膠體電池和AGM的對(duì)比
隨著太陽能的使用越來越廣泛,光伏離網(wǎng)系統(tǒng)里對(duì)儲(chǔ)備電源的使用要求也越來越高,目前在光伏運(yùn)用系統(tǒng)里膠體電池的運(yùn)用已成為主流,F(xiàn)對(duì)膠體電池和AGM電池做出以下對(duì)比分析。
當(dāng)今閥控式密封鉛蓄電池(VRLA)有兩類,即分別采用玻璃纖維隔板(AGM)和硅凝膠(Gel)兩種不同方式來“固定”硫酸電解液。它們都是利用陰極吸收原理使電池得以密封的,但給陽極析出的氧到達(dá)陰極提供的通道是不同的,因而二種電池的性能各有千秋。
一、歷史的簡(jiǎn)單回顧
鉛酸蓄電池從問世到如今,一直是軍用民用領(lǐng)域中使用最廣泛的化學(xué)電源。由于它使用硫酸電解液,運(yùn)輸過程中會(huì)有酸液流出,充電時(shí)會(huì)有酸霧析出來,對(duì)環(huán)境和設(shè)備造成損害,人們就試圖將電解液“固定”起來,將電池“密封”起來,于是使用膠體電解液的鉛酸蓄電池應(yīng)運(yùn)而生。
初期的膠體鉛蓄電池使用的膠體電解液是由水玻璃制成的,然后直接加到干態(tài)鉛蓄電池中。這樣雖然達(dá)到了“固定”電解液或減少酸霧析出的目的,但卻使電池的容量較原來使用自由電解液時(shí)的電池容量要低20%左右,因而沒有被人們所接受。
我國在50年代也開展了初期膠體電池的研制工作,到60年代末也就基本上停止了。然而70年代后期至80年代,國內(nèi)又有一些非電池行業(yè)界的人利用媒體大肆鼓吹自己發(fā)明了固體電解質(zhì)的鉛蓄電池,宣稱使電池容量和壽命提高1倍。這種經(jīng)不起事實(shí)檢驗(yàn)的肥皂泡式的“發(fā)明創(chuàng)造”,不僅未能使鉛蓄電池性能有所提高,而且還敗壞了膠體蓄電池的名聲。
幾乎在研制膠體電池的同時(shí),采用玻璃纖維隔膜的陰極吸收式密封鉛蓄電池卻誕生了,它不但使鉛蓄電池消除了酸霧,而且還表現(xiàn)出內(nèi)阻小、大電流放電特性好的優(yōu)點(diǎn)。因而在國民經(jīng)濟(jì)中,尤其是原來使用固定型鉛蓄電池的場(chǎng)合,得到了迅速的推廣和應(yīng)用,于是人們就把膠體鉛蓄電池拋在腦后了。
80年代,德國陽光公司的膠體密封鉛蓄電池產(chǎn)品進(jìn)入中國市場(chǎng),多年來使用效果表明它的性能確實(shí)不同于以前的膠體鉛蓄電池。這就迫使人們要重新認(rèn)識(shí)膠體鉛蓄電池。
本文將根據(jù)近年來的兩種閥控式密封鉛蓄電池的研制、生產(chǎn)和使用效果對(duì)它們進(jìn)行比較,供選用電池的同事們作參考。
二、電池的工作原理
不論是采用玻璃纖維隔膜的閥控式密封鉛蓄電池(以下簡(jiǎn)稱AGM密封鉛蓄電池)還是采用膠體電解液的閥控式密封鉛蓄電池(以下簡(jiǎn)稱膠體密封鉛蓄電池),它們都是利用陰極吸收原理使電池得以密封的。
電池充電時(shí),正極會(huì)析出氧氣,負(fù)極會(huì)析出氫氣。正極析氧是在正極充電量達(dá)到70%時(shí)就開始了。析出的氧到達(dá)負(fù)極,跟負(fù)極起下述反應(yīng),達(dá)到陰極吸收的目的。負(fù)極析氫則要在充電到90%時(shí)開始,再加上氧在負(fù)極上的還原作用及負(fù)極本身氫過電位的提高,從而避免了大量析氫反應(yīng)。
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