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胶体电池怎么样?

胶体电池是采用凝胶制造技术,电池内的电解液固定于硅凝胶中。电解液的固定是由于凝胶胶粒的聚合形成的硅胶空间网络结构,以有效固定硫酸电解液,其原理类似于采用胶冻来固定硫酸电解液。在空间网络中,硅胶是骨架支撑整个网络,硫酸离子可在一定层面自由移动,可以保证电池化学反应的顺利进行,即可以保证电池充放电的顺利进行。

胶体蓄电池

由于硅胶的空间网络结构中富含大量的硅氧化学键,可和硫酸分子中的氢形成氢键,由于这种弱化学作用,硅凝胶很容易吸附和释放硫酸分子。即使电解液长期放置不动,由于这种作用的存在,基本可以抵消重力的作用,使稀硫酸电解液上下分布均匀,不易发生分层现象。再者,凝胶本身的平均孔径比AGM隔板的平均孔径小约100倍,其凝胶本身的比较面积比AGM隔板的比表面积大很多,其中的小孔或微孔能能更好的保持硫酸电解液。在胶体电池中,由于电解液不分层,电池内极板上部和下部的活性物质均能充分利用,故电池的使用寿命长,也可制造成高型电池。阳光A602/3300电池高度就超过800mm。

胶体蓄电池的放电曲线平直,拐点高,其能量和功率要比常规铅酸电池大20%以上,寿命一般也是常规铅酸电池长一倍左右,高温及低温特性要好得多,同时其是密封结构,电液凝胶,无渗漏;充放电无酸雾、无污染,。

容量高,与同级铅酸电池相比增加10-20%容量;充电接收能力强;自放电小,耐存放;过放电恢复性能好,大电流放电容量比铅酸电池增加30%以上;低温性能好,满足-30℃至-50℃起动电流要求;循环使用寿命长,可达到800-1500充放次;单位容量工业成本低于铅酸电池,经济效益高。另外,胶体电解液避免了液体电解液冬天受冷时活性下降造成电瓶容量和性能下降的问题,可以说是不怕冻的电池;但是由于电解液是胶状,散热不足,在夏天35度以上的温度长期使用电瓶容易出现电瓶过度受热而起臌膨胀报废的问题,普通铅酸电池液体电解液散热性好,所以不容易出现这样的问题。

胶体电池发展本身是在富液电池的基础上进行改进而成。由于是采用硅凝胶固定硫酸电解液,故胶体电池内部的气体传输是通过凝胶开裂产生的裂缝所形成的通道来完成的,电解液量的多少不会影响气体的传输通道,故对电解液的量没有严格限制,通常采用富液式设计,以确保电池具有更优良的性能。故胶体电池的电解液量较多,对大密电池,富液量约20%,对中密电池,富液量约15%。胶体电池通常采用浓度低的酸,在较低的酸密度下,板栅的腐蚀速率更低,电池的充电接受能力也明显改善,从而电池的使用寿命延长。其次,胶体电池由于具有较多的电解液。电解液越多,电池的热容越大,故胶体电池对温度不是很敏感。高温对胶体电池的性能和使用寿命影响相对较小。另外,电池长期使用中由于电压偏高或对电池进行均充或过充等维护操作,可能引起电池失水,胶体电池由于具有更多电解液,少量的失水,对电池的寿命影响较小,因而使用寿命较长,电池稳定性较好。

在胶体电池中,由于采用凝胶电解液,胶体电解液的粘度远远大于稀硫酸的电解液,太紧的装配不利于胶体电解液进入极群内部。故极群的装配相对较松。采用的隔板通常也为含有筋条的微孔塑料隔板,以利于胶体电解液进入极群及隔板内部。胶体电池的隔板主要起隔离正负极板的作用。胶体电池本身是在富液电池的基础上发展而来的,也基本保持了原富液电池的特点,对电池极群的装配压力没有严格的要求。在胶体电池中,由于对极群装配要求较松,正负极板之间的距离相对较大,电池内离子导电的距离要长,故胶体电池内阻通常较大,更适合中等电流和小电流放电,电池的大电流性能相对较差。

胶体电池比铅酸蓄电池成本明显较高,主要是因为:

其一,胶体电池生产中不但要增加配胶设备,还需专用的灌胶设备。由于采用胶体电解质,由于胶体电解液粘度大,可能发生凝胶现象,故对生产过程控制要求完全不同于铅酸电池的生产过程,工艺更复杂,技术难掌握。

其二,胶体电池采用微孔塑料隔板,其要求孔率高、强度好、厚度薄。高质量微孔隔板本身的成本较高。对铅酸电池而言,其隔板由超细玻璃纤维制成,其制作过程相对简单,成本较低。

其三,胶体电池一般电解液设计余量更大。不但增加硅凝胶材料,所需硫酸电解液量也更多。硫酸电解液和硅胶总重量更重,材料成本更高。故胶体电池总体成本高。

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