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 SACREDSUN

 

 

 

膠體閥控密封式鉛酸蓄電池

 

培訓(xùn)手冊(cè)

(Version 3.0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

山東圣陽(yáng)電源股份有限公司

 

 

目    錄

 

1．鉛酸蓄電池的發(fā)展簡(jiǎn)史……………………………………………………………………

2．鉛酸蓄電池的原理簡(jiǎn)介……………………………………………………………………

3．鉛酸蓄電池的特性簡(jiǎn)介……………………………………………………………………

4．閥控密封式鉛酸蓄電池的工藝流程簡(jiǎn)介…………………………………………………

5．閥控密封式鉛酸蓄電池主要標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介……………………………………………………

6．閥控密封式鉛酸蓄電池的主要失效模式簡(jiǎn)介……………………………………………

7．鉛酸蓄電池回收循環(huán)利用簡(jiǎn)介…………………………………………………………

8．閥控密封式鉛酸蓄電池常見問(wèn)題…………………………………………………………

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第一章 鉛酸電池的發(fā)展簡(jiǎn)史

　　電池的誕生，基于人們對(duì)于獲取持續(xù)而穩(wěn)定的電流的需要。不過(guò)，電池的發(fā)明，是來(lái)源于一次青蛙的解剖實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的靈感。1780年的一天，意大利解剖學(xué)家Luigi Galvani(伽伐尼 )在做青蛙解剖時(shí)，兩手分別拿著不同的金屬器械，無(wú)意中同時(shí)碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到電流的刺激，而如果只用一種金屬器械去觸動(dòng)青蛙，就無(wú)此種反應(yīng)。伽伐尼認(rèn)為，出現(xiàn)這種現(xiàn)象是因?yàn)閯?dòng)物軀體內(nèi)部產(chǎn)生的一種電，他稱之為“生物電”。

 

伽伐尼的發(fā)現(xiàn)引起了物理學(xué)家們的極大興趣，他們競(jìng)相重復(fù)伽伐尼的實(shí)驗(yàn)，企圖找到一種產(chǎn)生電流的方法。1799年意大利物理學(xué)家Alessandro Volta（伏特)把一塊鋅板和一塊銀板浸在鹽水里，發(fā)現(xiàn)連接兩塊金屬的導(dǎo)線中有電流通過(guò)。伏特用這種方法成功制成了世界上第一個(gè)電池-“伏特電堆”。這個(gè)“伏特電堆”實(shí)際上就是串聯(lián)的電池組。

　　蓄電池是1859年由法國(guó)科學(xué)家G.Plant（普蘭特）發(fā)明的，至今已有150多年的歷史。鉛酸蓄電池自發(fā)明后，因其價(jià)格低廉、原材料易于獲得，使用上有充分的可靠性，適用于大電流放電及較寬的環(huán)境溫度適用性等優(yōu)點(diǎn)，在化學(xué)電源中一直占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

上述第一個(gè)Plante電池組是由兩塊相疊的鉛薄板組成，用粗布做襯墊，用螺旋線緊緊捆扎在一起，每一薄板上焊一鉛條連接導(dǎo)電，電極總的活化面積達(dá)10平方米，按放電電流來(lái)講，在當(dāng)時(shí)超過(guò)了以往所有的一次電源電池組。

為使鉛酸蓄電池具有更高的比能量、更長(zhǎng)的壽命、更方便地使用，150年來(lái)，鉛酸蓄電池發(fā)展史上里程碑式的重大改進(jìn)如下：

1)、1880年Faure（福爾) 發(fā)明涂膏式電極，采用粉狀鉛粉制造電極，即多孔電極，取代原來(lái)的形成式電極，大大提高了活物質(zhì)比表面積，進(jìn)而提高了電池的比能量；

2）、1881年�？笋R（Faulkma）發(fā)明柵狀板柵，之后Sellon（賽倫）發(fā)明鉛銻合金，在提高板柵比能量的基礎(chǔ)上，大大提高了極板的機(jī)械強(qiáng)度和鑄造工藝性，與福爾涂粉方法結(jié)合，出現(xiàn)了涂膏式極板；

3）、1882年 Gladstone & Tribe 提出著名的“雙硫酸鹽化理論”，從理論上說(shuō)明了鉛酸蓄電池的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程：放電后，在鉛酸蓄電池正負(fù)極上的生成物都是硫酸鉛。

4)、1890 年 Part Woodward發(fā)明管式極板，有效提高了電池的循環(huán)性能和壽命；

5)、1935年 Haring Thomas 發(fā)明鉛-鈣合金板柵，有效提高了負(fù)極板的析氫過(guò)電位，為閥控密封式鉛酸蓄電池的誕生提供了基礎(chǔ)；

6)、1937年 Bode Voss采用編織玻璃絲管作為管式極板的套管。

7)、1957年德國(guó)Sonnenschein(陽(yáng)光)公司將凝膠電解質(zhì)用于鉛酸蓄電池，首創(chuàng)膠體蓄電池；

8)、1969年美國(guó)EC公司采用玻璃纖維隔板、貧液體系，最早商業(yè)化生產(chǎn)小型閥控密封式鉛酸蓄電池，但當(dāng)時(shí)尚未認(rèn)識(shí)到氧再化合原理；

9)、1975年美國(guó)Gates Rubber公司經(jīng)過(guò)多年努力并付出高昂代價(jià)后，獲得了一項(xiàng)閥控密封式鉛酸蓄電池（閥控電池）的專利，宣告閥控電池正式誕生；

10)、1984年閥控電池在美國(guó)和歐洲得到小范圍應(yīng)用；

11)、1987年隨著電信業(yè)的飛速發(fā)展，閥控電池在歐美電信部門得到迅速推廣使用；

12)、1996年閥控電池憑借可信的質(zhì)量、很少的維護(hù)要求，在中國(guó)基本取代傳統(tǒng)的富液電池，在鉛酸蓄電池市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位。

在閥控電池發(fā)展過(guò)程中，初期相比富液電池繁重的日常維護(hù)工作量，制造商作為“免維護(hù)”電池推廣，從而給人們?cè)斐闪艘粋�(gè)錯(cuò)誤的概念是“不需要維護(hù)”，一些不該發(fā)生故障的出現(xiàn)使人們逐步正確認(rèn)識(shí)到閥控電池不是不需要維護(hù)而是維護(hù)量少，現(xiàn)在，為避免誤解人們已經(jīng)不再講“免維護(hù)”了。

 

中國(guó)鉛酸蓄電池行業(yè)的發(fā)展歷經(jīng)技術(shù)引進(jìn)、消化和發(fā)展，目前閥控電池產(chǎn)銷量已占全球市場(chǎng)的30%以上，成為名副其實(shí)的全球鉛酸蓄電池制造基地，在此過(guò)程中鉛酸蓄電池用原材料和制造裝備技術(shù)也得到了同步發(fā)展，現(xiàn)在已大量銷往國(guó)際市場(chǎng)。

1940年上海麟記蓄電池廠制成Manchester(曼徹斯特式)式極板，其構(gòu)造為一塊厚10~12mm的鉛銻合金板，上面排列圓孔，孔中嵌入用純鉛皮卷成的小圓盤，如圖1-4；同時(shí)上海中國(guó)蓄電池廠制成Tudor(條都)式正極板，其構(gòu)造為厚8~16mm的純鉛板，鑄成細(xì)密溝槽，使實(shí)際表面積達(dá)長(zhǎng)L寬×M的9倍。以上兩種形成式正極板均用于修理進(jìn)口的固定用蓄電池，如圖1-5。

 

 

1949年，沈陽(yáng)蓄電池廠制成Tudor式正極板，次年制成蓄電池，1952年正式生產(chǎn)形成式固定用鉛酸蓄電池，負(fù)極板是涂膏式的。1957年淄博蓄電池廠根據(jù)蘇聯(lián)資料制成三套極板模具，分別為12Ah、36Ah和144Ah，與之相應(yīng)的為箱式負(fù)極板（圖1-6），是一種大方格鉛銻合金框，上有多孔鉛皮，以保護(hù)活性物質(zhì)不脫落，該電池壽命可超過(guò)25年。

針對(duì)形成式極板耗鉛多、極板生產(chǎn)工藝很復(fù)雜的問(wèn)題，淄博蓄電池廠隨后又創(chuàng)制了半形成式極板。該極板采用純鉛鑄成密格板柵，板柵實(shí)際面積為長(zhǎng)L寬×M的3倍，填涂一定量的鉛膏，從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)料和簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝的目的。

1960年國(guó)家頒布“固定用鉛蓄電池”電工標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定型號(hào)系列2V36Ah~3600Ah。800Ah及以下的電池采用玻璃槽，800Ah以上則采用鉛襯木槽。極板全為懸掛式，對(duì)極板形式未做規(guī)定而實(shí)際上正極板100%為管狀，負(fù)極板為涂膏式，電池上面只蓋一塊玻璃，故通常稱之為開口式（圖1-7）。開口式鉛蓄電池作為主流產(chǎn)品達(dá)15年之久，到1975年才被取代，巔峰時(shí)年產(chǎn)量達(dá)20萬(wàn)KVAh。

鑒于開口式蓄電池的一些缺點(diǎn)，如體積重量較大、耗料多，需散體現(xiàn)場(chǎng)安裝、不方便，充電時(shí)溢出酸霧和易燃?xì)錃�，電池室防酸和通風(fēng)要求很高等，從1964年起以沈陽(yáng)蓄電池廠為龍頭，組織力量追趕國(guó)際技術(shù)水平設(shè)計(jì)、開發(fā)了GF型防酸隔爆型固定用鉛蓄電池，全系列由50Ah~3000Ah，1974年起逐漸取代開口式電池，在固定用領(lǐng)域居統(tǒng)治地位達(dá)20年之久，全盛時(shí)年產(chǎn)達(dá)30萬(wàn)KVAh。

期間借鑒潛艇電池消氫用鈀珠的基礎(chǔ)上，淄博、沈陽(yáng)和重慶三家蓄電池廠分別研制成了消氫帽（圖1-8），它比防酸帽更能抑制充電時(shí)產(chǎn)生的酸霧，又能使氫氧化合成水回到蓄電池中，從而大大延長(zhǎng)了補(bǔ)水周期，故配有消氫帽的防酸隔爆電池曾倍成為密封式電池。1987年前后，在科研機(jī)構(gòu)跟蹤、研究國(guó)際技術(shù)發(fā)展和企業(yè)引進(jìn)技術(shù)裝備消化吸收的基礎(chǔ)上，閥控電池生產(chǎn)從應(yīng)用于計(jì)算機(jī)和應(yīng)急燈的小規(guī)格開始，不久即進(jìn)入固定用領(lǐng)域。1990年左右國(guó)內(nèi)最早研制生產(chǎn)閥控電池的深圳華達(dá)、江蘇雙登、山東圣陽(yáng)、重慶萬(wàn)里等企業(yè)登上歷史舞臺(tái)。其后1995年左右哈爾濱光宇、杭州南都等企業(yè)也加入其中，隨著中國(guó)通信行業(yè)的迅猛發(fā)展，上述國(guó)內(nèi)閥控電池知名企業(yè)把閥控電池的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)水平推升到了和國(guó)際先進(jìn)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的平臺(tái)。

另外，以深圳雄韜為代表的出口導(dǎo)向型企業(yè)，針對(duì)國(guó)際市場(chǎng)需求多樣的特點(diǎn)，細(xì)分閥控電池制造為極板制造和電池制造，從而培植了以福建為首的極板制造基地和以深圳為首的中小規(guī)格閥控電池制造基地，為推動(dòng)中國(guó)步入全球閥控電池制造大國(guó)做出了積極貢獻(xiàn)。

再有，以浙江天能為代表的電動(dòng)助力車閥控電池企業(yè)，順應(yīng)環(huán)境保護(hù)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，借鑒細(xì)分專業(yè)制造的模式，支持了國(guó)內(nèi)電動(dòng)車市場(chǎng)的迅猛發(fā)展，目前該市場(chǎng)閥控電池保有容量超過(guò)2500萬(wàn)KVAh,創(chuàng)造了一個(gè)全球最大的電動(dòng)助力車閥控電池市場(chǎng)。

 

 

第二章鉛酸蓄電池原理簡(jiǎn)介

鉛酸蓄電池的電化學(xué)反應(yīng)原理就是充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能在電池內(nèi)儲(chǔ)存起來(lái)，放電時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能供給外系統(tǒng)。其充電和放電過(guò)程是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)完成的，因正、負(fù)極放電后的產(chǎn)物都是硫酸鉛鹽，一般稱鉛酸電池電化學(xué)反應(yīng)遵循“雙硫酸鹽化理論”。電化學(xué)反應(yīng)式如下：

 

從上面反應(yīng)式可看出，鉛酸蓄電池在充電過(guò)程中存在水分解反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，正負(fù)極充電過(guò)程中析出氣體不同步，當(dāng)正極充電到70%時(shí)，開始析出氧氣，負(fù)極充電到90%時(shí)開始析出氫氣，由于氫氣和氧氣的析出，如果反應(yīng)產(chǎn)生的氣體不能重新復(fù)合回用，電池就會(huì)失水干涸。在充電狀態(tài)下以往的鉛酸蓄電池由于不能進(jìn)行氣體的再?gòu)?fù)合，造成水損耗，因此需要經(jīng)常加酸、加水調(diào)整電解液密度進(jìn)行維護(hù)，而閥控密封式鉛酸蓄電池，英文名稱為“Valve-Regulated Lead  Acid  Battery”（簡(jiǎn)稱“VRLA”電池），因采取內(nèi)部氧再化合技術(shù)實(shí)現(xiàn)了氧循環(huán)，避免了水損耗，所以在壽命期內(nèi)不需要進(jìn)行加酸或加水維護(hù)，如圖2-1。

 

閥控電池（圖2-2）的基本特點(diǎn)是使用期間不用加酸加水維護(hù)，電池為密封結(jié)構(gòu)，不漏酸，可任意位置使用（垂直倒立使用應(yīng)禁止），使用過(guò)程中無(wú)酸霧析出，電池壽命長(zhǎng)，自放電率低等。

采用膠體技術(shù)的閥控電池，其正極產(chǎn)生的氧氣通過(guò)膠體電解質(zhì)內(nèi)部的微小裂紋到達(dá)負(fù)極實(shí)現(xiàn)再化合。膠體的裂紋是膠體形成時(shí)和使用過(guò)程中收縮產(chǎn)生的。膠體電池使用初期，由于膠體的裂紋較少，氧的復(fù)合效率較低，隨著電池的使用，膠體內(nèi)裂紋增加，氧的復(fù)合效率提高。膠體電池的氧復(fù)合原理如圖2-3。

 

 

 

因?yàn)锳GM電池和膠體電池來(lái)說(shuō)，膠體電池的孔結(jié)構(gòu)要比AGM的小100倍，如圖2-410列出了AGM超細(xì)玻璃纖維隔板、納米二氧化硅凝膠和正負(fù)極活性物質(zhì)的孔徑分布對(duì)比。

 

 

 

從上圖可見，孔徑1μm以下的孔因?yàn)槊��?xì)管力大是完全飽和的孔，只能傳輸離子不能作為氧氣通道，而孔徑1~10μm的孔因?yàn)槊��?xì)管力較弱可以作為氧氣通道但膠體電池此孔徑段的孔較少，所以氧通道主要依靠裂紋提供。

采用水玻璃、氣相法二氧化硅和納米膠體二氧化硅這三種不同的材料都可用來(lái)制備膠體電池。但水玻璃能快速產(chǎn)生聚合枝狀結(jié)構(gòu)，因其具有強(qiáng)堿性，會(huì)使得液體從膠體中分離出來(lái)，同時(shí)它的雜質(zhì)含量也較高(例如鐵離子和氯離子)，故相比較氣相法二氧化硅所得到的凝膠使用更廣泛，因其桿狀的結(jié)構(gòu)它比納米膠體硅有更高的初始粘度，如圖2-5是氣相二氧化硅的制造示意圖、圖2-6是氣相二氧化硅粉末圖片，圖2-7是氣相二氧化硅的凝膠結(jié)構(gòu)示意圖。

膠體電池用隔板，具有高孔率、低酸置換率、低電阻和合理孔徑分布的隔板，在避免電池枝晶短路的同時(shí)可降低電池內(nèi)阻，顯著提高電池循環(huán)性能，圖2-8是有代表性的幾類隔板的性能比較，圖2-9是幾類隔板的SEM圖片對(duì)比，從中可以看出不同廠家、材料和工藝的隔板之間性能存在較大的差異，故對(duì)電池的性能也存在較大的影響，如圖2-10是采用130Ah的對(duì)比膠體電池在47℃下、C5 80% DOD循環(huán)放電次數(shù)的對(duì)比。

 

性質(zhì)	微孔 PVC/Silica				橡膠	Rubber	酚醛 樹脂	PE/  橡膠	AGM
	棱紋型Amer-Sil	棱紋型Amersorb	瓦楞型Amer-Sil	瓦楞型
				Amersorb
厚度 (mm)	2	2	2	2.1	2	2	2	1.85	2.0 @ 20 kPa
基底厚度 (mm)	0.5	0.57	0.57	0.42	0.5	0.57	0.55	0.5	2
孔率  (%)	68	76.9	73.9	82.4	55	53	68	45	92 - 95
孔徑 (mm)	0.05	0.05	0.05	0.05		0.05	0.05	0.05
最小									3.0
平均	1	1-5	1-3	1-7	0.10	0.17	0.50	0.09	10.0
最大									30.0
電阻  (mW.cm2)	130	89	80	35	200	300	110	400	80
酸置換 (ml/m2)	300	207	180	140	300	450	220	> 400	-
濕度(s)	2	1	2	1	5000	15	200	> 1200	1

圖2-8 代表性隔板性能比較

 

實(shí)際應(yīng)用中閥控電池采用負(fù)極活性物質(zhì)過(guò)量設(shè)計(jì)，以便在電池充電后期，正極活性物質(zhì)完全轉(zhuǎn)變?yōu)槎�氧化鉛，負(fù)極板活物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楹＞d狀鉛的過(guò)程還未結(jié)束，這樣，充電后期當(dāng)正極開始產(chǎn)生氧氣時(shí)，負(fù)極板還未達(dá)到完全充電狀態(tài)，正極產(chǎn)生的氧氣，通過(guò)隔板孔隙，到達(dá)負(fù)極板，在負(fù)極表面與負(fù)極活物質(zhì)和電解液進(jìn)行反應(yīng)，使負(fù)極板處于去極化狀態(tài)，抑制了氫氣的產(chǎn)生，因?yàn)闅錃馐遣豢稍倩�合的，一旦產(chǎn)生氫氣將意味著不可逆的、一定量的水損耗。

電池實(shí)現(xiàn)密封的電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理如下：

——正極板的反應(yīng)（產(chǎn)生氧氣）①

2H2O     O2+4H++4e①              

        通過(guò)隔板移向負(fù)極板表面

——負(fù)極板的反應(yīng)

2Pb+O2       2PbO ②

2PbO+2H2SO4    2PbSO4+2H2O ③

2PbSO4+4H++4e    2Pb+2H2SO4 ④

負(fù)極板的總反應(yīng)為：O2+4H++4e    2H2O ⑤

⑤又返回至①,如此循環(huán)往復(fù)�？傊�，充電過(guò)程中產(chǎn)生的氧氣能夠迅速與負(fù)極板上的活性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)變成水，沒(méi)有氣體逸出，結(jié)果沒(méi)有水的損耗，電池可以實(shí)現(xiàn)密封�？梢钥闯�，在閥控式鉛酸蓄電池中，負(fù)極起著雙重作用，即在充電末期或過(guò)充電時(shí)，一方面極板中的海綿狀鉛與正極產(chǎn)生的O2反應(yīng)而被氧化成一氧化鉛，另一方面是極板中的硫酸鉛又要接受外電路傳輸來(lái)的電子進(jìn)行還原反應(yīng)，由硫酸鉛變成海綿狀鉛。

對(duì)于氧再化合效率，AGM電池具有良好的密封反應(yīng)效率，在貧液狀態(tài)下氧再化合效率可達(dá)99%以上，而富液式電池幾乎不建立氧再化合反應(yīng)，其密封反應(yīng)效率幾乎為零。在電池蓋子上設(shè)有單向排氣閥，亦稱安全閥（圖2-5）。該閥的作用是當(dāng)電池內(nèi)部氣體量超過(guò)一定值（通常用氣壓值表示），即當(dāng)電池內(nèi)部氣壓升高到一定值時(shí)，排氣閥自動(dòng)打開，排出氣體；待電池內(nèi)部壓力降低到安全壓力后，閥門自動(dòng)關(guān)閉，可使蓄電池內(nèi)部保持一定的內(nèi)壓，并可防止空氣或異物進(jìn)入電池內(nèi)部。

膠體電池的主要優(yōu)點(diǎn)：

1）采用高純度原材料，電池的自放電低，月自放電率<2%；

2）過(guò)量電解液設(shè)計(jì)，凝膠狀電解質(zhì)充滿電池殼體型腔，散熱好不易發(fā)生熱失控；

3）充電接受能力高，再充電節(jié)能省時(shí)；

4）電解液密度低，浮充壽命長(zhǎng)；

5）沒(méi)有電解液分層，可以做成高式電池；循環(huán)壽命優(yōu)越，在標(biāo)準(zhǔn)使用條件下，2V系列25%DOD循環(huán)3500次；12V系列25%DOD循環(huán)2950次；

6）抗深放電性能良好，100％放電后仍可繼續(xù)接在負(fù)載上，四周后再充電可恢復(fù)原容量；

7）工作溫度范圍寬，在-20℃～55℃范圍內(nèi)可正常工作。

膠體電池的缺點(diǎn)主要是：

1）成本相比AGM高；

2）內(nèi)阻相比AGM稍高，大電流放電性能稍差；低溫容量性能差。

 

 

第三章         閥控密封式鉛酸蓄電池的特性簡(jiǎn)介

3.1 性能參數(shù)

3.1.1開路電壓與工作電壓

3.1.1.1開路電壓

在開路狀態(tài)下電池兩端子間的電壓稱為開路電壓。電池的開路電壓等于電池正極的電極電勢(shì)與負(fù)極的電極電勢(shì)之差。

3.1.1.2工作電壓

工作電壓指電池接通負(fù)載后在放電過(guò)程中顯示的電壓，又稱放電電壓，在電池放電初始的工作電壓稱為初始電壓。

電池在接通負(fù)載后，由于歐姆電阻和極化過(guò)電位的存在，電池的工作電壓低于開路電壓，且逐漸降低。

3.1.2容量

電池在一定放電條件下所能給出的電量稱為電池的容量，用符號(hào)“C“表示。電池容量常用的單位為安培小時(shí)，簡(jiǎn)稱安時(shí)（Ah）；或毫安培小時(shí)，簡(jiǎn)稱毫安時(shí)（mAh）。

電池的容量可以分為理論容量、額定容量、實(shí)際容量。

理論容量是把活性物質(zhì)的質(zhì)量按法拉第定律計(jì)算而得的理論值，用于電池設(shè)計(jì)。

實(shí)際容量是指電池在一定條件下所能輸出的實(shí)際電量。它等于放電電流與放電時(shí)間的乘積，單位為Ah，其值小于理論容量。

額定容量，是按國(guó)家或有關(guān)部門頒布的標(biāo)準(zhǔn)，保證電池在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的放電條件下應(yīng)該放出的最低限度的容量。不同用途的電池,額定容量規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)不同,工業(yè)電池一般以10、8小時(shí)率容量作為額定容量,中小型密封電池以20小時(shí)率容量作為額定容量,電動(dòng)助力車電池則以2小時(shí)率容量作為額定容量，鐵路機(jī)車電池以5小時(shí)容量作為額定容量.

3.1.3內(nèi)阻

電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，極化內(nèi)阻又包括電化學(xué)極化內(nèi)阻與濃差極化內(nèi)阻。內(nèi)阻的存在，使電池放電時(shí)的端電壓低于電池開路電壓，充電時(shí)端電壓高于電池開路電壓。電池的內(nèi)阻不是常數(shù)，在充放電過(guò)程中隨時(shí)間不斷變化，因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)的組成、電解液濃度不斷地改變。電池的內(nèi)阻在電池滿荷電狀態(tài)時(shí)最低，放電過(guò)程中逐漸增高，放電結(jié)束時(shí)最高；新電池的內(nèi)阻低于同樣荷電狀態(tài)舊電池的內(nèi)阻。

3.1.4能量

電池的能量是指在一定放電制度下，蓄電池所能給出的電能，通常用瓦時(shí)（Wh）表示。

常用比能量來(lái)比較不同的電池系統(tǒng)。比能量是指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出的電能，單位分別是Wh/kg或Wh/L。

3.1.5功率與比功率

電池的功率是指電池在一定放電制度下，在單位時(shí)間內(nèi)所給出能量的大小，單位為W（瓦）或kW（千瓦）。單位質(zhì)量電池所能給出的功率稱為比功率，單位為W/kg或kW/kg。

3.1.6電池的使用壽命

在規(guī)定的使用條件下，電池的有效使用期限稱為該電池的使用壽命。蓄電池因發(fā)生內(nèi)部短路、損壞而不能使用，以及容量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求的最低容量時(shí)導(dǎo)致電池使用失效，這時(shí)電池的使用壽命終止。不同的電池，規(guī)定失效的最低容量不同。

3.2 充放電特性

鉛酸蓄電池以一定的電流充、放電時(shí)，其端電壓的變化，如圖3-1。

3.2.1放電中電壓的變化

電池在放電之前活性物質(zhì)微孔中的硫酸濃度與極板外主體溶液濃度相同，電池的開路電壓與此濃度相對(duì)應(yīng)。放電一開始，活性物質(zhì)表面處（包括孔內(nèi)表面）的硫酸被消耗，酸濃度立即下降，而硫酸由主體溶液向電極表面的擴(kuò)散是緩慢過(guò)程，不能立即補(bǔ)償所消耗的硫酸，故活性物質(zhì)表面處的硫酸濃度繼續(xù)下降，而決定電極電勢(shì)數(shù)值的正是活性物質(zhì)表面處的硫酸濃度，結(jié)果導(dǎo)致電池端電壓明顯下降，見曲線OE段。

隨著活性物質(zhì)表面處硫酸濃度的繼續(xù)下降，與主體溶液之間的濃度差加大，促進(jìn)了硫酸向電極表面的擴(kuò)散過(guò)程，于是活性物質(zhì)表面和微孔內(nèi)的硫酸得到補(bǔ)充。在一定的電流放電時(shí)，在某一段時(shí)間內(nèi)，單位時(shí)間內(nèi)消耗的硫酸量大部分可由擴(kuò)散的硫酸予以補(bǔ)充，所以活性物質(zhì)表面處的硫酸濃度變化緩慢，電池端電壓比較穩(wěn)定。但是由于硫酸被消耗，整體的硫酸濃度下降，又由于放電過(guò)程中活性物質(zhì)的消耗，其作用面積不斷減少，真實(shí)電流密度不斷增加，過(guò)電位也不斷加大，故放電電壓隨著時(shí)間還是緩慢地下降，見曲線EFG段。

隨著放電繼續(xù)進(jìn)行，正、負(fù)極活性物質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U，并向活性物質(zhì)深處擴(kuò)展。硫酸

鉛的生成使活性物質(zhì)的孔隙率降低，加劇了硫酸向微孔內(nèi)部擴(kuò)散的困難，硫酸鉛的導(dǎo)電性不良，電池內(nèi)阻增加，這些原因最后導(dǎo)致在放電曲線的G點(diǎn)后，電池端電壓急劇下降，達(dá)到所規(guī)定的放電終止電壓。

3.2.2充電中的電壓變化

充電開始時(shí)，由于硫酸鉛轉(zhuǎn)化為二氧化鉛和鉛，有硫酸生成，因而活性物質(zhì)表面硫酸濃度迅速增大，電池端電壓沿著OA急劇上升。當(dāng)達(dá)到A點(diǎn)后，由于擴(kuò)散，活性物質(zhì)表面及微孔內(nèi)的硫酸濃度不再急劇上升，端電壓的上升就較為緩慢（ABC）。這樣活性物質(zhì)逐漸從硫酸鉛轉(zhuǎn)化為二氧化鉛和鉛，活性物質(zhì)的孔隙也逐漸擴(kuò)大，孔隙率增加。隨著充電的進(jìn)行，逐漸接近電化學(xué)反應(yīng)的終點(diǎn)，即充電曲線的C點(diǎn)。當(dāng)極板上所存硫酸鉛不多，通過(guò)硫酸鉛的溶解提供電化學(xué)氧化和還原所需的Pb2+極度缺乏時(shí)，反應(yīng)的難度增加，當(dāng)這種難度相當(dāng)于水分解的難度時(shí)，即在充入電量70%時(shí)正極開始析氧，即副反應(yīng)

2H2O    O2+4H++4e

充電曲線上端電壓明顯增加。當(dāng)充入電量達(dá)90%以后，負(fù)極上的副反應(yīng)，即析氫過(guò)程發(fā)生，這是電池的端電壓達(dá)到D點(diǎn)，兩極上大量析出氣體，進(jìn)行水的電解過(guò)程，端電壓又達(dá)到一個(gè)新的穩(wěn)定值，其數(shù)值取決于氫和氧的過(guò)電位，正常情況下該恒定值約為2.6V/Cell。

3.3 影響容量的因素

3.3.1放電率對(duì)電池容量的影響

鉛蓄電池容量隨放電倍率增大而降低，在談到容量時(shí)，必須指明放電的時(shí)率或倍率。電池容量隨放電時(shí)率或倍率不同而不同。

3.3.1.1容量與放電時(shí)率的關(guān)系

對(duì)于一給定電池，在不同時(shí)率下放電，將有不同容量，下表示例為圣陽(yáng)GFM-1000電池在常溫下不同放電時(shí)率放電時(shí)的容量。

放電率（hr）	1	2	3	4	5	8	10	12	20
容量（Ah）	550	700	780	840	880	990	1050	1100	1200

3.3.1.2高倍率放電時(shí)容量下降的原因

放電倍率越高，放電電流密度越大，電流在電極上分布越不均勻，電流優(yōu)先分布在離主體電解液最近的表面和極板上半部分，從而在電極的最外表面和極板上半部分優(yōu)先生成致密的PbSO4，于是放電產(chǎn)物硫酸鉛堵塞多孔電極的孔口，電解液則不能充分供應(yīng)電極內(nèi)部反應(yīng)的需要，電極內(nèi)部物質(zhì)不能得到充分利用，因而高倍率放電時(shí)的容量低于低倍率放電時(shí)的容量。放電倍率越高，放電電流密度越大，電池實(shí)際放電容量低于額定容量的程度越大。

3.3.1.3放電電流與電極作用深度關(guān)系

在大電流放電時(shí)，活性物質(zhì)沿厚度方向的作用深度有限，電流越大其作用深度越小，活性物質(zhì)被利用的程度越低，電池給出的容量也就越小。電極在低電流密度下放電，i≤100mA/dm2時(shí)，活性物質(zhì)的作用深度為3—5mm，這時(shí)多孔電極內(nèi)部表面可充分利用。而當(dāng)電極在高電流密度下放電，i≥200mA/dm2時(shí)，活性物質(zhì)的作用深度急劇下降，約為0.12mm,活性物質(zhì)深處很少利用，這時(shí)擴(kuò)散已成為限制容量的決定因素。

在大電流放電時(shí)，由于極化和內(nèi)阻的存在，電池的端電壓低，電壓降損失增加，使電池端電壓下降快，也影響容量。

3.3.2溫度對(duì)電池容量的影響

環(huán)境溫度對(duì)電池的容量影響較大，隨著環(huán)境溫度的降低,電池的容量減小。環(huán)境溫度變化1℃時(shí)的電池容量變化稱為容量的溫度系數(shù)。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，如環(huán)境溫度不是25℃，則需將實(shí)測(cè)容量按以下公式換算成25℃基準(zhǔn)溫度時(shí)的實(shí)際容量Ce，其值應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。

                 Ct

          Ce=

                 1+K（t-25℃）

公式中：t是放電時(shí)的環(huán)境溫度

        K是溫度系數(shù)，10hr的容量實(shí)驗(yàn)時(shí)K=0.006/℃，3hr的容量實(shí)驗(yàn)時(shí)K=0.008/℃，1 hr的容量實(shí)驗(yàn)時(shí)K=0.01/℃

3.3.3閥控密封式鉛酸蓄電池容量的計(jì)算

    閥控式鉛酸蓄電池的實(shí)際容量與放電制度（放電率、溫度、終止電壓）和電池的結(jié)構(gòu)有關(guān)。如果電池是以恒定電流放電，放電至規(guī)定的終止電壓，電池的實(shí)際容量Ct=放電電流I×放電時(shí)間t，單位是Ah。

3.4 自放電特性

3.4.1自放電的原因

電池的自放電是指電池內(nèi)部電能自動(dòng)消耗的一種現(xiàn)象，電池的自放電是不可完全避免的。

自放電通常主要在負(fù)極，因?yàn)樨?fù)極活性物質(zhì)為較活潑的海綿狀鉛電極，在電解液中其電勢(shì)比氫負(fù)，可發(fā)生置換反應(yīng)。若在電極中存在著析氫過(guò)電位低的金屬雜質(zhì)，這些雜質(zhì)和負(fù)極活性物質(zhì)能形成腐蝕微電池，結(jié)果負(fù)極金屬自溶解，并伴有氫氣析出，從而容量減少。在電解液中雜質(zhì)起著同樣的有害作用。一般正極的自放電不大。正極為強(qiáng)氧化劑，若在電解液中或隔膜上存在易于被氧化的雜質(zhì)，也會(huì)引起正極活性物質(zhì)的還原，從而減少容量。

3.4.2自放電率

自放電率用電池在一定的儲(chǔ)存期間，單位時(shí)間內(nèi)電池容量降低的百分?jǐn)?shù)表示。

         Ca-Cb

放電率=          ×100%                                    

         Ca×T

式中Ca—電池存貯前的容量（Ah）

    Cb—電池存貯后的容量

    T—電池貯存的時(shí)間，常用天、月計(jì)算。

3.4.3正極的自放電

    正極的自放電是由于在放置期間，正極活性物質(zhì)發(fā)生分解，形成硫酸鉛并伴隨著氧氣析出，發(fā)生下面一對(duì)共軛反應(yīng)：

PbO2+H2SO4+2H++2e       PbSO4+2H2O ①

H2O        1/2O2+2H++2e          ②                 

總反應(yīng)：

PbO2+H2SO4         PbSO4+H2O+1/2O2  ③            

同時(shí)正極的自放電也有可能由下述幾種局部電池形成引起：

①5PbO2+2Sb+6H2SO4   （Sb2）2SO4+5PbSO4+6H2O

②PbO2+Pb（板柵）+2H2SO4        2PbSO4+2H2O

③ 濃差電池,在電極的上端和下端，以及電極的孔隙和電極的表面處酸的濃度不同，因而電極內(nèi)外和上下形成了濃差電池。處在較稀硫酸區(qū)域的二氧化鉛為負(fù)極，進(jìn)行氧化過(guò)程而析出氧氣；處在較濃硫酸區(qū)域的二氧化鉛為正極，進(jìn)行還原過(guò)程，二氧化鉛還原為硫酸鉛。這種濃差電池在充電終了的正極和放電終了的正極都可形成，因此都有氧析出。但是在電解液濃度趨于均勻后，濃差消失，由此引起的自放電也就停止了。

正極自放電的速度受板柵合金組成和電解液濃度的影響，對(duì)應(yīng)于硫酸濃度出現(xiàn)不同的極大值。

3.4.4 負(fù)極的自放電

蓄電池在開路狀態(tài)下，鉛的自溶解導(dǎo)致容量損失，與鉛溶解的共軛反應(yīng)通常是溶液中H＋的還原過(guò)程，即

Pb+H2SO4        PbSO4+H2       ①

該過(guò)程的速度與硫酸的濃度、貯存溫度、所含雜質(zhì)和膨脹劑的類型有關(guān)。

溶解于硫酸中的氧也可以發(fā)生鉛自溶的共軛反應(yīng)，即

Pb+1/2O2+H2SO4        PbSO4+H2O ②

該過(guò)程受限于氧的溶解與擴(kuò)散，在電池中一般以式①為主。

雜質(zhì)對(duì)于鉛自溶的共軛反應(yīng)——析氫有很大影響，一般氫在鉛上析出的過(guò)電位很高，在式①中鉛的自溶速度完全受析氫過(guò)程控制，析氫過(guò)電位大小起著決定性作用。當(dāng)雜質(zhì)沉積在鉛電極表面上，與鉛組成微電池，在這個(gè)短路電池中鉛進(jìn)行溶解，而比氫過(guò)電位小的雜質(zhì)析出，因而加速自放電。

第四章         閥控閥控密封式鉛酸蓄電池工藝流程簡(jiǎn)介

 

極板生產(chǎn)流程圖

電池裝配流程圖

電池化成和包裝流程圖

 

第五章         閥控密封式鉛酸蓄電池主要執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介

 

圣陽(yáng)公司執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)如下：

序號(hào)	標(biāo)準(zhǔn)類型	標(biāo)準(zhǔn)名稱	編號(hào)	適用范圍
1	企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)	中小型閥控密封式鉛酸蓄電池	Q/QDU001—2008	中小型閥控密封式鉛酸蓄電池
2	企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)	固定型閥控密封式鉛酸蓄電池	Q/QDU002—2008	固定型閥控密封式鉛酸蓄電池
3	企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)	閥控密封式鉛酸蓄電池配套電池柜、電池架	Q/QDU003-2006	閥控密封式鉛酸蓄電池配套電池柜、電池架
4	企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)	電動(dòng)車用閥控密封式鉛酸蓄電池	Q/QDU004-2006	電動(dòng)車用閥控密封式鉛酸蓄電池
5	企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)	狹長(zhǎng)型前置端子閥控密封式鉛酸蓄電池	Q/QDU006-2008	狹長(zhǎng)型前置端子閥控密封式鉛酸蓄電池
6	企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)	閥控密封膠體蓄電池	Q/QDU005-2008	閥控密封膠體蓄電池
7	國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)	固定型閥控密封式鉛酸蓄電池	GB/T19638.2—2005	固定型閥控密封式鉛酸蓄電池
8	國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)	小型閥控密封式鉛酸蓄電池技術(shù)條件	GB/T19639.1—2005	小型閥控密封式鉛酸蓄電池
9	國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)	牽引用鉛酸蓄電池 第一部分 技術(shù)條件	GB/T 7403.1---2008	牽引用鉛酸蓄電池
10	國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)	牽引用蓄鉛酸電池第二部分 產(chǎn)品品種和規(guī)格	GB/T 7403.2---2008	牽引用蓄鉛酸電池
11	國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)	儲(chǔ)能用鉛酸蓄電池	GB/T22473-2008	太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及其他可再生能源的儲(chǔ)能用鉛酸蓄電池
12	行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)	通信電源用閥控密封式鉛酸蓄電池	YD/T799—2002	通信電源用閥控密封式鉛酸蓄電池
13	行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)	閥控密封式鉛酸蓄電池定貨技術(shù)條件	DL/T637—1997	閥控密封式鉛酸蓄電池
14	行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)	電力助力車用閥控密封式鉛酸蓄電池	JB/T 10262-2001	電力助力車用閥控密封式鉛酸蓄電池
15	行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)	通信用閥控式密封膠體蓄電池	YD/T 1360-2005	通信用閥控式密封膠體蓄電池
16	IEC標(biāo)準(zhǔn)	閥控電池實(shí)驗(yàn)方法	IEC 60896.21-2004	閥控電池
17	IEC標(biāo)準(zhǔn)	閥控電池一般要求	IEC 60896.22-2004	閥控電池
18	IEC標(biāo)準(zhǔn)	固定型鉛酸蓄電池—第二部分：閥控式技術(shù)要求和試驗(yàn)方法	IEC 60896.2	固定型鉛酸蓄電池
19	IEC標(biāo)準(zhǔn)	太陽(yáng)能光伏能量系統(tǒng)用蓄電池和蓄電池組  一般要求和測(cè)試試方法	IEC 61427  2005-05	太陽(yáng)能光伏能量系統(tǒng)用蓄電池和蓄電池組
20	德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)	采用板柵極板和不流動(dòng)電解液的免維護(hù)密封鉛蓄的試驗(yàn)方法	DIN43539-T5	采用板柵極板和不流動(dòng)電解液的免維護(hù)密封鉛蓄
21	英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)	固定型鉛酸蓄電池和電池組（第四部分閥控系列的分類規(guī)范）	BS6290 part4:1997	固定型鉛酸蓄電池和電池組
22	日本標(biāo)準(zhǔn)	小密電池標(biāo)準(zhǔn)（第一部）	JIS C 8702-1 1998	小密電池標(biāo)準(zhǔn)
23	日本標(biāo)準(zhǔn)	小密電池標(biāo)準(zhǔn)（第二部）	JIS C 8702-2 1998	小密電池標(biāo)準(zhǔn)
24	日本標(biāo)準(zhǔn)	小密電池標(biāo)準(zhǔn)（第三部）	JIS C 8702-3 1998	小密電池標(biāo)準(zhǔn)
25	日本標(biāo)準(zhǔn)	固定型蓄電池標(biāo)準(zhǔn)	JIS C 8704-2 1999	固定型蓄電池標(biāo)準(zhǔn)

 

第六章  閥控密封式鉛酸蓄電池的主要失效模式簡(jiǎn)介

6.1電解液干涸

電解液也是膠體電池最常見的實(shí)效模式。從閥控密封式鉛酸蓄電池中排出氫氣、氧氣、水蒸氣、酸霧，都是電池失水的方式和干涸的原因，如圖6-1。干涸造成電池失效這一因素是閥控密封式鉛酸蓄電池所特有的。失水的原因有：①氣體再化合的效率低；②從電池殼體中滲出水；③板柵腐蝕消耗水；④自放電損失水 ；⑤安全閥開啟失水等。

 

 

6.1.1氣體再化合效率

氣體再化合效率與選擇浮充電壓關(guān)系很大。電壓選擇過(guò)低，雖然氧氣析出少，氣體復(fù)合效率高，但個(gè)別電池會(huì)由于長(zhǎng)期充電不足造成負(fù)極板硫酸鹽化而失效，使電池壽命縮短。浮充電壓選擇過(guò)高，氣體析出量增加，氣體再化合效率低，雖避免了負(fù)極失效，但安全閥頻繁開啟，失水多，正極板柵腐蝕加快，影響電池壽命。

膠體電池充電接收效率高，因此，用戶要嚴(yán)格按照電池生產(chǎn)廠家的要求設(shè)置充電參數(shù)：電壓、電流、時(shí)間等，切忌過(guò)充電導(dǎo)致電池失水嚴(yán)重。

6.1.2從殼體材料滲透水分

    各種電池殼體材料的有關(guān)性能見下表。從表中數(shù)據(jù)看出，ABS材料的水蒸氣滲透率較大，但強(qiáng)度好。電池殼體的滲透率，除取決于殼體材料種類、性質(zhì)外，還與其壁厚、殼體內(nèi)外間氣壓有關(guān)。

 

性能                 數(shù)值 材料	水蒸氣相對(duì) 滲透率 （g水蒸汽/年）	氧相對(duì) 滲透率 （g水蒸汽/年）	機(jī)械強(qiáng)度 拉伸強(qiáng)度     缺口沖擊強(qiáng)度 （Mpa）       （KJ?m2）
ABS	488.1	14.49	21~63	6.0~53
PP	22.97	22.12	30~40	2.2~6.4
PVC	4.22	4.41	35~55	22~108

 

    注:計(jì)算表中數(shù)據(jù)時(shí)假定樣片面積A=1m2,t=1年,d=1mm,△PPMAX=50KPa, △PPMIN=3.533KPa.但各廠家生產(chǎn)的電池,因各方面的設(shè)計(jì)參數(shù)不一樣,實(shí)際的數(shù)據(jù)也略有不同。

6.1.3板柵腐蝕

    板柵腐蝕也會(huì)造成水分的消耗，其反應(yīng)為：

        Pb+2H2O       PbO2+4H++4e

6.1.4自放電

正極自放電析出的氧氣可以在負(fù)極再化合而不至于失水，但負(fù)極析出的氫不能在正極復(fù)合，會(huì)在電池內(nèi)累積，從安全閥排出而失水，尤其是電池在較高溫度下貯存時(shí)，自放電加速。

6.1.5浮充電壓設(shè)置不當(dāng)

    閥控密封式鉛蓄電池一般都是處于浮充狀態(tài)下工作的，浮充電壓選擇是否妥當(dāng)對(duì)電池壽命影響極大。浮充電壓選的偏高或電池溫度升高時(shí)，若不能及時(shí)將浮充電壓適當(dāng)調(diào)整降低，就會(huì)加速電池失水。當(dāng)然浮充電壓地存在的潛在危害是充電不足。

6.1.6安全閥非正常開啟失水

這是造成充電產(chǎn)生的氧逸出電池的重要原因。尤其是在均衡充電或補(bǔ)充充電時(shí)，由于充電電壓提高了，析氧量就增大，電池內(nèi)部壓力增大，一部分氧來(lái)不及復(fù)合就沖出單向閥外逃。為此，在電池外殼強(qiáng)度允許的條件下，盡量提高單向閥的開啟壓力。在正常運(yùn)行情況下（環(huán)境溫度、參數(shù)設(shè)置等符合標(biāo)準(zhǔn)要求），安全閥是不會(huì)開啟失水的。但是在大電流、高電壓、安全閥失效等的情況下，會(huì)由于安全閥開啟造成電池失水進(jìn)而導(dǎo)致電解液干涸。

6.2負(fù)極鹽化

在正常條件下，鉛酸蓄電池在放電時(shí)形成硫酸鉛結(jié)晶，在充電時(shí)能較容易地還原為鉛。如果電池的使用和維護(hù)不當(dāng)，例如經(jīng)常處于充電不及時(shí)（24小時(shí)內(nèi)未進(jìn)行充電）、充電不足（充入容量低于放出容量的105%～110%）或過(guò)放電狀態(tài)（未根據(jù)不同放電條件下采取不同的終止電壓），負(fù)極就會(huì)逐漸形成一種粗大堅(jiān)硬的硫酸鉛，它幾乎不溶解，用常規(guī)方法充電很難使它轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì)，從而減少了電池容量，甚至成為蓄電池壽命終止的原因，這種現(xiàn)象稱為極板的不可逆硫酸鹽化。

膠體電池硫酸鹽化發(fā)生的概率和程度，低于AGM電池。

6.3正極腐蝕

蓄電池在實(shí)際充電過(guò)程中，會(huì)引起正極板柵腐蝕加速。當(dāng)合金板柵發(fā)生腐蝕時(shí)，產(chǎn)生應(yīng)力，致使極板變形、長(zhǎng)大；另外，充電也會(huì)導(dǎo)致活物質(zhì)體積增大。以上兩個(gè)原因均可能造成正極板邊緣間或極板與匯流排頂部短路，如圖6-2。

閥控密封式鉛酸蓄電池的壽命取決于正極板壽命，其設(shè)計(jì)壽命是按正極板柵合金的腐蝕速率（0.05mm/年）進(jìn)行計(jì)算的，正極板柵被腐蝕的越多，電池的剩余容量就越少，電池壽命就越短。

第七章 鉛酸蓄電池回收循環(huán)利用簡(jiǎn)介

廢鉛酸電池作為可再生資源，應(yīng)回收處理，達(dá)到循環(huán)利用的目的。廢鉛酸電池的回收應(yīng)找有資質(zhì)的專業(yè)廠家進(jìn)行回收，如聯(lián)系不上合適的廠家可以聯(lián)系圣陽(yáng)，提供回收服務(wù)。

 

 

第八章  閥控密封式鉛酸蓄電池常見問(wèn)題

8.1 AGM電池與傳統(tǒng)開口式電池的區(qū)別？

傳統(tǒng)開口式電池沒(méi)有特制的安全閥，也不具備氧氣再化合功能，故不能實(shí)現(xiàn)密封，只能垂直使用。如果傾斜或者刺破，電池內(nèi)部所含的液態(tài)電解液將會(huì)溢出從而引起腐蝕。因此，在沒(méi)有特殊容器包裝的情況下，這種電池是不可以空運(yùn)、船運(yùn)或郵寄的，也不能用在易受影響的電器旁邊。

相應(yīng)地，AGM電池電解液吸附在極板和隔板中，可以進(jìn)行氧再化合，所以實(shí)現(xiàn)了電池的密封和安全，可以作為非危品運(yùn)輸、無(wú)需單獨(dú)的電池室（可以和設(shè)備一起安裝）。

8.2 AGM電池與膠體電池的區(qū)別？

膠體電池和AGM電池均屬于閥控電池，最大的結(jié)構(gòu)區(qū)別在于隔板和電解液。膠體電池一般采用PVC或酚醛樹脂等有機(jī)材料制造隔板，而AGM電池主要采用采用超細(xì)玻璃纖維（AGM）制造隔板；膠體電池的電解液為凝膠狀、外觀類似凡士林，而AGM電池的電解液為液態(tài)、吸附在AGM中。

由結(jié)構(gòu)差異造成性能上有如下差異，如圖8-1。

——膠體電池的優(yōu)點(diǎn)主要在壽命、容量穩(wěn)定性、無(wú)熱失控問(wèn)題等方面

——AGM電池的優(yōu)點(diǎn)主要有高倍率放電性能好、價(jià)格較低等

圖8-1，膠體電池和AGM電池的差異比較

8.3 膠體電池能否安裝在密封的電池柜內(nèi)？

任何型號(hào)的電池都不可以安裝在完全密封的容器內(nèi)。如上所描述，盡管在膠體電池中產(chǎn)生的大部分常規(guī)氣體（氧氣和氫氣）都會(huì)再結(jié)合，不會(huì)泄漏，但是在過(guò)充電條件下（任何類型電池）氧氣和氫氣將會(huì)從電池中溢出。

為安全起見，這些潛在的氣體必須排放到大氣中，不能困在密封電池箱內(nèi)或者狹小空間里。

4、 膠體電池?cái)R置壽命長(zhǎng)是否可以長(zhǎng)時(shí)間不維護(hù)？

膠體電池具有良好的擱置壽命，充足電后，在25℃環(huán)境下靜置存放2年，電池剩余容量仍在50%以上，充電后，電池容量可以恢復(fù)到額定容量的100%。但是長(zhǎng)時(shí)間虧電狀態(tài)下儲(chǔ)存對(duì)膠體電池還是有危害的，所以只要條件具備應(yīng)按要求進(jìn)行維護(hù)補(bǔ)電，以發(fā)揮電池的最佳使用壽命。www.66ups.com 伊頓UPS電源