阀控式密封铅酸蓄电池结构

阀控式密封铅酸蓄电池的结构与组成

阀控式密封铅酸蓄电池（VRLA），特别是玻璃纤维隔板吸附式的阀控式密封铅酸蓄电池，在现代电池技术中占据了重要的地位。其结构主要由以下几部分构成：

1. 极板：这是电池的核心部分，由板栅和活性物质构成，分为正极板和负极板。板栅的主要材料是铅钙合金，具有优良的机械性能和电导率。活性物质则是电池存储和释放电能的关键，主要由铅粉和添加剂组成，经过一系列工艺过程如铅粉制造、合成、涂板、固化和化成就形成了我们看到的极板。

2. 隔板与电解液：隔板主要由超细玻璃纤维制成，它的作用是防止正负极板之间的直接接触。电解液则是一定比重的稀硫酸溶液。

3. 外壳：这是电池的保护层，包括电池槽和盖板等塑料件。它们为电池提供了安全的运行环境，防止了电池内部的化学反应对外界环境的影响。

4. 汇流排与端极柱：这些部件是电池内部极板与外部电路之间的连接桥梁，负责电流的导入和导出。

5. 安全阀：这是电池的重要组成部分，通常由阀体、橡胶件和防爆片组成。当电池内部压力过高时，安全阀会自动开启，释放内部压力，防止电池损坏。

对于极板，尤其是板栅的制造，是一个十分关键的过程。为了满足电池的制造工艺和性能要求，人们不断新的合金材料。例如，铅钙合金的出现使得铅酸蓄电池的密封成为可能。而随着技术的发展，Pb-Ca-Sn-Al合金的出现解决了铅锑合金析氢电位低、自放电大的问题，成为现今阀控式密封铅酸蓄电池板栅的主要材料。为了提高活性物质的利用率，板栅的设计也是至关重要的。对于不同的用途，板栅的设计形式也会有所不同。例如，汽车启动用电池要求大电流放电性能优越，寿命要求一般，因此板栅设计较薄；而固定型电池则要求寿命较长，因此正板栅厚度一般不低于4mm。随着新型合金的发展，具有优良耐腐蚀性能的新型合金制作的板栅可以设计得更薄。

阀控式密封铅酸蓄电池的结构复杂且精细。每一个部件、每一个材料的选择、每一个设计细节都关乎电池的性能和寿命。随着科技的发展，我们有理由相信未来的阀控式密封铅酸蓄电池会更安全、更高效、更环保。经过深入研究与实践，现在大多数采用极板化成工艺的厂家已经逐步转向不焊接化成技术。

关于隔板与电解液的部分，阀控式密封铅酸蓄电池主要使用的是超细玻璃纤维隔板。它的主要功能是隔离正负极板，防止短路，同时吸附并保持电解液，为氧循环复合反应提供气体通道并维持对极板的压力。这种隔板的性能对蓄电池的性能有着显著影响。其性能要求包括电阻小、厚度均匀、孔率高且最大孔径小、吸收电解液速度快以及耐氧化能力强等。超细玻璃纤维隔板由玻璃球高温熔化后喷吹而成的超细玻璃纤维制成，其中的微孔分为与隔板平面平行和垂直的两种，分别用于充满电解液和允许气体通过。

阀控式密封铅酸蓄电池的电解液是特定比重的稀硫酸，其参与电池的化学反应。电解液的配置需要使用高质量的硫酸和水，并可能添加一些如磷酸、磷酸盐、硫酸盐、有机物和络合剂等。

至于电池的外壳及其密封结构，阀控式密封铅酸蓄电池的外壳通常由ABS或PP等材质制成。这些材料的一些关键性能指标包括氧气和水蒸气的透过系数、冲击强度、击穿电压强度和介电常数等。电池的外壳由槽、盖板等塑料件构成，并有极柱输出孔。电池的密封包括安全阀密封、槽盖密封和极柱密封。

汇流排与端极柱方面，阀控式密封铅酸蓄电池通过汇流排将正负极板连接起来，并通过极柱引到电池外部。这一工序可以通过手工焊接或机械铸焊完成。

安全阀是阀控式密封铅酸蓄电池的关键部件，当电池内部压力超过正常范围时，它能以可控的方式开启以释放压力。安全阀包括一体式和独立式两种类型。防爆滤酸片是安全阀的重要组成部分，它能在电源外部有明火或火星时防止电池内部被引爆，同时也能防止酸雾排出电池外部。