鉅大LARGE | 點擊量：6123次 | 2022年03月07日
膠體電池和鉛酸電池哪個比較好？
“驅動力”的兩種電池都是儲能電池，太陽能鉛酸電池與膠體電池它們都是利用陰極吸收原理使電池得以密封的。電池充電時，正極會析出氧氣，負極會析出氫氣。正極析氧是在正極充電量達到70%時就開始了。析出的氧到達負極，跟負極起下述反應，達到陰極吸收的目的。負極析氫則要在充電到90%時開始，再加上氧在負極上的還原作用及負極本身氫過電位的提高，從而避免了大量析氫反應。兩者區別最大是電解液固化。
對鉛酸電池而言，AGM隔膜中雖然保持了電池的大部分電解液，但必須使10%的隔膜孔隙中不進入電解液。正極生成的氧就是通過這部分孔隙到達負極而被負極吸收的。
對膠體電池而言，電池內的硅凝膠是以SiO質點作為骨架構成的三維多孔網狀結構，它將電解液包藏在里邊。電池灌注的硅溶膠變成凝膠后，骨架要進一步收縮，使凝膠出現裂縫貫穿于正負極板之間，給正極析出的氧提供了到達負極的通道。
由此看出，兩種電池的密封工作原理是相同的，其區別就在于電解液的“固定”方式和提供氧氣到達負極通道的方式有所不同。
再者，兩種電池在結構和工藝上也有很大的差異，“驅動力”鉛酸蓄電池使用純的硫酸水溶液作電解液，膠體密封鉛蓄電池的電解液是由硅溶膠和硫酸配成的，硫酸溶液的濃度比鉛酸電池要低。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
最后，電池的放電容量也是有所區別的。膠體電解液配方，控制膠粒大小，摻入親水性高分子添加劑，降低膠液濃度提高滲透性和對極板的親合力，采用真空灌裝工藝，用復合隔板或AGM隔板取代橡膠隔板，提高電池吸液性；取消電池的沉淀槽，適度增大極板面積活性物質的含量，結果可使膠體密封電池的放電容量達到或接近開口式鉛蓄電池的水平。
AGM式密封鉛蓄電池電解液量少，極板的厚度較厚，活性物質利用率低于開口式電池，因而電池的放電容量比開口式電池要低10%左右。與當今的膠體密封電池相比，其放電容量要小一些。也就是說膠體電池的價格會相對高一些。
膠體鉛酸蓄電池是對液態電解質的普通鉛酸蓄電池的改進，用膠體電解液代換了硫酸電解液，在安全性、蓄電量、放電性能和使用壽命等方面較普通電池有所改善。
膠體鉛酸蓄電池采用凝膠狀電解質，內部無游離液體存在，在同等體積下電解質容量大，熱容量大，熱消散能力強，能避免一般蓄電池易產生熱失控現象；電解質濃度低，對極板的腐蝕作用弱；濃度均勻，不存在電解液分層現象。
膠體鉛酸蓄電池的性能優于閥控密封鉛酸蓄電池，膠體鉛酸蓄電池具有使用性能穩定，可靠性高，使用壽命長，對環境溫度的適應能力（高、低溫）強，承受長時間放電能力、循環放電能力、深度放電及大電流放電能力強，有過充電及過放電自我保護等優點。
用于電動自行車的國產膠體鉛酸蓄電池是在AGM隔板中通過真空灌注，把硅膠和硫酸溶液灌到蓄電池正、負極板之間。膠體鉛酸蓄電池在使用初期無法進行氧循環，這是因為膠體把正、負極板都包圍起來了，正極板上面產生的氧氣無法擴散到負極板，無法實現與負極板上的活性物質鉛還原，只能由排氣閥排出，與富液式蓄電池一致。
膠體鉛酸蓄電池使用一段時間后膠體開始干裂和收縮，產生裂縫，氧氣通過裂縫直接到負極板進行氧循環。排氣閥就不再經常開啟，膠體鉛酸蓄電池接近于密封工作，失水很少。所以針對電動自行車蓄電池主要失效是失水機理，采用膠體鉛酸蓄電池可獲得非常好的效果。膠體電解質是通過在電解液中加入凝膠劑將硫酸電解液凝固成膠狀物質，通常膠體電解液中還加有膠體穩定劑和增容劑，有些膠體配方中還加有延緩膠體凝固和延緩劑，以便于膠體加注。
氣相二氧化硅
膠體蓄電池凝膠劑為氣相二氧化硅，氣相法二氧化硅是一種高純度白色無味的納米粉體材料，具有增稠、抗結塊、控制體系流變和觸變等作用，除傳統的應用外，近幾年在膠體蓄電池中得到了廣泛的應用。
氣相法二氧化硅是硅的鹵化物在氫氧火焰中高溫水解生成的納米級白色粉末，俗稱氣相法白炭黑，它是一種無定形二氧化硅產品，原生粒徑在7～40nm之間，聚集體粒徑約為200—500納米，比表面積100～400m2/g，純度高，SiO2含量不小于99.8%。表面未處理的氣相二氧化硅聚集體是含有多種硅羥基，一是孤立的、未受干擾的自由羥基；二是連生、彼此形成氫鍵的鍵合硅羥基。表面未處理的氣相法白炭黑聚集體是含有多個-OH的集合體，它們在液體體系中極易形成均勻的三維網狀結構(氫鍵)。這種三維網狀結構(氫鍵)有外力(剪切力、電場力等)時會破壞，介質變稀，粘度下降，外力一旦消失，三維結構(氫鍵)會自行恢復，粘度上升，即這種觸變性是可逆的。
氣相二氧化硅在膠體蓄電池中主要是利用其優異的增稠觸變性能.膠體電解質由氣相二氧化硅和一定濃度的硫酸溶液按一定的比例配置而成，這種電解液中的硫酸和水被“存貯”在硅凝膠網絡中，呈“軟固態狀凝膠”，靜止不動時顯固態狀。當電池被充電時，由于電解質中的硫酸濃度增加使之“增稠”并伴有裂隙產生，充電后期的“電解水”反應使正極產生的氧氣通過這無數的裂隙被負極所吸收，并進一步還原成水，從而實現蓄電池密封循環反應。放電時電解質中的硫酸濃度降低使之“變稀”，又成為灌注電池前的稀膠狀態。因此，膠體電池具有“免維護”的作用。國內外基本采用氣相法二氧化硅是德固賽公司AEROSIL200。
膠體蓄電池優異特性
1、可以明顯延長蓄電池的使用壽命。根據有關文獻，可以延長蓄電池壽命2-3倍。
2、膠體鉛酸蓄電池的自放電性能得到明顯改善，在同樣的硫酸純度和水質情況下，蓄電池的存放時間可以延長2倍以上。
3、膠體鉛酸蓄電池在嚴重缺電的情況下，抗硫化性能很明顯。
4、膠體鉛酸蓄電池在嚴重放電情況下的恢復能力強。
5、膠體鉛酸蓄電池抗過充能力強，通過對兩只鉛酸蓄電池（一只膠體鉛酸蓄電池，一只閥控密封鉛酸蓄電池）同樣反復進行數次過充電試驗，膠體鉛酸蓄電池容量下降得較慢，而閥控密封鉛酸蓄電池因為耗水過快，其容量下降顯著。
6、膠體鉛酸蓄電池后期放電性能得到明顯改善。
不論是采用玻璃纖維隔膜的閥控式密封鉛蓄電池(以下簡稱AGM密封鉛蓄電池)還是采用膠體電解液的閥控式密封鉛蓄電池(以下簡稱膠體密封鉛蓄電池)，它們都是利用陰極吸收原理使電池得以密封的。
電池充電時，正極會析出氧氣，負極會析出氫氣。正極析氧是在正極充電量達到70%時就開始了。
析出的氧到達負極，跟負極起下述反應，達到陰極吸收的目的。
2Pb十O2=2PbO
2PbO十2H2SO4：2PbS04+2H20
負極析氫則要在充電到90%時開始，再加上氧在負極上的還原作用及負極本身氫過電位的提高，從而避免了大量析氫反應。
對AGM密封鉛蓄電池而言，AGM隔膜中雖然保持了電池的大部分電解液，但必須使10%的隔膜孔隙中不進入電解液。正極生成的氧就是通過這部分孔隙到達負極而被負極吸收的。
膠體電解液的主要成份為一種粒徑近乎于納米級的功能化合物，流變性較好，容易實施對鉛蓄電池的配液灌裝。膠體電解液進入蓄電池內部或充電若干小時后，會逐漸發生膠凝，使液態電解質轉態為膠狀物，膠體中添加有多種表面活性劑，有助于灌裝蓄電池前抗膠凝，而且有助于灌裝蓄電池后防止極板硫酸鹽化，減小對板柵的腐蝕，提高極板活性物質的反應利用率。
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