胶体蓄电池技术原理分析

胶体蓄电池也是铅酸蓄电池的一种，对液态电解质的普通铅酸蓄电池的改进，用胶体电解液替代了硫酸电解液，从而在安全性、蓄电量、放电性能和使用寿命等方面有所改善。目前，胶体蓄电池被广泛应用于发电、通信、汽车、应急照明等领域，为什么它这么受欢迎呢？下面我们一起来分析下胶体蓄电池的技术原理，揭开它走红的面纱。

历史回顾

铅酸蓄电池问世至今，一直被人类广泛的利用于各个领域。普通铅酸蓄电池使用一段时间后，电解液水分降低导致硫酸浓度发生变化，后期加水维护繁琐；另一方面，充电过程中酸雾析出，对环境和设备造成一定危害，为了将电解液牢牢锁住，胶体电解液的铅酸蓄电池应运而生。

起初胶体铅蓄电池使用水玻璃制成电解液，将其直接加到干态铅蓄电池中，这样有效的“固定”了电解液并减少酸雾析出，但电池容量要低20%左右，因而没有发展起来。直到上世纪80年代，我国逐步引入德国阳光公司的胶体电池，才使胶体电池受到广泛关注。

胶体电池定义

一般来说，电解液呈胶态的铅酸蓄电池通常称之为胶体电池，最简单的方法是在硫酸中添加胶凝剂，使硫酸电解液变为胶态。

胶体蓄电池与普通铅酸蓄电池的区别，从最初理解的电解质胶凝，进一步发展至电解质基础结构的电化学特性，以及在板栅和活性物质中的应用推广。例如非凝固态的水性胶体，从电化学分类结构和特性看同属胶体电池；另如在板栅中结附高分子材料，俗称陶瓷板栅，亦可视作胶体电池的应用特色。

胶体蓄电池工作原理

胶体电池的基础工作原理与普通铅酸蓄电池相同，但其电池内的硅凝胶是以SiQ质点作为骨架构成的三维多孔网状结构，它将电解液包在内部，当电解液灌注的硅溶胶变成凝胶后，骨架进一步收缩，使凝胶出现裂缝贯穿于正负极板之间，给正极析出的氧提供了到达负极的通道。不难看出，胶体蓄电池与AGM蓄电池的密封工作原理是相同的，区别在于电解液的“固定”方式和提供氧气到达负极通道的方式有所不同。

胶体蓄电池特性

Ⅰ.质量高、寿命长

胶体电解质可对极板周围形成固态保护层，避免极板因震动或碰撞而产生损坏，防止极板被腐蚀，同时也减少了蓄电池在大负荷使用时产生极板弯曲和极板间的短路，使用寿命是普通铅酸电池的两倍。

Ⅱ.安全环保

胶体蓄电池电解质呈固态，密封不易漏液；使用过程中，无酸雾析出、无电解质外泄，对环境没有污染。胶体电池储电能力强，常见的太阳能路灯通常用胶体电池储电

Ⅲ.深放电循环性强

深放电后胶体蓄电池再及时补充电的情况下容量能100%得到回充，能迎合高频率、深程度放电的需要。

Ⅳ.温度适应强

由于硫酸电解质存在于胶体中，其内阻虽稍大，但在低温时胶体电解质内阻变化不大，故其低温启动性能好，可在-40℃--65℃的温度范围内使用。

Ⅴ.自放电少、存放时长

胶体电解质能阻碍阴极还原时生成的水扩散作用和抑制PbO自发还原反应，自放电少；良好的抗极板硫酸化及减少板栅腐蚀能力，在20℃室温下储存2年，无需充电即可投入运行。