AGM 電池的 AGM 分離器。

AGM 電池。

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AGM 電池的用用是什麼?

讓我們首先知道首字母縮略詞 AGM 代表什麼。 它是「吸水玻璃墊」一詞的縮寫,它是一種易碎、高度多孔和紙一樣的白色紙片,由矽酸鹽玻璃的多孔細纖維製成,用作電池分離器,是一種稱為AGM電池閥門調節鉛酸電池(VRLAB)的鉛酸電池。 簡單地說,它是一個多孔電池分離器。 與 AGM 分離器組裝的電池稱為 AGM 電池。

AGM 電池分離器卷。
AGM 電池分離器卷。

AGM 電池應用。

VRLA AGM 電池用於需要非溢出和無煙操作的所有應用。 此電池提供各種尺寸,從 0.8 Ah (12 V) 到數百 Ah,從 2 V 到 12 V 配置。 任何電壓值都可以由 2 V 或 4 V 或 6 V 或 12 V 電池/ 電池的組合提供。 它們用於各種應用,如太陽能光伏應用 (SPV)、不間斷電源 (UPS)、通信設備、應急照明系統、機器人、工業控制設備、工業自動化設備、消防設備、社區接入電視 (CATV)、光通信設備、個人手持電話系統 (PHS) 基站、微單元基站、防災和預防犯罪系統等。

維護不良的蓄電池無法提供預期使用壽命。
傳統的鉛酸電池充斥需要遵循一些維護程式。 它們是:

  1. 保持電池頂部清潔乾燥,無灰塵和酸滴。
  2. 通過加註經批准的水,將電解質(在蓄電池中)保持適當的水準。
    電解質水準的下降是由於電解液(用電分解)在充電接近尾聲時,稀釋酸中的一部分水根據以下反應被分離為氫氣和氧氣,並因測量而向大氣中通風:
    2H2O [2H2] [O2]

鉛酸電池含有稀硫酸作為電解質和常規電池的終端和外部部件,如容器,電池間連接器,蓋板等得到某種酸噴霧,也得到灰塵覆蓋。 應用濕布擦拭端子保持清潔,並定期塗抹白色凡士林,以便端子與連接到端子的電纜之間不會發生腐蝕。

由於黃銅端子形成硫酸銅,腐蝕產物呈藍色。 如果連接器由鋼製成,則由於硫酸鐵,腐蝕產物將具有綠藍色。 如果產品為白色,則可能是由於硫酸鉛(由於 硫化)或鋁製連接器被腐蝕。

此外,充電過程中電池中排放的充滿酸煙氣體。 這種煙氣會影響周圍的設備以及大氣。
消費者認為這是一個繁瑣的程式,並希望電池,沒有這樣的維護工作。 科學家和工程師們開始思考這個問題,並尋找避免這些程式的方法,這些方法在20世紀60年代末被採用。 直到20世紀60年代末,真正的”免維護”電池才在商業上實現。 密封鎳鎘細胞是VRLAB的先行者。

1967年,約翰·德維特在美國蓋茨公司的實驗室開始對含有螺旋纏繞電極的小型圓柱形鉛酸細胞進行研發。 1968年,唐納德·麥克萊蘭加入他。 四年後,即1971年,由此產生的產品被出售:一個相當於傳統二氧化錳D細胞大小的電池,另一個容量的兩倍,由美國科羅拉多州丹佛的蓋茨能源產品提供商業。 [J. Devitt, J 電源 64 (1997) 153-156]. 唐納德。 美國蓋茨公司的H.麥克萊蘭和約翰·德維特首次描述了一種基於氧氣迴圈原理的商業密封鉛酸電池[D.H.麥克萊蘭和J.L.德維特美國派特(1975年)。

同時開發了兩種技術,一種是基於凝膠電解質(GE),另一種是基於AGM,前者在德國,後者在美國、日本和歐洲。
首先,閥門調節鉛酸電池被稱為”免維護”電池、電解質缺電池、密封電池等。 由於消費者和製造商之間就使用「免維護」一詞進行了大量訴訟,目前使用的術語「閥門管制」被廣泛接受。 由於 VR 電池具有雙向壓力釋放閥,因此也不鼓勵使用「密封」一詞。

AGM 電池和標準電池有什麼區別?

AGM 電池和普通或標準電池使用類似類型的板,主要是平板。 這是唯一的相似性。 一些被淹沒的電池也使用管狀板。

標準電池或常規電池或泛水電池與 AGM 電池完全不同,因為 AGM 電池沒有自由液體電解質,其中電解質水平必須通過定期添加經批准的水來保持,以彌補電解造成的水損失。 另一方面,在AGM電池中,這是一種閥門調節鉛酸(VRLA)電池,沒有這種要求,VR電池中發生的獨特反應通過遵循所謂的”內部氧氣迴圈”來照顧損失。 這是主要的區別。

對於氧氣迴圈的操作,AGM 電池具有一個單向釋放閥。 特殊橡膠蓋覆蓋圓柱形排氣管。 當蓄電池內部壓力達到極限時,閥提升(打開)釋放積聚的氣體,並在達到大氣壓力之前,閥關閉並保持為該閥,直到內部壓力再次超過通風壓力。 此閥的功能是歧管。 (一) 防止有害空氣意外進入大氣層;這導致不結盟運動的解除。 (二) 將氧氣從PAM有效向不結盟運動輸送,以及。 (三) 保護電池免受意外爆炸;這可能是由濫用指控引起的。

在 AGM 電池中,整個電解質僅放在板和 AGM 分離器中。 因此,沒有腐蝕性電解質溢出的機會,稀釋硫酸。 因此,AGM 電池可以在任何側面進行操作,但倒置除外。 但被淹沒的電池只能在垂直位置使用。 在絞盡架地絞盡位時,在高壓大容量電池的情況下,使用電壓讀數的操作變得更加容易。

在VRLAB的正常運行期間,氣體排放可以忽略不計或無排放。 因此,它是「使用者友好」。 因此,AGM 電池可以整合到電子設備中。 一個很好的例子是個人電腦UPS,它通常使用12V 7Ah VRLA電池。 因此,VRLA AGM 電池的通風要求僅是蓄電池所需的 25%。

與凝膠VR或AGM VR電池相比,被淹沒的版本受到電解質分層現象的影響。 在凝膠電池中可以忽略不計,在AGM電池中,它不像被淹沒的電池那麼嚴重。 因此,消除或減少活性材料的不均勻利用率,從而延長電池的使用壽命。

AGM 電池的製造過程涉及對電池元件進行有效壓縮,以抑制電池使用壽命期間電阻的增加。 伴隨效應是迴圈/壽命期間容量下降率的下降。 這是因為避免脫落由於壓縮效果。

VRLA 電池是現成的電池。 安裝非常容易,避免了繁瑣和耗時的初始灌裝和初始充電,從而最大限度地減少了安裝所需時間。

VRLA 電池的製造採用非常純凈的材料。 由於這一方面和AGM分離器的使用,自放電造成的損耗非常低。 例如,對於 AGM 電池,損耗每天小於 0.1%,而淹沒電池的損耗為每天 0.7-1.0%。 因此,AGM 電池可以存儲更長時間,而無需刷新充電。 根據環境溫度,AGM電池可存儲6個月(20oC至40oC)、9個月(20oC至30oC)和1年(低於20oC)和1年。 [panasonic-batteries-vrla-for-professionals_interactive March 2017 p 18]

AGM 電池容量保留特性。
AGM 電池容量保留特性。
Temperature of Storage (ºC) Flooded Flooded Flooded VRLA VRLA VRLA
Period of storage (months) Capacity retention (per cent) Capacity Loss (per cent) Period of storage (months) Capacity retention (per cent) Capacity Loss (per cent)
40 - - - 6 40 60
40 3 35 65 3 70 30
40 2 50 50 2 80 20
40 1 75 25 1 90 10
25 - - - 13 60 40
25 6 55 45 6 82 18
25 5 60 40 5 85 15
25 4 70 30 4 88 12
25 3 75 25 3 90 10
25 1 90 10 1 97 3
10 - - - 12 85 15
10 - - - 9 90 10

AGM 電池可以設計為在 30 天的短路測試中生存下來,充電後,其容量與測試前幾乎相同。

AGM 電池是否與凝膠電池相同?

儘管這兩種類型屬於閥調節 (VR) 類型的電池,但兩種類型的主要區別在於電解質。 AGM 用作 AGM 電池中的分離器,其中整個電解質包含在板的毛孔和高度多孔的 AGM 分離器的毛孔中。 AGM 分離器的典型孔隙度範圍為 90-95%。 未使用額外的分隔符。 在電解質的灌裝和隨後的加工過程中,注意確保AGM沒有電解質飽和,並且至少有5%的空隙沒有充滿酸。 這是為了方便氧氣迴圈的操作。

在充電過程中,氧氣通過分離器從正板輸送到負板。 只有在分離器未完全飽和時,此傳輸才能有效進行。 飽和度水準為 95% 或更少是首選。 (孔數:它是 AGM 中毛孔體積與材料(包括毛孔)總量百分比的比率)。

但在凝膠電解質電池中,電解質與薰蒸二氧化矽粉末混合以固定其,使凝膠電池變得不可溢出。 分離器為聚氯乙烯 (PVC) 或纖維素類型。 在這裡,氧氣通過凝膠基質的裂縫和裂縫擴散。 凝膠電池可以用粘貼型或管狀板製成。 這兩種類型的凝膠電池都有單向釋放閥,按照”內部氧氣迴圈”的原則運行。

在兩種 VRLA 電池類型中,都留下了足夠的空隙空間,允許氧氣快速通過氣態相傳輸。 負極表面只有薄薄的潤濕層才能滲透溶解氧,內部氧迴圈效率接近100%。 當電池最初與電解質飽和時,會阻礙快速的氧氣輸送,從而導致水損失增加。 在迴圈時,這種”濕”細胞會產生有效的內部氧氣迴圈。

對於大多數應用,兩種類型的 VRLA 電池之間的差異很小。 在比較相同尺寸和設計的電池時,凝膠電池的內部電阻略高,這主要是由於傳統的分離器。 AGM 電池具有較低的內部電阻,因此 AGM 電池是高負載應用的首選。 [D. 伯恩特, J 電源 95 (2001) 2]

另一方面,在凝膠電池中,酸的束縛更強烈,因此重力的影響幾乎可以忽略不計。 因此,凝膠電池不顯示酸分層。 一般來說,它們在迴圈應用中是優越的,高大的凝膠電池也可以以直立位置操作,而高AGM電池在水準位置操作通常建議將分離器的高度限制在30釐米左右。
在凝膠電解質中,大多數氧氣必須包圍分離器。 聚合物分離器作為氧氣輸送的屏障,降低輸送速率。 這是凝膠電池內部氧迴圈最大速率較低的原因之一。

另一個原因可能是表面的某些部分被凝膠遮蓋。 此最大速率的粗略數位為 AGM 電池中的 10 A/100 Ah 和凝膠電池中的 1.5A/100 Ah。 超過此最大值的充電電流會導致氣體像通風電池一樣逸出。 但是,這一限制通常不會影響充電或浮動行為,因為VR鉛酸電池充電電壓恆定,並且充電速率遠遠低於1A/100啊,即使每個電池2.4V。 凝膠電池內部氧迴圈的最大速率越有限,即使具有凝膠電池在電壓過高時對熱失控不太敏感的優點。

凝膠電池比AGM電池更耐熱失控傾向。 在一項類似凝膠和AGM電池(6V/68Ah)的實驗中 ,Rusch及其 同事報告了以下結果 [https://www .baebatteriesusa.com/wp-content/uploads/2019/03/Understanding-The-Real-Differences-Between-Gel-AGM-Batteries-Rusch-2007.pdf] 。 電池通過過度充電來人為地老化,使電池失去10%的含水量后,電池在受限空間內以每細胞2.6伏特充電,受到熱進化的增強。 凝膠電池的電流為1.5-2.0 A當量,而AGM電池的電流等效值為8-10 A(熱演化高六倍)。

AGM 電池的溫度為100oC,而凝膠電池的溫度保持在50oC以下。 因此,凝膠電池的浮動電壓可以保持在更高的水準 50oC,沒有任何熱失控的危險。 這也將保持負板在較高溫度下充電良好。

agm 電池中的熱失控模擬。
學分: https://www.baebatteriesusa.com/wp-content/uploads/2019/03/Understanding-The-Real-Differences-Between-Gel-AGM-Batteries-Rusch-2007.pdf]

AGM 電池通常使用最大高度為 30 到 40 釐米的板。 如果使用更高的板,則 AGM 電池應在其側面使用。 但在凝膠電池中,沒有這樣的高度限制。 板高為 1000 mm(1 米)的海底凝膠電池已在使用中。
AGM 電池是高電流、短周期應用的首選。 AGM 電池的製造成本高於閥門調節凝膠電池的高速率能力。 但是,凝膠細胞非常適合更長的放電時間,並賦予單位貨幣更多的功率。

VRLA 平板設計 (OGiV) 具有與泛洪平板設計相同的特性。 它們最好在較短的橋接時間。

以10分鐘的速率,每個製造成本的功率輸出比VRLA凝膠管狀設計(OPzV)高30%,而在更長的放電時間(超過30分鐘)時,管狀VR凝膠OPzV設計每美元提供更多的功率。 以 3h 速率,OPzV 每 $提供 15% 的功率。 在 3 小時到 10 小時之間,水化管狀 OPzS 每美元比 OPzV 電池多 10% 到 20% 的功率,而在重要區域,在 30 分鐘到 100 分鐘之間,水化管狀 (OPzS) 提供與 VRLA 凝膠管狀 (OPzV) 每 $相同的功率。

每 $OPzV 的電池功率設定為 100%

AGM 電池中的「內部氧氣迴圈」是什麼?

在被淹沒的細胞中,在過度充電過程中產生的氣體被排放到大氣中。 但是在閥門調節電池中,由於兩個電池板上發生某些反應,氣體變化可以忽略不計。 在VR電池多充過程中,氧氣從正板進化而來,通過AGM的不飽和孔隙(或凝膠電解質的裂紋)到達負板,與負板中的鉛結合形成氧化鉛。 氧化鉛對硫酸有很強的親和力,因此它立即被轉化為鉛。

在製造VRLA細胞時,酸由計算數量填充。
在形成過程完成後,通過迴圈過程從細胞中去除多餘的電解質(如果有)。 在循環開始時(當細胞充滿超過96%的毛孔時),氧氣迴圈運行效率低下,導致水損失。 當電解質飽和度降至96%以下時,氧迴圈效率提高,減少水損失。

VR電池充電過程中產生的氧氣和H+離子(反應。 A) 通過 AGM 分離器中可用的不飽和毛孔,或通過凝膠電解質結構中的裂紋和裂縫,到達負板,與活性引線結合形成 PbO,該孔隙被轉換為 PbSO4。 在這個過程中也形成水(反應。 B)以及一些熱量生成。

(在充斥的鉛酸電池中,這種氣體擴散過程很慢,所有的H2和O2都被排放出來。充電電流的一部分用於有用的充電反應,而一小部分電流用於氧氣循環反應。最終結果是,水不是從細胞中釋放的,而是以電化學方式迴圈,以產生超過充電反應的過量多收費電流。

PbSO4 通過電化學途徑轉換為 Pb 和 H2SO4( 反應 C), 與正板中水在充電時分解產生的氫離子發生反應。

反應如下:

在正板:

2H2O = 4H= O2 = 4e (A)

在負板:

2pb = O2 = 2H2所以4 = 2pbso4 = 2H2O = 熱 (B)

2pbso4 = 4h= 4e = 2pb = 2 H2So4 (C)

產生的水通過分離器擴散到正板,從而恢復電解分解的水。

上述過程形成氧氣迴圈。 後者可大幅減少充電期間的水損失和電池的超額充電,使其免維護。

在 VRLA 電池開發的早期,人們認為 VRLA 電池應具有 100% 高效的氧氣重組效率,前提是這將確保不向外部大氣排放氣體,從而最大限度地減少水損失。 然而,近年來,很明顯,100%的氧氣重組可能不可取,因為這可能導致負板降解。 氫演化和網格腐蝕的二次反應在鉛酸電池中非常重要,對VRLA細胞行為可能產生重大影響。

兩種反應的速率需要平衡,否則,其中一個電極(通常是負極)可能不會充滿電。 負極實際上可能在可逆電位下自放電,因此其電位必須高於此值(即,變得更負極),以補償自放電並防止容量下降 [M.J. Weighall 在蘭德,D.A.J;莫斯利,P.T;加什。J;派克,C.D.(Eds.)閥門調節鉛-酸電池,Elsevier,紐約,2004年,第6章,第177頁]。

閥門調節和充水鉛酸電池的充電。
學分: Pg 巴拉克里什南博士的素描。

吸水玻璃墊分離器的實際結構對氧重組效率有重要影響。 具有高錶面積和小平均孔徑的 AGM 分離器可能會將酸芯到更高的高度,並且對氧氣的擴散提供更高的阻力。 這可能意味著使用具有高細纖維百分比的 AGM 分離器,或者使用包含有機纖維的混合 AGM 分離器。

AGM 電池和管狀電池有什麼區別?

AGM 電池始終採用平板,厚度在 1.2 mm 至 3.0 mm 之間,具體取決於應用,無論是用於起動、照明和點火 (SLI) 用途還是固定用途。 較厚的板用於固定應用。 但管狀電池使用管狀板,其厚度可能從 4 mm 到 8 mm 不等。 通常,管狀板電池用於固定應用。

在 AGM 電池中,整個電解質都位於板和 AGM 分離器內部。 因此,沒有腐蝕性電解質溢出的機會,稀釋硫酸。 因此,AGM 電池可以在任何側面進行操作,但倒置除外。 但管狀電池含有過量的液體電解質,只能在直立位置使用。 我們可以測量管狀電池中的電解質密度,但無法測量AGM電池中的電解質密度。

AGM 電池在半密封的大氣中工作,採用以氧氣迴圈為原則的雙向釋放閥,因此可忽略不計地造成水損失。 因此,沒有必要添加水到這個電池。 但管狀電池是一種通風類型,在過度充電過程中產生的所有氣體都排放到大氣中;這會導致水損失,因此電解質水準下降,需要定期加水以保持電解質水準。

由於被淹沒的性質,管狀細胞可以容忍過度充電和更高的溫度。 這種類型的有更好的散熱。 但是AGM電池不能耐高溫操作,因為這些電池本身就容易因內部氧氣迴圈而引起放熱反應。 AGM 電池的運行時間高達 40oC,而另一種電池可承受高達 50oC 的電量。

正極板和負板在浮點充電期間,每個單元為 2.30 V(OCV = 2.15 V)

Flooded -New Flooded -End of life Gelled - New Gelled - End of life AGM - New AGM - End of life
Positive plate polarisation (mV) 80 80 90 120 125 (to 175) 210
Negative plate polarisation(mV) 70 70 60 30 25 0 (to -25) sulphated)
三種電池的極化。

三種電池的極化。
IEC 60 896-22 在 60°C 時為最高要求 350 天,在 62.8°C 下為 290 天。
根據 IEEE 535 – 1986,在 62.8oC 下進行壽命測試。

Battery Type Days at 62.8ºC Equivalent years at 20ºC
OGi (Flooded flat plate) 425 33.0
OPzV (VR tubular) 450 34.8
OPzS (Flooded tubular) 550 42.6

AGM 電池能持續多久?

不能對任何類型的電池的使用壽命作出明確聲明。 在回答「AGM電池可能持續多少年」之前,應明確界定電池運行條件;

例如,無論是簡單地漂浮在特定電壓上,還是迴圈運行。 在浮動運行方式中,電池在特定電壓下連續浮動充電,並且僅在主電源不可用時才需要電池提供電流(例如:電話交換電池、UPS 電池等,其使用壽命以年表示)。 但是,對於在工廠用於物料搬運的牽引電池和電動汽車中,電池在 2 到 6 小時的速率下會經歷高達 80% 的深度放電,使用壽命會更短。

AGM 電池的使用壽命取決於許多操作參數,如:

溫度對生命的影響。
溫度對鉛酸電池使用壽命的影響非常顯著。 在較高溫度下(以及充電電壓超出建議值)下,乾涸發生得更快,導致過早結束使用壽命。 電網腐蝕是一種電化學現象。 在較高溫度下,腐蝕更多,因此生長(水準和垂直)也更多。 這會導致網格活性材料接觸的丟失,從而導致容量受損。 溫度升高加速化學反應的發生速度。

這些反應與 Arrhenius 關係相一致,這種關係以最簡單的形式表示,電化學過程速率每升高 10oC 溫度就翻倍(保持浮子電壓等其他因素。
常數)。 這可以通過關係進行量化 [Piyali Som 和 Joe Szymborski, Proc. 第 13 屆年度電池聯盟. 應用和預支款, 1998 年 1 月, 加利福尼亞州大學, 長灘, CA 第 285-290 頁]
壽命加速度因數 = 2((T=25)/10)
壽命加速度因數 = 2((45-25)/10) = 2(20)/10) = 22 = 4。
壽命加速度因數 = 2((45-20)/10) = 2(25)/10) = 22.5 = 5.66。
壽命加速度因數 = 2(68.2-25)/10) = 2(43.2)/10) = 24.32 = 19.97。
壽命加速度因數 = 2(68.2-20)/10) = 2(48.2)/10) = 24.82 = 28.25。

在 45oC 溫度下運行的電池的老化速度可提高四倍,或在 25oC 下使用壽命的 25%。
在 68.2oC 溫度下運行的電池的使用壽命可提高 19.97 倍,或在 25oC 下使用壽命為 20 倍。 在 68.2oC 溫度下運行的電池的使用壽命可提高 28.2 倍,在 20oC 下使用壽命預計要長得多。

加速壽命測試和電池的等效壽命。

Life at 20ºC Life at 25ºC
Life at 68.2ºC 28.2 times more 20 times more
Life at 45ºC 5.66 times more 4 times more

VRLA 電池在室溫下的預期浮動壽命大於 8 年,使用加速測試方法(特別是在高溫下)達到。
R.D.布羅斯特研究了12V VRLA(德爾福)的循環壽命。 這項研究在30、40和50oC時對80%的DD進行了研究。 電池在 25oC 下每 25 次迴圈後 2 小時 100% 放電,以確定容量。 結果表明,30oC的循環壽命約為475,迴圈次數約為360和135,約為40oC和50oC。 [Ron D. Brost, Proc. 第十三屆年度電池聯盟應用和進步, 加州大學, 長灘, 1998, 第 25-29 頁]

VRLA電池壽命的溫度依賴性。
學分: [羅恩 D. 布羅斯特, 親。第十三屆年度電池聯盟申請和預支,加州大學,長灘,1998年,第25-29頁|。

排放深度和壽命。
密封鉛酸的循環壽命與排放深度 (DOD) 直接相關。 放電深度是電池放電深度的量度。 當電池充滿電時,DOD 為 0%。 相反,當電池 100% 放電時,DOD 是 100%。 當 DOD 為 60% 時,SOC 為 40%。 100 = SOC (%) = DOD (%)

25°C 時VR電池的放電/充電週期與放電深度相比的典型數量為:
150 – 200 個迴圈,100% 放電深度(完全放電)
400 – 500 個循環,排放深度為 50%(部分放電)
1000 + 迴圈,排放深度為 30%(淺放電)
在正常的浮子操作條件下,在站立式應用中(霍克旋風生產線最多為 10 年),或根據平均放電深度,可預期 4 到 5 年可靠的使用壽命,或 200 到 1000 次充電/放電週期。 [桑迪亞報告S SAND2004-3149,2004年6月]

平板技術 AGM 電池可以提供。
80% 放電時 400 個迴圈。
50% 放電時 600 個迴圈。
30% 放電時 1500 個迴圈。

位置對VRLA電池循環壽命的影響。

學分:[R.V.比亞吉蒂,I.C.巴林格,F.J.基亞基奧,A.G.坎農,J.J.凱利,J.B.奧克曼和A.J. Salkind, , Intelec 1994, 第16屆國際電信能源會議, 1994年10月, 加拿大不列顛哥倫比亞省溫哥華, A.G. Cannone, A.J. Salkind和F.A. Trumbore, Proc. 第13屆年度電池通信大會. 申請和進步, 加州大學, 長灘, 1998, 第271-278頁.

Effect of position on cyclic life of VRLA Batteries

該圖顯示了兩節電池位於正常直立位置的平均容量,其兩側與板的垂直位置和水準位置的板。 在垂直位置,電解質由於重力效應而形成分層,隨著迴圈的進行和該位置的容量下降非常快,這種分層會加劇。 但是,當在側垂直位置迴圈時,容量下降的速度不會太快,水準位置的迴圈可以獲得最佳壽命。 該圖是 11 板單元 52 在水準、垂直和水準位置連續迴圈的容量與週期數圖。

該單元單獨迴圈,滴流/電荷和電荷電壓限制設置為 2.4 V,滴流/充電時間和電流設置為 3 小時和 0.3 A。 對於水準迴圈,庫姆效率相對較高且恆定,電荷的接受度也相對較高。 但是,在垂直迴圈期間,充電接受率隨著迴圈而顯著降低,而效率保持相對恆定。 當水準循環恢復時,沒有延長的浮子電荷,放電能力(也充電時間)會迅速上升回垂直迴圈之前的水準。

溫度和充電/浮動電壓對電池壽命的影響。

溫度和浮電壓對生命的影響是相互關聯的和相互的。 顯示了 VR GNB Absolyte IIP 電池對於各種浮點電壓和溫度的預期使用壽命。 假定浮子電壓和溫度在整個電池使用壽命內保持不變。

學分:[Piyali Som和Joe Szymborski,第13屆年度電池交易應用和預支,1998年1月,加利福尼亞州大學,長灘,CA第285-290頁,由P.G.Balakrishnan,鉛蓄電池,科技出版物(印度)Pvt有限公司,欽奈,2011年,第14.37頁]

溫度和浮點電壓對 GNB Absolyte IIP 產品的綜合效應。
幹安全多船電池的充電電壓和使用壽命(12 V,25 Ah5)
學分: [R. 瓦格納, J. 電源 53 (1995) 153-162]

Wagner 報告了對循環電池進行三種不同的充電系統的測試結果,並表明使用更高的充電電壓(14.4 V CV 模式)可以延長使用壽命,在這種情況下,水損失可以忽略不計。 幹安全多船電池的充電電壓和使用壽命(12 V,25 Ah5)
25oC;C/5 每 50 個周期測試一次;放電: 5 A 至 10.2 V;按圖中標的充電。

錫加法對VRLA電池中正格合金的影響。

純鉛的錫添加大大降低了使用這種金屬製成的電網循環電池時遇到的問題。 少量的錫(0.3~0.6 wt.%)顯著增加純鉛的電荷接受度。 鈣含量為0.07%和錫0.7%的合金在測試裸格和浮子壽命測試細胞時,其生長量最低。 [H.K. Giess, J 電源 53 (1995) 31-43]

電池使用壽命的維持效果。
通過遵循某些程式保持電池處於良好狀態將有助於實現電池的預期使用壽命。 其中一些是。
a. 定期清潔外部。
B。 定期板凳收費 (均衡收費)
C。 電解質 水準等定期 檢查。

電池的製造通過多個品質控制程式和 SOP 完成,因此高品質的產品就是一種結果。 任何真正的缺陷都一定會在電池投入運行后立即出現,或從即即等的幾天內出現。 服務越費力,缺陷越早顯現出來。 過早的故障與其說是系統固有的缺陷,更表明性能不佳。 維護越好,電池的使用壽命越高。

Agm vs 充斥電池 - 你需要知道什麼?

AGM 電池在操作壽命期間的外部外觀非常乾淨。 但被水淹沒的電池在操作過程中被灰塵和酸霧塗抹。 此外,如果維護不當,端子會鑲嵌有腐蝕產物。
AGM 電池和泛水(平板)電池使用平板或格板,厚度在 1.2 mm 至 3.0 mm 之間,具體取決於應用,無論是用於起動、照明和點火 (SLI) 用途還是固定用途。 較厚的板用於後一種用途。

在 AGM 電池中,整個電解質包含在板和分離器中。 因此,沒有腐蝕性電解質溢出的機會,稀釋硫酸。 因此,AGM 電池可以在任何側面進行操作,但倒置除外。 但被淹沒的電池含有過量的液體電解質,只能在直立位置使用。 我們可以測量管狀細胞中的電解質密度,但測量的不是AGM細胞中的電解質密度。 但是,通過測量電池的穩定開路 (OCV),可以知道該條件下的比重值。

有經驗規則。
OCV = 單細胞的比重 = 0.84。
比重 = OCV – 0.84。
對於 12 伏電池,我們必須將電池的 OCV 除以 6 才能到達電池 OCV。
電池的 OCV = 13.2 V。
因此,細胞OCV = 13.3/6 = 2.2 V。
比重 = 2.2 V – 0.84 = 1.36。
因此,比重為1.360。

AGM 電池在半密封的大氣中工作,採用以氧氣迴圈為原則的雙向釋放閥,因此可忽略不計地造成水損失。 因此,沒有必要添加水到這個電池。 但被水淹沒的電池是一種通風類型,在過度充電過程中產生的氣體都排放到大氣中;這會導致水損失,因此電解質水準下降,需要定期加水以保持電解質水準。

由於被淹沒的性質,這些細胞可以容忍過度充電和更高的溫度。 這種類型的有更好的散熱。 但是AGM電池不能耐高溫操作,因為這些電池本身就容易因內部氧氣迴圈而引起放熱反應。 AGM 電池的運行時間高達 40oC,而另一種電池可承受高達 50oC 的電量。

吸水玻璃墊AGM電池 - 什麼被吸收? 如何? 為什麼是吸水劑? AGM 分隔符的更多詳細資訊。

吸水玻璃墊 (AGM) 是閥門調節 (VR) 電池中使用的玻璃纖維分離器類型的名稱。 AGM 必須吸收大量的電解質(其表體積高達六倍),並保留它以促進細胞反應。 這是由於它的高孔隙度成為可能。 通過吸收和保留電解質,電池變得不可溢出。

圖中顯示了用於製造AGM分離器的微玻璃纖維的基本製造工藝。 玻璃原料在1000oC左右的熔爐中熔化。 然後從襯套中抽出熔融玻璃,形成直徑為幾百微米的初級粗玻璃纖維。 然後,燃燒氣體將纖維轉化為細纖維(0.1 至 10 μm),這些纖維通過真空從下方收集到移動的傳送網中。 為閥門調節鉛酸電池製造吸收玻璃墊AGM的傳統方法是將兩種或多種纖維混合在水酸性溶液中。

這個過程將纖維的長度縮短到大約1至2毫米,並導致一些顫動。 這種混合沉積在移動的無盡的電線或羅托前(另一個版本的無盡的電線)。 當水被撤回時,紙張獲得一致性;然後,壓榨和乾燥的加熱鼓。

濕鋪設過程可產生AGM板材纖維方向,從而提供各向異性網路。 以 z 方向測量的毛孔和通道(即垂直於板材平面的方向)比 x 和 y 平面(2 到 4 μm)中測量的毛孔和通道更大(10 至 25 μm,占毛孔總數的 90%)。 在 30 到 100 μm 之間,有大約 5% 的非常大的毛孔(可能是由於樣品製備過程中的邊緣效應,並且不能真正代表典型結構)。 這種製造方法稱為火焰衰減過程。

生產AGM的第一步是在大量酸化水中分散和攪拌玻璃纖維。然後,纖維和水的混合物沉積在應用真空並去除大部分水的表面上。然後,通過加熱輥稍微壓榨和乾燥成型墊。在乾燥部分結束時,墊子的含水量低於1wt.%。用於形成和去澆水的 AGM 表的 roto 前設備如下所示。

AGM 分離器的製造。
學分: S. Vijayarajan 在 2 天的 VRLA 電池研討會 ILZDA, 新德里, 18 -29 8 月 19 日第 16 - 19 頁。
用於成型和澆水 AGM 板材的 roto 前設備。
學分: [A.L. 費雷拉, J 電源 78 (1999) 42]

與傳統的分離器(如 PVC 或 PE 分離器)不同,AGM 除了 PVC 或 PE 分離器執行的功能外,還需要執行幾個附加功能。 一些作者稱它為 鉛酸電池中的第四種活性材料。

a. 它充當電解質的儲液罐。 它具有高度多孔性質,使其能夠吸收和保留高達六倍的體積。
B。 在潮濕和乾燥條件下,它應具有足夠的彈性和可壓縮性,以便可以在各種單元操作中處理,而不會損壞或撕裂。
C。 該結構應適用於VR電池中普遍存在的氧迴圈操作,允許氣態氧流經其未填充的毛孔,儘管它被電解質濕到其95%的毛孔。

D。 傳統的分離器具有小而曲折的孔隙結構,幾乎沒有方向變化。 但微玻璃纖維材料濕式鋪設製造的AGM具有高孔隙度和較大的孔隙,具有相當大的方向差異。 這些特性會影響元素中氣體和液體的分佈和運動。 [肯·彼得斯, J. 電源 42 (1993) 155-164]

AGM 分隔符的重要特徵是:
I.。 真實 (BET) 表面積 (m2/g)
II.。 波羅西 (%)
III.。 平均光圈(μm)
IV.。 壓縮下的厚度 (mm)
v. 基礎重量或語法(g/m2)(每平方米 AGM 板的重量)
VI.。 吸芯高度(毫米)(當一塊 AGM 浸入酸中時,酸柱達到的高度)
VII.。 抗拉強度。

下表提供 AGM 分隔符的典型屬性:

參考W. B Ӧhnstedt, J 電源 78 (1999) 35~40

Property Unit of measurement Value
Basic weight (Grammage) g/m2 200
Porosity % 93-95
Mean pore size μm 5-10
Thickness at 10kPa mm 1.3
Thickness at 30kPa mm 1.0
Puncture strength(N) N 7.5

參考: 肯·彼得斯, J. 電源 42 (1993) 155-164。

Property Unit of Meaurement Value
Surface area
Coarse fibres m2/g 0.6
Fine fibres m2/g 2.0 to 2.6
Maximum pore size
Coarse fibres μm 45
Fine fibres μm 14
Wicking height, 1.300 specific gravity acid Unit of measurement Coarse fibres (0.5 m2/g) Fine fibres (2.6 m2/g)
1 minute mm 42 33
5 minute mm 94 75
1 hour mm 195 220
2 hours mm 240 370
10 hours mm 360 550

筆記:
1. 隨著纖維直徑的增加,孔徑也會增大。
2. 隨著纖維直徑的增加,拉伸強度減小。
3. 隨著纖維直徑的增加,成本降低。
4. 粗纖維層將芯到有限的高度,但速度非常快。

5. 更細的纖維會將酸攜帶到更高的高度,雖然緩慢。
通過將更密集的層(由較精細的玻璃纖維創建的小孔)包括多層 AGM 分離器,可以創建更精細的整體孔隙結構。 因此,最大毛孔減少一半,平均毛孔也幾乎減半。 對最小毛孔的影響是減少四分之一。 在多層AGM[A.L. Ferreira,J電源78(1999)41[45]的所有吸芯特性中檢測到細玻璃纖維和粗玻璃纖維之間存在的協同作用。

粗纖維層會達到有限的高度,但速度非常快,而較細的一側會將酸攜帶到更高的高度,雖然速度很慢。 因此,將兩種纖維的個別優勢結合起來。 憑藉較好的吸芯性能,改進了VRLA電池初始灌裝的關鍵工藝,減少了用緊板間距填充高板的特殊問題。 長時間的吸芯測試后的最大高度與孔徑成反比。 也就是說,毛孔越小,吸芯高度越高。

毛細管力決定電解質流動。 正板和負板的孔徑分佈在尺寸平面之間只有最小的差異。 在剛形成的板塊中,大約 80% 的孔隙由小於 1 μm 的孔隙組成,而 z 平面中的 10 到 24 μm 直徑的孔隙和其他兩個平面中的孔隙為 2 μm。 因此,酸首先填充板(小毛孔)(即板的優價填充)。 然後將AGM填充到計算的空白體積,使AGM達到部分飽和水準,使電解質在充電期間”推出”可以提供氧氣輸送的氣體通道。

AGM 電池,AGM、淹沒和凝膠電池之間的比較。

Sl No. Property Flooded AGM VR Gelled VR
1 Active materials Pb/PbO2/H2SO4 Pb/PbO2/H2SO4 Pb/PbO2/H2SO4
2 Electrolyte (Dilute sulphuric acid) Flooded, excess, free Absorbed and retained by plates and absorbent Glass Mat (AGM) separator Immobilised by gelling with fine silica powder
3 Plate thickness Thin - medium Medium Thick
4 Number of plates (for same capacity battery, same dimensions) Most More Least
5 Maintenance Yes Nil Nil
6 Acid leakage spillability Yes No No
7 Electrolyte stratification in tall cells Very high Medium Negligible
8 outside of battery Becomes dusty and sprayed with acid droplets No No
9 Electrolyte level To be adjusted Not necessary Not necessary
10 Separator PE or PVC or any other polymeric material Absorbent glass mat (AGM) PE or PVC or any other polymeric material
11 Gases evolved during charge Stoichimetrically vented to atmosphere Recombined (internal oxygen cycle) Recombined (internal oxygen cycle)
12 one-way release valve Not provided. Open vents Yes. Valve-regulated Yes. Valve-regulated
13 Internal resistance Medium Low High
14 Safe DOD 50% 80% 80%
15 Cold-cranking OK Very good Not suitable
16 High discharge (High Power) Good Best Medium
17 Deep cycling Good better very good
18 Cost Lowest Medium High
19 Charging Normal Careful Careful
20 Maximum charging voltage (12v battery 16.5 V 14.4 V 14.4 V
21 Charging mode Any method Constant-voltage (CV) or CC-CV Constant-voltage
22 Overcharging Can withstand Cannot Cannot
23 Heat dissipation Very good Not bad Good
24 Fast charging Medium Very good Not advisable

對AGM電池的誤解。

充電和充電器。
誤解 -1。
任何常規充電器都可用於 AGM 電池 – 假。

所有電池都需要偶爾充電(或充滿電)以平衡電池的不平衡。
這是通過從產品中取出電池並單獨充電(通常稱為工作台充電)來完成的。

充滿電的含義:
對於充斥電池:
I.。 電池中的所有電池應達到充電電壓的均勻端,12 V 電池的電壓為 16.5 V。
II.。 所有細胞在充電結束時應均勻、大量地進行氣體。
III.。 應去除細胞中和細胞之間特定重力的變化。
IV.。 如果有設施,可以記錄正極和負板上的鎘電位讀數。 對於充滿電的正板,镉電位讀數在 2.40 至 2.45 V 之間,對於負板,值在 0.2v 到 – 0.22v 之間。

充滿電的含義:
對於 VRLA AGM 電池:
I.。 端子電壓將達到 14.4 V(對於 12 V 電池)
II.。 充電結束時的電流約為 2 至 4 mA/Ah(即 100 Ah 電池的 0.20 A 至 0.4 A)
a12 V 電池的充電端電壓值因被淹沒的電池和 VR 電池而異。
12 V 蓄電池的最大充電電壓約為 16.5 V,而 VR 電池(AGM 和凝膠電池)的最大充電電壓為 14.4 V。

如果使用普通恒定電流充電器為 VR 電池充電,則電壓可能超過 14.4 V 的限制。如果未檢測到,電池將預熱。 不過,稍後電池會加熱,最終容器會膨脹,如果單向釋放閥不能正常工作,電池也會爆裂。 這是因為電池的重組反應無法應對高充電電流產生的過量氧氣。 從本質上講,重組反應本質上是放熱(產生熱量)的。 較高的電流將增加這種反應的熱量,並可能導致熱失控。

相比之下,被淹沒的電池可以高達 16.5 V 充滿電,並大量進行氣體處理,而不會損壞高達 50oC。
用於 VRLA 電池的充電器是受控充電器。 他們是。
a. 恒定電流 – 恆定電壓 (CC-CV)
或。
B。 恒定電壓 (CV) 充電器。

充電時,必須選擇合適的電壓。 對於 12V 蓄電池,可選擇 13.8 至 14.4 V 的電壓範圍以充滿電。 由於 VR AGM 電池可以吸收初始電流的任何強度,而不會造成任何損壞,因此初始電流可以設置在任何級別(通常為 0.4C 安培;但實際上或快速充電,高達 5C A)。 所選電壓和電流越高,充滿電的時間越低。

對於完全放電的電池,完全充電需要大約 12 到 24 小時。 在 CC-CV 模式下,初始電流將常數約 3 到 6 小時,具體取決於以前的放電。 如果電池以前只放電 50%,CC 模式將運行約 2 到 3 小時,然後切換到 CV 模式。 如果以前放電為 100%,CC 模式將運行約 5 到 6 小時,然後切換到 CV 模式。

誤解 -2。

AGM 電池或凝膠電池更換與充斥電池更換相同。

如果空間正常,可以更換同等容量的電池。
但最近的車輛(例如通用汽車)在負電池電纜上有一個電池感測器模組。 福特有一個電池監控系統(BMS)。 其他製造商也有類似的系統。 這些系統需要使用掃描工具重新校準。 這是必要的,因為改進了製造系統。 由於改進的分離器和具有改進的糊狀配方的更薄板,這些電池具有較低的內阻性。 如果系統未重新校準,交流發電機可能會給新電池多充電,並導致電池在更換后不久出現故障。
因此,可以安裝 AGM 電池來代替 OEM 充斥電池。 AGM 汽車電池將為車輛提供更高的冷起動安培 (CCA)。

充滿電的含義:
對於充斥電池:
I.。 電池中的所有電池應達到充電電壓的均勻端,12 V 電池的電壓為 16.5 V。
II.。 所有細胞在充電結束時應均勻、大量地進行氣體。
III.。 應去除細胞中和細胞之間特定重力的變化。
IV.。 如果有設施,可以記錄正極和負板上的鎘電位讀數。 對於充滿電的正板,镉電位讀數在 2.40 至 2.45 V 之間,對於負板,值在 0.2v 到 – 0.22v 之間。

能否使用普通充電器為 AGM 電池充電?

如果使用正常恆定電流充電器為 AGM VR 電池充電,應密切監控電壓。 它可能超過 14.4 V 的限制。如果未檢測到,電池將預熱。 不過,稍後電池會加熱,最終容器會膨脹,如果單向釋放閥不能正常工作,電池也會爆裂。 這是因為電池的重組反應無法應對高充電電流產生的過量氧氣。 從本質上講,重組反應本質上是放熱(產生熱量)的。 較高的電流會加劇這種情況,增加這種反應的熱量,並可能導致熱失控。

因此,不建議使用常規充電器進行 AGM 電池充電。

但是,如果您遵循以下步驟或有 VRLA 電池專家的建議,您可以非常小心地使用常規充電器。

該過程是遵循端子電壓 (TV) 讀數,並每隔 30 分鐘記錄一次。 一旦電視達到 14.4 V,電流應不斷降低,使電視永遠不會超過 14.4 V。當當前讀數顯示非常低的值(每 A 電池容量為 2 至 4 mA)時,可以終止充電。 此外,熱電偶或溫度計燈泡的引線可以連接到電池的負極,並且與電視讀數類似,還應記錄溫度讀數。 溫度不應超過 45oC。

你能跳啟動 AGM 電池嗎?

是,如果額定電壓相同。
被淹電池和AGM電池的化學成分都是一樣的。 僅,大部分電解質被吸收在AGM中。 因此,使用任何額定電壓相同的電池啟動 AGM 電池幾秒鐘不會損害任何一個電池。

如何判斷我的 AGM 電池?

  • 檢查容器的頂部和側面以查看任何螢幕列印,指示它是 VRLA 電池。 如果您沒有找到任何使用者可訪問的設備寫在頂部和一條建議不添加水,那麼它是一個AGM電池。
  • 如果拆卸通風塞后可見任何自由電解質,則它亦不是 AGM 電池。
  • 電池容器或《擁有者手冊》上的銘牌或絲網列印可以對有關電池的類型有一個好主意。 如果您沒有這三者中的任何一個,請檢查電池的頂部是否有任何通風系統或類似魔法眼的東西。 您還可以在電池容器的兩側查找電解質水平標記。 如果您看到三個(通風口、神奇眼和電解質水平標記)中的任何一個,則表示它不是 AGM 電池。

還有另一種方法,但很耗時。 電池必須充滿電,在怠速 2 天後,測量開路電壓 (OCV)。

如果 OCV 值從 12.50 到 12.75 V,則電池可能會被淹沒。
如果 OCV 值從 13.00 到 13.20 V,則可能是 VRLA 電池( < 容量 24 Ah)
如果 OCV 值從 12.80 到 12.90 V,則可能是 VRLA 電池(容量 = 24 Ah)

這些陳述的假設是,對於被淹沒的電池,最終比重約為1.250。 對於容量為 24Ah 和較小值的 VRLA 電池,最終比重約為 1.360,對於容量較高的 VRLA 電池,最終比重約為 1.300。

如何知道我的 AGM 電池是否壞?

  • 檢查是否有外部損壞、裂紋、洩漏或腐蝕產品。 如果你找到這些人, 電池是壞的。
  • 測量電池的 OCV。 如果它顯示的值低於 11.5 V,則很可能為 BAD。 但在此之前,看看能否找出發貨日期或供應。 如果電池容量超過 3 到 4 年,可以假定為 BAD。
  • 現在,應使用直流電壓輸出為 20 到 24 V 或更長的充電器(對於 12 V 電池)檢查電池的充電驗收。 為電池充電一小時,休息15分鐘,現在測量OCV。 如果增加,則通過恆定電壓方法繼續充電 24 小時,為 VR 電池充電採取一切必要的預防措施。 休息 2 小時後,使用任何設備(例如,合適的直流燈泡、逆變器、緊急燈、PC 的 UPS 等)測試電池的容量。 如果電池能夠提供 80% 或更多容量,則電池良好。
  • 如果 OCV 在充電 1 小時後未增加,則表示電池無法保持充電。 電池可以標記為 BAD。

AGM 電池值得額外付費嗎?

是的。
儘管電池成本略高於電池,但 AGM 所需的維護幾乎為零。無需加注,無需清洗腐蝕的端子,無需少加補費用等; AGM電池整個使用壽命的運行成本非常低,使AGM VR電池的成本達到與充斥電池同等的水準。
當在無人看管的偏遠區域無法進入該地點時,這尤其有利。

AGM 電池是否需要通風。

如果出現過度充電,則安裝在 VRLA 電池蓋上的低壓單向釋放閥在釋放多餘壓力後打開並重新座。 因此,沒有必要通風VRLA電池。
在閥門發生故障的情況下,無法通過提升釋放多餘的壓力。 如果閥門不重新密封,則電池也會對大氣開放,負活性材料 (NAM) 將放電, 從而導致硫 化和不足,電池容量耗盡。

我可以滴流充電 AGM 電池嗎?

是的。
實際上,在大多數 UPS/緊急電源中,AGM 電池都屬於浮動充電。 當電池以每節電池 2.25 至 2.3 V 的速度浮動時,一小滴流電流始終流過電池,以保持電池充滿電狀態。
萬一有大量電池庫存,那麼每個單獨的電池也可以保持滴流充電。
在典型的浮點充電電壓為每節電池 2.25 V 時,VR AGM 電池的浮點電流為每 100 Ah 100 至 400 mA。 與被淹電池的均衡浮子電流相比,VR電池的浮子電流較高是由於氧氣循環的影響。

[R.F. 納爾遜在蘭德,D.A.J.莫斯利,P.T;加什。 J ;派克,C.D.(Eds.)閥門 調節鉛-酸電池,Elsevier,紐約,2004年,第258頁。。

死 AGM 電池可以充電嗎?

我們可以說肯定只有在充電電池一段時間后。 這也取決於電池的使用壽命。
已死的 AGM 電池具有非常高的內部電阻。 為了克服這種高內部電阻,需要一個電池充電器,可以提供每節電池直流輸出 4 V,並配有數位電流計和數位電壓計。

當為已耗盡的 AGM 電池充電時,首先,端子電壓 (TV) 將非常高(a12 V 電池高達 18-20 V),電流幾乎為零。 如果電池能夠恢復,電視將慢慢下降(幾乎到12V),同時的電流計將開始顯示一些電流。 這表示電池處於活動狀態。 電視現在將慢慢開始增加,充電將繼續,並像往常一樣完成。

一種非常規的方法是小心地拆下通風閥,一次加一點水,直到我們看到幾滴多餘的水。 現在,在不更換閥門的情況下,以恆定電流模式(C/10 安培)為電池充電,直到端子電壓高於 15 V(記住,我們尚未關閉閥門)。 給一點休息時間,並通過合適的電阻或燈泡放電電池。 測量放電時間,在 12 V 電池的情況下達到 10.5 V)。 如果它交付超過 80% 的容量,它將恢復。 請時刻採取個人安全防範措施。

什麼是充滿電的 AGM 電池的電壓?

在迴圈操作下充滿電的電池的端子電壓 (TV) 為 14.4 V(對於 12V 電池)。 大約 48 小時的休息時間後,電視將穩定在 13.2V(如果初始填充的特定重力為 1.360) (1.360 = 0.84 = 2.20 每個電池)。對於 12V 電池,OCV = 2.2 *6 = 13.2V)。 如果電池的容量高於 24Ah,則比重為 1.300。 因此,穩定的OCV將是12.84V。

12 伏 AGM 電池的最大充電電壓是多少?

用於迴圈操作的 AGM 電池在恆定電位或恆定電壓模式 (CV 模式) 下充電,電壓為 14.4 至 14.5 V,初始電流通常限制為 0.25 C 安培(即 100 Ah 電池的 25 安培) 有些製造商允許高達 14.9 V,初始電流限制為 0.4 C 供迴圈使用(即。,100 Ah 電池的 40 安培)。 [松下電池-vrla-for-professionals_interactive2017年3月,第22位]

是什麼導致 AGM 電池出現故障?

閥門調節鉛酸 (VRLA) 電池由於其良好的功率性能和低廉的價格,被提議為多種應用的能源。 它們也非常適合浮動應用。 然而,不幸的是,正活性品質的密集利用(特別是在高放電率下)會導致這種材料軟化,從而縮短電池壽命。 此外,電網生長和電網腐蝕、水損失和因分層和充電不足而導致的硫化是一些失效機制。 大多數故障都與正板相關。

腐蝕、柵格生長和正活性材料膨脹和軟化。
在電池運行中,正電網在重複充電和放電過程中呈明顯增長趨勢,導致電網水準和垂直增長。 在整個電池續航期間,柵格被腐蝕。 由於此網格增長,PAM 和網格之間的接觸丟失,導致容量衰減。

網格生長可能導致正板和細胞的負帶之間的內部短路。 繼續用一個或兩個短路電池組充電將加劇溫度升高,導致熱失控。

乾涸(水損失)和熱失控。

乾涸也是 AGM 電池的問題。 這是因為充電電壓過高,加上溫度較高。 由於乾涸,重組反應速率增加,隨之而來的溫升情況加劇,導致熱失控。

另一個原因就是閥門故障。 如果它在打開后不能正確關閉,大氣氧氣(空氣)進入細胞並氧化NAM,從而導致硫化。 氣體將被排放,並乾涸。 乾涸允許氧氣重組在高處進行。
速率,從而提高溫度。

AGM 電池中的酸分層。

硫酸電解質在進入高細胞深度時密度增加的趨勢稱為分層。 濃度梯度(“酸分層”)很容易在被淹沒的細胞的電解質中發生。 當細胞充電時,硫酸在高。
靠近板表面的濃度,並匯到電池底部,因為它的相對密度高於電解質的其餘部分。 如果不糾正,這種情況將導致活性材料的不均勻利用(容量降低),加劇局部腐蝕,從而縮短電池壽命。

在充電過程中,被淹沒的電池會定期產生氣體,從而攪動電解質並克服這些問題。 使用 AGM 分離器在 VRLA 電池中電解質的固定減少了酸分層的傾向,但也消除了問題可能的補救措施,因為氣化不是一種選擇。 凝膠電解質實際上消除了分層效應,因為凝膠中固定的酸分子在重力作用下不能自由移動。

製造缺陷導致的洩漏。

設計不當或做工可能導致蓋到柱密封洩漏。 蓋到容器密封件時也可能洩漏。 (製造缺陷)。 閥門的缺失或不當選擇或故障也可能導致氣體洩漏到大氣中。 閥門打開后不關閉可能會導致加速乾燥和容量損失。
機械損壞可能導致電池洩漏,導致類似柱子的故障,以覆蓋洩漏。 網格增長可能會在容器中產生裂紋。 由於毛細管作用,裂紋周圍可能會形成輕微的酸性膜。 如果酸膜與未中導金屬部件接觸,接地故障電流可能導致熱失控,甚至起火[松下電池-vrla-for-professionals_interactive 2017年3月,第25位]。

負組桿腐蝕。

與板凸耳的組桿連接可能會腐蝕並可能斷開。 組桿合金需要正確指定,並且需要仔細進行組杆和板凸之間的連接,尤其是在手動操作時。

充滿電時,12 伏 AGM 電池應讀取什麼?

充電時和充電結束時或接近充電結束時,端子電壓 (TV) 可能會為充滿電而讀取 14.4。
開路電壓 (OCV) 將緩慢降低,並在額定 OCV 大約 48 小時後穩定下來。 額定值,即 OCV 取決於最初使用的電解質比重。
如果使用的特定重力為 1.360,電池的 OCV = 13.2V。 如果比重為1.300,OCV將為12.84V。

你能把AGM電池放在任何汽車里嗎?

是的。 如果容量相同,電池盒可容納新電池。
最好在充滿電的情況下,在交流發電機充電數小時時監控端子電壓 (TV)。 電視不應超過14.4 V。然後在該特定車輛中使用該電池是可以的。
如果是最近一款型號的新車,電池需要使用掃描工具重新校準。

為什麼 AGM 電池這麼貴?

AGM 電池比充斥電池更昂貴,但比凝膠電池成本更低。
以下原因導致成本較高:
I.。 材料純度。
(a) 進入 AGM 電池的所有材料都更昂貴。 鉛鈣合金比傳統的低氧化鋁合金更昂貴。 這種合金最好由原鉛製成。 正柵格合金中的錫成分是成本最高的專案。 在正柵格合金中加入從 0.7 到 1.5% 的錫。 2020年5月印度錫的市場匯率為1650盧比(10-7-2020年17545美元/噸)。
(b) 氧化物最好由4寧(99.99%)製成。主引線,這增加了成本。
(c) AGM 的成本更高。

(d) 製備電解質和其他工藝的酸比傳統電池使用的酸更純凈。
(e) ABS塑膠成本更高。
(f) 閥門應單獨檢查性能。
(g) COS合金也很貴。
II.。 加工成本。
(a) 用於組裝細胞的特殊壓縮工具。
(b) 需要準確和冰冷的酸灌裝。
(c) AGM 電池在裝運前迴圈幾次。
(d) 裝配區必須保持無灰塵,使自放電率保持在低水準。
這些是 AGM 電池成本較高的原因。

AGM 電池是否優於鉛酸充斥電池?

是的。
I.。 AGM 電池不可溢出。 沒有要求時時加水。
II.。 它們更耐振動。 這是特別有用的應用,如拖車船和道路顛簸與幾個坑坑窪窪。
III.。 由於AGM電池使用純合金和純材料,因此它們在自放電方面執行麵糊。 這些電池可以留在無人看管的時間比淹沒的電池長。
IV.。 AGM 電池可以位於汽車的冷卻器部分(而不是安裝到熱發動機艙中),從而降低電池工作溫度。

v. AGM 電池的維護成本較低,並計算電池的整個使用壽命,較高的初始成本是該節省的。
VI.。 AGM 電池可以接受更高的充電電流,因為它們的內部電阻較低)

深迴圈電池是 AGM 電池嗎?

所有深循環電池都不需要 AGM 電池。
深循環電池可以是任何類型的電池,如鉛酸或鋰離子或任何其他化學。

什麼是深循環電池? 深循環電池在使用壽命內,每次可提供約 80% 的額定容量。 電池每次放電后都需要充電。
大多數尋找電池的人最終都使用汽車鉛酸電池,因為它是最便宜的電池。 如果客戶想要用於重複循環的電池,他必須尋找適合迴圈應用的電池。
標籤為「深循環電池」的 AGM 電池絕對是深循環電池。 這種電池的板總是比汽車電池厚。

12 伏電池應讀取多少伏特?

如果 12 伏電池狀況良好,其使用壽命應超過 12V。
下表給出了一些值:

Sl No Battery type Open circuit voltage (V) Remarks
1 Automotive 12.40 to 12.60 Fully charged condition
2 Automotive 12 Fully discharged condition
3 AGM Batteries 13.0 to 13.2 Batteries with capacities ≤ 24Ah. Fully charged condition
4 AGM Batteries 12.7 to 12.8 Batteries with capacities ≥ 24Ah Fully charged condition
5 Gelled VR Batteries 12.7 to 12.8 Fully charged condition
6 AGM Batteries/Gelled batteries 12.0 Fully discharged conditions
7 Inverter batteries 12.4 to 12.6 Fully charged condition
8 Inverter batteries 12 Fully discharged condition
你能放電多遠的AGM電池?

與任何其他電池的情況一樣,12V AGM 電池可以在低電流(高達 3 小時速率)下放電至 10.5V(每電池 1.75 V),放電速率更高,可降低至 9.6V(每芯 1.6 V)。 進一步的放電將使端子電壓下降非常快。 除了這些最終電壓值之外,無法獲得有意義的能量。

充滿電的AGM電池應該有多少伏特?

充滿電的電池(
在迴圈操作下
)的電視為 14.4 V(對於 12 V 電池)。 大約 48 小時的休息時間後,電視將穩定在 13.2 ± 0.5 V(如果初始灌裝的比重為 1.360,通常為容量為 24 Ah 的 AGM 電池(1.360 ± 0.84 = 2.20 每個電池)。對於 12 V 電池,OCV = 2.2 *6 = 13.2 V)。

如果電池的容量高於 24 Ah,則比重為 1.300。 因此,穩定的OCV將是12.84×0.5 V。

浮動供電電池的浮動
充電電壓為
每節電池 2.25 至 2.3 V(12 V 電池為 13.5 至 13.8 V)。 穩定電壓值將如上所示。 總是 12.84 × 0.5 V。

AGM 電池會爆炸嗎?

是的,有時候。
沒有爆炸危險,因為氣體限制非常有限。 即便如此,大多數 VRLA 電池都配有防爆通風口,在使用者濫用時防止爆炸。
如果電池充滿電,或者逆變器/UPS 的充電元件無法正常工作,則充電電流將驅動電池到熱失控狀態,電池可能會爆炸。
如果端子也短路(電池濫用),電池可能會爆炸。 如果在鉛燃燒(“冷焊縫”)時零件有裂紋或連接不當,則此裂紋將是火災的原因,電池可能會因此爆炸。

電池內部或附近發生爆炸的主要原因就是創建”火花” 如果電池或附近的氫氣濃度約為 2.5 到 4.0%,火花可能會導致爆炸。 空氣中氫氣爆炸性混合物的下限為4.1%,但出於安全考慮,氫氣不應超過2%。 上限為 74%。 當混合物含有2部分氫到1個氧氣時,會發生猛烈的爆炸。 當被泛小電池用緊貼在蓋上的通風塞過度充電時,這種情況將占上風。

如何為 AGM 電池充電?

所有 VRLA 電池都採用以下兩種方法之一充電:
a. 恒定電流常量電壓方法 (CC-CV)
B。 恒定電壓方法 (CV)
如果 CV 的充電電壓是每節電池 2.45 V,則電流 (0.4C A) 將保持不變約 1 小時,然後開始降低並穩定在約 4 mA/Ah 左右,約 5 小時後。 如果充電電壓是每節電池 2.3 V,則電流 (0.3C A) 將保持不變約兩個小時,然後在約 6 小時後開始降低和穩定在幾 mA。

同樣,電流保持不變的持續時間取決於初始電流,如 0.1C A、0.2C A、o、3C A 和 0.4C A 以及電荷電壓,如 2.25 V、2.30 V、2.35、2.40 Vans 2.45 V。初始電流或電壓越高,該電流水準的居住時間將小於該水準。
此外,如果所選的電流或電壓較高,則完全充電的時間將更少。
VRLA 電池不限制初始電流;因此,較高的初始電流將縮短充滿電所需的時間。

在 CC 充電中,電壓通常不受控制。 因此,在高電壓下,電池在明顯時間保持一定時間的危險是可能的。 然後發生氣體和電網腐蝕。 另一方面,CC 充電模式確保所有電池能夠在每個迴圈或浮動充電期間實現完全充電。 在CC充電期間,可能過度充電。 另一方面,在 CV 模式下,收費不足是主要危險。

AGM 電池的優點和缺點。

優點和缺點。

優勢:

1 AGM 電池非常適用於高功率排放,因為它們的內部電阻低,並且在禁止令人討厭的煙和酸噴霧的地方。
2 AGM 電池不可溢出,無需定期添加水。 因此,從這個意義上說,它們是免維護的。
3 AGM 電池可用於其側面,但倒置除外。 這是將產品安裝到產品內部的一個優勢。
4 AGM 電池可以安裝在汽車中的任何地方,不一定安裝在發動機艙中。

5 AGM 電池具有極強的抗振動能力,因為它們使用AGM和壓縮的製造方法。 因此,它非常適合海運船和道路臭名昭著的坑坑窪窪,起伏的地方。
6 AGM 電池與充斥電池相比使用壽命更長。 盤子比較厚。 較厚的板意味著更長的使用壽命。 使用者不能篡改電池或電解質並添加雜質,從而導致過早失效。

7 由於AGM電池是在清潔的氛圍中用非常純凈的材料製成的,因此自放電率非常低。 AGM 電池的速率為每天 0.1%,而被淹沒的電池的速率幾乎是 10 倍。 因此,用於長時間存儲的電池需要減少刷新充電的頻率。 如果儲存在25oC和10oC時,損失只有30%12個月後,只有10%。
8 由於可忽略不計的分層,需要較低的均衡費用。

9 在AGM電池的情況下,浮子中的氫氣演化減少了10。 根據 EN 50 272-2 的安全標準,電池室的通風可減少 5。
10 電池室的地板和其他表面無需酸性保護。

缺點:

1. 缺點是最小的。 電池的成本相對較高。
2. 如果電池充電不當或充電器無法正常工作,電池可能會膨脹、爆裂或有時爆炸。
3. 對於 SPV 應用,AGM 電池的效率不是 100%。 部分能量在電荷放電過程中丟失。 效率為 80-85%。 我們可以用以下行來解釋這一點:考慮是,am SPV 面板產生 1000 Wh 的能量,AGM 電池將能夠存儲 850Wh,僅由於上述效率低下。

4. 氧氣通過容器中的泄漏進入,蓋子或桿襯套排出負板。
5. 負板的偏振由於負板上的氧重組而降低。 在不正確的電池設計中,負極化丟失,負板放電,儘管浮子電壓高於開路。
6. 為避免乾燥,最高工作溫度從55°C降低到45°C。
7. VRLA 電池不允許相同的檢測可能性,如酸密度測量和目視檢查,因此降低了對全功能電池的認識。

AGM 電池是否需要維護?

不。 但是,如果保持未使用,它們需要刷新費用。 電池在正常溫度下最多可保持空閒 10 至 12 個月。 在較低的溫度下,損失將少得多。

如何維護 AGM 電池?

通常,無需維護 AGM 電池。 儘管 VRLAB 製造商表示,在浮動充電操作期間無需均衡充電,但為了延長電池的使用壽命,最好在 6 個月內(超過 2 年的電池)或 12 個月(新電池)為電池充電一次。 這是為了平衡所有細胞,並將它們帶到相同的充電狀態(SOC)。

您是否需要為新的 AGM 電池充電?

通常,所有電池在存儲和運輸過程中由於自放電而失去容量。 因此,根據製造和安裝/調試日期之間的時間,建議在幾個小時內提供令人耳目一新的充電。 2 V 電池可按每個單元 2.3 至 2.4 V 充電,直到端子電壓讀取設定值並保持此電平 2 小時。

AGM 電池更安全嗎?

AGM 電池(和凝膠電池)比充斥電池安全得多。 它們不可溢出,不會排放氫氣(如果按照製造商的說明正確充電)。 如果使用任何常規或普通充電器為 AGM 電池充電,應小心不要讓溫度達到 50oC 和高於 14.4 V 的終端電壓(對於 12V 電池)。

AGM 電池的浮動電壓是多少?

大多數製造商指定每電池 2.25 至 2.30 V,溫度補償為 – 3 mV/單元(參考點是 25oC)。
對於循環電池,CV 模式下的充電電壓為每節塊 2.40 至 2.45(12V 電池為 14.4 至 14.7 V)。
VRLA 電池的典型浮子充電電壓為每節電池 2.25 V,由於氧循環的影響,其浮點電流為每 100 Ah 45 mA,等效能量輸入為 101.3 mW(2.25*45)。 在等效的充斥電池中,浮子電流為每 100 Ah 14 mA,對應於 31.5 mW (2.25V*14 mA) 的能量輸入。

因此,VRLA浮動電流是信用的三倍以上:\R.F.納爾遜在蘭德,D.A.J;莫斯利,P.T;加什。 J ;派克,C.D.(Eds.)閥門 調節鉛-酸電池,Elsevier,紐約,2004年,第258頁。。

我可以在 AGM 電池上使用滴流充電器嗎?

是的。 什麼是滴答聲收費? 它是使用小電流連續充電的方法。 這是為了補償 AGM 電池中未連接到任何負載時的自我放電。

這是一篇意想不到的長文章!!

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