膠體鉛酸蓄電池的性能優(yōu)于閥控密封鉛酸蓄電池嗎?
來源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-20 10:58
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膠體鉛酸蓄電池是對(duì)液態(tài)電解質(zhì)的普通鉛酸蓄電池的改進(jìn),用膠體電解液代換了硫酸電解液,在安全性、蓄電量、放電性能和使用壽命等方面較普通電池有所改善。
膠體鉛酸蓄電池采用凝膠狀電解質(zhì),內(nèi)部無游離液體存在,在同等體積下電解質(zhì)容量大,熱容量大,熱消散能力強(qiáng),能避免一般蓄電池易產(chǎn)生熱失控現(xiàn)象;電解質(zhì)濃度低,對(duì)極板的腐蝕作用弱;濃度均勻,不存在電解液分層現(xiàn)象。
膠體鉛酸蓄電池的性能優(yōu)于閥控密封鉛酸蓄電池,膠體鉛酸蓄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)。
用于電動(dòng)自行車的國(guó)產(chǎn)膠體鉛酸蓄電池是在AGM隔板中通過真空灌注,把硅膠和硫酸溶液灌到蓄電池正、負(fù)極板之間。膠體鉛酸蓄電池在使用初期無法進(jìn)行氧循環(huán),這是因?yàn)槟z體把正、負(fù)極板都包圍起來了,正極板上面產(chǎn)生的氧氣無法擴(kuò)散到負(fù)極板,無法實(shí)現(xiàn)與負(fù)極板上的活性物質(zhì)鉛還原,只能由排氣閥排出,與富液式蓄電池一致。
膠體鉛酸蓄電池使用一段時(shí)間后膠體開始干裂和收縮,產(chǎn)生裂縫,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,膠體鉛酸蓄電池接近于密封工作,失水很少。所以針對(duì)電動(dòng)自行車蓄電池主要失效是失水機(jī)理,采用膠體鉛酸蓄電池可獲得非常好的效果。膠體電解質(zhì)是通過在電解液中加入凝膠劑將硫酸電解液凝固成膠狀物質(zhì),通常膠體電解液中還加有膠體穩(wěn)定劑和增容劑,有些膠體配方中還加有延緩膠體凝固和延緩劑,以便于膠體加注。
毫無疑問,在即將到來的電動(dòng)車革命中,鋰電池將是真正的主角,是未來十年甚至二十年的不可動(dòng)搖的路線。
而且,一旦鋰動(dòng)力電池經(jīng)過十多年的發(fā)展,全產(chǎn)業(yè)鏈上下形成穩(wěn)定、完整、成熟的配套后(產(chǎn)業(yè)配套是巨大護(hù)城河,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈成熟起來,投資可能需要數(shù)萬億,這是任何其他新的技術(shù)路線難以逾越的障礙),鋰動(dòng)力電池的技術(shù)路線就更加難以動(dòng)搖。
所以,鋰電池是這場(chǎng)擂臺(tái)賽中毫無疑問的冠軍。
但是鋰電池技術(shù)路線內(nèi)部還有多種技術(shù)路線,大致有鈷酸鋰、鈦酸鋰、錳酸鋰、鐵酸鋰、三元電池等等,朋友們或許更關(guān)注這些技術(shù)路線哪一種更具有優(yōu)勢(shì)。接下來進(jìn)行一系列的深入探討。
初選
先說鈷酸鋰:循環(huán)性能太差,且大量使用了極其稀有的金屬鈷,缺點(diǎn)太過明顯,其宿命唯有淘汰。
再說鈦酸鋰:高充電倍率,壽命長(zhǎng);但也有一個(gè)鮮明的缺點(diǎn)——能量密度太低,導(dǎo)致成本過高。
其特性類似于超級(jí)電容,這個(gè)致命缺點(diǎn)也阻礙其成為動(dòng)力電池主流路線,故而也無法在初選中脫穎而出。
第三說下錳酸鋰:成本低,充電倍率高;但是高溫性能差、循環(huán)性不佳。
故而很少直接選用錳酸鋰作為動(dòng)力電池,而是同時(shí)添加其他材料形成改性電池,例如鎳、鈷成為鎳鈷錳電池,從而實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)性能的均衡。
但是經(jīng)過這些改進(jìn)之后,已經(jīng)不再是簡(jiǎn)單的錳酸鋰電池了,而是成為了三元電池類型中的一種。
這樣的論述結(jié)果表明:錳酸鋰也要被淘汰。
在鋰電池眾多的技術(shù)路線中,磷酸鐵鋰vs三元電池兩種技術(shù)路線的對(duì)決最為膠著。
磷酸鐵鋰安全性高,壽命長(zhǎng),但是能量密度低,低溫性能差,一致性差;
三元電池能量密度高,一致性好,低溫性能好,成本較低,但是安全性能差,循環(huán)壽命不如鐵鋰電池。
當(dāng)前,磷酸鐵鋰最成熟的產(chǎn)業(yè)鏈在中國(guó),我們對(duì)相關(guān)領(lǐng)域掌握的核心技術(shù)也較多;而三元電池則以日韓為代表,且更成熟一些。
所以這兩種技術(shù)路線的對(duì)決更有一種中國(guó)vs日韓的意味。
過去的一年中,我仍然每天孜孜不倦的思考這個(gè)問題,大量閱讀相關(guān)領(lǐng)域的文章,閱讀眾多對(duì)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)專家的訪談,思考兩種動(dòng)力鋰電池技術(shù)路線的優(yōu)劣。
終于在今天我自認(rèn)為有了一個(gè)較為清晰的認(rèn)識(shí),下決心完成這篇拖了一年多的稿子,好了,廢話不多說,決賽打擂正式開始!












