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    德國陽光蓄電池(膠體)和鉛酸蓄電池區分




    鉛酸蓄電池于1859年由G.Plante初次報導,今后鉛酸蓄電池被普遍利用到汽車、產業后備電源及其他用處。固然一些新范例電池不時開辟,但鉛酸電池仍然是主導種類,至今已有140多年的汗青。跟著閥控式鉛酸電池手藝的開辟,因為這類電池在過充電進程中,正極產生的氧氣在負極活性物資的外表接收、復原,從而削減了水分的散失,完成了免加水的功效(即免保護頤養)。


        
        上世紀的50~60年月,密封鉛酸蓄電池是利用無水硅膠(GEL)作電解液。直至70年月,由玻璃纖維(AGM)隔板加上硫酸液體作電解液構成密封鉛酸蓄電池。固然本錢較低,但整體機能AGM電池不迭GEL電池




    1    AGM電池改良設想與工藝


      
        松下公司搜集了1000多例AGM毛病電池,停止剖解、闡發鉆研,得出很多可用數據,終究取得形成電池劣化的首要身分有:正極板、電解液、寧靜閥及其密封性等為首要影響參數,并證明正極柵板的侵蝕是形成電池壽命好轉的最大影響身分。其首要緣由是:電池以定電壓停止持久浮充時,充電電流將對正極柵板停止氧化侵蝕,使導電局部面積削減或正極柵板耽誤降落了反映物資的緊貼水平(打仗面積削減),形成有用反映物資削減,從而使放電容量降落,直至壽命停止。并針對這一首要身分進一步具體闡發、嘗試、改良,其嘗試成果標明改良正極柵板的侵蝕可大大改良電池好轉,由此明白得出,使電池耽誤壽命的關頭便是進步正極柵板的耐侵蝕性。




    (1)改良正極柵板的侵蝕


      
       為了進步負極接收式的密封鉛酸蓄電池的正極柵板合金的耐侵蝕性,曾對增添砷、銀、錫、鈣等元素的合金停止屢次鉆研。斟酌到“減液”特征、環保題目,和本錢身分、出產效力等身分,終究挑選接納鉛鈣錫合金。


      
       為了到達削減侵蝕,耽誤壽命,對鉛鈣錫三元素合金的固溶邊界和規模停止了充實嘗試評估,松下公司建造利用含有差別錫含量的正極柵板的電池,在加快壽命嘗試的進程中取樣,闡發并測定正極柵板的侵蝕量和耽誤水平,


        因為增添錫元素的含量,使正極柵板的侵蝕削減并且也節制了正極柵板的耽誤。圖2給出各類合金的侵蝕量與耽誤度的干系.


                           


        即便侵蝕量不異,而錫含量較多的合金柵板不易耽誤。


       正極柵板斷面在差別錫合金含量時的侵蝕剖面。
      
        錫含量少就易產生晶間侵蝕,錫含量多能夠或許節制晶間侵蝕,即便不異的侵蝕量也不易形成柵板耽誤。
    綜上所述,增添柵板合金中的錫含量對耐侵蝕有較著成果,以是超長壽命系列電池接納了錫含量為1.6%以上的合金。




    (2)接納超細玻璃纖維隔板的設想


      
        為了節制氧氣的分散,對玻璃纖維隔板的纖維直徑和密度停止了深切切磋鉆研。為了評估隔板中的氣體分散速率,在調劑隔板含水量的同時,按照JISP8117(Guriey Meathod)規范,測定了以300cc氛圍穿透隔板厚度的時候。
                                  
        各類隔板的透氣阻力如圖4所示,
                                     


        隔板A的透氣阻力最高,能夠或許節制浮充電流,出格是在低溫下充電電流較大的地區(即產生氧氣最多的地區),隔板的效應較著地表現出來,是以接納隔板A。但這是在密閉反映、保水性和不產生彈性影響的條件下擬定的規格。




    (3)接納進步負極活性物資密度的設想


      
        節制浮充電流不只對電池壽命特征有主要影響,出格是在大容量的電池及分歧理的太高充電電壓下,是節制電池在低溫下能夠或許產生熱失控景象的主要手藝辦法。
    在浮充充電進程中,電池外部反映以下:




    正極:產生氧化反映,氧氣經由過程隔板分散
    H2O→(1/2)O2+2H++2e
    負極:產生復原反映
    Pb+(1/2)O2→PbO+H2SO4>PbSO4+H2O
    PbSO4+2H++2e→Pb+H2SO4


      
        為了節制浮充充電電流,除接納節制氧氣分散速率的隔板(即接納邃密的玻璃纖維隔板)外,還對復原反映的負極資料配方停止深切的鉆研。活性物資的密度與定電壓充電時的充電電流的干系如圖6所示。
                                    




        進步負極活性物資密度,能夠或許節制浮充充電電流,但該當節制在不使放電機能降落的條件下,挑選了負極活性物資密度靠近4.5g/cm3的配方。




    2    超長壽命AGM電池的特征


      
        松下公司研發的超長壽命(Super Life)LC-QA系列電池規格如表1所示,與凡是壽命LC-X系列電池的形狀尺寸不異,3小時率的放電特征也不異(即堅持大電流放電特征)。可是在高放電率方面進步了放電特征并較著耽誤了電池的利用壽命。
    (1)超長設想壽命 
    超長壽命系列對照通俗壽命系列的加快壽命嘗試成果。


     


        因為接納了耐侵蝕正極柵板合金及負極活性物資專利配方和接納超細的玻璃纖維隔板等諸多改良設想,,超長壽命系列比通俗系列的壽命(加快嘗試)進步了約莫兩倍,即系列電池的設想壽命可達13~15年(25℃)。




    (2)按捺熱失控


      
        傳統的AGM電池,因為設想上的固有錯誤謬誤,比擬GEL(膠體)電池較輕易產生熱失控景象。超長壽命LC-QA系列因為改良負極活性物資的專利配方和接納超細的玻璃纖維隔板的設想,能夠或許節制浮充充電電流,這不只能耽誤電池壽命,并且還能節制電池發燒,大大削減熱失控的能夠或許。


        嘗試成果為:電池的規范充電電壓節制在2.23~2.25V時,能夠或許將熱失控的規模閾值進步約5℃以上。




        (3)過放電后的容量規復


      
        用于告急環境時的備用電源電池,偶然會因為某些緣由,在其深度過放電后,永劫候延續停電而未能處于充電狀況,普通AGM鉛酸蓄電池的放電特征比擬弱,不迭時充電為原狀況時,會較著影響其容量。而超長壽命系列電池因為將正極鈣錫合金量增添,使其具備按捺在過放電中的正極活性物資和柵板之間不產生感化,因此具備過放電后電池容量輕易規復的優勝特征。
                                     


       過放電后即便安排30天,系列電池仍可接管美滿的充電。




    3    AGM電池與GEL電池機能對照


    (1)電解液布局方面
    普通AGM電池:電解液堅持在玻璃纖維隔板(AGM)傍邊;
    優良GEL電池:凝膠體(GEL)電解質和多孔隔板夾雜在一路。


    (2)出產難易水平及價位方面
    普通AGM電池:出產較輕易、價錢較低;
    優良GEL電池:出產難度大、價錢較高。


    (3)電氣機能方面
    普通AGM電池:七大目標傍邊,有4點主要機能不迭優良GEL電池;


       優良GEL電池:七大目標傍邊,有3點非主要機能不迭普通AGM電池。




       (4)Super Life AGM電池與優良GEL電池比擬
    顛末設想工藝改良后的Super Life LC-QA系列電池,已在七大目標中周全跨越優良GEL電池。


       (5)優良GEL電池與普通AGM電池及Super Life電池機能比擬。




       6. 普通的AGM電池與Super Life AGM電池的比擬。



     
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