浅析胶体电池和AGM密封铅蓄电池对比分析
难引起的。
近来的研究工作表明,改进胶体电解液配方,控制胶粒大小,掺人亲水性高分子添加剂,降低胶液浓度提高渗透性和对极板的亲合力,采用真空灌装工艺,用复合隔板或AGM隔板取代橡胶隔板,提高电池吸液性;取消电池的沉淀槽,适度增大极板面积活性物质的含量,结果可使胶体密封电池的放电容量达到或接近开口式铅蓄电池的水平。
AGM式密封铅蓄电池电解液量少,极板的厚度较厚,活性物质利用率低于开口式电池,因而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相比,其放电容量要小一些。
五、 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,且电池采用紧装配形式,离子在隔板内扩散和电迁移受到的阻碍很小,所以AGM密封铅蓄电池具有低内阻特性,大电流快速放电能力很强。
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扩散速度接近在水溶液中的扩散速度,但离子的迁移和扩散要受到凝胶结构的影响,离子在凝胶中扩散的途径越弯曲,结构中孔隙越狭窄,所受到的阻碍也越大。因而胶体密封铅蓄电池内阻要比AGM密封铅蓄电池要大。
然而试验结果表明胶体密封铅蓄电池的大电流放电性能仍然很好,完全满足有关标准中对密封电池大电流放电性能的要求。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作用。
六、热失控
热失控指的是:电池在充电后期(或浮充状态)由于没有及时调整充电电压,使电池的充电电流和温度发生一种累积性的相互增强作用,此时电池的温度急剧上升,从而导致电池槽膨胀变形,失水速度加大,甚至电池损坏。
上述现象是AGM密封铅蓄电池在使用不当时而出现的一种具有很大破坏性的现象。这是由于AGM密封铅蓄电池采用了贫液式紧装配设计,隔板中必须保持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。充电时正极产生的氧到达负极和负极铅反应时会产生热量,如不及时导走,则会使电池温度升高;如若没有及时降低充电电压,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。
对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,电池散热容易,热容量也大,当然不会出现热失控现象。胶体密封铅蓄电池的电解液量用得和开口式铅蓄电池相当,极群周围及与槽体之间充满凝胶电解质,有较大的热容量和散热性,不会产生热量积累现象。
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。
七、使用寿命
影响阀控式密封铅蓄电池使用寿命的因素很多,既有电池设计和制造方面的因素,又有用户使用和维护条件方面的因素。就前者而言,正极板栅耐腐蚀性能和电池的水损耗速度乃是两个最主要的因素。由于正板栅的厚度加大,采用Pb—Ca—Sn--Al四元耐蚀合金,则根据板栅腐蚀速度推算,电池的使用寿命可达10~15年。然而从电池使用结果来看,水损耗速度却成为影响密封电池使用寿命的最关键性因素。
对于AGM密封铅蓄电池而言,由于采用贫液式设计,电池容量对电解液量极为敏感。电池失水10%,容量将降低20%;损失25%水份,电池寿命结束。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,降低了板栅合金腐蚀速度;电解液量也比后者多15%~20%,对失水的敏感性较低。这些措施均有利于延长电池使用寿命。根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行12~14年。电池投入运行的第一年,水损耗4%—5%,随后逐年减少,4年之后总的水耗损只有2%。OP2V型密封电池在2.27V/单体条件下浮充运行10年后,其容量还有90%。从国内一些邮电通信部门的反映来看,虽然阳光公司的胶
对于AGM密封铅蓄电池而言,由于采用贫液式设计,电池容量对电解液量极为敏感。电池失水10%,容量将降低20%;损失25%水份,电池寿命结束。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,降低了板栅合金腐蚀速度;电解液量也比后者多15%~20%,对失水的敏感性较低。这些措施均有利于延长电池使用寿命。根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行12~14年。电池投入运行的第一年,水损耗4%—5%,随后逐年减少,4年之后总的水耗损只有2%。OP2V型密封电池
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