FIAMM阀控式密封蓄电池的失效与工作原理

FIAMM阀控式密封蓄电池的失效与工作原理

FIAMM阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理，基本上沿袭于传统的FIAMM阀控式密封铅酸蓄电池，它的正极活性物质是二氧化铅（PbO2），负极活性物质是海绵状铅（Pb），电解液是稀硫酸（H2SO4），其电极反应方程式如下：

正极：PbO₂ H₂SO₄ 2H 2e-←→ PbSO₄ 2H₂O　　　 
负极：Pb H₂SO₄←→ PbSO₄ 2H 2e-
整个FIAMM阀控式密封铅酸蓄电池反应方程式：
Pb PbO₂ 2H₂SO₄←→ 2PbSO₄ 2H₂O
普通的FIAMM阀控式密封铅酸蓄电池在充电过程中，正极析出氧气，负极析出氢气：
正极：H₂O→1/2O₂ 2H 2e-
负极：2H 2e-→H₂

从上面反应式可看出，充电过程中存在水分解反应，当正极充电到70％时，开始析出氧气，负极充电到90％时开始析出氢气，由于氢、氧气的析出，如果反应产生的气体不能重新复合利用，FIAMM阀控式密封铅酸蓄电池就会失水干涸。

FIAMM阀控式密封铅酸蓄电池在结构、材料上作了重要的改进，正极板栅采用铅钙锡铝四元合金或低锑多元合金，负极板栅采用铅钙锡铝四元合金，隔板采用超细玻璃纤维棉（AGM），并使用紧装配和贫液设计，在FIAMM阀控式密封铅酸蓄电池的上盖中设置了一个单向的安全阀。这种电池结构，由于采用无锑的铅钙锡铝四元合金，提高了负极析氢过电位，从而抑制氢气的析出，同时，采用特制安全阀使FIAMM阀控式密封铅酸蓄电池保持一定的内压，采用超细玻璃纤维棉（AGM）隔板，利用阴极吸收技术，通过贫液式设计，在正负极之间、隔板之中预留气体通道。因此在规定充电电压下进行充电时，正极析出的氧（O₂）可通过隔板通道传送到负极板表面，还原为水（H₂O），其反应式如下：

这是FIAMM阀控式密封铅酸蓄电池特有的内部氧循环反应机理，这种充电过程，电解液中的水几乎不损失，使FIAMM阀控式密封铅酸蓄电池在使用过程中达到不需加水的目的。
　　

当今FIAMM阀控式密封铅酸蓄电池有两类，即分别采用超细玻璃纤维棉（AGM）隔板和硅凝胶二种不同方式来“固定”硫酸电解液。它们都是利用阴极吸收原理使电池得以密封的，但给正极析出的氧气到达负极提供的通道是不同的。对FIAMM阀控式密封铅酸蓄电池而言，AGM隔膜中虽然保持了FIAMM阀控式密封铅酸蓄电池的大部分电解液，但必须使10%的隔膜孔隙中不进入电解液。正极生成的氧气就是通过这部分孔隙到达负极而被负极吸收的。对胶体密封铅酸蓄电池而言，FIAMM阀控式密封铅酸蓄电池内的硅凝胶是以SiO2质点作为骨架构成的三维多孔网状结构，它将电解液包藏在里边。FIAMM阀控式密封铅酸蓄电池灌注的硅溶胶变成凝胶后，骨架要进一步收缩，使凝胶出现裂缝贯穿于正负极板之间，给正极析出的氧气提供了到达负极的通道。

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