胶体电池与agm电池的对比

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1、胶体电池与AGM电池的对比的一些总结阀控式密封铅蓄电池有两类,即分别采用玻璃纤维隔板(AGM)和硅凝胶(GEL)二种不同方式来“固定”硫酸电解液。它们都是利用阴极吸收原理使电池得以密封的。一、胶体电池发展和概述  胶体电池属于目前最广泛使用的铅酸蓄电池。是阀控式密封铅酸蓄电池的一类。铅酸蓄电池从问世到如今,一直是军用民用领域中使用最广泛的化学电源。早期的铅酸电池使用的电解液是“富液式”的(电解液是流动的),由于它使用电解液是游离态的,运输过程中常会有酸液流出,充电时也会有酸雾析出来,对环境和设备造成损害,人们就试

2、图将电解液“固定”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,然后直接加到干态铅蓄电池中。这样虽然达到了“固定”电解液或减少酸雾析出的目的,但却使电池的容量较原来使用自由电解液时的电池容量要低20%左右,因而没有被人们所接受。胶体电池的鼻祖德国阳光公司早在60年代就第一次开发密封铅蓄电池用胶体电解质技术。目前已将该技术成功用于各种用途的密封电池(后备电源用,循环用,太阳能用等)。我国在50年代也开展了初期胶体电池的研制工作,到60年代末

3、也就基本上停止了,60-70年代发展缓慢。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,多年来使用效果表明它的性能确实不同于以前的胶体铅蓄电池。这就迫使人们要重新认识胶体铅蓄电池。然而70年代后期至目前,国内知名厂家所生产的胶体电池基本上都是模仿德国阳光的技术,多数厂家也仅仅是能作出外表相识的胶体电池,而没有真正掌握核心的技术和成熟的生产工艺。以此,生产出来的胶体电池与国外产品存在明显差距。经过一段时间的“热销”和市场“热捧”后,用户反映不好,未能达到厂家所宣称的水平。经过一番折腾,国内的生产企业才深

4、刻认识到仅仅模仿别人是没有长远发展的,不进行核心技术的研究和配套材料、生产设备等的改进,是不能作出好的“胶体电池”来的。  几乎在研制胶体电池的同时,采用玻璃纤维隔膜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优点。因而在国民经济中,尤其是原来使用固定型铅蓄电池的场合。尤其是其生产工艺简单,成本低,得到了迅速的推广和应用。目前市场上使用的密封蓄电池里面,采用玻璃纤维隔膜(AGM)的阴极吸收式密封铅蓄电池仍占有绝对优势。将近年来的两种阀控式密封铅蓄电池的研制、

5、生产和使用效果对它们进行比较,可以总结出胶体电池的明显优势:电解液被完全固化,因此其运输、使用时安全性更高,可以作为非危险品运输(可以空运),而AGM的铅蓄电池是作为危险品运输的。电解液量增加15~25%(相对AGM),因此充电时的水损失对寿命的影响可忽略,电池寿命大幅提高,一般大密电池的寿命可达12~15年,有的甚至达到20年。而普通AGM式电池多数3~年。热容高,使用时几乎无“热失控”发生,而“热失控”是多数AGM式电池寿命失效方式和引发事故的原因。目前仍然没有解决该问题。具有优良的深放电后容量回复能力,可到

6、95%,而AGM式电池一般在75%。自放电小,因此其贮存时间是AGM的3~4倍(20℃下可以24个月不用补充电)。由于其热容大,电解液多,充电接收能力好,因此,其耐过充能力很强。特别使用环境恶劣的工作场合。2 电池的工作原理4  不论是采用玻璃纤维隔膜的阀控式密封铅蓄电池(以下简称AGM密封铅蓄电池)还是采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),它们都是利用阴极吸收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达到70%时就开始了。析出的氧到达负

7、极,跟负极起下述反应,达到阴极吸收的目的。   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还原作用及负极本身氢过电位的提高,从而避免了大量析氢反应。  对AGM密封铅蓄电池而言,AGM隔膜中虽然保持了电池的大部分电解液,但必须使10%的隔膜孔隙中不进入电解液。正极生成的氧就是通过这部分孔隙到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SiO2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边。电池灌

8、注的硅溶胶变成凝胶后,骨架要进一步收缩,使凝胶出现裂缝贯穿于正负极板之间,给正极析出的氧提供了到达负极的通道。  由此看出,两种电池的密封工作原理是相同的,其区别就在于电解液的“固定”方式和提供氧气到达负极通道的方式有所不同。二、电池结构和工艺上的主要差异  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—1.32g/cm3。除了极板内部吸有一部分电解液外

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