關(guān)于鉛酸蓄電池如何選用隔板以及對(duì)比分析
來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-23 22:27
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目前,在閥控式鉛酸蓄電池中普遍使用超細(xì)玻璃纖維隔板(AGM),該隔板的主要功能是可使電極間的離子流動(dòng),具有極高的孔率;大的比表面積及良好的潤(rùn)濕性是能夠吸附最大量的電解液的隔板主要特性。隔板在電池內(nèi)必須具有長(zhǎng)期穩(wěn)定的耐化學(xué)及電化學(xué)腐蝕能力,它不能釋放出任何增加氣體析出速率、腐蝕或自放電的物質(zhì),另外還要具有良好的抗張強(qiáng)度以保證隔板在電池的生產(chǎn)裝配過(guò)程中不會(huì)被尖銳的邊緣或小顆粒刺穿。隔板是蓄電池生產(chǎn)中一個(gè)重要部件,它的優(yōu)劣直接影響蓄電池的放電容量和充放循環(huán)使用壽命,因此必須對(duì)蓄電池隔板的選擇和研究加以重視。隔板在電池中總的來(lái)說(shuō)應(yīng)具有以下幾點(diǎn)要求:
I. 防止正負(fù)電極板互相接觸而發(fā)生電池內(nèi)部短路;
II. 使電池裝配緊密,縮小電池體積;
III.防止極板變形,彎曲和活性物質(zhì)脫落;
IV.在極板間的多孔性隔板中貯存必要數(shù)量的電解液,以保證較高的導(dǎo)電性和電池反應(yīng)的要求;
V. 阻止一些對(duì)電極有害的物質(zhì)通過(guò)隔進(jìn)行遷移和擴(kuò)散。
要保證隔板在電池中順利地發(fā)揮上述作用,則對(duì)隔板本身還必須有一定的要求。下面所講的各種要求, 隨著電池作用性況的不同往往各有側(cè)重??偟膩?lái)說(shuō),對(duì)隔板的質(zhì)量有如下一些要求:
I. 隔板材料本身是絕緣體,但做成隔板則必須有疏松多孔結(jié)構(gòu),且能吸放大量的電解質(zhì)溶液;
II. 隔板的化學(xué)穩(wěn)定性要好,必須耐硫酸腐蝕、耐氧化和老化;
III. 隔板應(yīng)具有較大的機(jī)械強(qiáng)度和彈性,便于生產(chǎn)中安裝;
IV. 隔板應(yīng)具有較好的潤(rùn)濕性,即它應(yīng)能很快地被電解液硫酸浸透;
V. 隔板中不能有在硫酸溶液中能浸出對(duì)電池有害的雜質(zhì); VI. 隔板的表面顏色應(yīng)基本一致,不允許有裂紋和穿孔;
VII. 隔板浸在電解液硫酸溶液中的電阻要??;
VIII. 隔板應(yīng)具有較寬廣的使用溫度范圍;
IX. 隔板應(yīng)具有一定的孔率,且孔徑的一致性要高;
X. 對(duì)軟質(zhì)隔板要具有符合要求的收縮或膨脹率;
XI. 對(duì)軟質(zhì)隔板應(yīng)具有較好的耐折性;
XII. 隔板的干厚度及均勻性應(yīng)符合指標(biāo)要求;
3. 超細(xì)玻璃纖維隔板的結(jié)構(gòu)和特性
此種隔板由不含任何有機(jī)粘結(jié)劑的直徑為0.5~4um的超細(xì)玻璃纖維所組成。經(jīng)抄紙法制成非壓縮玻璃纖維紙,其結(jié)構(gòu)為多層氈狀,由無(wú)序排列的玻璃纖維形成相對(duì)小而高曲徑的自由通道。該隔板在許多方面具備了明顯優(yōu)于普通電池隔板的性能??偟膩?lái)說(shuō),它具有以下主要特性:
I. 吸液量高,吸液速度快,親水性好,吸收并保持著電池額定容量所需的電解液,并在整個(gè)壽命期間保持其高的吸液率;
II. 表面積大,孔隙率高。只要電液貧乏就可以保證正極生成的氧氣通過(guò)隔板擴(kuò)散到負(fù)極,與負(fù)極上的海綿鉛結(jié)合;
III. 孔徑小,可以有效地防止電池短路和枝晶穿透;
IV. 化學(xué)純度高,有害雜質(zhì)少;
V. 有非常好的耐酸性和抗氧化性;
VI. 電阻率低。
4. 影響超細(xì)超細(xì)玻璃纖維隔板性能的主要因素
I. 超細(xì)玻璃纖維化學(xué)組成的影響
玻璃棉化學(xué)成分是影響隔板性能的一個(gè)關(guān)鍵因素,它直接影響隔板的化學(xué)性能。
II. 超細(xì)玻璃纖維棉直徑和長(zhǎng)度的影響
超細(xì)玻璃纖維直徑越小,表面積大,濕潤(rùn)性高,因此吸液速率大,隔板的孔徑也小,抵抗枝晶穿透能力強(qiáng),但其電阻值將相應(yīng)升高,因此必須選擇一個(gè)最佳的組合。玻璃纖維棉的長(zhǎng)度也影響隔板的性能。棉長(zhǎng),纖維不易分散而發(fā)生絮聚,使得隔板不均勻;棉短,隔板均勻性能得到改善,但強(qiáng)度低因此也應(yīng)該選擇一個(gè)最佳的長(zhǎng)度范圍。
III. 超細(xì)玻璃纖維棉中有害雜質(zhì)的影響
玻璃纖維棉中的雜質(zhì)對(duì)隔板的性能有著直接的影響。玻璃纖維棉中存在鐵、銅、鎳等金屬或金屬離子將增加電池的自放電和析氣量。因此必須選擇有害雜質(zhì)少的原料,才能確保隔板具有好的性能。
5. 隔板對(duì)電池性能影響
隔板的好壞將直接影響到電池的容量、充放循環(huán)壽命及自放電等性能。電池的剖析結(jié)果表明,影響電池循環(huán)壽命較低的主要原因是由于質(zhì)量差的隔膜孔徑比較大,孔徑分布和厚薄又不均勻,所以隨著充放電的進(jìn)行,正極鉛粉逐漸有少量地透過(guò)隔板到負(fù)極一邊,而負(fù)極鉛枝晶有可能穿透隔板,最后造成電池慢性短路,所以隨著充放電的進(jìn)行,電池的容量逐漸下降而失效。從壽命終止后電池解剖可以看到,隔板靠負(fù)極一邊變紅棕色,說(shuō)明已有少量鉛粉透過(guò)隔板。












