均衡充电:构造方面的 VRLA 电池有以下区别:
VRLA 电池中的元件被高度压缩。 这方面在提高电池寿命方面起着最重要的作用。 板-分离器-容器壁压缩是设计的一个组成部分。 这确保了极板和隔板之间良好的电解液扩散。 由于正极活性物质膨胀和由此产生的容量损失的减少,寿命也增加了。
VRLA 电池在每个电池中都有一个单向重新密封阀,或者可能有一个用于几个电池(特别是小容量电池)的公共阀门。 这种多功能阀的工作方式如下:
一世。 防止意外进入大气(氧气)。
ii. 帮助压力辅助氧气从 PAM 传输到 NAM
三、 防止因滥用充电或充电器故障而导致电池内部产生过度压力时发生爆炸。 VRLA 电池的正常运行取决于内部氧气循环,而这又取决于防漏结构:盖子密封和锅盖密封。 内部氧循环有助于减少析氢,从而减少水分流失。
内部氧气循环
在 VRLA 蓄电池充电过程中:
在正极板上放出 O2 气体并产生质子和电子。
2H2O → 4H + + O2 ↑ + 4e-………… 1
正极板上水电解放出的氧气、氢离子和电子通过AGM隔板中的空孔、充气孔和电解质通道(或凝胶电解质基体中的细裂纹)胶体 VR 电池)并到达负极板。 这种气体与 NAM 中的铅结合形成 PbO,还原的氧与氢离子结合形成水。 这种氧化物与硫酸根离子化学结合形成硫酸铅
2Pb + O2 → 2PbO
2PbO + 2H 2 SO 4 → 2PbSO 4 + 2H 2 O
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2Pb + O2 + 2H 2 SO 4 → 2PbSO 4 + 2H 2 O + 热量………… 2
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但是,这是一个充电过程,因此产生的硫酸铅必须再次转化为铅;硫酸是通过电化学途径通过与质子(氢离子)和电子反应生成的,这些质子是在正极板上水在充电时分解产生的。
2PbSO 4 + 4H + + 4e − → 2Pb + 2H 2 SO 4 ……… 3
当 NAM 在充电过程中转化为 PbSO 4时,负极板的电位变得更正(如在放电的情况下)。 这有助于阻碍析氢反应。 会产生非常少量的氢气,但单向阀通过将氢气排放到大气中来确保罐内的压力不会达到危险水平,从而保护电池免于膨胀和其他缺陷。
最后一个反应恢复细胞的化学平衡。 反应(方程 1)到(方程 3)的净总和为零,充电期间消耗的电能转化为热量而不是化学能 [Ref RF Nelson, Proc.第四届国际铅酸电池研讨会,1990 年 4 月 25-27 日,美国旧金山,ILZRO, Inc.,1990 年,第 31-60 页]。
铅酸电池 - 放电反应解释 VRLA 细胞中的重组反应VRLA 电池最重要的优点是无需在维护过程中加水。 下一个优点是它在运行过程中产生的气体量可以忽略不计,因为在推荐的每节电池 2.25 至 2.3 V 的浮动电压下几乎 100% 复合。 此外,在将这些电池从一个地方移动到另一个地方时没有运输限制。