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AGM 电池化学解释-NEC锂电池


发布时间:2023-06-03 10:13:28 来源: http://gkfp.cn/

摘要:AGM 电池是一种铅酸电池(密封铅酸或“SLA”),其中负极和正极铅板之间使用的隔板是一种非常薄的玻璃纤维垫,称为吸水玻璃垫。由于玻璃垫隔板的高毛细管作用,该隔板物理

AGM 电池是一种铅酸电池(密封铅酸或“SLA”),其中负极和正极铅板之间使用的隔板是一种非常薄的玻璃纤维垫,称为吸水玻璃

由于玻璃垫隔板的高毛细管作用,该隔板物理上将板保持分开并吸收电解质。


AGM 单元的方案

AGM 电池插图:AGM 与凝胶
AGM 单元的简单方案。

这种薄玻璃垫包含电解质,使这种电池比浸水式铅酸电池具有一些优势。

最重要的优点是这种电池允许气体自由通过隔板(浸泡在电解液中的玻璃垫)。

此外,在 AGM 电池中,电解质与隔膜合二为一,使电池具有机械稳定性。这使得板堆叠在电池中被压缩在一起,从而增加能量密度(与淹没或凝胶相比)。

这种坚固的电池结构有助于反应化学物质之间的接触(气体重组更有效)。因此,性能会提高并且反应会以更快的速度发生。此外,“紧密”的电池结构使电池更耐振动/冲击。

AGM 技术还具有低内阻,可快速输送高电流。为此,该技术也普遍应用于启动电池。

最终,这种铅酸电池是最安全的,因为它可以保水。氢气和氧气形成的风险显着降低,从而减少事故/爆炸风险等。

最后,垫子可防止电池内电解液的垂直运动。因此,您可以将 AGM 电池存放更长时间而不会遭受重大损坏/容量损失。

总体而言,AGM 技术最大限度地提高了电池的循环寿命和性能。


凝胶电池化学解释

在凝胶电池中,二氧化硅被添加到电解质中。这将电池内的液体转化为半硬糊状物(凝胶),提供了许多与 AGM 相同的优点。

例如,凝胶电池是防溢的,因为凝胶混合物“固定”了硫酸。此外,如果电池外壳有任何损坏,如刺破等,酸也不会轻易从电池中泄漏。

气体重组是另一个优势。凝胶有助于气体流过电池重新结合,从而降低安全风险并消除排气需求。

凝胶细胞图
凝胶电池的简单方案。请注意,凝胶分离器允许氧气通过它。

维护和耐用性

考虑到凝胶的粘度,这种类型的电池不易蒸发,通常用于几乎不需要维护的情况。

此外,与富液电池和 AGM 中使用的液体电解质相比,凝胶具有更低的凝固点和更高的沸点,使其适用于极端条件(尤其是高温)。


旧设计

由于凝胶电池是在 1970 年代开发的,它们的设计有点过时,目前几乎没有工程选项可以改进它们。


缺点

更重要的是,与 AGM 电池相比,凝胶电解质具有明显的缺点。

首先,在充电和放电过程中,由于凝胶的高粘度,随着电流的增加,凝胶往往会形成“口袋”(或裂缝)。这些口袋可防止电池中的酸液流动,从而导致电池容量损失。

凝胶电池在高电流下会破裂
在凝胶电解质中形成的口袋。

凝胶电池的另一个缺点是凝胶会阻止电解质中离子的快速运动。这会降低载流子迁移率,从而提高电流能力。

因此,凝胶电池最常被用作深循环电池,广泛用于离网系统。


AGM 胶体电池

虽然两者都有许多优点(和一些缺点),但一种类型可能在特定领域表现出色而在另一领域缺乏。


共同特征

在我们提到 AGM 和 Gel 之间的区别之前,让我们回顾一下它们的共同特征:

  • 免维护:不需要为排气浇水,因为气体在电池内重新结合形成水
  • 两者都是防溢的,因为玻璃垫或凝胶含有电解质
  • 在许多方面优于富液式铅酸电池,包括安全性、循环寿命以及抗振动和极端温度
  • 比富液电池更轻
  • 运输/运输更容易
  • 可以以任何角度/方向安装

AGM闪耀之处

AGM 电池通常比凝胶电池更先进。他们的设计更新,提供更多的优点和更少的缺点。

例如,AGM 电池具有低内阻,这使其能够提供高电流并用作启动器和深循环电池。这种类型的电池不仅可以提供大电流,而且还可以接收大电流,从而实现快速充电。

相比之下,凝胶电池具有更高的内阻,限制了它们的浪涌电流能力(凝胶非常粘稠)。凝胶也需要更长的时间来充电(从 10 小时到 14 小时)。

尽管这两种电池都有助于电池内的气体重组,因此无需维护且比富液式电池更安全,但它们的性能和寿命却有很大差异。

放电深度

由于胶体电池无法提供大量电流,因此它们通常可以承受比 AGM 更大的放电深度。

能量密度

就能量密度而言,AGM 是最好的,因为它具有压缩的电池结构。

放电率

根据Peukert 定律,铅酸电池的放电速率会影响电池的容量。放电率越大,容量越低。

例如,考虑一个 12V 100Ah AGM 电池。如果您从中汲取 20A 的电流,与以 80A 的电流放电相比,它会持续更长的时间(具有更多的可用容量)。

因为凝胶具有较高的内阻,所以它更受 Peukert 定律的影响。


主要区别:AGM 与。凝胶

最后,这是一个总结 AGM 和 Gel 之间主要区别的列表:

年度股东大会 凝胶
电解液包含在玻璃垫隔板内 将二氧化硅添加到电解质中以将其变成凝胶
降低内阻 更耐高温
更高的浪涌电流能力 凝胶的粘度阻止离子快速运动 = 无法提供高浪涌电流。
更低的自放电率 允许更深层次的放电而不会立即造成损坏(DoD 高达 90%)
更抗振 凝胶可能会因高电流而损坏(出现裂缝或“口袋”形成),从而降低容量。
更便宜 有点贵
寿命略短(550 次循环,50% DoD) 高达 1200 次循环(对于 50% DoD)
打火机 不允许快速充电,最多需要 14 小时才能充满电
适合运动车  
适用于耗电设备


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本文由日本NEC锂电池中国营销中心于2023-06-03 10:13:28 整理发布。
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