鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:988次 | 2021年05月25日
了解膠體鉛酸動(dòng)力電池的結(jié)構(gòu)
閥控密封鉛酸動(dòng)力鋰電池通過兩種方式來(lái)固定電解液,一種是采用超細(xì)玻璃纖維隔膜來(lái)固定電解液,另外一種為膠體結(jié)構(gòu),即通過膠體來(lái)固定電解液。美國(guó)的C&D技術(shù)公司則將兩種方式結(jié)合起來(lái)固定電解液,稱為復(fù)合技術(shù)。在膠體鉛酸動(dòng)力鋰電池的含義中,只提到電解液為凝膠狀(比較直觀的認(rèn)識(shí)為果凍狀),沒有對(duì)隔板的使用做出規(guī)定,所以只要使用凝膠來(lái)固定電解液的蓄電池就可稱為膠體鉛酸動(dòng)力鋰電池。
不管使用液態(tài)二氧化硅和氣相二氧化硅,其成膠的原理是相同的,它們之間存在粒徑和純度的差異,所以加入蓄電池后,對(duì)蓄電池的性能有比較大的影響。凝膠的強(qiáng)度與二氧化硅的含量和酸的含量成正比,強(qiáng)度越大,其水化和破裂的可能性越小。
鉛酸動(dòng)力鋰電池的內(nèi)阻與膠體中的二氧化硅的含量成正比,所以膠體鉛酸動(dòng)力鋰電池的高倍率(3C以上)放電特性比相同結(jié)構(gòu)的AGM-VRLA蓄電池差,但額定容量比相同結(jié)構(gòu)的AGM-VRLA蓄電池大5~10%。使用PVC-SiO2或者酚醛樹酯等專用隔板的膠體鉛酸動(dòng)力鋰電池,由于二氧化硅含量的關(guān)系,使其額定容量比AGM-VRLA蓄電池小一些。如使用PVC或PE做隔板,二氧化硅的含量要相當(dāng)高才能形成穩(wěn)定的膠體。用復(fù)合技術(shù)生產(chǎn)的膠體鉛酸動(dòng)力鋰電池,其浮充壽命為相同結(jié)構(gòu)的AGM-VRLA蓄電池的1.5~2倍,循環(huán)能力可以提高20%。
國(guó)際上生產(chǎn)鉛酸動(dòng)力鋰電池的大公司幾乎都生產(chǎn)膠體鉛酸動(dòng)力鋰電池,如:德國(guó)的陽(yáng)光、哈根,美國(guó)的DEKA,Trojan,Exide,SEC等,但日本的YUASA不生產(chǎn)膠體鉛酸動(dòng)力鋰電池,但其UXL系列蓄電池中有膠體成分,其重要用途是為了減輕電解液的分層現(xiàn)象。在應(yīng)用方面重要在太陽(yáng)能、風(fēng)力發(fā)電、動(dòng)力蓄電池等方面,其市場(chǎng)比較大,價(jià)格比AGM-VRLA蓄電池高20%左右。
在國(guó)內(nèi)的大公司中,有雙登、深圳雄韜等公司生產(chǎn)膠體鉛酸動(dòng)力鋰電池,雙登的GFM系列采用管式極板,一般采用PVC-SiO2隔板和酚醛樹脂隔板。廣東番禺恒達(dá)蓄電池總廠的課題組經(jīng)過三年的研究,開發(fā)了二種膠體鉛酸動(dòng)力鋰電池,一種采用AGM隔板,其技術(shù)與C&D技術(shù)公司的技術(shù)相同,另一種采用PVC-SiO2隔板,同DEKA的產(chǎn)品相同。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
膠體鉛酸動(dòng)力鋰電池是對(duì)液態(tài)電解質(zhì)的鉛酸動(dòng)力鋰電池的改進(jìn),用膠體電解液代換液態(tài)電解液,在安全性、蓄電量、放電性能和使用壽命等方面較鉛酸動(dòng)力鋰電池有所改善。膠體鉛酸動(dòng)力鋰電池采用凝膠狀電解質(zhì),內(nèi)部無(wú)游離液體存在,在同等體積下電解質(zhì)容量大,熱容量大,熱消散能力強(qiáng),能防止AGM-VRLA蓄電池易出現(xiàn)熱失控現(xiàn)象。膠體鉛酸動(dòng)力鋰電池電解質(zhì)的濃度低,對(duì)極板的腐蝕用途弱;濃度均勻,不存在電解液分層現(xiàn)象。
膠體鉛酸動(dòng)力鋰電池具有使用性能穩(wěn)定,可靠性高,使用壽命長(zhǎng),對(duì)環(huán)境溫度的適應(yīng)能力(高、低溫)強(qiáng),承受長(zhǎng)時(shí)間放電能力、循環(huán)放電能力、深度放電及大電流放電能力強(qiáng),有過充電及過放電自我保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。
膠體鉛酸動(dòng)力鋰電池在使用初期無(wú)法進(jìn)行氧循環(huán)是因?yàn)槟z體把正、負(fù)極板都包圍起來(lái)了,正極板上面出現(xiàn)的氧氣無(wú)法擴(kuò)散到負(fù)極板,無(wú)法實(shí)現(xiàn)與負(fù)極板上的活性物質(zhì)鉛還原,氧氣只能由排氣閥排出,與富液式鉛酸動(dòng)力鋰電池一致。
在膠體鉛酸動(dòng)力鋰電池使用一段時(shí)間后,膠體開始干裂和收縮,出現(xiàn)裂縫,氧氣通過裂縫直接到負(fù)極板進(jìn)行氧循環(huán)。排氣閥就不再經(jīng)常開啟,膠體鉛酸動(dòng)力鋰電池進(jìn)入密封工作,失水很少。膠體電解液中加有膠體穩(wěn)定劑和增容劑,有些膠體配方中還加有延緩膠體凝固的延緩劑,以便于膠體的加注。膠體鉛酸動(dòng)力鋰電池電解液的固定方式采用氣體二氧化硅及多種添加劑,注入時(shí)為液態(tài),可充滿蓄電池內(nèi)的所有空間。