胶体铅酸蓄电池以其独特的凝胶状电解质为特点,确保了其在使用过程中的高稳定性和安全性。由于内部不含游离液体,使得它在相同体积下具有更大的电解质容量和热容量,进而增强了其热消散能力,有效避免了普通蓄电池可能出现的热失控问题。此外,其低浓度的电解质和均匀的浓度分布也大大减弱了对极板的腐蚀作用,并消除了电解液分层的现象。
2. 工作原理
胶体铅酸蓄电池在性能上超越了阀控密封铅酸蓄电池,它展现出稳定的使用性能、高可靠性、长寿命,并能在高低温环境下有效工作。此外,该电池还具备出色的长时间放电能力、循环放电能力、深度放电及大电流放电能力,同时具备过充电及过放电自我保护功能。
对于电动自行车应用的国产胶体铅酸蓄电池,其制造工艺是在AGM隔板中通过真空灌注,将硅胶与硫酸溶液混合后灌入蓄电池的正负极板之间。在电池使用初期,由于胶体的包围,正极板产生的氧气无法直接到达负极板进行氧循环,而是通过排气阀排出,这与富液式蓄电池的行为相似。
然而,随着使用时间的推移,胶体开始出现干裂和收缩,从而产生裂缝。这些裂缝使得氧气能够直接通往负极板,进而启动氧循环。此时,排气阀的使用频率降低,电池更接近于密封工作状态,失水现象显著减少。针对电动自行车蓄电池的主要失效原因——失水,胶体铅酸蓄电池展现出了显著的优势。
胶体电解质是通过在电解液中加入特定凝胶剂来凝固硫酸电解液,形成胶状物质。此外,胶体电解液中还会加入胶体稳定剂和增容剂,以优化电池的性能。某些配方中还会包含延缓剂,以便于胶体的加注和电池的制造过程。
3. 相关技术细节
在胶体铅酸蓄电池中,气相二氧化硅作为关键成分,发挥着至关重要的作用。气相法二氧化硅,一种高纯度的纳米粉体材料,以其优异的增稠、抗结块特性,在电池制造中扮演着不可或缺的角色。其独特的三维网状结构,使得电池在充电时能够有效地进行氧循环,从而实现密封循环反应,减少了失水现象。此外,其触变性还能确保电池在放电时能够迅速恢复至初始状态,进一步优化了电池的性能。
显著延长蓄电池使用寿命。相关文献显示,其寿命可延长至2-3倍。
显著改善胶体铅酸蓄电池的自放电性能。在相同的硫酸纯度和水质条件下,其存放时间可延长2倍以上。
增强抗硫化性能。在严重缺电情况下,胶体铅酸蓄电池表现尤为出色。
恢复能力强。即使经过严重放电,胶体铅酸蓄电池也能迅速恢复。
抗过充能力强。通过对比试验,胶体铅酸蓄电池在反复过充电时,容量下降速度明显慢于阀控密封铅酸蓄电池。