24、阀控式铅酸电池：技术特性与应用探索

阀控式铅酸电池：技术特性与应用探索

1. 阀控式铅酸电池的基本特性

阀控式铅酸电池（VRLA）常见于小型便携式设备和一些大型固定应用中，它曾被称为密封免维护电池，但并非真正的全密封，而是配备压力释放阀，限制气体进出电池。其内部压力释放范围从十分之几个大气压到几个大气压不等，且电池外壳多为塑料材质，具有一定的氢气渗透性。

1.1 与传统铅酸电池的区别

VRLA电池与传统富液式铅酸电池的显著区别在于，它采用“贫液”设计，电解液被吸收在隔板中或固化成凝胶。这种设计使得电池在充电时产生的氧气能与负极活性物质复合，减少了水分的损失。同时，电池的容量通常受正极活性物质的限制。

1.2 电池形状与结构

VRLA电池常见的形状有两种：
- 圆柱形：电极呈螺旋缠绕状，置于圆柱形外壳中。这种结构能承受较高的内部压力，释放压力也相对较高。
- 棱柱形：采用平板电极，放置在棱柱形外壳内。部分设计会使用外部金属容器，防止高温和高内部压力下塑料外壳变形。

1.3 电解液的固定方式

电解液的固定方式主要有两种：
- 吸收式：由微玻璃纤维制成的高孔隙率吸收垫，部分填充电解液，兼具隔板和电解液储存器的功能。
- 凝胶式：在电解液中加入气相二氧化硅，使其固化成凝胶。后续充电过程中，凝胶会失水形成裂缝，为氧气复合反应提供通道。

1.4 优点与缺点

VRLA电池的优点和缺点如下表所示：
|优点|缺点|
| ---- | ---- |
|免维护|不应在放电状态下储存|
|浮充使用寿命适中|能量密度相对较低|