膠體電池怎么樣?
膠體電池是采用凝膠制造技術(shù),電池內(nèi)的電解液固定于硅凝膠中。電解液的固定是由于凝膠膠粒的聚合形成的硅膠空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),以有效固定硫酸電解液,其原理類似于采用膠凍來(lái)固定硫酸電解液。在空間網(wǎng)絡(luò)中,硅膠是骨架支撐整個(gè)網(wǎng)絡(luò),硫酸離子可在一定層面自由移動(dòng),可以保證電池化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行,即可以保證電池充放電的順利進(jìn)行。
由于硅膠的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中富含大量的硅氧化學(xué)鍵,可和硫酸分子中的氫形成氫鍵,由于這種弱化學(xué)作用,硅凝膠很容易吸附和釋放硫酸分子。即使電解液長(zhǎng)期放置不動(dòng),由于這種作用的存在,基本可以抵消重力的作用,使稀硫酸電解液上下分布均勻,不易發(fā)生分層現(xiàn)象。再者,凝膠本身的平均孔徑比AGM隔板的平均孔徑小約100倍,其凝膠本身的比較面積比AGM隔板的比表面積大很多,其中的小孔或微孔能能更好的保持硫酸電解液。在膠體電池中,由于電解液不分層,電池內(nèi)極板上部和下部的活性物質(zhì)均能充分利用,故電池的使用壽命長(zhǎng),也可制造成高型電池。陽(yáng)光A602/3300電池高度就超過(guò)800mm。
膠體蓄電池的放電曲線平直,拐點(diǎn)高,其能量和功率要比常規(guī)鉛酸電池大20%以上,壽命一般也是常規(guī)鉛酸電池長(zhǎng)一倍左右,高溫及低溫特性要好得多,同時(shí)其是密封結(jié)構(gòu),電液凝膠,無(wú)滲漏;充放電無(wú)酸霧、無(wú)污染,。
容量高,與同級(jí)鉛酸電池相比增加10-20%容量;充電接收能力強(qiáng);自放電小,耐存放;過(guò)放電恢復(fù)性能好,大電流放電容量比鉛酸電池增加30%以上;低溫性能好,滿足-30℃至-50℃起動(dòng)電流要求;循環(huán)使用壽命長(zhǎng),可達(dá)到800-1500充放次;單位容量工業(yè)成本低于鉛酸電池,經(jīng)濟(jì)效益高。另外,膠體電解液避免了液體電解液冬天受冷時(shí)活性下降造成電瓶容量和性能下降的問(wèn)題,可以說(shuō)是不怕凍的電池;但是由于電解液是膠狀,散熱不足,在夏天35度以上的溫度長(zhǎng)期使用電瓶容易出現(xiàn)電瓶過(guò)度受熱而起臌膨脹報(bào)廢的問(wèn)題,普通鉛酸電池液體電解液散熱性好,所以不容易出現(xiàn)這樣的問(wèn)題。
膠體電池發(fā)展本身是在富液電池的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)而成。由于是采用硅凝膠固定硫酸電解液,故膠體電池內(nèi)部的氣體傳輸是通過(guò)凝膠開(kāi)裂產(chǎn)生的裂縫所形成的通道來(lái)完成的,電解液量的多少不會(huì)影響氣體的傳輸通道,故對(duì)電解液的量沒(méi)有嚴(yán)格限制,通常采用富液式設(shè)計(jì),以確保電池具有更優(yōu)良的性能。故膠體電池的電解液量較多,對(duì)大密電池,富液量約20%,對(duì)中密電池,富液量約15%。膠體電池通常采用濃度低的酸,在較低的酸密度下,板柵的腐蝕速率更低,電池的充電接受能力也明顯改善,從而電池的使用壽命延長(zhǎng)。其次,膠體電池由于具有較多的電解液。電解液越多,電池的熱容越大,故膠體電池對(duì)溫度不是很敏感。高溫對(duì)膠體電池的性能和使用壽命影響相對(duì)較小。另外,電池長(zhǎng)期使用中由于電壓偏高或?qū)﹄姵剡M(jìn)行均充或過(guò)充等維護(hù)操作,可能引起電池失水,膠體電池由于具有更多電解液,少量的失水,對(duì)電池的壽命影響較小,因而使用壽命較長(zhǎng),電池穩(wěn)定性較好。
在膠體電池中,由于采用凝膠電解液,膠體電解液的粘度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于稀硫酸的電解液,太緊的裝配不利于膠體電解液進(jìn)入極群內(nèi)部。故極群的裝配相對(duì)較松。采用的隔板通常也為含有筋條的微孔塑料隔板,以利于膠體電解液進(jìn)入極群及隔板內(nèi)部。膠體電池的隔板主要起隔離正負(fù)極板的作用。膠體電池本身是在富液電池的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,也基本保持了原富液電池的特點(diǎn),對(duì)電池極群的裝配壓力沒(méi)有嚴(yán)格的要求。在膠體電池中,由于對(duì)極群裝配要求較松,正負(fù)極板之間的距離相對(duì)較大,電池內(nèi)離子導(dǎo)電的距離要長(zhǎng),故膠體電池內(nèi)阻通常較大,更適合中等電流和小電流放電,電池的大電流性能相對(duì)較差。
膠體電池比鉛酸蓄電池成本明顯較高,主要是因?yàn)椋?/span>
其一,膠體電池生產(chǎn)中不但要增加配膠設(shè)備,還需專用的灌膠設(shè)備。由于采用膠體電解質(zhì),由于膠體電解液粘度大,可能發(fā)生凝膠現(xiàn)象,故對(duì)生產(chǎn)過(guò)程控制要求完全不同于鉛酸電池的生產(chǎn)過(guò)程,工藝更復(fù)雜,技術(shù)難掌握。
其二,膠體電池采用微孔塑料隔板,其要求孔率高、強(qiáng)度好、厚度薄。高質(zhì)量微孔隔板本身的成本較高。對(duì)鉛酸電池而言,其隔板由超細(xì)玻璃纖維制成,其制作過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單,成本較低。
其三,膠體電池一般電解液設(shè)計(jì)余量更大。不但增加硅凝膠材料,所需硫酸電解液量也更多。硫酸電解液和硅膠總重量更重,材料成本更高。故膠體電池總體成本高。
下一篇: 哪種船用蓄電池好?