鉛酸蓄電池從研發(fā)距今已有百年歷史,雖然在制造工藝、電池容量、充放電次數(shù)等性能有顯著提高,但工作原理卻完全相同??此菩铍姵丶夹g(shù)發(fā)展緩慢,但以汽車(chē)領(lǐng)域來(lái)說(shuō),近幾年興起的貧液閥控式(AGM)蓄電池和增強(qiáng)富液型蓄電池是汽車(chē)蓄電池領(lǐng)域的高精尖。

工作原理與化學(xué)
鉛酸蓄電池通過(guò)化學(xué)反應(yīng),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能為設(shè)備供電,其主要由管式正極板、負(fù)極板、電解液、隔板、電池槽、電池蓋、極柱、注液蓋等組成。海綿狀的鉛板為負(fù)極,二氧化鉛板為正極,用22~28%的稀硫酸作電解質(zhì)。電池放電時(shí),金屬鉛是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),被氧化為硫酸鉛,二氧化鉛是正極,發(fā)生還原反應(yīng),被還原為硫酸鉛。電池充電時(shí),兩極分別生成鉛和二氧化鉛。

普通的鉛酸蓄電池,在充電后期,充電電流會(huì)使得電解質(zhì)中的水分子產(chǎn)生分解,在正極析出氧氣,負(fù)極析出氫氣。因此,蓄電池使用一段時(shí)間后,電解液中的水分會(huì)降低,電解液濃度會(huì)發(fā)生變化。為保證普通鉛酸蓄電池正常工作,需定期補(bǔ)充蒸餾水,以調(diào)整電解液濃度。另一方面,充電過(guò)程中產(chǎn)生的氣體還會(huì)帶走一部分電解液產(chǎn)生酸霧,對(duì)環(huán)境造成一定危害。
閥控式蓄電池應(yīng)運(yùn)而生
為解決普通鉛酸蓄電池存在的問(wèn)題,閥控式(VRLA)蓄電池應(yīng)運(yùn)而生。在普通鉛酸蓄電池的基礎(chǔ)上,VRLA蓄電池負(fù)極采用過(guò)量的活性物質(zhì),讓負(fù)極不能析出氫氣,同時(shí)正極產(chǎn)生的氧氣,進(jìn)入負(fù)極并與負(fù)極的鉛產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成氧化鉛。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),充電過(guò)程中產(chǎn)生的絕大部分氣體通過(guò)化學(xué)反應(yīng)變換形態(tài)繼續(xù)留在蓄電池內(nèi)部,使得元素達(dá)到守恒,從而保持電解液濃度的相對(duì)穩(wěn)定。常見(jiàn)的VRLA蓄電池有增強(qiáng)富液式(EFB)和貧液式(AGM)兩種。
*增強(qiáng)富液式(EFB)蓄電池
在普通蓄電池基礎(chǔ)上,EFB蓄電池采用特殊的聚酯纖維隔板,極板能夠吸附更多的活性物質(zhì),并避免了物質(zhì)的腐蝕,從而提升了深度循環(huán)耐受性;蓄電池槽內(nèi)除去極板、隔板及其他固體組裝部件的剩余空間完全充滿硫酸電解液,電解液處于過(guò)量狀態(tài),所以被成為“富液式”蓄電池。

國(guó)產(chǎn)風(fēng)帆EFB蓄電池
*貧液式(AGM)蓄電池
AGM蓄電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,其大部分電解液吸附在多孔的玻璃纖維隔板上,通過(guò)緊裝配技術(shù)與電極接觸。與此同時(shí),其電解液并未填滿整個(gè)蓄電池內(nèi)槽,而是為正極析出的氧氣留出了進(jìn)入負(fù)極的空間,利用陰極吸附原理實(shí)現(xiàn)氧的復(fù)合和循環(huán)使用,從而減少電解液失水,做到真正的免維護(hù);另一方面,隔板技術(shù)有效防止電解液分層,提高深循環(huán)壽命。
瓦爾塔AGM蓄電池
AGM蓄電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)
編輯點(diǎn)評(píng):為了免維護(hù)和一丟丟的環(huán)保理念,蓄電池完成了自我的晉級(jí)之路。EFB蓄電池成本低廉,能夠滿足啟停系統(tǒng)的使用需求。AGM蓄電池性能更優(yōu),循環(huán)充放電次數(shù)是普通蓄電池的3-4倍,且支持高電流充放電,適用于帶有能量回收系統(tǒng)的車(chē)型,另外AGM隔板具有更低的電阻,有利于提高冷啟動(dòng)性能,適用于我國(guó)東北、西北等高寒地區(qū)。
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