1970年之前,铅酸电池的极板需浸在可流动的硫酸中,在电池充电后期和过充电时,会发生电解水的副反应,这会造成电解液失水。电解液的失水原理:
1957年,德国阳光发明了SiO2胶体密封铅酸电池,即阀控式密封铅酸电池(value-regulated lead/acid battery,VRLA)。
1971年,美国盖茨公司发明了吸液式超细玻璃棉隔板,即阀控式密封铅酸蓄电池的AGM技术,解决了电池内部氧气的复合循环问题。
析出的氧气通过特殊的气体孔隙转移至负极,在负极上再化合成水,也称再化合反应:
Pb + 1/2 O2 + H2SO4 → PbSO4 + H2O + 热量
在VRLA电池充电期间,还存在2个副反应,负极的析氢反应和正极板栅的腐蚀,即:
2H+ + 2e- → H2
Pb + H2O → PbO2 + 4H+ + 4e-
氧循环使负极的电势负移较少,并且采用特定的合金板栅,氢气的析出速度被降到最低的水平。
1973年,VRLA小型电池实现商业化,应用在众多领域。
参考文献
[1] 廖斯达,贾志军,马洪运,等. 电化学应用(Ⅰ)——铅酸蓄电池的发展及其应用[J]. 储能科学与技术,2013,2(5):514-521.
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