一般太陽能路燈常用的哪幾種蓄電池，你可知道嗎？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-12 11:05
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太陽能蓄電池是太陽能路燈中的主要配件，目前采用的有鉛酸蓄電池、膠體電池、三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池四種，四種太陽能路燈常用電池，哪種電池才是最好的呢？ 我們一起來看看這四種電池的特點(diǎn)：
1、鉛酸蓄電池：鉛酸蓄電池的極板是由鉛和鉛的氧化物構(gòu)成，電解液是硫酸的水溶液。鉛酸蓄電池的主要優(yōu)點(diǎn)是電壓相對較穩(wěn)定，價(jià)格比較便宜；缺點(diǎn)是比能相對較低，所以體積要比普通電池大很多，鉛酸蓄電池的使用壽命比較短，一般300-500次深循環(huán)，維護(hù)起來比較頻繁，但因?yàn)閮r(jià)格優(yōu)勢，在太陽能路燈行業(yè)仍在大量使用。
2、膠體電池：相當(dāng)于是鉛酸蓄電池的升級(jí)版，它免維護(hù)，解決了鉛酸蓄電池維護(hù)頻繁的詬病，內(nèi)部將膠體電解液代替了硫酸電解液，在儲(chǔ)電量、放電量、安全性能以及壽命方面都有所提高，但在價(jià)格方面有時(shí)甚至趕超三元鋰電池。膠體電池可在-40℃——65℃的溫度范圍內(nèi)使用，低溫性能比較好，可以在北方高寒地區(qū)使用?？拐鹦阅芎茫茉诟鞣N惡劣的條件下安全使用。使用壽命是普通鉛酸蓄電池的一倍甚至還要多。
3、三元鋰電池：三元鋰電池的優(yōu)點(diǎn)很多，它比能高、體積小、充電快、價(jià)格高。它深循環(huán)次數(shù)約在500-800次，壽命和膠體電池差不多，使用的溫度范圍在-15℃-45℃。但三元鋰電池也存在弊端，它的電池內(nèi)部不太穩(wěn)定，如果是不合格的廠家生產(chǎn)的三元鋰電池，有可能在過充過程或者溫度較高的環(huán)境下，都有可能發(fā)生爆炸情況。
4、磷酸鐵鋰電池：磷酸鐵鋰電池是集眾多優(yōu)點(diǎn)為一體的蓄電池，它比能較高、體積小、充電快、使用壽命長、穩(wěn)定性佳，但價(jià)格是所有電池中最高的。它深循環(huán)充電次數(shù)一般在1500-2000次，一組磷酸鐵鋰電池在正常使用的情況下，一般可以用8-10年，可以在-40℃-70℃的環(huán)境下進(jìn)行使用，使用的溫度范圍還是比較廣的。
由此可以對比得出，太陽能路燈中當(dāng)然使用磷酸鐵鋰電池最好，但是價(jià)格相對較高。磷酸鐵鋰電池是目前國內(nèi)研發(fā)的、具有成熟和獨(dú)立自主產(chǎn)權(quán)的儲(chǔ)能電池，生產(chǎn)廠家很多，使用條件和安全防護(hù)也都做得很完善，所以使用磷酸鐵鋰電池是最好的選擇。不論是采用玻璃纖維隔膜的閥控式密封鉛蓄電池(以下簡稱AGM密封鉛蓄電池)還是采用膠體電解液的閥控式密封鉛蓄電池(以下簡稱膠體密封鉛蓄電池)，它們都是利用陰極吸收原理使電池得以密封的。
電池充電時(shí)，正極會(huì)析出氧氣，負(fù)極會(huì)析出氫氣。正極析氧是在正極充電量達(dá)到70%時(shí)就開始了。析出的氧到達(dá)負(fù)極，跟負(fù)極起下述反應(yīng)，達(dá)到陰極吸收的目的。負(fù)極析氫則要在充電到90%時(shí)開始，再加上氧在負(fù)極上的還原作用及負(fù)極本身氫過電位的提高，從而避免了大量析氫反應(yīng)。
對AGM密封鉛蓄電池而言，AGM隔膜中雖然保持了電池的大部分電解液，但必須使10%的隔膜孔隙中不進(jìn)入電解液。正極生成的氧就是通過這部分孔隙到達(dá)負(fù)極而被負(fù)極吸收的。
對膠體密封鉛蓄電池而言，電池內(nèi)的硅凝膠是以SiQ質(zhì)點(diǎn)作為骨架構(gòu)成的三維多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它將電解液包藏在里邊。電池灌注的硅溶膠變成凝膠后，骨架要進(jìn)一步收縮，使凝膠出現(xiàn)裂縫貫穿于正負(fù)極板之間，給正極析出的氧提供了到達(dá)負(fù)極的通道。
由此看出，兩種電池的密封工作原理是相同的，其區(qū)別就在于電解液的“固定”方式和提供氧氣到達(dá)負(fù)極通道的方式有所不同。
三、 電池結(jié)構(gòu)和工藝上的主要差異
AGM密封鉛蓄電池使用純的硫酸水溶液作電解液，其密度為1.29—1.3lg/cm3。除了極板內(nèi)部吸有一部分電解液外，其大部分存在于玻璃纖維膜之中。為了給正極析出的氧提供向負(fù)極的通道，必須使隔膜保持有10%的孔隙不被電解液占有，即貧液式設(shè)計(jì)。為了使極板充分接觸電解液，極群采用緊裝配的方式。
另外，為了保證電池有足夠的壽命，極板應(yīng)設(shè)計(jì)得較厚，正板柵合金采用Pb’-q2w-Srr--A1四元合金。
膠體密封鉛蓄電池的電解液是由硅溶膠和硫酸配成的，硫酸溶液的濃度比AGM式電池要低，通常為1.26～1.28g/cm3。電解液的量比AGM式電池要多20%，跟富液式電池相當(dāng)。這種電解質(zhì)以膠體狀態(tài)存在，充滿在隔膜中及正負(fù)極之間，硫酸電解液由凝膠包圍著，不會(huì)流出電池。
由于這種電池采用的是富液式非緊裝配結(jié)構(gòu)，正極板柵材料可以采用低銻合金，也可以采用管狀電池正極板。同時(shí)，為了提高電池容量而又不減少電池壽命，極板可以做得薄一些。電池槽內(nèi)部空間也可以擴(kuò)大一些。
四、電池放電容量
初期的膠體蓄電池的放電容量只有富液式電池的80%左右，這是由于使用性能較差的膠體電解液直接灌入未加改動(dòng)的富液式電池之中，電池的內(nèi)阻較大，電解質(zhì)中離子遷移困難引起的。
近來的研究工作表明，改進(jìn)膠體電解液配方，控制膠粒大小，摻人親水性高分子添加劑，降低膠液濃度提高滲透性和對極板的親合力，采用真空灌裝工藝，用復(fù)合隔板或AGM隔板取代橡膠隔板，提高電池吸液性;取消電池的沉淀槽，適度增大極板面積活性物質(zhì)的含量，結(jié)果可使膠體密封電池的放電容量達(dá)到或接近開口式鉛蓄電池的水平。
AGM式密封鉛蓄電池電解液量少，極板的厚度較厚，活性物質(zhì)利用率低于開口式電池，因而電池的放電容量比開口式電池要低10%左右。與當(dāng)今的膠體密封電池相比，其放電容量要小一些。
五、 電池內(nèi)阻及大電流放電能力
鉛蓄電池的內(nèi)阻是由歐姆內(nèi)阻、濃差極化內(nèi)阻、電化學(xué)極化內(nèi)阻組成的。前者包括極板、鉛零件、電解液、隔極電阻。AGM密封鉛蓄電池所用的玻璃纖維隔板具有90%的孔率，硫酸吸附其內(nèi)，且電池采用緊裝配形式，離子在隔板內(nèi)擴(kuò)散和電遷移受到的阻礙很小，所以AGM密封鉛蓄電池具有低內(nèi)阻特性，大電流快速放電能力很強(qiáng)。
膠體密封鉛蓄電池的電解液是硅凝膠，雖然離子在凝膠中的擴(kuò)散速度接近在水溶液中的擴(kuò)散速度，但離子的遷移和擴(kuò)散要受到凝膠結(jié)構(gòu)的影響，離子在凝膠中擴(kuò)散的途徑越彎曲，結(jié)構(gòu)中孔隙越狹窄，所受到的阻礙也越大。因而膠體密封鉛蓄電池內(nèi)阻要比AGM密封鉛蓄電池要大。
