天津影響密封鉛酸蓄電池性能的AGM隔板性能探討

      隨著(zhù)閥控鉛酸蓄電池（VRLA）在不同領(lǐng)域的應用，人們對蓄電池的認識也越來(lái)越深，對生產(chǎn)蓄電池的原材料的要求也越來(lái)越嚴格。特別是超細玻璃纖維隔板（以下簡(jiǎn)稱(chēng)隔板）更引起了蓄電池生產(chǎn)廠(chǎng)家的高度重視。有人稱(chēng)隔板為“第三電極”11.本文通過(guò)試驗對比，結合工作經(jīng)驗就隔板的有關(guān)性能對蓄電池相關(guān)性能的影響作一粗淺的論述。

1基重和厚度的均勻性隔板基重和厚度的均勻性直接影響著(zhù)蓄電池放電容量的均勻性。我們曾用兩批不同均勻性的隔板各組裝成8只電池進(jìn)行了容量均勻性對比試驗，結果見(jiàn)表1h率放電12從表1發(fā)現用廠(chǎng)家1隔板組裝的電池的容量均勻性比廠(chǎng)家2的容量均勻性要好；在同一放電終止時(shí)間，前者壓差在20mV之內，后者壓差達50mV.很明顯，用基重和厚度均勻性好的隔板裝配成的電池其放電的均勻性要優(yōu)于均勻性差的。導致這種現象的原因可能為：基重和厚度均勻性好的隔板，在組裝成電池時(shí)，隔板不同部位受到的壓力較為均勻，同時(shí)吸附的電解液也較為均勻，從而充放電時(shí)電池各極板上電流分布較為研究與設計樣品表3國內外部分廠(chǎng)家隔板性能測試結果樣品-右均勻；反之，均勻性不好的隔板在組裝成電池后，隔板受壓不均勻，厚的部位受壓大，吸液量少，薄的部位受壓小，吸液量大，這樣使得隔板不同部位的吸液量也不同，從而導致電池極板上的電流分布不均勻。

目前，國內一般廠(chǎng)家的隔板厚度平均偏差達1.62%左右，而美國隔板平均厚度偏差僅為0.86%12.據有關(guān)報道，隔板越厚，均勻性越難以控制，從而影響了電池的性能。為此，厚度均勻性問(wèn)題，隔板生產(chǎn)廠(chǎng)家需亟待解決。當然，厚度均勻性可以通過(guò)調整長(cháng)短玻璃纖維比例以及延長(cháng)打漿時(shí)間等措施來(lái)實(shí)現；電池生產(chǎn)廠(chǎng)家可以采用多片薄型隔板來(lái)實(shí)現隔板厚度趨于均一。

2回彈性和壓縮率回彈性是指隔板在一定的壓力下壓一段時(shí)間后厚度恢復的能力，一般廠(chǎng)家通過(guò)測定不同壓力下隔板同一部位的厚度來(lái)衡量隔板的回彈性（即用可變重厚度測定儀先用壓力較小的砣測定隔板的厚度LP再用壓力較大的砣測定此時(shí)讀數穩定時(shí)隔板的厚度L2然后再用原先的砣測定隔板的厚度L3得到隔板的回彈性=13/L1X100；壓縮率是指隔板受壓后引起的厚度變化率，一般廠(chǎng)家用兩種壓力下隔板厚度的變化率表示了隔板與極板的緊貼效果。我們認為回彈性和壓縮率大的隔板對電池各方面的性能都有利。有人認為回彈性大的隔板，壓縮率小，其實(shí)未然。我們曾經(jīng)對國外一廠(chǎng)家和國內四個(gè)廠(chǎng)家的隔板進(jìn)行了測試，其結果如表2表2國內外部分廠(chǎng)家隔板性能測試結果從表2可知：回彈性和壓縮率并非一對矛盾，兩者可以通過(guò)調整粗細玻璃纖維的比例搭配和控制隔板的烘干溫度來(lái)達到隔板的更佳回彈性和壓縮率，從而生產(chǎn)出更有利于電池性能的優(yōu)質(zhì)隔板。當然，理想的隔板應該具有較好的回彈性和較大的壓縮率。

3孔率和吸酸量孔率和吸酸量的大小對電池的性能有直接的影響?？茁蚀?，吸酸量大，電池的內阻就小，對電池的大電流放電性能有利。但是根據國際電池協(xié)會(huì )（BCI）的標準孔率測試方法，孔率為：L實(shí)測XVp―計算所得孔率，L實(shí)測一定壓力下實(shí)測的厚度，mmW實(shí)測實(shí)測的基重，g/m2P―玻璃纖維綿的密度，g/cm3為此，對于基重和厚度一定的隔板來(lái)說(shuō)，其孔率也是一個(gè)定值，例如對于單位厚度1mm、面密度為150g/m2的隔板來(lái)說(shuō)，其孔率一般在93%95%之間。當然，在隔板的其他性能相近的情況下，孔率較高的隔板性能較好。一般情況下，隔板的孔率高，其吸酸量也大。為此，電池中的隔板在吸酸飽和度相同時(shí)，孔率高的隔板吸酸多，電池的內阻就小，大電流放電性能就好。

同時(shí)，孔率高，對電池生產(chǎn)廠(chǎng)家來(lái)說(shuō)，在不影響電池密封反應效率的情況下，可以多灌酸，這樣可以延長(cháng)電池的使用壽命。因為蓄電池失效的一個(gè)重要因素為電解液的干涸。目前，美國HV公司生產(chǎn)的加憎水性纖維的二代隔板，據說(shuō)可以使原貧液密封電池進(jìn)行富液設計，灌過(guò)量的酸也不影響電池的密封反應效率。這樣無(wú)疑解決了電池失效模的電解液干涸問(wèn)題。

不過(guò)，這種隔板的應用，我們正在試驗過(guò)程中。

4孔徑一般中所述隔板的孔徑在0.1~10m較為合適，認為隔板孔徑的大小決定了防止鉛枝晶穿透隔板能力以及防止電池微短路能力的大小，也是電池有較長(cháng)使用壽命的關(guān)鍵；并且孔徑較小的隔板，酸通過(guò)毛細作用滲漉的速度要快，電解液保持能力要好，可以抑制電池中隔板上電解液的分層及電解液密度的分層現象。目前，各個(gè)廠(chǎng)家主要通過(guò)測定隔板的更大孔徑來(lái)控制，但是各個(gè)廠(chǎng)家控制的指標不同。蓄電池，1996（2）：20.陳紅雨。天津AGM隔板的研究與應力。蓄電池，1996（2）：9.陳體銜，鄭君鐵，張瑞恩。電池裝配壓力對玻璃纖維隔膜的影響。蓄電池，1996（2）：12.王居。超細玻璃纖維隔膜技術(shù)條件分析。電源技術(shù)，1997，21（1）40―43.中村憲冶（日）。徐紅譯。改進(jìn)密封鉛酸電池反應效率的方法。蓄電池，1992（1）：36―40.朱松然。蓄電池手冊。天津：天津大學(xué)出版社，1998.249.（上接第254頁(yè)）表1鋅熔鹽電滲鈰的試驗結果與分析試驗號電滲時(shí)間電滲溫度主鹽添加量極化電阻Polarized3結論采用無(wú)保護氣氛熔鹽電滲法制取鋅合金是篩選堿錳電池代汞添加元素的一種簡(jiǎn)便、可行的手段，稀土鈰可作為代汞鋅合金的有效添加元素。

GITT分析方法結合相圖及掃描電鏡的能譜分析，說(shuō)明鋅與稀土鈰有9種金屬間化合物存在。