小改良大改善 膠體蓄電池技術(shù)原理分析

膠體蓄電池也是鉛酸蓄電池的一種，對液態(tài)電解質(zhì)的普通鉛酸蓄電池的改進，用膠體電解液替代了硫酸電解液，從而在安全性、蓄電量、放電性能和使用壽命等方面有所改善。目前，膠體蓄電池被廣泛應用于發(fā)電、通信、汽車、應急照明等領(lǐng)域，為何它這么受歡迎呢？下面我們一起來分析下膠體蓄電池的技術(shù)原理，揭開它走紅的面紗。

歷史回顧

鉛酸蓄電池問世至今，一直被人類廣泛的利用于各個領(lǐng)域。普通鉛酸蓄電池使用一段時間后，電解液水分降低導致硫酸濃度發(fā)生變化，后期加水維護繁瑣；另一方面，充電過程中酸霧析出，對環(huán)境和設(shè)備造成一定危害，為了將電解液牢牢鎖住，膠體電解液的鉛酸蓄電池應運而生。

起初膠體蓄電池使用水玻璃制成電解液，將其直接加到干態(tài)蓄電池中，這樣有效的“固定”了電解液并減少酸霧析出，但電池容量要低20%左右，因而沒有發(fā)展起來。直到上世紀80年代，我國逐步引入德國陽光公司的膠體電池，才使膠體電池受到廣泛關(guān)注。

膠體電池含義

一般來說，電解液呈膠態(tài)的鉛酸蓄電池通常稱之為膠體電池，最簡單的方法是在硫酸中添加膠凝劑，使硫酸電解液變?yōu)槟z態(tài)。

膠體蓄電池與普通鉛酸蓄電池的差別，從最初理解的電解質(zhì)膠凝，進一步發(fā)展至電解質(zhì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的電化學特性，以及在板柵和活性物質(zhì)中的應用推廣。例如非凝固態(tài)的水性膠體，從電化學分類結(jié)構(gòu)和特性看同屬膠體電池；另如在板柵中結(jié)附高分子材料，俗稱陶瓷板柵，亦可視作膠體電池的應用特色。

膠體蓄電池工作原理

膠體電池的基礎(chǔ)工作原理與普通鉛酸蓄電池相同，但其電池內(nèi)的硅凝膠是以SiQ質(zhì)點作為骨架構(gòu)成的三維多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它將電解液包在內(nèi)部，當電解液灌注的硅溶膠變成凝膠后，骨架進一步收縮，使凝膠出現(xiàn)裂縫貫穿于正負極板之間，給正極析出的氧供應了到達負極的通道。不難看出，膠體蓄電池與AGM蓄電池的密封工作原理是相同的，差別在于電解液的“固定”方式和供應氧氣到達負極通道的方式有所不同。

膠體電池結(jié)構(gòu)圖

膠體蓄電池特性

Ⅰ.質(zhì)量高、壽命長

膠體電解質(zhì)可對極板周圍形成固態(tài)保護層，防止極板因震動或碰撞而出現(xiàn)損壞，防止極板被腐蝕，同時也減少了蓄電池在大負荷使用時出現(xiàn)極板彎曲和極板間的短路，使用壽命是普通鉛酸電池的兩倍。

Ⅱ.安全環(huán)保

膠體蓄電池電解質(zhì)呈固態(tài)，密封不易漏液；使用過程中，無酸霧析出、無電解質(zhì)外泄，對環(huán)境沒有污染。膠體電池儲電能力強，常見的太陽能路燈通常用膠體電池儲電

Ⅲ.深放電循環(huán)性強

深放電后膠體蓄電池再及時補充電的情況下容量能100%得到回充，能迎合高頻率、深程度放電的要。

Ⅳ.溫度適應強

由于硫酸電解質(zhì)存在于膠體中，其內(nèi)阻雖稍大，但在低溫時膠體電解質(zhì)內(nèi)阻變化不大，故其低溫啟動性能好，可在-40℃--65℃的溫度范圍內(nèi)使用。

Ⅴ.自放電少、存放時長

膠體電解質(zhì)能阻礙陰極還原時生成的水擴散用途和抑制PbO自發(fā)還原反應，自放電少；良好的抗極板硫酸化及減少板柵腐蝕能力，在20℃室溫下儲存2年，無需充電即可投入運行。