铅酸电池隔板综述
铅酸蓄电池内部结构
铅酸蓄电池内部结构铅酸蓄电池是一种常见的蓄电池,广泛应用于各种场合,如汽车、UPS电源等。
它是由固体铅板、负极活性物质、单元隔板、酸液和外壳组成的。
其中,铅板和负极活性物质是电极,酸液是电解液,单元隔板是防止正负极间短路和腐蚀的隔离器,外壳则是容器,起到支撑和密封的作用。
下面将详细介绍铅酸蓄电池内部结构的每个部分。
1.正极板(阳极板)正极板通常由纯铅、铅合金或钢材质制成。
它的作用是提供电子,成为电池内的正极。
为了增加表面积,正极板上会有许多细小的凹凸,这样可以使电极与电解液之间的接触面积变得更大,从而提高电池的能量密度和容量。
2.负极活性物质(阴极板)负极活性物质是电池内的负极,通常由铅-锑合金和钙-铅合金制成。
负极活性物质的特点是具有出色的可充电性和气化抑制能力,从而保证电池的寿命和稳定性。
3.单元隔板单元隔板通常采用橡胶、塑料或玻璃纤维材料制成。
它们位于正负极板之间,起到分隔阳、阴极的作用,同时也可以防止阳、阴极之间的短路和化学反应。
单元隔板还可以防止电解液在电池充放电中的混合,从而保证电池的性能和寿命。
4.酸液铅酸蓄电池的电解液通常由硫酸和水组成。
电池充放电时,硫酸会分解产生氢气和氧气,同时生成铅和硫酸铅,从而实现电能的转换和储存。
酸液的浓度和密度会影响电池的性能和寿命。
通常情况下,酸液的浓度越高,电池的性能越好,但浓度过高会导致电池内部的气体生成过多,从而产生膨胀和爆炸的危险。
5.外壳铅酸蓄电池的外壳通常由塑料或金属材料制成。
它的作用是支撑电池内部组件,同时防止电池内液体的泄漏和外界气体、尘土等物质的进入。
外壳上还有电池正负极的接线,方便电池的充放电和连接外部电路。
6.其他组件铅酸蓄电池内部还有其他一些组件,如填充板、电解液容器、蒸发盖、安全阀等。
这些组件的作用是进一步增加电池的稳定性和寿命,防止电池内部的化学反应和过热等危险。
总之,铅酸蓄电池是一种比较简单而实用的蓄电池。
它内部的各个组件相互协作,完成电能的储存、转换和释放,确保电池的稳定性和使用寿命。
铅酸蓄电池板栅材料综述
铅酸蓄电池板栅材料综述作者:陈国加入时间:2005-1-7 15:43:57点击次数:1012铅酸蓄电池在功率密度与比能量方面,由于铅的密度大而存在先天不足;同时作为非活性部件的板栅,使用铅作为材料时,其比能量进一步降低。
为尽可能弥补这一缺陷,人们对板栅进行了大量研究。
最初的铅酸蓄电池,是用两块铅板在硫酸溶液中通过反复多次的充放电循环变为电池的正负极,无所谓板栅可言。
1880年,Faure[1]提出了涂膏式极板,即将铅膏涂在薄铅板上,铅板作为集流体。
1881年,Swan首先提出板栅的概念,取代以前所用的铅板。
这之后,Sellon[2]发明了铅锑合金板栅,其他各种各样的板栅也相继出现。
作为非活性部件的板栅,主要具有两大功能:支撑活性物及导电。
理论上,只要具有这两种功能并在硫酸电解质中稳定的材料,都可用作板栅。
自铅酸蓄电池诞生以来,研究过的板栅材料大致可分为3类:铅合金材料、复合材料及其他板栅材料。
铅合金作为铅酸蓄电池板栅采用的主要材料,已在许多文献[3—10]中进行过综述,在此不予赘述。
1 复合材料在铅酸蓄电池中,研究过的复合板栅材料大致可分为3类:分散增强铅,纤维增强铅及铅塑料复合材料。
1.1 分散增强铅在改善合金的机械性能时,有许多种方法可使其强度增加,如锑在铅中的加入是通过形成低共熔物(富锑的β相)分散于铅固熔体树枝晶(α相)间而使强度得到增强;而钙则是通过固熔体中Ph3Ca沉淀而增加机械强度等。
除此之外,也可通过向合金中加入不溶的分散性微粒而增强。
分散增强铅在60~70年代获得高度注意并受到广泛研究。
主要是尝试通过非普通合金化技术使铅的物理化学性能得到改善。
它将微米级的不溶物(第二相)粉末均匀地分散于铅或铅合金中,成为铅或铅合金中微观组织结构的一部分,从而直接或间接地影响其性能。
根据制造工艺的不同,分散增强铅可分为如下3类:1.1.1 粉末冶金技术制造的分散增强铅有许多种物质在铅中具有不溶或溶解度极低的特性,他们都可分散于铅中改变其性能。
铅酸蓄电池用PE隔板综述
有近 3O年 的历 史 。在这 30年 当中 ,PE隔板 以其 孔径 小、电阻小 、机械强度高 、可制袋等 优点得到迅速发 展。据有关资料显示 ,2000年PE隔板在起动用铅酸 蓄 电池 中 的 占有率 为 :北 美 98 、欧 洲 70 (东 欧 占 有率较 低 )、亚 洲 4O (东南 亚 占有率 较高 )。
条 生产 线 除加 料和 产 品包 装 由人 工 操 作 外 ,其 他 全 部 由电脑、智能传感器精密控制 ,自动 调节、自动纠 错 。原 料按 一 定 比 例 充分 混均 后 ,定 量地 送 入 挤 出 机 ,挤 出机 将混 合物 熔化 挤 出 ,再 经辊 压 机成 型成 为 连续 不断 的“黑色 PE隔板 ”。此 时 的“黑 色 PE隔 板 ” 含有大量的工艺油(约 60 9,6),经萃取系统将多余的 油提取出来 ,形成我们所使用的“灰色隔板”,原来油 所 占据 的位置 便形 成“微孔 ”,“灰色 隔板 ”经干 燥 、激 光 针孔检 测 、缠绕分 切 即得 到我 们所 需 的 PE隔板 。 2 关于 PE隔板 检 测方 法的讨 论
简述铅酸电池隔板的作用
铅酸电池隔板是铅酸电池内部的一个关键组成部分,它的主要作用是隔离正负极板、减少电池内部短路的发生,同时还能提供一定的机械支撑和导电功能。下面我将对铅酸电池隔板的作用进行详细叙述。
1.隔离正负极板:铅酸电池隔板的首要功能是隔离正极和负极板,使电池的正负极板不会直接接触。这是因为,当正负极板直接接触时,电池内部会发生短路现象,导致电流过大、电压降低,甚至损坏电池。隔离隔板能有效地避免这种情况的发生,保证电池的正常工作。
2.减少电池内部短路的发生:除了隔离正负极板之外,铅酸电池隔板还可以有效地减少电池内部短路的发生。电池的正负极板之间会有一定的自然氧化膜,这种氧化膜可以防止直接接触,从而减少短路的风险。此外,隔板的材料通常具有良好3.机械支撑功能:铅酸电池隔板还具有一定的机械支撑功能。电池中的正负极板通常由铅和铅合金制成,这些金属较软、易变形。隔板的存在可以提供机械支撑,保持正负极板的形状稳定,防止因板材变形而影响电池性能。此外,隔板还可以起到支撑电池内部活性物质、增强整体结构稳定性的作用。
4.导电功能:除了以上功能,铅酸电池隔板还可以起到导电功能。电池的正负极板之间需要传递电流,而隔板通常具有一定的导电性能,能够促进电流的传输。同时,隔板上的导电物质也可以提供一些杂质,帮助增强电池的容量和性能。
总结起来,铅酸电池隔板是铅酸电池内部必不可少的一个部件,它的主要作用包括隔离正负极板、减少电池内部短路、提供机械支撑和导电功能。它不仅保证了电池的正常工作、延长了电池的使用寿命,而且还提升了电池的安全性能。因此,在铅酸电池的生产和维护过程中,隔板是一个非常重要的组成部分。
铅酸蓄电池用隔板选用及对比复习进程
铅酸蓄电池用隔板选用及对比铅酸蓄电池用隔板选用及对比1.隔板综述隔板是蓄电池的重要组成,不属于活性物质。
在某些情况下甚至于起着决定性的作用。
其本身材料为电子绝缘体,而其多孔性使其具有离子导电性。
隔板的电阻是隔板的重要性能,它由隔板的厚度、孔率、孔的曲折程度决定,对蓄电池高倍率放电的容量和端电压水平具有重要影响;隔板在硫酸中的稳定性直接影响蓄电池的寿命;隔板的弹性可延缓正极活性物质的脱落;隔板孔径大小影响着铅枝晶短路程度。
由于隔板对铅蓄电池性能多方面的作用,隔板发展的每次质量的提高,无不伴随着铅蓄电池性能的提高。
隔板的主要作用是防止正、负极短路,但又不能使电池内阻明显增加。
因此,隔板应是多孔质的,允许电解液自由扩散和离子迁移,并具有比较小的电阻。
当活性物质有些脱落时,不得通过细孔而达到对面极板,即孔径要小,孔数要多,其间隙的总面积要大;此外,还要求机械强度好,耐酸腐蚀,耐氧化,以及不析出对极板有害的物质。
20 世纪50 年代起动用蓄电池主要用木隔板,由于必须在湿润的条件下使用,造成负极板易氧化,初充电时间长,也无法用于干荷式铅蓄电池。
尤其是木隔板在硫酸中不耐氧化腐蚀,致使蓄电池寿命短。
为了提高铅蓄电池寿命,提出木隔板与玻璃丝棉并用隔板,使蓄电池寿命成倍地增加,但电池内阻增加,对电池容量、起动放电有不利影响,还能满足当时的标准要求。
20 世纪60 年代中期,出现了微孔橡胶隔板,由于它具有较好的耐酸性和耐氧化腐蚀性,明显地提高了蓄电池寿命。
并促进蓄电池结构改进,减小了极板中心距离,使蓄电池起动放电性能和体积比能量有较大的提高。
正因为微孔橡胶隔板的优良性能,从20世纪70 年代至90 年代初期,在铅蓄电池待业中占统治地位。
微孔橡胶隔板的缺点是:被电解液浸渍的速度较慢,除热带地区外,缺乏资源,制造工艺较复杂,成本价格贵。
另外,不易制成较薄的成品(厚度在1mm 以下就困难)在微孔橡胶隔板生产的同时,还出现了烧结式PVC 隔板以及后来相继出现的软质聚氧氯乙烯隔板,该种隔板同橡胶隔板相差不大,但在80年代很畅销。
铅酸电池内部结构
铅酸电池内部结构铅酸电池,也被称为蓄电池,是一种常见的电池类型。
它的内部结构复杂,由多个部分组成,每个部分都有特定的功能。
本文将会介绍铅酸电池的内部结构,并详细解释每个部分的作用。
1. 正极板铅酸电池的正极板由铅材料制成,它是电池中的正极极板。
正极板的主要作用是接受电流,从而产生化学反应。
2. 负极板负极板也是由铅材料制成,它是电池中的负极极板。
负极板的主要作用是释放电流,与正极板形成闭合回路。
3. 电解液铅酸电池的电解液是由硫酸和水混合而成的液体。
电解液起到导电和储存化学能的作用,它连接了正极板和负极板,使电流能够在两极之间流动。
4. 隔板隔板是将电解液隔离开的物质,通常由塑料或橡胶制成。
隔板的主要作用是防止正极板和负极板直接接触,防止短路和损坏电池。
5. 容器容器是铅酸电池的外壳,通常由塑料或金属制成。
容器的主要作用是保护内部结构,防止电池泄漏和受损。
6. 密封圈密封圈是位于电池容器顶部的橡胶圈,它的主要作用是防止电池内部的电解液泄漏出来,并保持电池的密封性。
7. 极柱极柱是连接正极板和负极板的金属柱状物体。
它的主要作用是传导电流,使电流能够从极板流经电解液。
8. 电池盖电池盖是覆盖在电池容器顶部的金属盖子,它的主要作用是固定电池内部结构,防止电池组件松动。
铅酸电池的内部结构是一个复杂而精密的系统,每个部分都起着重要的作用。
正极板和负极板承担着电流的接受和释放,电解液提供了导电和储存化学能的介质,隔板防止电极短路,容器和密封圈保护电池免受损坏和泄漏,极柱传导电流,电池盖固定整个结构。
这些部分相互配合,共同完成电池的功能。
总结起来,铅酸电池的内部结构包括正极板、负极板、电解液、隔板、容器、密封圈、极柱和电池盖。
每个部分都起着重要的作用,确保电池正常运行。
了解铅酸电池的内部结构有助于我们更好地理解电池的工作原理和维护方法。
铅酸蓄电池隔板(AGM隔板)的发展
AGM隔板的发展一.AGM隔板的发展概况1935年,美国专利US 2015006陈述了多层复合玻璃纤维隔板的应用;20世纪60年代,美国Gates公司发明了铅钙合金,促进了密封式铅酸蓄电池的开发,同期的John Devitt发明了微纤维玻璃棉毡,即AGM隔板的原型。
1969年,美国实施登月计划,促进了密封式铅酸蓄电池的发展。
1969-1970年,美国EC公司采用玻璃纤维棉隔板、贫液式系统制造了大约35万只小型密封铅酸蓄电池,这是最早的商业用阀控式铅酸蓄电池;1975年,Gates公司在经过多年努力并付出高昂代价的情况下,获得了一项D型密封铅酸干电池的发明专利,成为今天VRLA的电池原型;1979年,GNB公司在购买Gates公司的专利后,又发明了MFX 正板栅专利合金,开始大规模宣传并生产大容量吸液式密封免维护铅酸蓄电池;1984年,VRLA电池在美国和欧洲得到小范围应用;1987年,随着电信业的飞速发展,VRLA电池在电信部门得到迅速推广使用。
1992年,世界上VRLA电池用量在欧洲和美洲都大幅度增加,在亚洲国家电信部门提倡全部采用VRLA电池;1996年VRLA电池基本取代传统的富液式电池,VRLA电池从此得到了广大用户的认可。
中国第一家专业铅酸蓄电池厂—上海蓄电池厂于1921年创立。
1985年,应哈尔滨蓄电池厂的要求,南京玻璃纤维研究设计院立项研究开发全密封铅酸蓄电池玻纤隔板(AGM隔板)。
利用过滤纸湿法成型原理和已有的玻纤滤纸实验室手段,设计加工隔板试验机组。
在玻纤隔板的组分、隔板显微结构、成型工艺上取得突破性进展,彻底改变了国内外早期采取化学处理的玻纤隔板成型工艺技术。
经过3年的努力,建成了AGM隔板实验基地。
同时生产技术在全国快速推广。
二.AGM隔板的发展及技术动向目前AGM隔板新技术主要由以下几种:1.有机纤维复合隔板加入有机纤维能起到固定纤维的作用,提高AGM隔板的强度和抗刺穿强度,不会对隔板的孔率、压缩性或者毛细吸收作用产生不利影响。
铅酸电池隔板综述
铅酸电池隔板综述在传统的富液式铅酸蓄电池中,隔板只是作为防止正负极短路的惰性隔离物。
它须要具备良好的离子导电性,制造方法与生产工艺相匹配,物理和化学性质具有长期稳定性等.而在阀控铅酸蓄电池( V R L A ) 中,隔板除了需具有上述性能外,还需具有下性质:( 1 ) 隔板作为电解液贮存物,必须能吸收足够的电解液以保证电池的放电容量, 同时还必须有恰当的孔率, 保证气体可再复合;( 2 ) 隔板必须有足够的抗拉伸和机械强度,以适应机械化生产的需要;( 3 ) 隔板必须在酸液中不溶.且杂质含量应小,防止杂质溶入电解液中影响电池性能:( 4 ) 隔板需要有高的孔率,以使酸液分布均匀,且在灌酸和化成时酸液流动顺畅;( 5 ) 隔板需具有一定的弹性,保证隔板在电池充放循环过程中始终和极板间保持紧压状态;( 6 ) 隔板须能吸收足够的电解液,同时要保证电池处于贫液状态;( 7 ) 隔板必须允许电解液在其中自由流动,尤其是在电池处于过充电状态下为氧气循环再化合提供气体通路等。
不同类型铅酸蓄电池对隔板要求:1.启动点火照明电池,这类电池工作时必须产生瞬时大电流,因此对隔板的电池性能要求很高,综合各方面考虑,对蓄电池提出如下要求:小电阻,以利于大电流放电;小排酸量,以利于提高电池容量;小孔径,以防止铅枝晶穿透隔板;高强度,以利于电池装配。
想2.工业用铅酸蓄电池3.阀控密封式铅酸蓄电池,可用于应急灯、UPS、电讯、广电、铁路和航标等,该类电池要小电流持续放电,它对隔板提出更高的要求:可快速吸收电解液, 且电解液保持能力强;小孔径高孔率;在干态和湿态条件下均可保持弹性,使极板始终保持一定的正压力;当隔板吸液饱和时仍有气体通路, 以利于氧气循环再化合,实现电池密封厚度均匀.误差小。
4.牵引用铅酸蓄电池,主要用于机车、高尔夫车、电动叉车和自动导航车牵引能源。
对隔板要求如下:有优良的机械强度,防止搬运装配震动、摩擦、压缩时造成的损伤,并防止隔板被刺穿;具有良好的可弯曲性,适用于流水线装配;小孔径,以防止枝晶穿透;有良好的抗氧化能力.防止隔板在电池运行过程中软化、破裂;具有优秀的耐热能力(牵引用铅酸蓄电池有时工作温度为75°C)。
铅酸电池隔板知识
z1.隔板综述隔板是蓄电池的重要组成,不属于活性物质。
在某些情况下甚至于起着决定性的作用。
其本身材料为电子绝缘体,而其多孔性使其具有离子导电性。
隔板的电阻是隔板的重要性能,它由隔板的厚度、孔率、孔的曲折程度决定,对蓄电池高倍率放电的容量和端电压水平具有重要影响;隔板在硫酸中的稳定性直接影响蓄电池的寿命;隔板的弹性可延缓正极活性物质的脱落;隔板孔径大小影响着铅枝晶短路程度。
由于隔板对铅蓄电池性能多方面的作用,隔板发展的每次质量的提高,无不伴随着铅蓄电池性能的提高。
隔板的主要作用是防止正、负极短路,但又不能使电池内阻明显增加。
因此,隔板应是多孔质的,允许电解液自由扩散和离子迁移,并具有比较小的电阻。
当活性物质有些脱落时,不得通过细孔而达到对面极板,即孔径要小,孔数要多,其间隙的总面积要大;此外,还要求机械强度好,耐酸腐蚀,耐氧化,以及不析出对极板有害的物质。
20 世纪50 年代起动用蓄电池主要用木隔板,由于必须在湿润的条件下使用,造成负极板易氧化,初充电时间长,也无法用于干荷式铅蓄电池。
尤其是木隔板在硫酸中不耐氧化腐蚀,致使蓄电池寿命短。
为了提高铅蓄电池寿命,提出木隔板与玻璃丝棉并用隔板,使蓄电池寿命成倍地增加,但电池内阻增加,对电池容量、起动放电有不利影响,还能满足当时的标准要求。
20 世纪60 年代中期,出现了微孔橡胶隔板,由于它具有较好的耐酸性和耐氧化腐蚀性,明显地提高了蓄电池寿命。
并促进蓄电池结构改进,减小了极板中心距离,使蓄电池起动放电性能和体积比能量有较大的提高。
正因为微孔橡胶隔板的优良性能,从20世纪70 年代至90 年代初期,在铅蓄电池待业中占统治地位。
微孔橡胶隔板的缺点是:被电解液浸渍的速度较慢,除热带地区外,缺乏资源,制造工艺较复杂,成本价格贵。
另外,不易制成较薄的成品(厚度在1mm 以下就困难)在微孔橡胶隔板生产的同时,还出现了烧结式 PVC 隔板以及后来相继出现的软质聚氧氯乙烯隔板,该种隔板同橡胶隔板相差不大,但在80年代很畅销。
铅酸电池的构造及工作原理
铅酸电池的构造及工作原理铅酸电池是一种常见的蓄电池类型,广泛应用于汽车、UPS电源、太阳能电池组等领域。
它的构造和工作原理是理解其性能和应用的关键。
以下是对铅酸电池的构造及工作原理的详细介绍:一、铅酸电池的构造1.正极板和负极板:铅酸电池的正极板和负极板通常由铅制成,正极板上覆盖着过氧化铅(PbO2),负极板上覆盖着鬲(Pb)。
2.隔板:隔板通常由聚乙烯或纸质材料制成,用于隔离正负极板,防止直接接触。
3.电解液:铅酸电池的电解液是稀硫酸溶液,在电池充放电过程中起着传递离子的作用。
4.容器:铅酸电池的容器通常采用聚丙烯或聚氯乙烯制成,用于容纳电解液和电极,同时防止漏液。
5.连接件:连接件一般由铅制成,用于连接正负极板与外部电路。
以上是铅酸电池的基本构造,它们的合理组合和安装是确保电池性能的重要因素。
二、铅酸电池的工作原理1.充电过程:当铅酸电池接通充电电源时,正极板上的过氧化铅(PbO2)会被还原成Pb,而负极板上的鬲(Pb)将被氧化成PbO2。
电解液中的硫酸会分解成氧气和水,氧气释放出来,而水分子中的氢离子则会在电解液中游离。
这样,电池内部会生成一定数量的Pb 和PbO2,并且电解液中的硫酸会逐渐减少。
2.放电过程:当铅酸电池连接到外部负载时,电池内部的Pb和PbO2会发生化学反应,重新生成硫酸。
此时,正极板上的PbO2会被还原成Pb,而负极板上的鬲(Pb)将被氧化成PbO2。
与此电解液中的硫酸会逐渐增加。
这样,电池会释放出电能,驱动外部负载工作。
3.放电状态与充电状态之间的转化:在不同状态下,铅酸电池的内部化学反应会不断转化,从而实现充电和放电的过程。
铅酸电池的工作原理是利用正负极板材料的化学反应和电解液中离子的传递来完成充放电过程,从而实现电能的储存和释放。
这种设计结构简单、制造成本低、可靠性高的特点使得铅酸电池在工业和民用领域得到广泛应用。
以上是对铅酸电池的构造及工作原理的详细介绍,希望能帮助您更好地理解铅酸电池的基本原理和应用。
铅酸蓄电池板栅材料综述
铅酸蓄电池板栅材料综述作者:陈国加入时间:2005-1-7 15:43:57点击次数:1012铅酸蓄电池在功率密度与比能量方面,由于铅的密度大而存在先天不足;同时作为非活性部件的板栅,使用铅作为材料时,其比能量进一步降低。
为尽可能弥补这一缺陷,人们对板栅进行了大量研究。
最初的铅酸蓄电池,是用两块铅板在硫酸溶液中通过反复多次的充放电循环变为电池的正负极,无所谓板栅可言。
1880年,Faure[1]提出了涂膏式极板,即将铅膏涂在薄铅板上,铅板作为集流体。
1881年,Swan首先提出板栅的概念,取代以前所用的铅板。
这之后,Sellon[2]发明了铅锑合金板栅,其他各种各样的板栅也相继出现。
作为非活性部件的板栅,主要具有两大功能:支撑活性物及导电。
理论上,只要具有这两种功能并在硫酸电解质中稳定的材料,都可用作板栅。
自铅酸蓄电池诞生以来,研究过的板栅材料大致可分为3类:铅合金材料、复合材料及其他板栅材料。
铅合金作为铅酸蓄电池板栅采用的主要材料,已在许多文献[3—10]中进行过综述,在此不予赘述。
1 复合材料在铅酸蓄电池中,研究过的复合板栅材料大致可分为3类:分散增强铅,纤维增强铅及铅塑料复合材料。
1.1 分散增强铅在改善合金的机械性能时,有许多种方法可使其强度增加,如锑在铅中的加入是通过形成低共熔物(富锑的β相)分散于铅固熔体树枝晶(α相)间而使强度得到增强;而钙则是通过固熔体中Ph3Ca沉淀而增加机械强度等。
除此之外,也可通过向合金中加入不溶的分散性微粒而增强。
分散增强铅在60~70年代获得高度注意并受到广泛研究。
主要是尝试通过非普通合金化技术使铅的物理化学性能得到改善。
它将微米级的不溶物(第二相)粉末均匀地分散于铅或铅合金中,成为铅或铅合金中微观组织结构的一部分,从而直接或间接地影响其性能。
根据制造工艺的不同,分散增强铅可分为如下3类:1.1.1 粉末冶金技术制造的分散增强铅有许多种物质在铅中具有不溶或溶解度极低的特性,他们都可分散于铅中改变其性能。
铅酸蓄电池隔板(AGM隔板)的生产质量控制
AGM隔板质量控制目前AGM隔板有国家标准《GB/T 7630.1-2008 铅酸蓄电池超细玻璃纤维隔板》。
在实际过程中,铅酸蓄电池企业根据自身的生产工艺有自身的产品标准。
根据实际情况,公司与客户协商,共同制定产品标准,遵照执行,以免产生纠纷。
公司质量控制包括三个方面:原材料进厂检验、过程检验、成品检验。
1.原材料进厂检验流程:原材料检验是质量控制中重要的环节,对后续环节起着举足轻重的作用,是对供应商的考核。
需严格把关,如果原料抽检质量不合格,不可入库,以免造成不必要的损失。
AGM隔板的原料检测包括以下几项内容:1.叩解度检测:叩解度是打浆度,反应浆料经磨浆机后,纤维被切断、分裂、润涨和水化等磨浆作用的效果,通过叩解度仪进行检测。
叩解度检测是一种用来判断玻璃微纤维的“粗细”简单方便的方法。
2.抄纸强度检测:取一定量玻璃微纤维放入小型疏解装置,加入硫酸溶液,进行打浆。
然后将浆料倒入小型抄纸机进行抄纸。
抄好纸后放入烘箱烘干。
最后将纸进行拉伸强度测试,来判断此种纤维的抄纸强度是否达到标准。
3.渣球含量检测:测定残留在玻璃纤维棉及其制品中的非纤维物质。
它是在纤维生产过程中,耐火原料在高温熔融状态下,经高压气流喷吹时产生的非纤维状有害物质。
纤维及其制品中的渣球量多少,不仅直接影响耐火纤维制品的热导率、热容、加热线变化及弹性等,而且也反映出纤维工艺技术水平以及除渣工序的效率。
渣球含量影响隔板成型及制品的好坏。
在生产过程中,专门有除渣装置。
4.铁、氯含量的检测:电池的电解液以离子状态存在,铁在电解液中以二价和三价的形式存在,在电池充放电过程中,铁在不断变化,造成电池自放电,影响电池寿命,电池性能变差。
氯与铅离子反应,形成铅氯化物,腐蚀极板。
这两种物质含量越低越好。
特别是在之后的生产过程中,严格控制铁,氯含量。
这种物质用滴定的方法进行检测。
2.过程检测流程如下图:过程检验是生产过程中,特别是生产过程的开始阶段,对制好的成品和半成品进行根据报检单的项目进行检测,及时通过检测结果来调整工艺参数,从而使产品指标达到客户要求。
铅酸蓄电池AGM隔板研究综述
收稿日期:2020-07-27铅酸蓄电池 AGM 隔板研究综述倪君,周夏,宋德华,王平(南京玻璃纤维研究设计院有限公司,江苏 南京 211106)摘要:概述了 AGM 隔板在铅酸蓄电池中的作用、生产工艺及优缺点,重点介绍了 AGM 隔板的研究和发展情况,主要包括添加憎水性材料隔板、有机纤维 AGM 隔板、MAGM 隔板和复合 AGM 隔板,并对 AGM 隔板今后的市场发展和前景进行展望。
关键词:铅酸蓄电池;AGM 隔板;憎水性;改性;有机纤维; 复合隔板中图分类号:TM 912.1 文献标识码:A 文章编号:1006-0847(2020)06-295-04Review of research on AGM separators of lead-acid batteriesNI Jun, ZHOU Xia, SONG Dehua, WANG Ping(Nanjing Fiberglass Research & Design Institute Co., Ltd., Nanjing Jiangsu 211106, China)Abstract: The function, production process and advantages and disadvantages of AGM separators in lead-acid batteries are summarized, and the research and development of AGM separators are mainly introduced, including the addition of hydrophobic material separators, organic fiber AGM separators, MAGM separators and composite AGM separators. In addition, the development of future market of AGM separators is also prospected.Keywords: lead-acid battery; AGM separator; hydrophobic; modification; organic fiber; composite separators 0 引言随着铅酸蓄电池在日常生活中的应用领域不断丰富,人们对铅酸蓄电池的研究也越来越深入。
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铅酸电池隔板综述
在传统的富液式铅酸蓄电池中,隔板只是作为防止正负极短路的惰性隔离物。
它须要具备良好的离子导电性,制造方法与生产工艺相匹配,物理和化学性质具有长期稳定性等.而在阀控铅酸蓄电池( V R L A ) 中,隔板除了需具有上述性能外,还需具有下性质:( 1 ) 隔板作为电解液贮存物,必须能吸收足够的电解液以保证电池的放电容量, 同时还必须有恰当的孔率, 保证气体可再复合;( 2 ) 隔板必须有足够的抗拉伸和机械强度,以适应机械化生产的需要;( 3 ) 隔板必须在酸液中不溶.且杂质含量应小,防止杂质溶入电解液中影响电池性能:( 4 ) 隔板需要有高的孔率,以使酸液分布均匀,且在灌酸和化成时酸液流动顺畅;( 5 ) 隔板需具有一定的弹性,保证隔板在电池充放循环过程中始终和极板间保持紧压状态;( 6 ) 隔板须能吸收足够的电解液,同时要保证电池处于贫液状态;( 7 ) 隔板必须允许电解液在其中自由流动,尤其是在电池处于过充电状态下为氧气循环再化合提供气体通路等。
不同类型铅酸蓄电池对隔板要求:
启动点火照明电池,这类电池工作时必须产生瞬时大电流,因此对隔板的电池性能要求很高,综合各方面考虑,对蓄电池提出如下要求:小电阻,以利于大电流放电;小排酸量,以利于提高电池容量;小孔径,以防止铅枝晶穿透隔板;高强度,以利于电池装配。
想
工业用铅酸蓄电池
阀控密封式铅酸蓄电池,可用于应急灯、UPS、电讯、广电、铁路和航标等,该类电池要小电流持续放电,它对隔板提出更高的要求:可快速吸收电解液, 且电解液保持能力强;小孔径高孔率;在干态和湿态条件下均可保持弹性,使极板始终保持一定的正压力;当隔板吸液饱和时仍有气体通路, 以利于氧气循环再化合,实现电池密封厚度均匀.误差小。
牵引用铅酸蓄电池,主要用于机车、高尔夫车、电动叉车和自动导航车牵引能源。
对隔板要求如下:有优良的机械强度,防止搬运装配震动、摩擦、压缩时造成的损伤,并防止隔板被刺穿;具有良好的可弯曲性,适用于流水线装配;小孔径,以防止枝晶穿透;有良好的抗氧化能力.防止隔板在电池运行过程中软化、破裂;具有优秀的耐热能力(牵引用铅酸蓄电池有时工作温度为75°C)。
蓄电池隔板要素:
隔板的结构
在VRLA电池中,AGM隔板起着很多作用。
其中之一是将电解液吸附在AGM中,使其固定不动。
粗纤维因其有较大的孔径,因而吸液速度快,且有良好的机械性能。
粗纤维孔率低,吸酸少,爬酸距离短。
细纤维吸液则相对多而慢,机械性能较差,但细纤维结构具有良好的弹性,可对极板提供持久的压力。
细纤维有较高的孔率,吸酸量大,爬酸距离长。
通常粗细纤维分别做成单层隔板,为了更好的发挥隔板在VRLA中的功能,设计成多层AGM隔板。
实验发现,多层隔板比单层隔板毛细作用强,吸液能力更好。
采用高比表面积的AGM隔板,高倍率放电性能优于才用其它比表面积隔板。
隔板压缩
现有的选择AGM隔棉合适厚度的方法:
适中压力、适中装配紧度
AGM隔棉在10KPa压力下的厚度为基础,隔板的压缩率为25~30%,以此来确定电池的装配紧度,或选择AGM隔棉的合适厚度。
这是在国内外文献中普遍介绍的一种确定电池的合适装配紧度,或AGM隔板合适厚度的方法。
它的依据是:文献中普遍介绍的隔板在40~50KPa 压力下电池有较长的深循环寿命;根据AGM隔板厚度和压力的关系,在10KPa压力下的干态厚度基础上压缩25~30%,可在湿态下对极板产生40~50KPa的压力。
高压力、高装配紧度
以AGM隔板在100KPa压力下的厚度为基础,还要压缩10~15%,以此来确定电池的装配紧度,或选择AGM隔棉合适厚度。
这样,根据AGM隔棉厚度与压力的关系,在干态下对极板产生约130~150KPa的压力。
与此相近的方法是直接取AGM隔板在100KPa压力下的厚度为合适的厚度。
因为,他们认为极板在100KPa下有较长的深循环寿命。
氧循环与再化合效率
VRLA的内部作用取决于在充电过程中氧气从正极板经过隔板到达负极的传输。
这种传输只有在隔板没有完全饱和下才会有效地进行。
饱和度在95%或更低一点更加有利。
隔板的实际结构对氧再化合的效率有重要影响。
具有大的表面积与小的平均孔隙尺寸的隔板,爬酸也许更高,并且对氧扩散提供更大的阻力,这也许意味着需使用纤维百分比高的隔板,或包含有机纤维的混合隔板。
分层与干涸
电池的极板间硫酸电解液的均匀分布是很重要的,在实际中遇到了偏离这种理想状态的两种类型:①当不完全饱和时,液相不均匀分布;②在液相中产生浓度梯度。
极板间电解液的不均匀分布不仅影响氧循环,而且阻碍了活性物质的充分利用,当失水且电解液总体积减小时,上述现象逐渐变成一个更加严重的问题。
电解液表面张力能克服万有引力上升到一定高度,而比这一高度更高的极板,顶部将会变得不完全饱和。
对于通常使用的的AGM隔板,高度极限为30~40cm,如果由于容量需要使用更大的极板,要么必须水平放置隔板,要么必须使用具有更细的孔隙结构的材料作为隔板。
浓度梯度在富液式电池中易产生。
新型材料隔板
为了延长VRLA电池的循环寿命,就要保证极板在电池循环工作过程中始终保持压缩状态。
然而传统的AGM隔板在电池灌酸后或电池失水后会发生收缩,而隔板的收缩减小了极板间的压力,从而缩短了电池的循环寿命,主要有两方面的原因;
AGM隔板中超细玻璃纤维之间的结合力很小,当水的表面张力大于纤维间的结合力时,超细玻璃纤维间的结合力将会被破坏。
AGM隔板中超细玻璃纤维的弹性不足够好,以至于AGM在受压缩后无法恢复到原来状态。
而SWP隔板克服了上述缺点,它由聚丙烯或聚乙烯纤维组成,其间掺有低熔点的聚合物纤维。
该隔板具有良好的回弹性能,在被压缩后仍能较好的恢复原状。
使用SWP隔板的电池在充放电过程中始终使极板处于被压缩状态,从而提高了铅酸蓄电池的使用寿命。
但是,SWP 隔板的孔率较AGM隔棉的小,其内阻相对较大,是传统AGM隔板的4~6倍。
因而在电池放电初期容量较低,当水损失超过10%时,使用SWP隔板的电池比是用AGM隔板的电池放电容量高。
因此,用SWP隔板作为电解液的载体,有助于提高电池的循环寿命和循环中后期电池的放电容量。