VRLA閥控式密封鉛酸蓄電池

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1、VRLAVRLA，Valve-RegulatedLeadAcidBattery即“閥控式密封鉛酸蓄電池”的縮寫。它誕生于20世紀(jì)70年代，由于VRLA是全密封的，不會漏酸，而且在充放電時不會象老式鉛酸蓄電池那樣會有酸霧放出來而腐蝕設(shè)備，污染環(huán)境，所以備受歡迎，在世界上廣泛使用?！　∧壳暗碾妱榆囯姵鼐鶠閂RLA?！　」ぷ髟怼　　?．電池的充/放原理：　　鉛酸蓄電池的基本電極反應(yīng)是鉛（Pb）和二價鉛（Pb）及四價鉛（Pb）之間的轉(zhuǎn)化?！　》烹娺^程：負(fù)極：Pb→Pb正極：Pb→Pb（　　（+）PbO2+3H++HSO4－+2e放<═══>充PbSO4+2H2　　電子得失為

2、：負(fù)失正得即負(fù)氧化正還原　　充電過程：負(fù)極：Pb→Pb正極：Pb→Pb　　（－）Pb+HSO4－放<═══>充PbSO4+H＋+2e　　電子得失為：負(fù)得正失即負(fù)還原正氧化　　電池的充放電反應(yīng)　　電池總反應(yīng)：Pb+2H++2HSO4—+PbO2放<═══>充PbSO4+2H2O+PbSO4　　2．VRLA電池的密封原理：　?。?）電池內(nèi)部氣體產(chǎn)生的原因：　　電池在過充電時電池分解水，正極產(chǎn)生O2，負(fù)極產(chǎn)生H2　　正極板柵腐蝕的同時產(chǎn)生H2　　電池自放電時正極產(chǎn)生O2，負(fù)極產(chǎn)生H2　?。?）氧復(fù)合原理（氧循環(huán)原理）：　　電池在充電過程中，正極除了有PbSO4轉(zhuǎn)變?yōu)镻bO2

3、以外，還有氧析出反應(yīng)，特別是電池的充電后期，當(dāng)電池容量達(dá)到80%時，氧的析出反應(yīng)更為劇烈，兩極的氣體析出反應(yīng)如下：　　（+）2H2O→O2+4H++4e(--)2H++2e→H2　　對于浮充使用的VRLA電池，即使是浮充電流很小，但在長期浮充狀態(tài)下，除浮充電流一部分用于電池自放電生成的PbSO4轉(zhuǎn)為正負(fù)極活性物資以外，不避免的，浮充電流另一部分則用于水的電解，使正極析出氧氣，負(fù)極析出氫氣?！　⊙鹾蜌錃獾漠a(chǎn)生使電池內(nèi)部失水，電解液密度發(fā)生變化，也使電池難以密封。從鉛酸蓄電池誕生以來，人們都一直在尋求電池的密封，以此減少對電池的維護(hù)。VRLA電池的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了電池的密封，

4、電池密封的關(guān)鍵技術(shù)是氧在電池內(nèi)部的再復(fù)合實(shí)現(xiàn)氧的循環(huán)，以及采用AGM隔板吸收電解液，使電池內(nèi)部沒有流動的電解液?！　≌龢O充電過程中因電解水析出的氧氣，通過AGM隔板的孔隙，迅速擴(kuò)散到負(fù)極，與負(fù)極活性物質(zhì)海綿狀鉛發(fā)生反應(yīng)生成氧化鉛（PbO），負(fù)極表面的PbO遇到電解液H2SO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成PbSO4和H2O，其中PbSO4再充電而轉(zhuǎn)變?yōu)楹＞d狀Pb，生成的H2O又回到電解液，因氧氣的再復(fù)合，避免了水的損失，從而實(shí)現(xiàn)了電池的密封?！　°U酸蓄電池實(shí)現(xiàn)密封的措施：　　1)選擇高孔隙率AGM隔板，孔隙率在93%以上，為氧的復(fù)合提供通道　　2)采取定量灌酸，使玻璃棉隔板在吸收電

5、解液以后，仍有5—10%的孔隙率未被電解液充滿，因此VRLA電池又稱為貧液式電池?！　?)過量的負(fù)極活性物資，正、負(fù)極板的容量比一般為1：1.1~1：1.2，這樣在正極充足電以后，負(fù)極仍未充足電，以防止氫在負(fù)極析出，若氫氣大量析出是無法復(fù)合的。　　4)電池集群的緊裝配，采取集群預(yù)壓縮技術(shù)，將裝配壓在40—60Kpa之間，以保證AGM隔板與正負(fù)極板表面能夠良好接觸，因?yàn)閂RLA電池的電解液主要靠AGM隔板提供?！　?)高純度Pb—Ca—Sn—Al無銻板柵合金，因?yàn)镻b—Ca合金比Pb—Sb合金有更高的析氫過電位，從而能夠降低因板柵腐蝕而析出氫氣的可能性?！　?)開閉閥壓

6、力穩(wěn)定可靠的安全閥，通信用VRLA電池的標(biāo)準(zhǔn)要求開閥壓10—35Kpa，閉閥壓3—15Kpa,開閉閥壓力較接近，可減少氣體排放和水的損失?！　?)采用恒壓限流的充電方式，VRLA電池對過充電較為敏感，過充電會加速電流的損壞，恒壓限流充電可防止過充電和熱失控?！　?．VRLA蓄電池的自放電原理：　　電池自放電原因：　　1）正極活性物質(zhì)與電解液的反應(yīng)；　　2）正極活性物質(zhì)與板柵合金之間的反應(yīng)；　　3）正極活性物質(zhì)與負(fù)極析出氫氣的反應(yīng)?！　RLA電池的兩大類技術(shù)　　應(yīng)用同樣的氧復(fù)合原理，但由于采用不同的固定電解液技術(shù)和不同的氧復(fù)合通道技術(shù)，因此可分為兩大類型的VRLA電池

7、，即AGM技術(shù)和GEL技術(shù)（膠體），故又稱為AGM電池和膠體電池。這兩類電池各有優(yōu)劣，目前在電信、電力等市場上應(yīng)用的仍以AGM電池為主?！　?．AGM技術(shù)　　采用AGM技術(shù)的VRLA電池，AGM隔板采用U形包覆法（也可采用S形包覆法）。采用AGM技術(shù)的VRLA電池的特點(diǎn)：內(nèi)阻小，以超細(xì)玻璃棉隔板吸取電解液，使電池內(nèi)沒有電解液，AGM隔板具有93%以上的孔隙率，而其中10%左右的孔隙作為由正極析出的O2到負(fù)極再復(fù)合的通道，以實(shí)現(xiàn)氧的循環(huán)，達(dá)到電池密封的目的。　　2．Gel技術(shù)（膠體技術(shù)）　　以德國陽光公司采用Gel技術(shù)生產(chǎn)的OPZV膠體電池為典型代表。