铅酸蓄电池免维护的机理

上个章节小编和大家共同学习了阀控铅酸蓄电池的工作原理，这个章节小编要和大家共同学习铅酸蓄电池免维护的机理。这里的铅酸蓄电池和我们之前接触的叉车蓄电池、堆高车电池、搬运车电池、平板车电池、游览车电池等是不一样的，这里的阀控铅酸蓄电池是半密闭的、贫液态的、免维护的，而我们之前接触的叉车蓄电池、堆高车电池、搬运车电池、平板车电池、游览车电池是开口式、富液态的、需要保养维护的，所以大家一定要区分开来。

这种阀控式铅酸蓄电池在充电过程中，电解液中的水几乎不损失，从而使阀控密封式铅酸蓄电池在使用过程中达到不需加水的目的。生产厂家采取各种办法极力减少氢与氧两种气体的析出，使它们尽量消化在阀控密封式铅酸蓄电池内部。

但是，绝对控制氢气与氧气的析出是不可能的。事实上，电解液仍有少量的消耗，仍会有少量的氢气与氧气析出。从这方面说，阀控密封式铅酸蓄电池不是免维护而是少维护。

（1）阀控密封式铅酸蓄电池的板栅主要采用铅钙合金，以提高其正负极析气(氢气和氧气)过电位，达到减少其充电过程中析气量的目的。

正极板在充电到70％时，氧气就开始产生，而负极板达到90％时才开始产生氢气。在生产工艺上，一般情况下正负极板的厚度之比为3：2，根据这一正负极活性物质量比的变化，当负极上海绵状铅达到90％时，正极上的二氧化铅接近90％，再经少许的充电，正负极上的活性物质分别氧化还原达95％，接近完全充电，这样可使氢气、氧气的析出减少。

（2）采用超细玻璃纤维(或硅胶)来吸储电解液，并同时为正极上析出的氧气向负极扩散提供通道。

这样，氧气一旦扩散到负极上就立即为负极所吸收，从而抑制了负极上氢气的产生，导致浮充电过程中产生的气体90％以上被消除(少量气体通过安全阀排放出去。

阀控密封式铅酸蓄电池在开路状态下，正负极活性物质二氧化铅和海绵状铅与电解液稀硫酸的反应都趋于稳定，即电极的氧化速率和还原速率相等，此时的电极电势为平衡电极电势。当有充放电反应进行时，正负极活性物质二氧化铅和海绵状铅分别通过电解液与其放电态物质硫酸铅来回转化。

内部氧循环反应机理：

在阀控密封式铅酸蓄电池中负极起着双重作用，即在充电末期或过充电时，一方面极板中的海绵状铅与正极产生的氧气反应而被氧化成一氧化铅，另一方面极板中的硫酸铅又要接受外电路传输来的电子进行还原反应，由硫酸铅变为海绵状铅。

在蓄电池内部，若要使氧的复合反应能够进行，必须使氧气从正极扩散到负极。氧的移动过程越容易，氧循环就越容易建立。

在阀控密封式铅酸蓄电池内部，氧以两种方式传输：一是溶解在电解液中，即通过在液相中扩散到达负极表面：二是以气相的形式扩散到负极表面。

在传统的富液式蓄电池中，氧的传输只能依赖于它在正极区硫酸溶液中的溶解，然后依靠在液相中扩散到达负极。

如果氧呈气相在电极间直接通过开放的通道移动，那么氧的迁移速率就比单靠液相中扩散大得多。充电末期正极析出氧气，在正极附近有轻微的过压，而负极化合了氧，产生一轻微的真空，于是正负极间的压差将推动气相氧经过电极间的气体通道向负极移动。

阀控密封式铅酸蓄电池的设计提供了这种通道，从而使阀控密封式铅酸蓄电池在浮充所要求的电压范围内工作，而不损失水。

对于氧循环反应效率，AGM阀控密封式铅酸蓄电池具有较高的密封反应效率，在贫液状态下氧复合效率可达99％以上；GEL（胶体）采用二氧化硅做凝固剂，电解液吸附在极板和胶体内，使用环境适应性更强。 一般寿命8-15年，温度适用-25度到60度之间，价格高于AGM，大电流一般，浮充使用最好

GEL阀控密封式铅酸蓄电池的氧再复合效率相对小一些，在干裂状态下可达70％～90％；AGM采用玻璃纤维棉做隔膜,电解液吸附在极板与隔膜中，贫液式设计，电池内无流动电解液。 一般寿命5-12年，温度适用-15度到40度之间，价格适中，大电流放电好，浮充使用好。

富液式蓄电池几乎不建立氧再化合反应，其密封反应效率几乎为零。

以上就是小编和大家今天共同学习的内容，AGM系列阀控式密封铅酸蓄电池和GEL阀控密封式铅酸蓄电池广泛使用在通信系统、电力系统、应急灯照明系统、自动化控制系统、消防和安全警报系统、太阳能、风能系统、计算机备用电源、便携式仪器、仪表、医疗系统设备、电动车、电动工具等。