阀控式密封铅酸霍克蓄电池技术与维护-美国霍克蓄电池

阀控式密封铅酸霍克蓄电池技术与维护-美国霍克蓄电池

后备电源，包括直流供电系统和UPS系统 
滤波 
调节系统电压 
动力启动电源

1、固定型铅酸蓄电池的类型 

防酸隔爆式电池（GF或GFD电池）
固定型铅酸霍克蓄电池
AGM—阴极吸收式（贫液式）
阀控式密封电池（VRLA电池）
GEL—胶体式

VRLA电池与GF电池相比较，VRLA电池具有以下特点：

在使用过程中，不需要添加水、调整酸的比例。 
不漏液，无酸雾，无环境污染。 
自放电小。 
结构紧凑，密封良好，抗震，比能量高。 
不存在记忆效应。 
使用范围广

　　阴极吸收式VRLA电池与胶体电池的比较：

AGM电池使用初期无气体逸出，GEL电池在使用初期需安装排风装置。 
AGM电池内阻小，大电流放电特性优于GEL电池。 
AGM电池的一致性和均一性较好，因电解液的扩散性和均匀性优于GEL电池。 
GEL电池，（特别是管状电极）使用寿命较长，不易热失控。

VRLA电池的工作原理

1．电池的充/放原理： 
铅酸霍克蓄电池的基本电极反应是铅（Pb）和二价铅（Pb2+）及四价铅（Pb4+）之间的转化。 
放电过程：负极：Pb→Pb2+正极：Pb4+→Pb2+（ 
（+） PbO2 + 3H+ + HSO4 －+ 2e 放<═══>充 PbSO4 + 2H2
电子得失为：负失正得即负氧化正还原 
充电过程：负极：Pb2+→Pb正极：Pb2+→ Pb4+
（－）Pb + HSO4 － 放<═══>充 PbSO4 + H＋ + 2e
电子得失为：负得正失即负还原正氧化 
电池的充放电反应 
电池总反应：Pb + 2H+ + 2HSO4— + PbO2放<═══>充PbSO4+ 2H2O +PbSO4
2．VRLA电池的密封原理： 
（1）电池内部气体产生的原因： 
电池在过充电时电池分解水，正极产生O2，负极产生H2
正极板栅腐蚀的同时产生H2 
电池自放电时正极产生O2，负极产生H2
（2）氧复合原理（氧循环原理）： 
电池在充电过程中，正极除了有PbSO4转变为PbO2以外，还有氧析出反应，特别是电池的充电后期，当电池容量达到80%时，氧的析出反应更为剧烈，两极的气体析出反应如下： 
（+）2H2O → O2 + 4H+ + 4e (--) 2H+ + 2e → H2
对于浮充使用的VRLA电池，即使是浮充电流很小，但在长期浮充状态下，除浮充电流一部分用于电池自放电生成的PbSO4转为正负极活性物资以外，不避免的，浮充电流另一部分则用于水的电解，使正极析出氧气，负极析出氢气。 
氧和氢气的产生使电池内部失水，电解液密度发生变化，也使电池难以密封。从铅酸蓄电池诞生以来，人们都一直在寻求电池的密封，以此减少对电池的维护。VRLA电池的出现，实现了电池的密封，电池密封的关键技术是氧在电池内部的再复合实现氧的循环，以及采用AGM隔板吸收电解液，使电池内部没有流动的电解液，氧的复合原理如图3、4所示：