隨著太陽能的使用越來越廣泛,，光伏離網(wǎng)系統(tǒng)里對(duì)儲(chǔ)備電源的使用要求也越來越高，目前在光伏運(yùn)用系統(tǒng)里膠體電池的運(yùn)用已成為主流?，F(xiàn)對(duì)膠體電池和AGM電池做出以下對(duì)比分析。
當(dāng)今閥控式密封鉛蓄電池（VRLA）有兩類,，即分別采用玻璃纖維隔板（AGM）和硅凝膠（Gel）兩種不同方式來“固定”硫酸電解液,。它們都是利用陰極吸收原理使電池得以密封的,，但給陽極析出的氧到達(dá)陰極提供的通道是不同的,，因而二種電池的性能各有千秋?！ ?/p>
一,、歷史的簡單回顧
鉛酸蓄電池從問世到如今，一直是軍用民用領(lǐng)域中使用最廣泛的化學(xué)電源,。由于它使用硫酸電解液,，運(yùn)輸過程中會(huì)有酸液流出，充電時(shí)會(huì)有酸霧析出來,，對(duì)環(huán)境和設(shè)備造成損害,，人們就試圖將電解液“固定”起來，將電池“密封”起來,，于是使用膠體電解液的鉛酸蓄電池應(yīng)運(yùn)而生,。
初期的膠體鉛蓄電池使用的膠體電解液是由水玻璃制成的,，然后直接加到干態(tài)鉛蓄電池中,。這樣雖然達(dá)到了“固定”電解液或減少酸霧析出的目的，但卻使電池的容量較原來使用自由電解液時(shí)的電池容量要低20%左右,，因而沒有被人們所接受,。
我國在50年代也開展了初期膠體電池的研制工作,，到60年代末也就基本上停止了,。然而70年代后期至80年代，國內(nèi)又有一些非電池行業(yè)界的人利用媒體大肆鼓吹自己發(fā)明了固體電解質(zhì)的鉛蓄電池,，宣稱使電池容量和壽命提高1倍,。這種經(jīng)不起事實(shí)檢驗(yàn)的肥皂泡式的“發(fā)明創(chuàng)造”，不僅未能使鉛蓄電池性能有所提高,，而且還敗壞了膠體蓄電池的名聲,。
幾乎在研制膠體電池的同時(shí),，采用玻璃纖維隔膜的陰極吸收式密封鉛蓄電池卻誕生了,，它不但使鉛蓄電池消除了酸霧，而且還表現(xiàn)出內(nèi)阻小,、大電流放電特性好的優(yōu)點(diǎn),。因而在國民經(jīng)濟(jì)中,，尤其是原來使用固定型鉛蓄電池的場合，得到了迅速的推廣和應(yīng)用,，于是人們就把膠體鉛蓄電池拋在腦后了,。
80年代,，德國陽光公司的膠體密封鉛蓄電池產(chǎn)品進(jìn)入中國市場,，多年來使用效果表明它的性能確實(shí)不同于以前的膠體鉛蓄電池。這就迫使人們要重新認(rèn)識(shí)膠體鉛蓄電池,?！ ?br />
本文將根據(jù)近年來的兩種閥控式密封鉛蓄電池的研制、生產(chǎn)和使用效果對(duì)它們進(jìn)行比較,，供選用電池的同事們作參考,?！ ?br />
二,、電池的工作原理
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(shí),，正極會(huì)析出氧氣，負(fù)極會(huì)析出氫氣,。正極析氧是在正極充電量達(dá)到70%時(shí)就開始了,。析出的氧到達(dá)負(fù)極，跟負(fù)極起下述反應(yīng),，達(dá)到陰極吸收的目的,。負(fù)極析氫則要在充電到90%時(shí)開始，再加上氧在負(fù)極上的還原作用及負(fù)極本身氫過電位的提高,，從而避免了大量析氫反應(yīng),。
對(duì)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(jìn)入電解液,。正極生成的氧就是通過這部分孔隙到達(dá)負(fù)極而被負(fù)極吸收的?！ ?br />
對(duì)膠體密封鉛蓄電池而言,，電池內(nèi)的硅凝膠是以SiQ質(zhì)點(diǎn)作為骨架構(gòu)成的三維多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，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(jìn)一步收縮，使凝膠出現(xiàn)裂縫貫穿于正負(fù)極板之間,，給正極析出的氧提供了到達(dá)負(fù)極的通道,?！ ?br />
由此看出，兩種電池的密封工作原理是相同的,，其區(qū)別就在于電解液的“固定”方式和提供氧氣到達(dá)負(fù)極通道的方式有所不同,。
三,、 電池結(jié)構(gòu)和工藝上的主要差異
AGM密封鉛蓄電池使用純的硫酸水溶液作電解液,，其密度為1.29—1.3lg/cm3。除了極板內(nèi)部吸有一部分電解液外,，其大部分存在于玻璃纖維膜之中,。為了給正極析出的氧提供向負(fù)極的通道，必須使隔膜保持有10%的孔隙不被電解液占有,，即貧液式設(shè)計(jì),。為了使極板充分接觸電解液，極群采用緊裝配的方式,?！ ?br />
另外，為了保證電池有足夠的壽命,，極板應(yīng)設(shè)計(jì)得較厚,，正板柵合金采用Pb’-q2w-Srr--A1四元合金?！ ?br />
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AGM式電池要低，通常為1.26～1.28g/cm3,。電解液的量比AGM式電池要多20%,，跟富液式電池相當(dāng)。這種電解質(zhì)以膠體狀態(tài)存在,，充滿在隔膜中及正負(fù)極之間,，硫酸電解液由凝膠包圍著，不會(huì)流出電池,?！ ?br />
由于這種電池采用的是富液式非緊裝配結(jié)構(gòu)，正極板柵材料可以采用低銻合金,，也可以采用管狀電池正極板,。同時(shí)，為了提高電池容量而又不減少電池壽命,，極板可以做得薄一些,。電池槽內(nèi)部空間也可以擴(kuò)大一些。