密封式鉛酸蓄電池(sealed　　lead／acidbattery)簡稱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，同時采取過量的負極活型物質設計，促使電池在過充電時讓正極產生的氧氣被負極吸收(即氧化再復合)，或在浮充電使用時防止析氣，使電池呈密封結構，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小規定“……蓄電池組成或單體蓄電池應能在任何方位上工作(如倒置)而沒有液體自閥或端子密封件上漏泄。”　　

　　　　在70年代美國Gates公司首先推出了這種吸收型閥控密封消氧鉛酸蒂電池。其較之德國陽光公司使用的凝膠型具有內阻低、容量高的優點。比較適合在高倍率進行放電，而這是計算機和通訊等備用電源及起動電池所要求的。幾十年來，在這些領域取得了迅速發展。尤其是最近大量的電動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鍵。其性能好壞對電池質量影響很大。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、能吸收和保持足夠量的電解液、允許過充電等時產生的氧氣通過它從正極板擴散到負極板進行消氧反應。而無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Evanite公司(該公可于92年將設備售給美國HV公司)在1983年開始商業性生產。定名為AGM　　(Absorptive　Glass　Mat)。我國研究吸收型閥控消氧鉛酸蓄電池主要是在85年以后。由于該隔板的生產方式和性能與玻璃纖維空氣濾紙相似，且有一定的利潤空間，造成了低質低價的競爭。為進—步提高該產品的質量筆者淡些粗淺的看法以供參考。

　　1　　　使用原料　　　　

　　　　美國Manyille公司為該種隔板開發了專用的硼硅玻璃纖維代號為253。它的特點是軟化點低、耐酸性好、雜質含量低。在80年代后期和90年代中期我國模擬253玻璃纖維先后開發了8902和9401隔板專用玻璃纖維。以8902為例，與無堿玻璃纖維和Evanite隔板每克在100ml比重1.28克／厘米3硫酸中不同時間溶解鐵量的比較見表　　　　



　　　值得強調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構相關的。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數。可按下式計算：　　　　



　　　　眾所周知，孔徑在紙中呈對數正態分布，即孔徑直徑的對數具有正態分布或高斯分布。它的分布概略地可以用中值孔徑和標準偏差來描述。中值孔徑能夠反映孔徑的平均大小，標準偏差用來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，纖維越細孔徑越小。由液體的表面張力毛細現象可知，孔徑愈小，電解液能達到的高度愈高。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，因此當電解液在隔板中達到一定高度后，一些較大的空就會是空的，隔板的高度愈高，電解液不能進入的空的孔徑愈小。這樣，電解液隨隔板高度形成一定的梯度分布，當隔板超過一定高度后，電解液飽和度就達不到要求，導致隔板的電阻急劇增加。　　　　
　　　　另一方面，電解液從隔板的一端擴散到另一端，具速度受其粘度、孔徑等的制約。孔徑愈大，電解液在隔板中升高的速度愈大。因孔徑具有一定的分布，實際測定的是一個平均速度。　　　　

　　　　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，吸液量可達自身重量的10倍以上。　　　
　
　　　　如上所述，要達到隔板紙的吸液性能，它的纖維應該是有粗細搭配而成，不應該由同種直徑的纖維組成。一般是由以超細玻璃纖維(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損壞，以延長壽命。

　　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散到負極板的通道。如前所述，由于孔徑具有一定的分布，故在實際生產中用控制電解液的加入量來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數)的增加而逐漸減少。當飽和度超過80％以后，趨近一穩定值，因此應該控制電解液的加入量，使隔板的飽和度在85~95％范圍內。這樣做給蓄電池生產工藝帶來了麻煩。改變這種狀態的方法是可以在玻璃原料中加入少量和電解液不浸潤的有機纖維，如丙綸纖維、聚乙烯纖維等(如美國的PULPEXA-121)。在這些纖維的周圍就會形成除非施加外力，電解液就不能進入的孔。這樣，隔板在電解液飽和時，仍有一部分是空的。　　　　

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

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



　　　　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％中粗和超細玻璃纖維。　　
　　
　　順便指出空孔的形成并不會增加枝品的通過。因為吸收型玻璃纖維隔板阻小鉛枝品增長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度。因為隔板阻擋鉛離子的遷移不是靠篩分效應，而是靠纖維和鉛離子的作用。

　　4　　　成本的降低　　　
　
　　　　由于用來造紙的玻璃纖維價較貴，而且纖維愈細價格愈高。故近年來國外出現了以耐酸親水的合成纖維為主，加入少量(約30％左右)較貴的超細玻璃纖維制成的改進型隔板。為了提高這類隔板的性能，采取了以下幾個措施：
　　　　
　　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)為了適應在充放電時的溫度升高(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三種細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生產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，可以通過多種途徑來滿足它的使用要求，以上僅是一些粗淺的看法以供同行們參考。

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