密封式鉛酸蓄電池(sealed　　lead／acidbattery)簡(jiǎn)稱SLA)系采取限制電解液用量方式，即用最低限度的電解液，并將它們吸收(保留)在隔板材料內(nèi)，同時(shí)采取過(guò)量的負(fù)極活型物質(zhì)設(shè)計(jì)，促使電池在過(guò)充電時(shí)讓正極產(chǎn)生的氧氣被負(fù)極吸收(即氧化再?gòu)?fù)合)，或在浮充電使用時(shí)防止析氣，使電池呈密封結(jié)構(gòu)，是—種可以任何方式放置使用的鉛酸蓄電池[CEIIECl056《攜帶式鉛蒂電池》(閥控密封式)2．1．3小規(guī)定“……蓄電池組成或單體蓄電池應(yīng)能在任何方位上工作(如倒置)而沒(méi)有液體自閥或端子密封件上漏泄�！薄　�

　　　　在70年代美國(guó)Gates公司首先推出了這種吸收型閥控密封消氧鉛酸蒂電池。其較之德國(guó)陽(yáng)光公司使用的凝膠型具有內(nèi)阻低、容量高的優(yōu)點(diǎn)。比較適合在高倍率進(jìn)行放電，而這是計(jì)算機(jī)和通訊等備用電源及起動(dòng)電池所要求的。幾十年來(lái)，在這些領(lǐng)域取得了迅速發(fā)展。尤其是最近大量的電動(dòng)自行車的推出更普及了它的用途。　　　　

　　　　吸收型隔板是吸收型密封蓄電池的關(guān)鍵。其性能好壞對(duì)電池質(zhì)量影響很大。它除了如普通鉛酸蓄電池的要求外，還要求空隙率高、但最大孔徑要小、電阻低、抗氧化能力強(qiáng)、能吸收和保持足夠量的電解液、允許過(guò)充電等時(shí)產(chǎn)生的氧氣通過(guò)它從正極板擴(kuò)散到負(fù)極板進(jìn)行消氧反應(yīng)。而無(wú)粘合劑加入的玻璃纖維隔板紙正是滿足了這些要求。這類品最早是有美國(guó)Evanite公司(該公可于92年將設(shè)備售給美國(guó)HV公司)在1983年開(kāi)始商業(yè)性生產(chǎn)。定名為AGM　　(Absorptive　Glass　Mat)。我國(guó)研究吸收型閥控消氧鉛酸蓄電池主要是在85年以后。由于該隔板的生產(chǎn)方式和性能與玻璃纖維空氣濾紙相似，且有一定的利潤(rùn)空間，造成了低質(zhì)低價(jià)的競(jìng)爭(zhēng)。為進(jìn)—步提高該產(chǎn)品的質(zhì)量筆者淡些粗淺的看法以供參考。

　　1　　　使用原料　　　　

　　　　美國(guó)Manyille公司為該種隔板開(kāi)發(fā)了專用的硼硅玻璃纖維代號(hào)為253。它的特點(diǎn)是軟化點(diǎn)低、耐酸性好、雜質(zhì)含量低。在80年代后期和90年代中期我國(guó)模擬253玻璃纖維先后開(kāi)發(fā)了8902和9401隔板專用玻璃纖維。以8902為例，與無(wú)堿玻璃纖維和Evanite隔板每克在100ml比重1.28克／厘米3硫酸中不同時(shí)間溶解鐵量的比較見(jiàn)表　　　　



　　　值得強(qiáng)調(diào)的足玻璃纖維原料純度的選擇直接影響到電池的白放電，必須加以充分重視。

　　2　　　孔率和孔徑　　　　

　　　　隔板的電阻、吸液高度和透氣速率等性能都和其空隙結(jié)構(gòu)相關(guān)的。隔板的最大吸液量是由它的空隙率決定的，而隔板的吸液速度和電介液在隔板中的分布決定于孔徑的大小。隔板的孔隙率α是空隙的體積在隔板總體積中所占的分?jǐn)?shù)。可按下式計(jì)算：　　　　



　　　　眾所周知，孔徑在紙中呈對(duì)數(shù)正態(tài)分布，即孔徑直徑的對(duì)數(shù)具有正態(tài)分布或高斯分布。它的分布概略地可以用中值孔徑和標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)描述。中值孔徑能夠反映孔徑的平均大小，標(biāo)準(zhǔn)偏差用來(lái)表示孔徑分布的寬窄或集中度。與其他紙一樣，隔板紙中的孔徑與纖維直徑有關(guān)，纖維越細(xì)孔徑越小。由液體的表面張力毛細(xì)現(xiàn)象可知，孔徑愈小，電解液能達(dá)到的高度愈高。由于隔板紙是一種高空隙率的紙與較致密的紙相比，不僅具有較大的孔而且孔徑分布范圍也更廣，因此當(dāng)電解液在隔板中達(dá)到一定高度后，一些較大的空就會(huì)是空的，隔板的高度愈高，電解液不能進(jìn)入的空的孔徑愈小。這樣，電解液隨隔板高度形成一定的梯度分布，當(dāng)隔板超過(guò)一定高度后，電解液飽和度就達(dá)不到要求，導(dǎo)致隔板的電阻急劇增加。　　　　
　　　　另一方面，電解液從隔板的一端擴(kuò)散到另一端，具速度受其粘度、孔徑等的制約�？讖接�大，電解液在隔板中升高的速度愈大。因孔徑具有一定的分布，實(shí)際測(cè)定的是一個(gè)平均速度�！　　　�

　　　　吸收型隔板的空隙率一般在95％左右，最大孔徑通常為14~35μm，中值直徑約為5~12μm，吸液量可達(dá)自身重量的10倍以上。　　　
　
　　　　如上所述，要達(dá)到隔板紙的吸液性能，它的纖維應(yīng)該是有粗細(xì)搭配而成，不應(yīng)該由同種直徑的纖維組成。一般是由以超細(xì)玻璃纖維(0．7~3．5μm)為主(90％~95％)加入少量的短切玻璃絲(10~35μm)。以控制孔徑、吸液量等。加入玻璃絲的好處還在于使處于緊裝配的隔板加入電解液后在使用中不至于收縮變形與極板脫離造成蓄電池?fù)p壞，以延長(zhǎng)壽命。

　　3　　　改善吸液量的控制　　　
　
　　　　吸收型玻璃纖維隔板全郵孔都充滿電解液時(shí)它的電阻是很低的。但客觀上需要有一部分空孔，作為氧氣從正極板擴(kuò)散到負(fù)極板的通道。如前所述，由于孔徑具有一定的分布，故在實(shí)際生產(chǎn)中用控制電解液的加入量來(lái)造成一些較大的孔是空的。隔板電阻隨飽和度(隔板的孔體積被電解液充填的百分?jǐn)?shù))的增加而逐漸減少。當(dāng)飽和度超過(guò)80％以后，趨近一穩(wěn)定值，因此應(yīng)該控制電解液的加入量，使隔板的飽和度在85~95％范圍內(nèi)。這樣做給蓄電池生產(chǎn)工藝帶來(lái)了麻煩。改變這種狀態(tài)的方法是可以在玻璃原料中加入少量和電解液不浸潤(rùn)的有機(jī)纖維，如丙綸纖維、聚乙烯纖維等(如美國(guó)的PULPEXA-121)。在這些纖維的周圍就會(huì)形成除非施加外力，電解液就不能進(jìn)入的孔。這樣，隔板在電解液飽和時(shí)，仍有一部分是空的。　　　　

　　　　要達(dá)到此目的也可采取其他方法。如在隔板上靠負(fù)極板一面復(fù)合一層由憎水高分子纖維(如聚丙烯纖維)制成的無(wú)紡布，使氧氣很容易與負(fù)極接近復(fù)合，也可以將隔板中一部分粗直徑(30μm左右)的纖維做成中空狀(內(nèi)徑一般為(10μm)，同時(shí)將這樣的纖維進(jìn)行憎水處理，可使隔板內(nèi)有氧氣通道等。但似乎以前者較為切實(shí)可行�！　　　�

　　表2是全玻璃纖維隔板電解液飽和度對(duì)消氧電流的影響(消氧電流足指恒壓充電32小時(shí)和16小時(shí)充電電流差)。隨著飽和度增加，消氧電流逐漸減少，飽和度達(dá)到100%時(shí)消氧電流全部消失�！　　　�



　　　　這種隔板的參考配比是5％玻璃纖維短切絲、5%丙綸短纖維90％中粗和超細(xì)玻璃纖維�！　�
　　
　　順便指出空孔的形成并不會(huì)增加枝品的通過(guò)。因?yàn)槲�收型玻璃纖維隔板阻小鉛枝品增長(zhǎng)的能力上要不是決定于孔徑，而是亞微米直徑玻璃纖維的含量和直徑的細(xì)度。因?yàn)楦舭遄钃蹉U離子的遷移不是靠篩分效應(yīng)，而是靠纖維和鉛離子的作用。

　　4　　　成本的降低　　　
　
　　　　由于用來(lái)造紙的玻璃纖維價(jià)較貴，而且纖維愈細(xì)價(jià)格愈高。故近年來(lái)國(guó)外出現(xiàn)了以耐酸親水的合成纖維為主，加入少量(約30％左右)較貴的超細(xì)玻璃纖維制成的改進(jìn)型隔板。為了提高這類隔板的性能，采取了以下幾個(gè)措施：
　　　　
　　1)在隔板的兩面各貼上一層0.25mm厚，由粗玻璃纖維制成的玻璃纖維層。它可以防止隔板收縮變松，提高保持電解液的能力�！　　　�

　　2)在制造過(guò)程中加入少量(10~40％)粒徑0.3μm左右的SiO2粉末以提高隔板吸收電解液的能力�！　　　�

　　3)為了適應(yīng)在充放電時(shí)的溫度升高(60℃左右)要求，采用了50％粗聚酯纖維、20％中粗玻璃、20％SiO2粉末，并混入10％的丙烯纖維作粘合劑抄造而成，它可以提高電池使用壽命�！　　　�

　　　　目前日本采用由粗中細(xì)三種細(xì)度不同的玻璃纖維為主(82~94％)，混入少量(6~18％)具有吸水性的合成纖維(即在丙烯啃纖維表面經(jīng)高吸水處理使具保持有20~30％的聚丙烯酸)制成的隔板是較好的一種。其主要性能為：　　　　

　　厚度：1.03mm；定量：147g／cm2；緊度0.143g／cm3；吸液能力1.7g／cm3；吸液速度：101mm／5分鐘；抗張強(qiáng)度：829g／15mm寬；最大孔徑：24um。　　　
　
　　　　此外，值得附加一提的是以造紙方法來(lái)生產(chǎn)此類隔板除玻璃纖維外，也可以以親水耐酸的合成纖維(如經(jīng)親水處理的聚酯纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維等)為主(50~80％)，混入少量(10~30％)較粗(6~10um)玻璃纖維和少量(10~40％)無(wú)晶形氧化硅，以及少量(10~20％)高溶性合成纖維(如丙烯纖維)制成的隔板性能適中，價(jià)格較低，有興趣者不妨一試。　　　　
　　　　密封式畜電池隔板是一種新型的蓄電池隔板，可以通過(guò)多種途徑來(lái)滿足它的使用要求，以上僅是一些粗淺的看法以供同行們參考。

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