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阀梣铅酸蓄电池发展现状
阀控铅酸蓄电池发展现状
马洪斌
(中国电子集団公司第十八研究所监天公司,天津30081)
摘要:阀控铅酸當电池具有优秀的性能价格比,在电池领域中占有作常重要的地位。从板栅合
金、活性物质、电池隔膜、化成方式等方而介绍了阀控铅酸蓄电池的技术发展现状。
关健词:阀搾铅酸电池;板栅合;活性物质;隔膜;化成
中图分类号:Mp12.1文献标识码:A文章编号:1006-0847(2004)03-0137-04
An overvie w of the developing status of VRLA batteries
MA Hong bin
(Tianjin Institule o Power Source, Tianin 300381, China)
Abstract: VRLA batteries play an important role in secondary batteries due to their high ratio of performance
to cost. In this article, the developing status of their technology is introduced from the following aspects: rid
alloy; active materials, seperator; formation and so on
Key words: VRLA battery; grid alloy; active materials, seperator, formation
率增川,到80年代中期之后才稳定在20%。在
前言
些发达国家如美国、∏本、德国、英国、法国等
铅酸蓄电池的历史し长达一百多年山,目前似国,这种小型阀控铅酸蓄电池(以下简称VRLA电
乎发展到一个转折点,市场需求的高要求利向控池)口经系刎化和商品化。H本研究和开发的
电池发展的趋势可以证实这个转折的米帕。酸3000Ah容量的固定型VRLA电池,是目前世界上
电池具有在经济上与功能上良好半稳的特点,因最人容量的电池;同时凵本和美国、欧洲还丌发了
此在二次电池领域中占统治地位。而新技不的不断汽车点火、照明、起动用VRLA电池,并已完成实
发展,应用领或的不断开拓和深入,对化学电沵提用化试验,一些型号的汽车已配用这种电池。
出了更高的性能和使用特性要求,传统铅酸电池
阀控蓄电池发势头强劲,并开始代传统式
已经不能满足不需维护企方位工作、自放电小、寿铅酸蓄电池,也问镉镍电池和其他电池的传统应加
命长、高比能量、使用交全切靠、无酸雾等要求。领域进军,成为新一代铅酸电池。如果我们能够
为提高铅酸菷电池的性能利使用特性,各国做进一步发展VRA电池技术,并能对各种新的要求
了大量的研究工作,于60年代中期研究出阴极吸做出积极响应,必将对人类的工业化社会有很人的
收式阀控铅酸电池(80年代中期出SLA收称作
VRLA即阀控铅酸蓄电池),70年代己大量生
其芥量为8Ah以下,包括圆柱形和方形炳种。阀2VRLA电池发展现状
控电池的研制成功使市老的铅酸帯电池焕发出活
VRLA电池是以电池内部所海牛的气体再化合
力。对这种电池的要求曾以30%~40%的年增长
原埋为基础发展起米的,有两种主要的艺基础。
一利是胶体电解质工艺,在.上个世纪50年代起源
收稿日期:2004-05-08
」欧洲,至今仍有许多厂家生产这种电池,并且仍
《蓄电池》2004午第3期
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阀铅酸蓄电池发展现状
在发展中,另一利艺,就是在60年代发展起米
在进行 VRLA电池生产声时,一种简单也最昂
的,采用超细玻璃纤维棉(简称为AGM隔膜)的的方式就是电池槽化成方法,这样会避免生产过程
阴枚吸收式电池。
中遇到的许多缺陷和林烦。在欧美,起动用和航空
本文从板栅合金、活性物质隔膜这一种用VRLA电池均采用电池化成,即内化成。进行
VRLA电池的正要材料出发,根据VRLA电池的特这和化成至关重要的是悴制充电量利温度。利用这
点,放其生产中出现的新技术、新工と,介绍种化成方式不仅要使极板达到必要的化成深度,也
VRLA电池的发展现状。
要使化成完毕时整个极群屮的电解液适度饱和。这
2.1 VRLA电池的特点
是一道相当闲难的下序。这些特別严格的要求会
2.1.1板栅合金
起生产成本的増加。
VRLA电池正负枚板栅一般都采用尢锑合2.1.6密封结构和密闭复合效率
2,这是与传统铅酸电池不同的特点。最常应用
VRLA电池必须加以有效的密封。密封艮好的
的合金是铅一钙一锡一铝四心合金。美国 Cates公电池,其氧气复合效率应达到99%以上。在电
司产的圆柱形电池则用纯铅作板栅。
池的整个寿命問期内,必须始终保持有效地密封
2.1.2隔膜材料一超细玻璃维棉(AGM)
同时还需要合理结构的气阀与外界大气完全隔绝
AGM隔膜,一般出平均直径为0.7~1m的超使所有的复合反应完?在电池内部进行。而当内部
细坡璃纤维组成。这种隔膜靠坡璃纤维之问微孔的产生的气体応カ大」0.2 kgcmt2时立刻排放出气
毛细作用吸取电液。其厚度一般为0.3~3m。体,但任何吋候都不允许外部空气进入电池内部。
VRLA电池对所用AGM隔膜有如下要求:厚度均2.1.7寿命
匀,误差小,抗拉强度适中,适仚柲群组组装操
VRLA电池的寿命,在很人程度上取決于用
作;孔率高,而最大孔径小,吸取电液速度快;保途。就浮充寿命米说,小容量电池用于UPS时
持电液能力强;电阻小;耐氧化能力强等。初期使寿命在3~5a;大容量固定型电池,其预期寿命
用的是纯玻璃虾维棉,无其他粘合剂。随着电池技长达10~15a4
术的发胺,□研究出更好更新的元机一有机纤维复 VRLA电池在100%6DOD下,其循环寿命一殷
合隔膜。
在200次:在50%DODド为400~500次。H本
2.1.3电解液浓度及贫电液
YUASA公司的NPC型电池寿命在100%DOD可达
VRLA电池的电解液呈“贫液”状态,而不像到300次;在75%DOD达到500次以上,在30%
传统铅酸电池那样呈“富液”状怂。这是因为气体DODド寿命可达到1200~1400次
再化合需要隔膜和电极所含的电液量少于其饱和状
VRLA电池的实际使用寿命受到很多条件的影
态量,从间能达到最佳复合效果。铅酸电池中电解响,如使用环境温度、充电器的充电控制精度利放
液本身就是活性物质,所以为达到密闭效果,減少电终止.保护电压等。内此提高VRLA电池实际使用
电液量是必要的,但必须满足成流反应所需的酸寿命不仪要提高电池本身的性能和深放电的充电恢
量。一般地讲,VRLA电池电液浓度高」传统铅酸复能力,而月要可靠、合理地设计充电器的充放电
电池,而且其开路电压也稍高于后者
控制器
2.1.4极群组裟配压力
2.2VRLA电池制造的新找术、新⊥艺
采用AGM隔膜的VRLA电池,其极群组的设
VRLA电池具有免维邦、尤需加水、不漏酸、
计尺寸必须大丁容纳它的电池槽的尺す,其目的在无酸雾、可在任何方位使用、作安全等特点,被
丁使极板与