鴻貝蓄電池的密封原理

對常規(guī)鉛酸蓄電池，在蓄電池充電后期，充入的電流主要消耗在電解液中水的分解，導(dǎo)致在蓄電池的正極產(chǎn)生氧氣，在負(fù)極產(chǎn)生氫氣。這些氣體從蓄電池中不斷逸出，會導(dǎo)致電解液逐漸失水，從而導(dǎo)致蓄電池性能下降，甚至電池干涸。因此常規(guī)蓄電池需要定期補(bǔ)加水。

閥控密封鉛酸蓄電池采用密封技術(shù)（或氧氣再化合技術(shù)），即在設(shè)計(jì)上抑制氫氣的析出，同時(shí)，使蓄電池充電后期產(chǎn)生的氧氣在內(nèi)部幾乎完全再化合，無

剩余氣體排放。電池幾乎不失水，因此該電池在整個(gè)使用過程中不需補(bǔ)加水。

密封鉛酸蓄電池充電后期以前的過程和常規(guī)鉛酸蓄電池基本一樣。但在蓄電池充電末期或過充電過程中，蓄電池充入的電量基本用于氧氣的再化合過程，此時(shí)在電池內(nèi)發(fā)生的氧氣再化合反應(yīng)如下：

（1） 正極上的反應(yīng)（氧氣的產(chǎn)生）

2H2O → O2 + 4H+ + 4e- ①

在正極產(chǎn)生的氧氣，穿過超細(xì)玻璃纖維（AGM）隔膜到達(dá)負(fù)極表面并在負(fù)極發(fā)生一系列反應(yīng)。

（2） 負(fù)極上的反應(yīng)

2Pb + O2 → 2PbO ②

2PbO + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O ③

2PbSO4 + 4H+ + 4e- → 2Pb + 2H2SO4 ④

負(fù)極上總的反應(yīng)為

O2 + 4H+ + 4e- →2H2O ⑤

通過以上反應(yīng)，在正極上產(chǎn)生的氧氣穿過超細(xì)玻璃纖維隔膜（AGM）傳輸?shù)截?fù)極，完全被負(fù)極所吸收；正極上所消耗的水（電解液），在負(fù)極上的反應(yīng)③中又重新生成，穿過隔膜又回到正極（如圖3-1所示），完成了H2O→O2→H20循環(huán)。負(fù)極活性物質(zhì)經(jīng)過一系列的反應(yīng)，也完成了Pb→PbO→PbSO4→Pb的循環(huán)。使電池內(nèi)多余的氣體產(chǎn)生和凈的物質(zhì)（H2O、O2、Pb、PbO、PbSO4）生成。因此，電池不需要補(bǔ)加水，可以密封免維護(hù)。由于在不正常使用等特殊情況下，電池內(nèi)反應(yīng)平衡可能被打破，可能產(chǎn)生少量多余的氣體，電池裝有安全閥，當(dāng)電池內(nèi)氣壓超過

一定數(shù)值時(shí)，安全閥開啟，以便將多余氣體排出；當(dāng)電池內(nèi)氣壓低于一定氣壓時(shí)，安全閥自動關(guān)閉，以隔絕電池外部氣體進(jìn)入，故該類電池又稱閥控式密封鉛酸鴻貝蓄電池。

鴻貝蓄電池的均充電：

1.在電池組的各單體電池上附加一個(gè)并聯(lián)均衡電路,以達(dá)到分流的作用。在這種模式下,當(dāng)某個(gè)電池首先達(dá)到滿充時(shí)，均衡裝置能阻止其過充并將多余的能量轉(zhuǎn)化成熱能，繼續(xù)對未充滿的電池充電。該方法簡單，但會帶來能量的損耗，不適合快充系統(tǒng)。

2.在充電前對每個(gè)單體逐一通過同一負(fù)載放電至同一水平,然后再進(jìn)行恒流充電,以此保證各個(gè)單體之間較為準(zhǔn)確的均衡狀態(tài)。但對蓄電池組，由于個(gè)體間的物理差異，各單體深度放電后難以達(dá)到完全一致的理想效果。即使放電后達(dá)到同一效果，在充電過程中也會出現(xiàn)新的不均衡現(xiàn)象。

3.定時(shí)、定序、單獨(dú)對蓄電池組中的單體蓄電池進(jìn)行檢測及均勻充電。在對蓄電池組進(jìn)行充電時(shí)，能保證蓄電池組中的每一個(gè)蓄電池不會發(fā)生過充電或過放電的情況，因而就保證了蓄電池組中的每個(gè)蓄電池均處于正常的工作狀態(tài)。

4.運(yùn)用分時(shí)原理，通過開關(guān)組件的控制和切換，使額外的電流流入電壓相對較低的電池中以達(dá)到均衡充電的目的。該方法效率比較高，但控制比較復(fù)雜。

5.以各電池的電壓參數(shù)為均衡對象，使各電池的電壓恢復(fù)一致。均衡充電時(shí)，電容通過控制開關(guān)交替地與相鄰的兩個(gè)電池連接，接受高電壓電池的充電，再向低電壓電池放電，直到兩電池的電壓趨于一致。

該種均衡方法較好的解決了電池組電壓不平衡的問題，但該方法主要用在電池?cái)?shù)量較少的場合。

6.整個(gè)系統(tǒng)由單片機(jī)控制，單體電池都有獨(dú)立的一套模塊。模塊根據(jù)設(shè)定程序，對各單體電池分別進(jìn)行充電管理，充電完成后自動斷開。

該方法比較簡單，但在單體電池?cái)?shù)多時(shí)會使成本大大增加，也不利于系統(tǒng)體積的減小。