膠體鉛酸動(dòng)力電池特性及保養(yǎng)方法有哪些？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-20 13:12
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膠體鉛酸動(dòng)力電池與普通鉛酸動(dòng)力電池的區(qū)別不僅在于電解液改為膠凝狀，而進(jìn)一步發(fā)展至電解質(zhì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的電化學(xué)特性研究，以及在板柵和活性物質(zhì)中的應(yīng)用推廣。例如采用非凝固態(tài)的水性膠體鉛酸動(dòng)力電池，從電化學(xué)分類和特性看同屬膠體鉛酸動(dòng)力電池。又如在板柵中使用高分子材料，俗稱陶瓷板柵，是膠體鉛酸動(dòng)力電池的特點(diǎn)。近期已有實(shí)驗(yàn)室在極板配方中添加一種靶向偶聯(lián)劑，大大提高了極板活性物質(zhì)的反應(yīng)利用率。
膠體的質(zhì)量和灌裝工藝對(duì)膠體鉛酸動(dòng)力電池的質(zhì)量有重要的影響，而膠體鉛酸動(dòng)力電池的設(shè)計(jì)、制造工藝和應(yīng)用條件（尤其是充放電工藝）都制約著膠體鉛酸動(dòng)力電池的性能。膠體的特性必須和蓄電池的結(jié)構(gòu)及使用條件相互適用。閥控密封鉛酸動(dòng)力電池的結(jié)構(gòu)和使用條件有利于膠體的穩(wěn)定，膠體的特性使閥控密封鉛酸動(dòng)力電池的性能更加完美?，F(xiàn)代優(yōu)良的膠體鉛酸動(dòng)力電池都是基于閥控密封鉛酸動(dòng)力電池工藝生產(chǎn)的，而用普通鉛酸動(dòng)力電池半成品不經(jīng)改動(dòng)制成的膠體鉛酸動(dòng)力電池也是近來頗有爭議的問題。
膠體灌裝、凝膠穩(wěn)定性和確保膠體鉛酸動(dòng)力電池容量是膠體鉛酸動(dòng)力電池的三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，德國陽光公司生產(chǎn)的膠體鉛酸動(dòng)力電池的膠體粘度很低，用常壓自然法灌裝膠體鉛酸動(dòng)力電池。即使大型膠體鉛酸動(dòng)力電池也像灌注稀硫酸一樣灌注滿。膠體在鉛酸動(dòng)力電池中充分凝膠，在極群內(nèi)外上下都呈均勻的糊狀凝膠，在膠體鉛酸動(dòng)力電池的整個(gè)壽命期間，完全沒有液化現(xiàn)象，這是我國生產(chǎn)的膠體鉛酸動(dòng)力電池很難做到的。
2.膠體鉛酸動(dòng)力電池的結(jié)構(gòu)
閥控密封鉛酸動(dòng)力電池通過兩種方式來固定電解液，一種是采用超細(xì)玻璃纖維隔膜來固定電解液，另外一種為膠體結(jié)構(gòu)，即通過膠體來固定電解液。美國的C&D技術(shù)公司則將兩種方式結(jié)合起來固定電解液，稱為復(fù)合技術(shù)。在膠體鉛酸動(dòng)力電池的定義中，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固定電解液的蓄電池就可稱為膠體鉛酸動(dòng)力電池。
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%。
國際上生產(chǎn)鉛酸動(dòng)力電池的大公司幾乎都生產(chǎn)膠體鉛酸動(dòng)力電池，如：德國的陽光、哈根，美國的DEKA，Trojan，Exide，SEC等，但日本的YUASA不生產(chǎn)膠體鉛酸動(dòng)力電池，但其UXL系列蓄電池中有膠體成分，其主要作用是為了減輕電解液的分層現(xiàn)象。在應(yīng)用方面主要在太陽能、風(fēng)力發(fā)電、動(dòng)力蓄電池等方面，其市場比較大，價(jià)格比AGM-VRLA蓄電池高20%左右。
在國內(nèi)的大企業(yè)中，有雙登、深圳雄韜等公司生產(chǎn)膠體鉛酸動(dòng)力電池，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)一樣，另一種采用PVC-SiO2隔板，同DEKA的產(chǎn)品一樣。
膠體鉛酸動(dòng)力電池是對(duì)液態(tài)電解質(zhì)的鉛酸動(dòng)力電池的改進(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)力電池有所改善。膠體鉛酸動(dòng)力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AGM-VRLA蓄電池易產(chǎn)生熱失控現(xiàn)象。膠體鉛酸動(dòng)力電池電解質(zhì)的濃度低，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。
膠體鉛酸動(dòng)力電池具有使用性能穩(wěn)定，可靠性高，使用壽命長，對(duì)環(huán)境溫度的適應(yīng)能力（高、低溫）強(qiáng)，承受長時(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)力電池在使用初期無法進(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，氧氣只能由排氣閥排出，與富液式鉛酸動(dòng)力電池一致。
在膠體鉛酸動(dòng)力電池使用一段時(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，膠體鉛酸動(dòng)力電池進(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。
