胶体铅酸动力电池的结构主要是什么？
来源：宝鄂实业
2019-09-06 10:43
点击量：次
阀控密封铅酸动力电池通过两种方式来固定电解液，一种是采用超细玻璃纤维隔膜来固定电解液，另外一种为胶体结构，即通过胶体来固定电解液。美国的C&D技术公司则将两种方式结合起来固定电解液，称为复合技术。在胶体铅酸动力电池的定义中，只提到电解液为凝胶状(比较直观的认识为果冻状)，没有对隔板的使用做出规定，所以只要使用凝胶来固定电解液的蓄电池就可称为胶体铅酸动力电池。
不管使用液态二氧化硅和气相二氧化硅，其成胶的原理是相同的，它们之间存在粒径和纯度的差异，所以加入蓄电池后，对蓄电池的性能有比较大的影响。凝胶的强度与二氧化硅的含量和酸的含量成正比，强度越大，其水化和破裂的可能性越小。
铅酸动力电池的内阻与胶体中的二氧化硅的含量成正比，所以胶体铅酸动力电池的高倍率(3C以上)放电特性比相同结构的AGM-VRLA蓄电池差，但额定容量比相同结构的AGM-VRLA蓄电池大5～10%。使用PVC-SiO2或者酚醛树酯等专用隔板的胶体铅酸动力电池，由于二氧化硅含量的关系，使其额定容量比AGM-VRLA蓄电池小一些。如使用PVC或PE做隔板，二氧化硅的含量要相当高才能形成稳定的胶体。用复合技术生产的胶体铅酸动力电池，其浮充寿命为相同结构的AGM-VRLA蓄电池的1.5～2倍，循环能力可以提高20%。
国际上生产铅酸动力电池的大公司几乎都生产胶体铅酸动力电池，如：德国的阳光、哈根，美国的DEKA，Trojan，Exide，SEC等，但日本的YUASA不生产胶体铅酸动力电池，但其UXL系列蓄电池中有胶体成分，其主要作用是为了减轻电解液的分层现象。在应用方面主要在太阳能、风力发电、动力蓄电池等方面，其市场比较大，价格比AGM-VRLA蓄电池高20%左右。
在国内的大企业中，有双登、深圳雄韬等公司生产胶体铅酸动力电池，双登的GFM系列采用管式极板，一般采用PVC-SiO2隔板和酚醛树脂隔板。广东番禺恒达蓄电池总厂的课题组经过三年的研究，开发了二种胶体铅酸动力电池，一种采用AGM隔板，其技术与C&D技术公司的技术一样，另一种采用PVC-SiO2隔板，同DEKA的产品一样。
胶体铅酸动力电池是对液态电解质的铅酸动力电池的改进，用胶体电解液代换液态电解液，在安全性、蓄电量、放电性能和使用寿命等方面较铅酸动力电池有所改善。胶体铅酸动力电池采用凝胶状电解质，内部无游离液体存在，在同等体积下电解质容量大，热容量大，热消散能力强，能避免AGM-VRLA蓄电池易产生热失控现象。胶体铅酸动力电池电解质的浓度低，对极板的腐蚀作用弱；浓度均匀，不存在电解液分层现象。
胶体铅酸动力电池具有使用性能稳定，可靠性高，使用寿命长，对环境温度的适应能力（高、低温）强，承受长时间放电能力、循环放电能力、深度放电及大电流放电能力强，有过充电及过放电自我保护等优点。
胶体铅酸动力电池在使用初期无法进行氧循环是因为胶体把正、负极板都包围起来了，正极板上面产生的氧气无法扩散到负极板，无法实现与负极板上的活性物质铅还原，氧气只能由排气阀排出，与富液式铅酸动力电池一致。
在胶体铅酸动力电池使用一段时间后，胶体开始干裂和收缩，产生裂缝，氧气通过裂缝直接到负极板进行氧循环。排气阀就不再经常开启，胶体铅酸动力电池进入密封工作，失水很少。胶体电解液中加有胶体稳定剂和增容剂，有些胶体配方中还加有延缓胶体凝固的延缓剂，以便于胶体的加注。胶体铅酸动力电池电解液的固定方式采用气体二氧化硅及多种添加剂，注入时为液态，可充满蓄电池内的所有空间。
