不同办法来“固定”硫酸电解液。它们都是运用阴极吸收原理使电池得以密封的,但给阳极分出的氧抵达阴极供应的通道是不同的,因而二种电池的功用各有千秋。
1  前史的简略回想
   铅酸蓄电池从问世到现在,一直是军用民用领域中运用最广泛的化学电源。由于它运用硫酸电解液,运送过程中会有酸液流出,充电时会有酸雾分出来,对环境和设备构成危害,人们就试图将电解液“固定”起来,将电池“密封”起来,所以运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运用的胶体电解液是由水玻璃制成的,然后直接加到干态铅蓄电池中。这样虽然抵达了“固定”电解液或减少酸雾分出的目的,但却使电池的容量较本来运用悠闲电解液时的电池容量要低20%左右,因而没有被人们所承受。
我国在50年代也展开了初期胶体电池的研发作业,到60年代末也就基本上间断了。可是70年代后期至80年代,国内又有一些非电池行业界的人运用媒体大肆宣扬自己发清楚固体电解质的铅松下蓄电池,宣称使电池容量和寿数跋涉1倍。这种经不起
实践查验的肥皂泡式的“发明创造”,不只未能使铅蓄电池功用有所跋涉,而且还败坏了胶体蓄电池的名声。
    几乎在研发胶体电池的一起,选用玻璃纤维隔阂的阴极吸收式密封铅蓄电池却诞生了,它不但使铅蓄电池消除了酸雾,而且还表现出内阻小、大电流放电特性好的利益。因而在国民经济中,尤其是本来运用固定型铅蓄电池的场合,得到了活络的推广和运用,所以人们就把胶体铅蓄电池抛在脑后了。
    80年代,沈阳松下公司的密封铅松下蓄电池产品进入中国市场,多年来运用效果标明它的功用的确不同于早年的胶体铅蓄电池。这就迫使人们要重新认识胶体铅蓄电池。
    本文将根据近年来的两种阀控式密封铅蓄电池的研发、出产和运用效果对它们进行比较,供选用电池的火伴们作参看。
2  电池的作业原理
    不论是选用玻璃纤维隔阂的阀控式密封铅蓄电池(以下简称AGM密封铅蓄电池)仍是选用胶体电解液的阀控式密封铅蓄电池(以下简称胶体密封铅蓄电池),它们都是运用阴极吸收原理使电池得以密封的。
    电池充电时,正极会分出氧气,负极会分出氢气。正极析氧是在正极充电量抵达70%时就开始了。
分出的氧抵达负极,跟负极起下述反应,抵达阴极吸收的目的。
两类松下阀控式密封铅蓄电池的比较
    2Pb十O2=2PbO
    2PbO十2H2SO4:2PbS04+2H20
    负极析氢则要在充电到90%时开始,再加上氧在负极上的恢复效果及负极自身氢过电位的跋涉,然后避免了许多析氢反应。
    对AGM密封铅蓄电池而言,AGM隔阂中虽然坚持了电池的大部分电解液,但有必要使10%的隔阂孔隙中不进入电解液。正极生成的氧便是经过这部分孔隙抵达负极而被负极吸收的。
    对胶体密封铅蓄电池而言,电池内的硅凝胶是
以SiQ质点作为骨架构成的三维多孔网状结构,它将电解液包藏在里面。电池灌注的硅溶胶变成凝胶后,骨架要进一步缩短,使凝胶出现裂缝贯穿于正负极板之间,给正极分出的氧供应了抵达负极的通道。
    由此看出,两种电池的密封作业原理是相同的,其差异就在于电解液的“固定”办法和供应氧气抵达负极通道的办法有所不同。
3  电池结构和工艺上的首要差异
    密封铅松下蓄电池运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部分电解液外,其大部分存在于玻璃纤维膜之中。为了给正极分出的氧供应向负极的通道,有必要使隔阂坚持有10%的孔隙不被电解液占有,即贫液式规划。为了使极板充沛接触电解液,极群选用紧设备的办法。
    其他,为了确保电池有满意的寿数,极板应规划得较厚,正板栅合金选用Pb'-q2w-Srr--A1四元合金。
    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,一般为1.26~1.28g/cm3。电解液的量比AGM式电池要多20%,跟富液式电池恰当。这种电解质以胶体状况存在,布满在隔阂中及正负极之间,硫酸电解液由凝胶包围着,不会流出电池。
    由于这种电池选用的是富液式非紧设备结构,正极板栅资料可以选用低锑合金,也可以选用管状电池正极板。一起,为了跋涉电池容量而又不减少电池寿数,极板可以做得薄一些。电池槽内部空间也可以扩展一些。
4  电池放电容量
    初期的胶体蓄电池的放电容量只需富液式电池的80%左右,这是由于运用功用较差的胶体电解液直接灌人未加改动的富液式电池之中,电池的内阻较大,电解质中离子搬家困难引起的。
    近来的研讨作业标明,改进胶体电解液配方,控制胶粒巨细,掺人亲水性高分子添加剂,下降胶液浓度跋涉渗透性和对极板的亲合力,选用真空灌装工艺,用复合隔板或AGM隔板代替橡胶隔板,跋涉电池吸液性;撤消电池的堆积槽,适度增大极板面积活性物质的含量,效果可使胶体密封电池的放电容量抵达或接近开口式铅蓄电池的水平。
    松下式密封铅蓄电池电解液量少,极板的厚度较厚,活性物质运用率低于开口式电池,因而松下蓄电池的放电容量比开口式电池要低10%左右。与当今的胶体密封电池比较,其放电容量要小一些。
  5  电池内阻及大电流放电才调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。前者包含极板、铅零件、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,且电池选用紧设备办法,离子在隔板内懈怠和电搬家遭到的阻挠很小,所以AGM密封铅蓄电池具有低内阻特性,大电流快速放电才调很强。
    胶体密封铅蓄电池的电解液是硅凝胶,虽然离子在凝胶中的懈怠速度接近在水溶液中的懈怠速度,但离子的搬家和懈怠要遭到凝胶结构的影响,离子在凝胶中懈怠的途径越曲折,结构中孔隙越狭隘,所遭到的阻挠也越大。因而胶体密封铅蓄电池内阻要比松下密封铅蓄电池要大。
    可是实验效果标明胶体密封铅松下蓄电池的大电流放电功用仍然很好,完全满意有关规范中对密封电池大电流放电功用的要求。这可能是由于多孔电极内部及极板附近液层中的酸和其他有关离子的浓度在大电流放电时起到关键性的效果。
  6  热失控
    热失控指的是:电池在充电后期(或浮充状况)由于没有及时调整充电电压,使电池的充电电流和温度发作一种累积性的彼此增强效果,此时电池的温度急剧上升,然后导致电池槽胀大变形,失水速度加大,甚至电池损坏。
    上述现象是AGM密封铅蓄电池在运用不其时.
  而出现的一种具有很大破坏性的现象。这是由于AGM密封铅蓄电池选用了贫液式紧设备规划,隔板中有必要坚持10%的孔隙不准电解液进入,因而电池内部的导热性差,热容量小。充电时正极发作的氧抵达负极和负极铅反应时会发作热量,如不及时导走,则会使电池温度升高;如若没有及时下降充电电压,则充电电流就会加大,析氧速度增大,又反过来使电池温度升高。如此恶性循环下去,就会引起热失控现象。
    关于开口式铅蓄电池而言,由于不存在阴极吸收氧气现象,再加上其电解液量比较大,电池散热简略,热容量也大,当然不会出现热失控现象。胶体密封铅松下蓄电池的电解液量用得和开口式铅蓄电池恰当,极群周围及与槽体之间布满凝胶电解质,有较大的热容量和散热性,不会发作热量堆集现象。
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,几家代理商均说没有听到用户反映电池有热失控现象。
7  运用寿数
    影响阀控式密封铅蓄电池运用寿数的要素许多,既有电池规划和制作方面的要素,又有用户运用和保护条件方面的要素。就前者而言,正极板栅耐腐蚀功用和电池的水损耗速度乃是两个最首要的要素。由于正板栅的厚度加大,选用Pb—Ca—Sn--A1四元耐蚀合金,则根据板栅腐蚀速度核算,电池的运用寿数可达10~15年。可是从电池运用效果来看,水损耗速度却成为影响密封电池运用寿数的最关键性要素。
    关于AGM密封铅蓄电池而言,由于选用贫液式规划,电池容量对电解液量极为活络。电池失水10%,容量将下降20%;丢掉25%水份,电池寿数结束。可是胶体密封铅蓄电池选用了富液式规划,电解液密度比AGM密封铅蓄电池低,下降了板栅
合金腐蚀速度;电解液量也比后者多15%~20%,对失水的活络性较低。这些办法均有利于延伸电池运用寿数。根据沈阳松下司供应的资料,胶体电解液所含的水量足以使电池作业12~14年。电池投入作业的第一年,水损耗4%—5%,随后逐年减少,4年之后总的水消耗只需2%。OP2V型密封电池在2.27V/单体条件下浮充作业10年后,其容量还有90%。从国内一些邮电通信部分的反映来看,虽然阳光公司的胶体密封铅松下蓄电池价格较高,但其运用寿数却长于国产的AGM密割·铅蓄电池。
8  复合功率
    复合功率是指充电时正极发作的氧气被负极吸收复合的比率。充电电流、电池温度、负极特性和氧气抵达负极的速度等要素,均会影响密封电池的气体复合功率。
    根据沈阳松下公司供应的胶体密封铅蓄电池产品说明书介绍,胶体密封铅蓄电池产品运用初期,氧复合功率较低,但作业数月之后,复合功率可达95%以上。这种现象也可以从电池的失水速度得到验证,胶体密封铅蓄电池作业第一年失水速度
较大,抵达4%~5%,往后逐渐减少。构成上述特性的首要原因,看来胶体电解质在构成初期,内部没有或很少有裂缝,没有给正极分出的氧供应满意的通道。跟着胶体的逐渐缩短,则会构成越来越多的通道,那么氧气的复合功率必定逐渐跋涉,水损耗也必定减少。
   松下式密封铅蓄电池隔阂中有不饱和空位,供应了许多的氧气通道,因而其氧气复合功率很高,新电池可以抵达98%以上。
9 选用当之无愧的胶体密封铅松下蓄电池
    以上谈及的胶体密封铅蓄电池的一些特性,乃是当今国内外新一代胶体密封铅蓄电池才具有的性质。这种电池运用的胶体电解质在功用上有别于前期胶体电池运用的胶体电解质,后者是用一般水玻璃制成的,或由一般市售的硅溶胶配成的。此外,新一代胶体密封铅蓄电池的结构和选材上也不同于一般的铅蓄电池。
    从现在的国内外技能发展水平来看,做一个胶体铅蓄电池是不难的,可是要做一个好的胶体密封铅蓄电池却是不简略的,其间的技能诀窍是任何厂家都不肯泄露的。用户在选用胶体密封铅松下蓄电池。时,有必要留心从事。