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请问胶体电池的优点有哪些

钜大LARGE  |  点击量:1426次  |  2018年06月01日  

   胶体电池是铅酸蓄电池在硫酸中添加胶凝剂,使硫酸电液变为胶态。与常规铅酸电池的区别不仅仅在于电液改为胶凝状。例如非凝固态的水性胶体,从电化学分类结构和特性看同属胶体电池。又如在板栅中结附高分子材料,俗称陶瓷板栅,亦可视作胶体电池的应用特色。近期已有实验室在极板配方中添加一种靶向偶联剂,大大提高了极板活性物质的反应利用率,据非公开资料表明可达到70wh/kg的重量比能量水平。特点:


  1:胶体蓄电池的内部主要是SiO2多孔网状结构,存在大量微小缝隙,能使电池正极产生的氧顺利的迁移到负极极板上,便于负极吸收化合;2:胶体蓄电池所带酸量较大,所以其容量与AGM蓄电池基本一致;3:胶体蓄电池的内阻较大,一般不具备较好的大电流放电特性;4:热量易扩散,不易升温,热失控几率很小;


  本成分还是硫酸、水和二氧化硅形成的凝胶.所以,其产生电化学作用的还是水、硫酸.其反应过程没有多大的区别,但是,在结构上的变化,可以带来很多优点.具体还是请马赛克网友多介绍一些.


  中国的胶体电池,现在还都是采用AGM隔板的.早期,我写东西也不得不把中国的胶体电池打上引号,以示与德国胶体电池以区别.后来写多了,也忽略了.中国除了叫做胶体电池以外,还有很多五花八门的称呼方法.如:“铅晶电池”、“固体电池”、“硅能电池”、“矽能电池”......


  马赛克网友说的国内的胶体电池,在灌胶的时候,灌了一半的也有,他们自称为“半胶体电池”,下部还有普通的电解液,上部是胶体.


  胶体电池的优点就在于循环寿命好、耐过放电、可以长期不充足电又进行放电(AGM电池这样使用很容易发生硫化失效)、高低温性能也比AGM好些.


  说白了就是耐滥用一些.


  我说的这种平版涂膏极板的胶体电池国内制造商很少,除了我们海志,双登的产量也不小,其他就没什么大厂了.


  这类胶体电池成本明显要比普通电池高,一般都是行业用户才用的起.


  胶体:


  优点:电解液量大,不容易发生因热失控而导致的膨胀;循环寿命和浮充寿命一般较好;


  缺点:生产技术难度大,成本高;


  你说的铅酸电池我默认为指的是AGM电池。因为胶体也是铅酸啊。


  AGM电池:


  优点:生产技术难度低,成本也低;充放电的性能较好;


  缺点:可能发生热失控,因为电解液太少;过充时的失水会导致电池寿命大大缩短;


  胶体铅酸蓄电池是对液态电解质的普通铅酸蓄电池的改进,用胶体电解液代换了硫酸电解液,在安全性、蓄电量、放电性能和使用寿命等方面较普通电池有所改善。


  胶体铅酸蓄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,能避免一般蓄电池易产生热失控现象;电解质浓度低,对极板的腐蚀作用弱;浓度均匀,不存在电解液分层现象。


  胶体铅酸蓄电池的性能优于阀控密封铅酸蓄电池,胶体铅酸蓄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。


  用于电动自行车的国产胶体铅酸蓄电池是在AGM隔板中通过真空灌注,把硅胶和硫酸溶液灌到蓄电池正、负极板之间。胶体铅酸蓄电池在使用初期无法进行氧循环,这是因为胶体把正、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,只能由排气阀排出,与富液式蓄电池一致。


  胶体铅酸蓄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,胶体铅酸蓄电池接近于密封工作,失水很少。所以针对电动自行车蓄电池主要失效是失水机理,采用胶体铅酸蓄电池可获得非常好的效果。胶体电解质是通过在电解液中加入凝胶剂将硫酸电解液凝固成胶状物质,通常胶体电解液中还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和延缓剂,以便于胶体加注。


  气相二氧化硅


  胶体蓄电池凝胶剂为气相二氧化硅,气相法二氧化硅是一种高纯度白色无味的纳米粉体材料,具有增稠、抗结块、控制体系流变和触变等作用,除传统的应用外,近几年在胶体蓄电池中得到了广泛的应用。


  气相法二氧化硅是硅的卤化物在氢氧火焰中高温水解生成的纳米级白色粉末,俗称气相法白炭黑,它是一种无定形二氧化硅产品,原生粒径在7~40nm之间,聚集体粒径约为200—500纳米,比表面积100~400m2/g,纯度高,SiO2含量不小于99.8%。表面未处理的气相二氧化硅聚集体是含有多种硅羟基,一是孤立的、未受干扰的自由羟基;二是连生、彼此形成氢键的键合硅羟基。表面未处理的气相法白炭黑聚集体是含有多个-OH的集合体,它们在液体体系中极易形成均匀的三维网状结构(氢键)。这种三维网状结构(氢键)有外力(剪切力、电场力等)时会破坏,介质变稀,粘度下降,外力一旦消失,三维结构(氢键)会自行恢复,粘度上升,即这种触变性是可逆的。


  气相二氧化硅在胶体蓄电池中主要是利用其优异的增稠触变性能.胶体电解质由气相二氧化硅和一定浓度的硫酸溶液按一定的比例配置而成,这种电解液中的硫酸和水被“存贮”在硅凝胶网络中,呈“软固态状凝胶”,静止不动时显固态状。当电池被充电时,由于电解质中的硫酸浓度增加使之“增稠”并伴有裂隙产生,充电后期的“电解水”反应使正极产生的氧气通过这无数的裂隙被负极所吸收,并进一步还原成水,从而实现蓄电池密封循环反应。放电时电解质中的硫酸浓度降低使之“变稀”,又成为灌注电池前的稀胶状态。因此,胶体电池具有“免维护”的作用。国内外基本采用气相法二氧化硅是德固赛公司AEROSIL200。


  胶体蓄电池优异特性


  1、可以明显延长蓄电池的使用寿命。根据有关文献,可以延长蓄电池寿命2-3倍。


  2、胶体铅酸蓄电池的自放电性能得到明显改善,在同样的硫酸纯度和水质情况下,蓄电池的存放时间可以延长2倍以上。


  3、胶体铅酸蓄电池在严重缺电的情况下,抗硫化性能很明显。


  4、胶体铅酸蓄电池在严重放电情况下的恢复能力强。


  5、胶体铅酸蓄电池抗过充能力强,通过对两只铅酸蓄电池(一只胶体铅酸蓄电池,一只阀控密封铅酸蓄电池)同样反复进行数次过充电试验,胶体铅酸蓄电池容量下降得较慢,而阀控密封铅酸蓄电池因为耗水过快,其容量下降显著。


  6、胶体铅酸蓄电池后期放电性能得到明显改善。


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