LC-WTP127R2【唐山市】風(fēng)電專用蓄電池

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直銷閥控式蓄電池： 松下蓄電池 、 湯淺蓄電池 、圣陽蓄電池、賽特蓄電池、大力神蓄電池、雙登蓄電池、 理士蓄電池 / 陽光膠體蓄電池 、2V鉛酸蓄電池、12V鉛酸蓄電池等/風(fēng)力發(fā)電蓄電池/太陽能蓄電池/....國際知名品牌蓄電池-全國服務(wù)：13720079787（錢赫）

松下閥控式密封鉛酸蓄電池的密封反應(yīng)效率及其影響因素

1  前言
   松下蓄電池 (以下簡稱松下閥控電池)由于具有不漏液、自放電小，免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于UPS電源、郵電、鐵路機(jī)車，電站等領(lǐng)域。閥控電池之所以能免維護(hù)，是由于充電時產(chǎn)生的氧氣在松下蓄電池內(nèi)部可以被“再化合”
    氧氣與鉛的反應(yīng)就等于使負(fù)極放電，去極化，所以也不會產(chǎn)生氣體氫，這樣電解液中的水分就不會損失，不用象富液電池那樣經(jīng)常加水維護(hù)。這是理想狀態(tài)下的情形。實(shí)際上，正極產(chǎn)生的氧只有到達(dá)負(fù)極表面并與鉛反應(yīng)才能被‘再化合”，氧氣到達(dá)負(fù)極表面需要諸多因素的影響，為考核電池中氧被“再化合”的能力，我們用密封反應(yīng)效率來表示。(實(shí)際上密封反應(yīng)效率還包括氫的再化合，這里忽略不計)。
    松下蓄電池密封反應(yīng)效率的測定方法，一般是在完全充電的松下蓄電池上，用0.005I10電流連續(xù)充電1小時后，開始收集氣體1小時，然后用下述的(4)式計算出結(jié)果：
        η＝(1一v／684)  X100％         (4)
式中η—密封反應(yīng)效率
        v—校正后的在25℃、1個大氣壓下的氣體收集過程中通過1Ah電量的氣體排出量mL／Ah。
       684—在25℃，1個大氣壓下的通過IAh電量的理論析氣量mL／Ah。
其試驗(yàn)裝置如下圖：

松下蓄電池的密封反應(yīng)效率，除和蓄電池結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還可能和松下蓄電池的灌酸量、板柵合金與正負(fù)極活性物質(zhì)比氧隔板性能、隔板壓縮度，電解液密度、負(fù)極添加劑、電池的開閉閥壓力松下蓄電池內(nèi)部溫度等因素有關(guān)。

2  湯淺蓄電池密封反應(yīng)效率的影響因素
 湯淺蓄電池的灌酸量
    在正常的充電方式中，正極的較低充電效率導(dǎo)致先析出氧氣，產(chǎn)生的量隨充電的進(jìn)行而增加。在開口式設(shè)計中，析出的氣體滲透到極板與隔板之間并且進(jìn)入到 湯淺蓄電池上部空間。在閥  控 湯淺蓄電池中，隔板的壓縮特性在某種程度上阻止了這種途徑，但卻提供了通過隔板進(jìn)入負(fù)極的另一途徑。這一過程受氧氣擴(kuò)散控制，并且在一定程度上取決于隔板的飽和度。
    當(dāng)酸加入 湯淺蓄電池中，它自動進(jìn)行空間排列，使得表面能減到最小。由于空氣／液體的界面張力大，在隔板中使得電解液與玻璃纖維接觸的面積最大，而與氣相接觸的表面積最小。 當(dāng)  飽和度增加時，酸跨過小的空隙橋接，再留在大空隙中，并自由地到達(dá)氣體通道，在較高飽和度時，較大尺寸的孔隙逐漸堵塞。大約90％飽和度時，最大孔隙被橋接，殘留的10％(按體積計)氣體含在孤立不連續(xù)的氣泡中，這些氣泡對氧遷移不會起有效作用。然而，在飽和度＞90％的設(shè)計中， 湯淺蓄電池氣體遷移會明顯發(fā)生并可獲得高的密封反應(yīng)效率。這種事實(shí)可以用部分排酸量來解釋。在緊裝配時，通過隔板析出的氧氣產(chǎn)生跨過隔板的分壓，該壓力直到它超過較大孔隙排出電解液，并經(jīng)隔板傳遞到負(fù)極表面所需要的臨界壓力為止，這種行為相似于氣體擴(kuò)散電極的特性，Khomskage等人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)遷移率受到擴(kuò)散限制時，析出的氧只有5％能到達(dá)負(fù)極并還原，借助壓力促進(jìn)遷移的方法，還原電流可提高一個數(shù)量級。對于較小的孔隙來說，需要較高壓力來排出酸，氣體進(jìn)入 湯淺蓄電池上部空間并通過低壓閥排出的可能性增加。
    湯淺蓄電池的密封反應(yīng)效率對注入酸的數(shù)量十分敏感，尤其是在隔板壓縮較大的情況下，多加1％的酸，密封反應(yīng)效率就會由99％下降至70％—80％。因此，使用普通玻纖隔板必須控制隔板中的酸量，避免氧的擴(kuò)散通道受阻，同時還要防止灌酸量不足，使 湯淺蓄電池容量受到限制。

2．2  陽光蓄電池正負(fù)活性物質(zhì)比率與板柵合金
    早期的關(guān)于德國陽光蓄電池密封再化合的文獻(xiàn)都強(qiáng)調(diào)活性物質(zhì)配比的重要性，人們認(rèn)為負(fù)極活性物質(zhì)需要過量，因正極先達(dá)到析氣電壓時，氧才能比負(fù)極的氫氣先產(chǎn)生。
    實(shí)驗(yàn)表明，正負(fù)活性物質(zhì)比例的變化對密封反應(yīng)效率沒有任何影響，在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，陽光蓄電池密封反應(yīng)效率幾乎都達(dá)到99％以上。這為陽光蓄電池的設(shè)計提供了有利的依據(jù)，再次證明增加正極活性物質(zhì)比例時，無需擔(dān)心O2的再化合效率。
   陽光蓄電池 板柵合金本身對密封反應(yīng)效率也沒有影響，它只影響電池的析氣電壓。鉛鈣合金要比鉛銻合金的析氫電壓高100mV左右。因此確定陽光蓄電池的充電電壓極限時，要考慮板柵合金的影響。

2．理士蓄電池隔板的性能
    在理士蓄電池中，隔板有幾種在理士蓄電池性能中起重要作用的其它功能作用，它是一個貯酸器。因?yàn)殡娊庖罕煌耆詹⒕鶆蚩焖俜植计渲校?，孔隙體積和吸酸能力是一種重要特征。為了保持電接觸和足以支撐活性物質(zhì)，隔板在潤濕和干燥條件下必須可壓縮和有彈性。
    正負(fù)活性物質(zhì)和隔板中都有一個孔徑范圍，控制隔板中玻纖的直徑，可調(diào)節(jié)隔板中與極板中吸酸量的比例。若改變隔板材料，使其中小于活性物質(zhì)的孔的比率增加，則隔板吸酸量比例要增加。
   理士蓄電池隔板中酸量接近飽和時氧的擴(kuò)散受阻，密封反應(yīng)效率降低，為改善這一特性，在隔板中加入一部分憎水材料，即所謂的二代隔板，這部分憎水材料可以保證在有未被吸附的自由電
解液的情況下，仍有未被灌酸的孔，使氧得以擴(kuò)散到負(fù)極再化合。

松下蓄電池 隔板壓縮度
在壓縮度為10％～30％范圍內(nèi)，松下蓄電池所做的隔板對密封反應(yīng)效率影響的實(shí)驗(yàn)表明，隔板的壓縮對密封反應(yīng)效率沒有明顯的影響，只是壓縮度增加使隔板吸酸率降低，若吸附的電解液量少于活性物質(zhì)放電所需要的量，則低倍率容量下降。壓縮度增大，因極板間距減少，松下蓄電池的冷起動性能會得到顯著提高。

松下蓄電池電解液密度
   松下蓄電池電解液密度對密封反應(yīng)效率有一定的影響，隨著電解液密度的增加，密封反應(yīng)效率降低，  這可能和電解液的表面張力變化有關(guān)。松下蓄電池 負(fù)極添加劑/有些添加劑對氧的還原具有阻止用，如1,2酸，有些添加劑對O2的還原具有促進(jìn)作用，如碳黑等。由于木素和硫酸鋇能增大負(fù)極活性物質(zhì)的比表面積，也能提高閥控電池的密封反應(yīng)效率。
 其它:
   松下蓄電池閥控電池的安全閥開啟壓力大小，直接影響到電池內(nèi)部氧氣的分壓，因此也對密封反應(yīng)效率有一定的影響，開啟壓力越大，密封反應(yīng)效率也越大：

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