鉅大LARGE | 點擊量：534次 | 2023年10月13日
簡述膠體蓄電池技術原理
膠體蓄電池也是鉛酸蓄電池的一種，對液態電解質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電、通信、汽車、應急照明等領域，為什么它這么受歡迎呢？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，對環境和設備造成一定危害，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。
起初膠體鉛蓄電池使用水玻璃制成電解液，將其直接加到干態鉛蓄電池中，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注。
膠體電池定義
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
一般來說，電解液呈膠態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，使硫酸電解液變為膠態。
膠體蓄電池與普通鉛酸蓄電池的區別，從最初理解的電解質膠凝，進一步發展至電解質基礎結構的電化學特性，以及在板柵和活性物質中的應用推廣。例如非凝固態的水性膠體，從電化學分類結構和特性看同屬膠體電池；另如在板柵中結附高分子材料，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
膠體電池的基礎工作原理與普通鉛酸蓄電池相同，但其電池內的硅凝膠是以SiQ質點作為骨架構成的三維多孔網狀結構，它將電解液包在內部，當電解液灌注的硅溶膠變成凝膠后，骨架進一步收縮，使凝膠出現裂縫貫穿于正負極板之間，給正極析出的氧提供了到達負極的通道。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，區別在于電解液的“固定”方式和提供氧氣到達負極通道的方式有所不同。
膠體電池結構圖
膠體蓄電池特性
Ⅰ.質量高、壽命長
膠體電解質可對極板周圍形成固態保護層，避免極板因震動或碰撞而產生損壞，防止極板被腐蝕，同時也減少了蓄電池在大負荷使用時產生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.安全環保
膠體蓄電池電解質呈固態，密封不易漏液；使用過程中，無酸霧析出、無電解質外泄，對環境沒有污染。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、深程度放電的需要。
Ⅳ.溫度適應強
由于硫酸電解質存在于膠體中，其內阻雖稍大，但在低溫時膠體電解質內阻變化不大，故其低溫啟動性能好，可在-40℃--65℃的溫度范圍內使用。
Ⅴ.自放電少、存放時長
膠體電解質能阻礙陰極還原時生成的水擴散作用和抑制PbO自發還原反應，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。
上一篇：松下正在研發不含鈷車用電池
