胶体电池知识.

胶体电池是由阳光发明的，正极板为管式结构，电解液为胶体状，国内公司只要舍得投资也能做好胶体电池，但由于市场上的恶性竞争，少数公司滥竽充数，弄虚作假，损坏了胶体电池的影响。

国内和国外在技术上的区别主要在工序标准和设备投资方面。

全球最好的胶体电池是EXIDE旗下的阳光（德国产）和Enersys旗下的Supersafe OPZV（保加利亚、法国和德国产）（Enersys2002年收购英国霍克HAWKER）
本成分还是硫酸、水和二氧化硅形成的凝胶.所以,其产生电化学作用的还是水、硫酸.其反应过程没有多大的区别,但是,在结构上的变化,可以带来很多优点
中国的胶体电池,现在还都是采用AGM隔板的.早期,我写东西也不得不把中国的胶体电池打上引号,以示与德国胶体电池以区别.后来写多了,也忽略了.中国除了叫做胶体电池以外,还有很多五花八门的称呼方法.如:“铅晶电池”、“固体电池”、“硅能电池”、“矽能电池”......
马赛克网友说的国内的胶体电池,在灌胶的时候,灌了一半的也有,他们自称为“半胶体电池”,下部还有普通的电解液,上部是胶体.
胶体电池的优点就在于循环寿命好、耐过放电、可以长期不充足电又进行放电(AGM电池这样使用很容易发生硫化失效)、高低温性能也比AGM好些.
说白了就是耐滥用一些.
我说的这种平版涂膏极板的胶体电池国内制造商很少,除了我们海志,双登的产量也不小,其他就没什么大厂了.
这类胶体电池成本明显要比普通电池高,一般都是行业用户才用的起.
胶体电池的优点：循环寿命好、耐过放电、可以长期不充足电又进行放电、高低温性能也好。

缺点是胶体电池存在热失控现象，在北方用得要多些。

胶体电池相对普通铅酸电池价格较贵，且维护较困难，在温度较高时易产生热失控现
象，不易用在南方。

电池不能放在密闭空间内，必须保持通风
必须采用恒压限流充电法，浮充电压范围：13.4---13.7V/只
来“固定”硫酸电解液。

它们都是利用阴极吸收原理使电池得以密封的，但给阳极析出的氧到达阴极提供的通道是不同的，因而二种电池的性能各有千秋。

一、历史的简单回顾
铅酸蓄电池从问世到如今，一直是军用民用领域中使用最广泛的化学电源。

由于它使用硫酸电解液，运输过程中会有酸液流出，充电时会有酸雾析出来，对环境和设备造成损害，人们就试图将电解液“固定”起来，将电池“密封”起来，于是使用胶体电解液的铅酸蓄电池应运而生。

初期的胶体铅蓄电池使用的胶体电解液是由水玻璃制成的，然后直接加到干态铅蓄电池中。

这样虽然达到了“固定”电解液或减少酸雾析出的目的，但却使电池的容量较原来使用自由电解液时的电池容量要低20%左右，因而没有被人们所接受。

我国在50年代也开展了初期胶体电池的研制工作，到60年代末也就基本上停止了。

然而70年代后期至80年代，国内又有一些非电池行业界的人利用媒体大肆鼓吹自己发明了固体电解质的铅蓄电池，宣称使电池容量和寿命提高1倍。

这种经不起事实检验的肥皂泡式的“发明创造”，不仅未能使铅蓄电池性能有所提高，而且还败坏了胶体蓄电池的名声。

几乎在研制胶体电池的同时，采用玻璃纤维隔膜的阴极吸收式密封铅蓄电池却诞生了，它不但使铅蓄电池消除了酸雾，而且还表现出内阻小、大电流放电特性好的优点。

因而在国民经济中，尤其是原来使用固定型铅蓄电池的场合，得到了迅速的推广和应用，于是人们就把胶体铅蓄电池抛在脑后了。

80年代，德国阳光公司的胶体密封铅蓄电池产品进入中国市场，多年来使用效果表明它的性能确实不同于以前的胶体铅蓄电池。

这就迫使人们要重新认识胶体铅蓄电池。

本文将根据近年来的两种阀控式密封铅蓄电池的研制、生产和使用效果对它们进行比较，供选用电池的同事们作参考。

二、电池的工作原理
不论是采用玻璃纤维隔膜的阀控式密封铅蓄电池(以下简称AGM密封铅蓄电池)还是采用胶体电解液的阀控式密封铅蓄电池(以下简称胶体密封铅蓄电池)，它们都是利用阴极吸收原理使电池得以密封的。

电池充电时，正极会析出氧气，负极会析出氢气。

正极析氧是在正极充电量达到70%时就开始了。

析出的氧到达负极，跟负极起下述反应，达到阴极吸收的目的。

负极析氢则要在充电到90%时开始，再加上氧在负极上的还原作用及负极本身氢过电位的提高，从而避免了大量析氢反应。

对AGM密封铅蓄电池而言，AGM隔膜中虽然保持了电池的大部分电解液，但必须使10%的隔膜孔隙中不进入电解液。

正极生成的氧就是通过这部分孔隙到达负极而被负极吸收的。

对胶体密封铅蓄电池而言，电池内的硅凝胶是以SiQ质点作为骨架构成的三维多孔网状结构，它将电解液包藏在里边。

电池灌注的硅溶胶变成凝胶后，骨架要进一步收缩，使凝胶出现裂缝贯穿于正负极板之间，给正极析出的氧提供了到达负极的通道。

由此看出，两种电池的密封工作原理是相同的，其区别就在于电解液的“固定”方式和提供氧气到达负极通道的方式有所不同。

三、电池结构和工艺上的主要差异
AGM密封铅蓄电池使用纯的硫酸水溶液作电解液，其密度为1.29—1.3lg/cm3。

除了极板内部吸有一部分电解液外，其大部分存在于玻璃纤维膜之中。

为了给正极析出的氧提供向负极的通道，必须使隔膜保持有10%的孔隙不被电解液占有，即贫液式设计。

为了使极板充分接触电解液，极群采用紧装配的方式。

另外，为了保证电池有足够的寿命，极板应设计得较厚，正板栅合金采用P b’-q2w-Srr--A1四元合金。

胶体密封铅蓄电池的电解液是由硅溶胶和硫酸配成的，硫酸溶液的浓度比AGM式电池要低，通常为1.26～1.28g/cm3。

电解液的量比AGM式电池要多20%，跟富液式电池相当。

这种电解质以胶体状态存在，充满在隔膜中及正负极之间，硫酸电解液由凝胶包围着，不会流出电池。

由于这种电池采用的是富液式非紧装配结构，正极板栅材料可以采用低锑合金，也可以采用管状电池正极板。

同时，为了提高电池容量而又不减少电池寿命，极板可以做得薄一些。

电池槽内部空间也可以扩大一些。

四、电池放电容量
初期的胶体蓄电池的放电容量只有富液式电池的80%左右，这是由于使用性能较差的胶体电解液直接灌人未加改动的富液式电池之中，电池的内阻较大，电解质中离子迁移困难引起的。

近来的研究工作表明，改进胶体电解液配方，控制胶粒大小，掺人亲水性高分子添加剂，降低胶液浓度提高渗透性和对极板的亲合力，采用真空灌装工艺，用复合隔板或AGM隔板取代橡胶隔板，提高电池吸液性；取消电池的沉淀槽，适度增大极板面积活性物质的含量，结果可使胶体密封电池的放电容量达到或接近开口式铅蓄电池的水平。

AGM式密封铅蓄电池电解液量少，极板的厚度较厚，活性物质利用率低于开口式电池，因而电池的放电容量比开口式电池要低10%左右。

与当今的胶体密封电池相比，其放电容量要小一些。

五、电池内阻及大电流放电能力
铅蓄电池的内阻是由欧姆内阻、浓差极化内阻、电化学极化内阻组成的。

前者包括极板、铅零件、电解液、隔极电阻。

AGM密封铅蓄电池所用的玻璃纤维隔板具有90%的孔率，硫酸吸附其内，且电池采用紧装配形式，离子在隔板内扩散和电迁移受到的阻碍很小，所以AGM密封铅蓄电池具有低内阻特性，大电流快速放电能力很强。

胶体密封铅蓄电池的电解液是硅凝胶，虽然离子在凝胶中的扩散速度接近在水溶液中的扩散速度，但离子的迁移和扩散要受到凝胶结构的影响，离子在凝胶中扩散的途径越弯曲，结构中孔隙越狭窄，所受到的阻碍也越大。

因而胶体密封铅蓄电池内阻要比AGM密封铅蓄电池要大。

然而试验结果表明胶体密封铅蓄电池的大电流放电性能仍然很好，完全满足有关标准中对密封电池大电流放电性能的要求。

这可能是由于多孔电极内部及极板附近液层中的酸和其他有关离子的浓度在大电流放电时起到关键性的作用。

六、热失控
热失控指的是：电池在充电后期(或浮充状态)由于没有及时调整充电电压，使电池的充电电流和温度发生一种累积性的相互增强作用，此时电池的温度急剧上升，从而导致电池槽膨胀变形，失水速度加大，甚至电池损坏。

上述现象是AGM密封铅蓄电池在使用不当时而出现的一种具有很大破坏性的现象。

这是由于AGM密封铅蓄电池采用了贫液式紧装配设计，隔板中必须保持10%的孔隙不准电解液进入，因而电池内部的导热性差，热容量小。

充电时正极产生的氧到达负极和负极铅反应时会产生热量，如不及时导走，则会使电池温度升高；如若没有及时降低充电电压，则充电电流就会加大，析氧速度增大，又反过来使电池温度升高。

如此恶性循环下去，就会引起热失控现象。

对于开口式铅蓄电池而言，由于不存在阴极吸收氧气现象，再加上其电解液量比较大，电池散热容易，热容量也大，当然不会出现热失控现象。

胶体密封铅蓄电池的电解液量用得和开口式铅蓄电池相当，极群周围及与槽体之间充满凝胶电解质，有较大的热容量和散热性，不会产生热量积累现象。

德国阳光公司的胶体密封铅蓄电池进入中国市场已有十余年，几家代理商均说没有听到用户反映电池有热失控现象。

七、使用寿命
影响阀控式密封铅蓄电池使用寿命的因素很多，既有电池设计和制造方面的因素，又有用户使用和维护条件方面的因素。

就前者而言，正极板栅耐腐蚀性能和电池的水损耗速度乃是两个最主要的因素。

由于正板栅的厚度加大，采用Pb—Ca—Sn--Al四元耐蚀合金，则根据板栅腐蚀速度推算，电池的使用寿命可达10～15年。

然而从电池使用结果来看，水损耗速度却成为影响密封电池使用寿命的最关键性因素。

对于AGM密封铅蓄电池而言，由于采用贫液式设计，电池容量对电解液量极为敏感。

电池失水10%，容量将降低20%；损失25%水份，电池寿命结束。

然而胶体密封铅蓄电池采用了富液式设计，电解液密度比AGM密封铅蓄电池低，降低了板栅合金腐蚀速度；电解液量也比后者多15%～20%，对失水的敏感性较低。

这些措施均有利于延长电池使用寿命。

根据德国阳光公司提供的资料，胶体电解液所含的水量足以使电池运行12～14年。

电池投入运行的第一年，水损耗4%—5%，随后逐年减少，4年之后总的水耗损只有2%。

OP2V型密封电池在2.27V/单体条件下浮充运行10年后，其容量还有90%。

从国内一些邮电通信部门的反映来看，虽然阳光公司的胶体密封铅蓄电池售价较高，但其使用寿命却长于国产的AGM密封铅蓄电池。

八、氧气复合效率
复合效率是指充电时正极产生的氧气被负极吸收复合的比率。

充电电流、电池温度、负极特性和氧气到达负极的速度等因素，均会影响密封电池的气体复合效率。

根据德国阳光公司提供的胶体密封铅蓄电池产品说明书介绍，胶体密封铅蓄电池产品使用初期，氧复合效率较低，但运行数月之后，复合效率可达95%以上。

这种现象也可以从电池的失水速度得到验证，胶体密封铅蓄电池运行第一年失水速度较大，达到4%～5%，以后逐渐减少。

造成上述特性的主要原
因，看来胶体电解质在形成初期，内部没有或极少有裂缝，没有给正极析出的氧提供足够的通道。

随着胶体的逐渐收缩，则会形成越来越多的通道，那么氧气的复合效率必然逐渐提高，水损耗也必然减少。

AGM式密封铅蓄电池隔膜中有不饱和空隙，提供了大量的氧气通道，因而其氧气复合效率很高，新电池可以达到98%以上。

九、选用货真价实的胶体密封铅蓄电池
以上谈及的胶体密封铅蓄电池的一些特性，乃是当今国内外新一代胶体密封铅蓄电池才具有的性质。

这种电池使用的胶体电解质在性能上有别于早期胶体电池使用的胶体电解质，后者是用普通水玻璃制成的，或由一般市售的硅溶胶配成的。

此外，新一代胶体密封铅蓄电池的结构和选材上也不同于一般的铅蓄电池。

从目前的国内外技术发展水平来看，做一个胶体铅蓄电池是不难的，然而要做一个好的胶体密封铅蓄电池却是不容易的，其中的技术诀窍是任何厂家都不愿透露的。

用户在选用胶体密封铅蓄电池时，务必小心从事。

公司简介-结构
公司简介-总部
中商国通（北京）电子有限公司
简介
中商国通（CNCE）是中商集团下属一家从事电子产品研发、加工、生产、技术服务的专业化电子公司。

在中国天津、广东、上海、西安等地工业开发区建立了生产加工基地；在广州、上海等地设有物流公司，在主要城市建立了已销售、技术支持、工程服务，三位一体的子公司和办事处；在香港、加拿大、美国、德国、意大利等国家、地区设立了联络处和建立了合作关系。

公司总部设在首都北京。

主要产品：
密封阀控式免维护铅酸胶体蓄电池产品、太阳能风能供电系统、不间
断电源、逆变器、充电器、等电子产品。

产品已分别获得中华人民共和国信息产业部检测中心、国家蓄电池检测中心和UL、CE、TLC等各项检测认证和生产许可证。

以人为本是公司发展的基础，公司重视人才、珍惜人才。

公司现有博士、硕士学历的员工占公司总人数的19%本科学历60%。

一流的人才创造出一流的产品、一流的服务和一流的企业管理。

“中商电子，推动未来”，这是中商产品的精神，也是中商人的精神，全体员工期待与您的合作，期待与您共创新的辉煌。

公司简介-物流中心
广州中商伟博电子技术有限公司简介
广州中商伟博电子技术有限公司是中商国通（北京）电子有限公司的下属子公司。

公司主要负责中商国通所属公司生产的各类电子产品和代理西门子、AEG不间断电源电源等产品的进出口、物流、销售、技术支持等工作。

主要产品：
WEBEST（伟博）阀控式密封铅酸胶体蓄电池，逆变器、充电器，太阳能风能供电系统，等系列产品。

代理产品：
西门子UPS不间断电源、配电柜、开关电源等产品。

2002年被西
门子公司授权为“西门子UPS产品中国总代理”。

德国AEG UPS不间断电源、太阳能风能控制器等产品。

2005年被
AEG公司授权为“AEG UPS产品中国总代理”。

目前，公司在北京、上海、广州、西安、成都、吉林、等大区设立分公
司或办事处；在全国主要城市发展了多家行业代理和地区代理并建立了密切的合作关系。

产品销售覆盖了电信、金融、石化、电力、国防工业、民航机场、铁路交通、税政部门、政府机关、大转院校等各大行业。

市场拓展范围涉及华北、华东、华南、西南、西北、东北六大区域的主要省市。

“中商电子，推动未来”，这是中商产品的精神，也是中商人的精神，全体中商员工期待与您的合作，期待与您共创新的辉煌。

公司简介-蓄电池生产基地
WEBEST蓄电池生产基地
简介
佛山中商国通电子有限公司是中商国通（北京）电子有限公司下属公司，该公司是一家从事铅酸胶体蓄电池生产的专业化公司。

九十年代中叶公司引进国外先进技术和设备，生产WEBEST (伟博)品牌的环保型阀控式免维护蓄电池。

产品有(DFS) 胶体系列和(AGM)铅酸系列两大类型(包括2V/6V12V)
60多个品种，容量从7Ah到3000Ah。

产品先后通过美国UL、欧洲CE、泰尔实验室TLC和中国国家蓄电池检测中心的检验和认证。

公司在近十年的发展过程中，生产规模不断扩大，产品质量不断提高。

公司的研究开发实力、技术水平、生产规模、产品种类、售后服务等方面在国内同行中处于领先地位。

WEBEST(伟博)蓄电池在国内各行业得到了广泛的应用，产品60%以上出口到欧美等20多个国家和地区，现年产值达2亿元以上。

公司现有员工400多人，生产厂房2.5平方米，工程师50多人、质量管理人员近30人，用于生产的主要集成设备8套共计100多台，质量检验和控制设备20多台（套），试验室二个。

目前公司拥有三条小密生产线和五条中大密生产线。

主要生产技术从国外引进，生产设备自动化程度高，生产控制过程精确。

用于测试产品的仪器仪表均定期由计量检测部门效检。

所有产品100%在生产线上通过容量、电压、内阻和气密性测试。

公司有健全的质量控制体系并通过了ISO9001质量体系和ISO14001环境体系认证，确定了明确的质量方针和质量目标，定期对员工进行质量技术培训。

从原材料进厂到产品出厂每个程序，都严格执行质量控制标准。

公司始终把新技术新工艺的研究与新产品的开发作为生存之本和发展之本：公司拥有专门的研发机构，通过市场调研和了解客户需求，追踪蓄电池的全球市场变化，我们不断在技术上、工艺上取得创新和突破，从而始终保持技术的优势，公司每年用于科研和新产品开发上的投入在百万元以上，通过自主开发和与高等院所合作，每年完成技术攻关项目多个，保持了公司的技术优势，提高了劳动生产率，提高了质量和对客户的信誉，使蓄电池性能取得根本性突破。

为了更好的为客户服务，公司在全国各地建立多个服务站点，对产品实行完善的售后服务，为用户提供安装调试、技术咨询、用户级培训等全程服务。

如果产品在使用中出现问题，接到用户通知后15分钟内做出响应，根据具体情况和需要，派专业人员在48小时内抵达现场处理。

，使用户真正享受到WEBEST（伟博）的专业服务。

先进的技术和工艺、严格的管理，使WEBEST（伟博）蓄电池不断跨越新的高度并与广大用户一起迈向更美好明天。

销售方式
销售结构
公司在北京、上海、广州、西安、成都、吉林、等大区设有分公司、办事处和周转库房；在全国主要城市发展了多家行业代理和地区代理并建立了密切的合作关系。

市场范围涉及华北、华东、华南、西南、西北、东北六大区域的主要省市。

产品销售覆盖了电信、金融、石化、电力、国防工业、民航机场、铁路交通、税政部门、政府机关、大转院校等各大行业。

广州中商伟博电子技术有限公司 （物流中心） 直接用户 配套商 行业代理商
电信系统 军备系统
石化工业
户外接入系统 航空/航海系统 数据工程系统 医疗设备 太阳能系统
销售热线：************/66094648
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售后服务
1、服务中心结构
2、服务方式
北京、上海、广州、西安、成都、吉林等地设有服务中心和周转库房,在主要城市设有服务站点。

3、质量保证承诺
DFS12V系列产品正常情况使用：户内质保三年/户外质保二年。

DFS2V系列产品正常情况使用：户内质保五年/户外质保三年。

4、服务响应
接到用户报警信息在15分钟内响应，设有服务中心或服务站点的地区，根据需要4-12小时内派技术人员抵达现场处理；偏远地区根据需要48小时内派技术人员抵达现场处理。

●质保期内对出厂不合格的产品，免费维修、更换.
●服务热线：************
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一、WEBEST品牌简介
●中文：“伟博”
涵义：
We are the best!
We do the best!
我们最好！
因为我们做得最好！
●产品发展史
二、产品概述
1、 WEBEST 密封阀控式免维护胶体蓄电池
（DFS ）胶体系列
2伏系列：100Ah ～3000Ah 共、11个规格 12伏系列：12Ah ～200Ah 共10个规格
2、 技术和质量
自主研发配制的胶体电解液，提高了蓄电池的抗高低温性、扩 大了使用环境、减小了自放电、提高了蓄电池的存放时间；有效地 防止了电解夜分层、提高了产品使用寿命。

先进的极板合金配方、提高了极板的耐腐蚀性和电子的导通性， 降低了电池的内阻，延长了极板的使用寿命。

严格的质量控制体系，从原材料进厂、验收，生产装配，产品终检，
到出厂都严格安照ISO9001和ISO14001标准执行。

三、应用范围
通讯系统 航空/航海系统
1、1996年开始研发铅酸胶体电解质
2、1998年应用于蓄电池产品中
3、1999年完成胶体蓄电池产品终试，同年开始批量生产
4、2000年取得信息产业部颁发的第一个胶体蓄电池产品认证证书
5、2001年7月取得UL 产品安全认证证书
6、2002年被中国电信选定为小灵通户外设备专用蓄电池产品
7、2003年入选为中直机关、中南海、人大会堂专用蓄电池产品
8、2004年取得TLC （泰尔实验室）认证证书
6、2004年入选为中国西昌卫星发射基地专用蓄电池产品
7、2005年被国家发改委和世界银行指定为光伏工程专用蓄电池产品
军备电源数据工程系统
石化工业医疗设备
户外接入系统太阳能系统
监控系统不间断电源（UPS）
电厂、电站紧急照明
四、蓄电池反应原理
阀控式胶体蓄电池的电化学反应过程如下：
放电
PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O
充电
放电反应：
负极(＋)：Pb(s) + HSO4-→PbSO4 + H+ + 2e-
正极(－)：PbO2 + 3H+ + HSO4- + 2e-→PbSO4 + 2H2O
总反应：Pb + PbO2 + 2H2SO4 →2PbSO4 + 2H2O
充电反应：
负极(－)：PbSO4 + H+ + 2e-→Pb(s) + HSO4-
正极(＋)：PbSO4 + 2H2O→PbO2 + 3H+ + HSO4- + 2e-
总反应：2PbSO4 + 2H2O→Pb + PbO2 + 2H2SO4
WEBEST 胶体蓄电池工作原理：
胶体电解液的主要成份为一种粒径近乎于纳米级的功能化合物，流变性较好，容易实施对铅蓄电池的配液灌装。

胶体电解液进入蓄电池内部或充电若干小时后，会逐渐发生胶凝，使液态电解质转态为胶状物，胶体中添加有多种表面活性剂，有助于灌装蓄电池前抗胶凝，而且有助于灌装蓄
电池后防止极板硫酸盐化，减小对板栅的腐蚀，提高极板活性物质的反应利用率。

五、产品特点
WEBEST 阀控式免维护胶体蓄电池
◆密封结构，电解液凝胶，无渗漏
◆充放电无酸雾、无污染，安全、对环境友好
◆自放电极小，可储存两年无需充电立即投入运行。

2V系列静置28
天容量保存99.9%以上
◆15年超长使用寿命
◆深放电循环性能优良：放电至“0”V，能正常恢复
◆适用环境范围广，可在-45℃至70℃温度范围内使用
◆容量高，充电接受能力强
◆进口材质安全阀，精确控制开阀和闭阀压力
◆浮充电流小，电池发热量少。

电解液不分层
◆设计简洁，免维护，可任意方位放置
◆抗热失控性能优越
六、胶体蓄电池专述
●国内第一家通过信息产业部认证的胶体蓄电池品牌。

九十年代中叶，引进德国胶体蓄电池生产工艺并在此基础上自主研发了新的胶体电解质配方工艺和更先进的极板合金技术，降低了由于在电解液中添加硅胶而带来的内阻偏高，提高了放电速率较慢和初始放电容量不足的缺陷，大大地提高了产品的性价比。

WEBEST（伟博）胶体蓄电池于2001年取得了信息产业部电子产品认证中心，颁发的第一个胶体蓄电池产品认证证书。

●独特的胶体蓄电池生产工艺设计，提高了产品的抗高低温性能。