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浅谈阀控式密封胶体电池技术（二）--胶体电池和AGM电池的比较赵杰权;张骥小;柳厚田【摘要】阀控式铅酸蓄电池包含胶体电池和 AGM电池。
本文从设计、结构和性能方面系统地比较了胶体电池和 AGM电池的差异。
从设计上看，两种电池在电解液的固定方式、电解液用量、电解液浓度、极群装配要求、氧气传输通道等方面均有明显不同。
从结构上看，它们的外观尺寸、隔板性能、硫酸电解液分布、极板的类型等亦有较大差异。
电池的设计和结构决定了电池的性能：胶体电池在使用寿命、深循环性能、耐过充电能力、浮充特性、耐用性、热失控风险、自放电等方面具有明显优势；而 AGM电池的体积相对较小，在初始容量和大电流放电性能方面更好。
%There are two types of valve-regulated lead-acid (VRLA) batteries:gel battery and AGM (Absorbed Glass Mat) battery. In this paper, the differences of the gel battery and AGM battery are compared from each other with respect to the design, structure, and performance. In terms of the design, gel battery and AGM battery are distinct from the electrolyte ifxed way, electrolyte quantity, electrolyte concentration, assembly requirements, and oxygen transmission channel. In regard to the battery structure, these two types of batteries are different in the battery size, separator, electrolyte distribution, and plate type. The battery performance is determined by the design and battery structure. The gel battery offers clear advantages in service life, deep cyclic endurance, overcharging endurance, lfoating characteristic, robustness, self-discharge, and thermal runaway. Compared to gel battery, AGM battery is relatively smaller in sizeand offers better initial capacity and better high-current discharge performance.【期刊名称】《蓄电池》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】10页(P35-44)【关键词】阀控式铅酸电池;胶体电池;AGM电池;耐过充电;热失控;深循环;自放电;初始容量;大电流放电【作者】赵杰权;张骥小;柳厚田【作者单位】埃克塞德电源上海有限公司，上海 200042;埃克塞德电源上海有限公司，上海 200042;复旦大学化学系，上海 200433【正文语种】中文【中图分类】TM912.1阀控式铅酸（VRLA）蓄电池按电解液的固定方式不同，一般分为胶体电池和AGM 电池[1-2]。
AGM电池对比胶体电池：
每一种电池都有其自身的优劣之处，因而选择适合自己使用的电池更显的重要。
AGM电池的优越性主要表现在：
∙较胶体电池成本低。
∙是用于启动和固定使用的理想电池。
∙在短时间，大电流放电时有更优越的放电性能。
∙同等外形尺寸的AGM和胶体电池相比，AGM电池更适于大电流放电。
胶体电池的优越性主要表现在：
∙深度放电后回充性强，甚至在放电后在未及时补充电的情况下容量能100%得到回充。
∙是最理想的用于循环使用的电池——最适于每天使用。
∙长时间放电具有优越的性能。
∙更适合于高温环境使用。
∙适于电力干线供电不稳定的环境。
∙无流动性的胶体电解液，使电解液在电池内部不产生分层现象。
∙无需平衡充电。
∙自放电小。
∙非常准确的酸量控制，有效地保护了正极板并极大地提高了电池寿命。
∙采用厚极板，减小了板栅的腐蚀，并极大地提高循环寿命。
∙内阻低，充电接受能力强。
∙与AGM电池相比，在正常的充电条件下，电池内部水份损耗非常小。
∙德国先进技术造就的高分子聚合物隔板，提高了电池的性能及寿命。
∙隔板超高机械强度隔板的应用，避免了短路的产生的可能。
∙在没有完全充足电的情况下，可以对电池进行放电，且对电池不会有任何损坏。
胶体铅酸蓄电池是对液态电解质的普通铅酸蓄电池的改进，用胶体电解液代换了硫酸电解液，在安全性、蓄电量、放电性能和使用寿命等方面较普通电池有所改善。
1.胶体蓄电池是什么电池胶体蓄电池是一般是铅酸蓄电池的一类。
胶体蓄电池是指电解液里面含有二氧化硅胶体的蓄电池。
在国内胶体蓄电池有2类。
一类是管形胶体蓄电池（一般叫OPZV蓄电池）另外一类AMG胶体蓄电池，这类蓄电池含胶量比较少。
2.胶体蓄电池优缺点优点胶体电池主要优点：质量高，循环寿命长。
胶体电解质可对极板周围形成固态保护层，保护极板避免因震动或碰撞而产生损坏，破裂，防止极板被腐蚀，同时也减少了蓄电池在大负荷使用时产生极板弯曲和极板间的短路，不至于导致容量下降，具有很好的物理及化学保护作用，是普通铅酸电池寿命的两倍。
使用安全，利于环保，属于真正意义上的绿色电源。
胶体电池的电解质呈固态，密封结构，凝胶电解液，永不漏液，使电池内每一部位的比重保持一致。
使用特殊的钙铅锡合金板栅，更耐腐蚀，充电接受能力更好。
采用超高强度隔板避免短路的产生。
进口优质安全阀，精确阀控调节压力。
装备了过滤酸雾隔爆装置，更安全可靠。
使用时无酸雾气体析出，无电解质外溢，生产过程中不含对人体有害元素，无毒，无污染，避免了传统铅酸电池在使用过程中电解质大量外溢渗透。
浮充电流小，电池发热量少，电解液不发生酸分层。
深放电循环性能好。
电池深放电后再及时补充电的情况下容量能100%得到回充，能迎合高频率、深程度放电的需要，因此其使用范围比铅酸蓄电池更广泛。
自放电小，深放电性能好，充电接受能力强，上下电位差小，电容量大。
在低温启动能力，荷电保持能力，电解液保持能力，循环耐久能力，耐震动性能，耐温变性能等方面有显着提高。
在20℃室温下储存2年，无需充电即可投入运行。
适应环境（温度）广泛。
可在-40℃--65℃的温度范围内使用，尤其低温性能好，适用于北方高寒地区。
抗震性能好，能在各种恶劣的环境下安全使用。
胶体蓄电池和铅酸蓄电池在寿命上的差异
铅酸蓄电池与胶体蓄电池的差别在于电解液，蓄电池的寿命寿命受很多因素影响，有制造和设计方面的因素，又用使用环境和维护方面的因素，至于铅酸蓄电池而言，由于采用贫液式设计，电池容量对电解液量极为敏感。
电池失水10%，容量将降低20%；损失25%水份，电池寿命结束。
然而胶体密封铅蓄电池采用了富液式设计，电解液密度比铅酸密封铅蓄电池低，降低了板栅合金腐蚀速度；电解液量也比后者多15%～20%，对失水的敏感性较低。
这些措施均有利于延长电池使
用寿命。
2fn0f0c8d 松下蓄电池。
胶体电池和AGM的对比
随着太阳能的使用越来越广泛，光伏离网系统里对储备电源的使用要求也越来越高，目前在光伏运用系统里胶体电池的运用已成为主流。
现对胶体电池和AGM电池做出以下对比分析。
当今阀控式密封铅蓄电池（VRLA）有两类，即分别采用玻璃纤维隔板（AGM）和硅凝胶（Gel）两种不同方式来“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，但给阳极析出的氧到达阴极提供的通道是不同的，因而二种电池的性能各有千秋。
一、历史的简单回顾
铅酸蓄电池从问世到如今，一直是军用民用领域中使用最广泛的化学电源。
由于它使用硫酸电解液，运输过程中会有酸液流出，充电时会有酸雾析出来，对环境和设备造成损害，人们就试图将电解液“固定”起来，将电池“密封”起来，于是使用胶体电解液的铅酸蓄电池应运而生。
初期的胶体铅蓄电池使用的胶体电解液是由水玻璃制成的，然后直接加到干态铅蓄电池中。
这样虽然达到了“固定”电解液或减少酸雾析出的目的，但却使电池的容量较原来使用自由电解液时的电池容量要低20%左右，因而没有被人们所接受。
我国在50年代也开展了初期胶体电池的研制工作，到60年代末也就基本上停止了。
然而70年代后期至80年代，国内又有一些非电池行业界的人利用媒体大肆鼓吹自己发明了固体电解质的铅蓄电池，宣称使电池容量和寿命提高1倍。
这种经不起事实检验的肥皂泡式的“发明创造”，不仅未能使铅蓄电池性能有所提高，而且还败坏了胶体蓄电池的名声。
。
GFMD（OPzV）阀控式密封（胶体）蓄电池产品特点固定型阀控密封式（胶体）蓄电池GFMD(OPzV)系列产品，是采用德国哈根公司技术软件和关键设备,严格按照德国哈根公司质量规范和生产工艺制造，在国内首家试制成功的胶体阀控式蓄电池新产品,该系列产品额定容量从100Ah~3000Ah共16种规格，其各项性能指标经国家蓄电池质量检测中心、德国哈根公司，认定达到德国DIN43539-100(1993)工业标准，产品品种规格及外形尺寸完全符合德国DIN40742-1993工业标准规定，于九七年通过有邮电、电力专家参加的机械部部级鉴定，并取得德国哈根公司生产许可证，九七年获国家经贸委颁发的《国家级新产品》荣誉证书。
该系列产品经国家信息产业部、总参通讯部、中国电信总局按相关部标准、行业标准严格检验全项合格，并通过质量体系认证后分别于九八年、九九年取得电信设备入网许可证和国内唯一通过1E级核级质量鉴定的产品，并取得中国联通九九年第二批入围选型厂家。
该系列产品同时达到YD/T 799-1996通信行业标准要求。
1 技术特点：1.1蓄电池为完全密封结构，不需加酸加水，适合无人执守运行。
1.2长寿命，全浮充使用寿命（20℃）1 4年以上。
1.3自放电率低，容量稳定，浮充电压低，浮充电流小，节省电能。
在20℃时放置两年，自放电小于额定容量的50%。
1.4胶体电解液密度上下均匀一致，无分层现象，无漏液及渗液现象，不爬酸，不污染环境，散热好，无热失控现象。
1.5良好的深放电恢复能力。
电池持续30天保持负荷放电后，在24小时内，可再充电到额定容量的95%以上。
1.6造型美观，安装使用方便，占地面积小。
1.7高可靠性：国内唯一一家通过1E级核级鉴定的产品。
2.技术参数：2.1 GFMD(OPzV)-100AH~GFMD(OPzV)-3000AH共16个规格，均为单体2V。
2.2 10小时率放电容量首次即在到额定容量的100%以上。
胶体电池和AGM电池的比较01——电池设计方面的差异埃克塞德电源（上海）有限公司赵杰权1.0 概述阀控式密封铅酸（VRLA）蓄电池按电解液的固定方式不同，一般分为胶体电池和AGM 电池。
胶体电池是指采用胶体技术制作的阀控式密封铅酸蓄电池。
胶体技术不仅指电池内是否含有凝胶电解质，还包括电池的设计思路，结构特征，制造工艺等技术措施，确保电池具有相应的性能。
同样，而对AGM电池，也是指采用AGM技术制造的阀控式密封铅酸蓄电池。
采用AGM隔板固定电池内的硫酸仅是AGM电池的技术特征之一。
由于这两种技术是完全不一样的，导致胶体电池和AGM电池在性能上有巨大的差异。
为了更好更深入地理解胶体电池和AGM电池的性能差异，本文从设计方面深入探讨了它们的差异。
2 电解液固定技术的差异由于胶体电池和AGM电池均采用建立在内部氧循环基础上的阴极吸收式免维护技术，故在其免维护技术上没有本质差别，仅在固定电解液的方式上有明显差异。
对AGM电池，采用AGM制造技术，电池内的电解液固定在AGM隔板内，电解液的固定是利用AGM隔板的多孔性，具有很强的吸附作用，将电解液有效固定，其原理类似于海绵吸水的原理。
在AGM电池中，电解液仍为稀硫酸溶液。
图1 AGM电池固定电解液原理示意图由于稀硫酸是由纯硫酸和水混合而成，纯硫酸的密度为1.84g/cm3，而纯水的密度为1.0 g/cm3。
在备用电池中，蓄电池长期放置固定不动。
由于重力的作用，稀硫酸电解液会发生分层现象，即底部的硫酸密度高，而上部的硫酸密度低。
在高型电池中，这种分层现象尤为明显。
因此，在常规电池中，电池的高度一般不超过400mm。
图2 硫酸电解液分层图电解液分层会使极板顶部的活性物质因为没有足够的酸而放不出应有的容量，在充电时被过充。
而底部会由于硫酸浓度过高，极板难以充电。
与此同时，由于酸的分层，还会在极板的上部和下部产生浓差极化反电势，最终降低了电池的工作电压和使用容量。
再者，在底部过高的硫酸也会加速底部板栅腐蚀和极板硫酸盐化，从而使电池寿命缩短。
浅谈电动助力车蓄电池的正确使用与维护1、电动助力车蓄电池在电动助力车市场上，最常用的是铅酸免维护蓄电池，有采用玻璃纤维隔板吸附技术的agm型电池，还有采用胶体电解液技术的gel型胶体电池。
2、agm型电池它是电池中灌注了稀硫酸，稀硫酸被吸收在超细玻璃纤维隔板和极板中，几乎没有流动电液，目前，市场上销售的电动助力车蓄电池多数是agm型电池。
3、gel型胶体电池它是电解质凝胶后没有游离电液，漏酸的机率比前一种电池小得多；其灌注量比稀硫酸多10-15%，失水又少，所以胶体电池不会因失水造成失效；胶体的灌入增加了隔板的强度，保护了极板，弥补了隔板遇酸收缩的缺陷，使装配压力不明显降低是其具有延长电池寿命的原因之一；胶体填充了隔板与极板之间的空隙，降低了电池的内阻，充电接受能力可因此而改善。
所以胶体电池的过放电恢复能力和低温充放性能都比agm型电池好得多。
国内已批量生产的胶体有以下四种：气相胶、硅溶胶、混溶胶、有机硅高聚物胶。
4、agm型蓄电池和gel型蓄电池的优缺点agm电池具有低成本、放电电流大的优点，但是存在着工作温度范围窄、电池易失水及热失控的缺陷；而gel电池则成本高，但却具有性能稳定、工作温度范围宽、耐过充电过放电、长寿命等优点。
由于电动助力车蓄电池在多数情况下属于大电流、深循环放电，因此，电动助力车电池更适合选用gel型胶体电池。
胶体电池具有极强的耐过放电能力和极强的电液保存能力，避免了过放电对电池的影响，以及由于电池失水造成热失控现象的产生。
5、铅酸蓄电池的工作原理铅蓄电池的工作原理是铅蓄电池内的阳极（pbo2）及阴极（pb）浸到电解液（稀硫酸）中，两极间会产生2v的电力。
放电中的化学变化是稀硫酸即会与阴、阳极板上活性物质产生反应，生成新化合物“核酸铅”。
经由放电硫酸成分从电解液中释出，放电愈久，硫酸浓度愈稀薄。
所消耗之成份与放电量成比例，只要测得电解液中硫酸浓度，亦即测其比重，即可得知放电量或残余电量。
谈谈密封蓄电池和胶体蓄电池胶体密封（gel)蓄电池和贫液式密封蓄电池（AGM)是密封蓄电池的两种主要结构形式，在近几十年内得到迅速发展,在相当大的程度上取代了传统的加液式的敞口和防酸式铅酸蓄电池的.并且,由于消除了酸雾对使用场所侵蚀,新的应用场所也得到迅速增加。
当然，说到密封，这两种电池的结构还不能算严格意义上的密封。
准确的说,是单向密闭.即可以向周围的环境排出气体（排出液体是不允许的,那是漏液），外部的气体和液体均不能进入电池内部。
只有一些特种场合应用的蓄电池,比如潜艇用蓄电池,才是真正的密封蓄电池.那是因为潜艇用蓄电池不允许有氢气泄露,因此有专门的消氢装置和温度控制系统.(为什么不能有氢气泄露？参考一下俄罗斯海军潜艇部队几年前的那次事故)贫液式密封蓄电池(AGM)从1983年后开始引入中国,从设备到配方，不一而足.大电池基本是学美国的，小电池基本是学＊＊的。
到1990年前后开始进行批量生产,在国内已经被做”滥"了.在这近20年内,业内也先后克服了很多问题,首先第一个是对”贫电液"的认识问题，记得当时的国营大厂和一些现在已经上市的私营工厂，都经过一段痛苦的认识过程，伴随的当然就是严重的用户投诉漏液问题.其次一个是密封胶的问题。
早期的密封胶,名气大的要数四川的E—51，用来封电池后的最大问题是电池怕摔,摔了的结果是槽盖分家。
对南方企业来说，应该说东莞好利是有很大贡献的.但是前期也还出现一个柱头腐蚀的问题让人头痛,当然后来给解决了。
接着是用在UPS上出现的"一致性差"问题,电池用在UPS和开关电源上充电,电池端电压偏差远远超出人们的预期,比防酸开口式电池的端电压大的多了。
可笑的是翻翻大家的宣传册, 上面都毫不客气\毫不谦虚地说，自己的密封电池的端电压偏差比开口式电池还要小.这个问题的解决是最终以电池厂家承认，用户让步告终，实际就是没解决。
接下来就是寿命问题。
动力机务员（高级工）题库一、填空：1．1979年，GNB公司在购买Gates公司的专利后，又发明了MFX正板栅专利合金，开始大规模宣传并生产大容量吸液式密封免维护铅酸蓄电池。
2．写出右图中各序号所指的结构名称。
①——电池槽、盖②——提手③——极板④——超细玻璃纤维隔板⑤——汇流排⑥——极柱⑦——阀3．在一定温度范围内，温度越高，蓄电池放电容量就越大，电池自放电越大，板栅腐蚀速度越快，电池寿命越短。
4．电池的充电态电解液密度越高，则电池的开路电压就越大，则其浮充电压就越高，均充电压也越高。
5．循环使用寿命（次数）与放电深度有很大关系，放电深度越大，循环次数就越_少____。
6．放电电流越大，蓄电池容量就_小____，反之，放电电流起小，则蓄电池容量就越大。
7．大电流放电时，Pb2SO4主要分布在极板的表面，并很快阻塞极板中活性物质的孔隙，使电解液不能及时扩散到极板内部的活性物质中去，从而使放电端电压很快下降，从而使放电终止。
8．小电流放电时，由于电流较小，所以生成Pb2SO4的速度也较慢，所以电解液能较顺利地扩散进入活性物质内部，从而使极板内外Pb2SO4的分布较均匀，从而使极板表面孔隙被阻塞前，能生成较多的Pb2SO4，所以小电流放电时能放出更多的容量。
9．铅酸蓄电池正极活性物质为 PbO2，负极活性物质为海绵状 Pb ，其放电产物都为 Pb2SO4。
10．由于Pb2SO4的体积比PbO2及Pb的体积都大，所以铅酸蓄电池在放电时体积变大，充电时体积变小。
11．蓄电池在充放电循环时，正负极板处于体积的收缩膨胀循环中，从而使活性物质与极栅接触变坏，极栅变形，活性物质孔隙变大，相互间接合力变差，易疏松脱落。
其中提高电池的极群的装配压力，能较大改善上述不利因素。
12．小电流，长时间放电，使 Pb2SO4更能深入极板活性物质内部，从而对极板活性物质与板栅界面结构等会产生较大的影响。
13．阀控式密封铅酸蓄电池在使用时应避免小电流长时间放电，同时还应注意放电后应及时初充电，以防出现早期容量损失。
胶体电池和AGM电池的比较01——电池设计方面的差异埃克塞德电源（上海）有限公司赵杰权1.0 概述阀控式密封铅酸（VRLA）蓄电池按电解液的固定方式不同，一般分为胶体电池和AGM 电池。
胶体电池是指采用胶体技术制作的阀控式密封铅酸蓄电池。
胶体技术不仅指电池内是否含有凝胶电解质，还包括电池的设计思路，结构特征，制造工艺等技术措施，确保电池具有相应的性能。
同样，而对AGM电池，也是指采用AGM技术制造的阀控式密封铅酸蓄电池。
采用AGM隔板固定电池内的硫酸仅是AGM电池的技术特征之一。
由于这两种技术是完全不一样的，导致胶体电池和AGM电池在性能上有巨大的差异。
为了更好更深入地理解胶体电池和AGM电池的性能差异，本文从设计方面深入探讨了它们的差异。
2 电解液固定技术的差异由于胶体电池和AGM电池均采用建立在内部氧循环基础上的阴极吸收式免维护技术，故在其免维护技术上没有本质差别，仅在固定电解液的方式上有明显差异。
对AGM电池，采用AGM制造技术，电池内的电解液固定在AGM隔板内，电解液的固定是利用AGM隔板的多孔性，具有很强的吸附作用，将电解液有效固定，其原理类似于海绵吸水的原理。
在AGM电池中，电解液仍为稀硫酸溶液。
图1 AGM电池固定电解液原理示意图由于稀硫酸是由纯硫酸和水混合而成，纯硫酸的密度为1.84g/cm3，而纯水的密度为1.0 g/cm3。
在备用电池中，蓄电池长期放置固定不动。
由于重力的作用，稀硫酸电解液会发生分层现象，即底部的硫酸密度高，而上部的硫酸密度低。
在高型电池中，这种分层现象尤为明显。
因此，在常规电池中，电池的高度一般不超过400mm。
图2 硫酸电解液分层图电解液分层会使极板顶部的活性物质因为没有足够的酸而放不出应有的容量，在充电时被过充。
而底部会由于硫酸浓度过高，极板难以充电。
与此同时，由于酸的分层，还会在极板的上部和下部产生浓差极化反电势，最终降低了电池的工作电压和使用容量。
再者，在底部过高的硫酸也会加速底部板栅腐蚀和极板硫酸盐化，从而使电池寿命缩短。
从电解液的固定方式分析理解AGM和GEL-VRLA电池的特点（摘要）华寿南1，孔德龙2，周庆申21-山东大学化学与化工学院，2-山东圣阳电源有限公司现代广泛使用的阀控铅酸蓄电池（VRLAB）是用AGM（absorptive glass mate ）为隔板（以下称此为AGM电池），电池的硫酸电解液吸收在AGM隔板和正负极板中，以及胶体VRLA电池的硫酸电解液固定在二氧化硅的凝胶中（以下称此为GEL电池，本文所述电池均指铅酸蓄电池）。
目前GEL电池虽然处于少数，但有独特优点，得到业界和用户的青睐。
GEL电池的突出优点有：使用寿命长（可达10-20年左右）；耐多次充放电循环（80％DoD下可达500-1500循环）；管式极板可以用于GEL电池，使用寿命更长；GEL电池耐深放电性能好；可以部分荷电态运行；无电解液分层；高温性能好；几乎不发生热失控等。
唯其价格较AGM电池者高。
AGM电池的电解液固定在细玻璃纤维毡的微孔中，电池中没有自由流动的电解液，过充电时正极生成的氧气通过AGM中的气孔通道到达负极，发生氧再化合反应，完成闭合氧循环（GEL电池的二氧化硅凝胶在电池使用中会形成细微裂纹，成为氧气到达负极的气孔通道）。
AGM电池适合浮充电使用，在需要高功率输出的UPS中也常采用。
这类电池的使用寿命约5-10年，循环寿命约200-500次（80％DoD）。
电池寿命终止往往显示内阻增加，负极硫酸盐化是电池失效的重要原因。
目前国内的电动自行车绝大多数采用AGM电池作为动力，寿命约1-2年；假如用GEL电池，有望大大提高使用寿命。
为何GEL电池和AGM电池有不同的特点？我们将从固定电解液方式的不同来分析讨论这些特点差别。
1.气相法二氧化硅的特点我们先讨论一下胶体电池的凝胶剂——气相法二氧化硅（fumed silica, pyrogenic silica）的性质特点。
纳米二氧化硅的制备方法有：气相法；溶胶-凝胶法；反相胶束微乳液；沉淀法；硅单质法；硅灰石合成法等。
胶体电池与AGM电池的对比的一些总结阀控式密封铅蓄电池有两类，即分别采用玻璃纤维隔板（AGM）和硅凝胶(GEL)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。
一、胶体电池发展和概述胶体电池属于目前最广泛使用的铅酸蓄电池。
是阀控式密封铅酸蓄电池的一类。
铅酸蓄电池从问世到如今，一直是军用民用领域中使用最广泛的化学电源。
早期的铅酸电池使用的电解液是“富液式”的（电解液是流动的），由于它使用电解液是游离态的，运输过程中常会有酸液流出，充电时也会有酸雾析出来，对环境和设备造成损害，人们就试图将电解液“固定”起来，将电池“密封”起来，于是使用胶体电解液的铅酸蓄电池应运而生。
初期的胶体铅蓄电池使用的胶体电解液是由水玻璃制成的，然后直接加到干态铅蓄电池中。
这样虽然达到了“固定”电解液或减少酸雾析出的目的，但却使电池的容量较原来使用自由电解液时的电池容量要低20%左右，因而没有被人们所接受。
胶体电池的鼻祖德国阳光公司早在60年代就第一次开发密封铅蓄电池用胶体电解质技术。
目前已将该技术成功用于各种用途的密封电池（后备电源用，循环用，太阳能用等）。
我国在50年代也开展了初期胶体电池的研制工作，到60年代末也就基本上停止了，60-70年代发展缓慢。
80年代，德国阳光公司的胶体密封铅蓄电池产品进入中国市场，多年来使用效果表明它的性能确实不同于以前的胶体铅蓄电池。
这就迫使人们要重新认识胶体铅蓄电池。
然而70年代后期至目前，国内知名厂家所生产的胶体电池基本上都是模仿德国阳光的技术，多数厂家也仅仅是能作出外表相识的胶体电池，而没有真正掌握核心的技术和成熟的生产工艺。
以此，生产出来的胶体电池与国外产品存在明显差距。
经过一段时间的“热销”和市场“热捧”后，用户反映不好，未能达到厂家所宣称的水平。
经过一番折腾，国内的生产企业才深刻认识到仅仅模仿别人是没有长远发展的，不进行核心技术的研究和配套材料、生产设备等的改进，是不能作出好的“胶体电池”来的。
几乎在研制胶体电池的同时，采用玻璃纤维隔膜的阴极吸收式密封铅蓄电池却诞生了，它不但使铅蓄电池消除了酸雾，而且还表现出内阻小、大电流放电特性好的优点。
因而在国民经济中，尤其是原来使用固定型铅蓄电池的场合。
尤其是其生产工艺简单，成本低，得到了迅速的推广和应用。
目前市场上使用的密封蓄电池里面，采用玻璃纤维隔膜（AGM）的阴极吸收式密封铅蓄电池仍占有绝对优势。
将近年来的两种阀控式密封铅蓄电池的研制、生产和使用效果对它们进行比较，可以总结出胶体电池的明显优势：○1电解液被完全固化，因此其运输、使用时安全性更高，可以作为非危险品运输（可以空运），而AGM的铅蓄电池是作为危险品运输的。
○2电解液量增加15～25％（相对AGM）,因此充电时的水损失对寿命的影响可忽略，电池寿命大幅提高，一般大密电池的寿命可达12～15年，有的甚至达到20年。
而普通AGM式电池多数3～年。
○3热容高，使用时几乎无“热失控”发生，而“热失控”是多数AGM式电池寿命失效方式和引发事故的原因。
目前仍然没有解决该问题。
○4具有优良的深放电后容量回复能力，可到95％，而AGM式电池一般在75％。
○5自放电小，因此其贮存时间是AGM的3～4倍（20℃下可以24个月不用补充电）。
○6由于其热容大，电解液多，充电接收能力好，因此，其耐过充能力很强。
特别使用环境恶劣的工作场合。
2 电池的工作原理不论是采用玻璃纤维隔膜的阀控式密封铅蓄电池(以下简称AGM密封铅蓄电池)还是采用胶体电解液的阀控式密封铅蓄电池(以下简称胶体密封铅蓄电池)，它们都是利用阴极吸收原理使电池得以密封的。
电池充电时，正极会析出氧气，负极会析出氢气。
正极析氧是在正极充电量达到70%时就开始了。
析出的氧到达负极，跟负极起下述反应，达到阴极吸收的目的。
2Pb十O2=2PbO2PbO十2H2SO4：2PbS04+2H20负极析氢则要在充电到90%时开始，再加上氧在负极上的还原作用及负极本身氢过电位的提高，从而避免了大量析氢反应。
对AGM密封铅蓄电池而言，AGM隔膜中虽然保持了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。
对胶体密封铅蓄电池而言，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。
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，给正极析出的氧提供了到达负极的通道。
由此看出，两种电池的密封工作原理是相同的，其区别就在于电解液的“固定”方式和提供氧气到达负极通道的方式有所不同。
二、电池结构和工艺上的主要差异AGM密封铅蓄电池使用纯的硫酸水溶液作电解液，其密度为1.29—1.32g/cm3。
除了极板内部吸有一部分电解液外，其大部分存在于玻璃纤维膜之中。
为了给正极析出的氧提供向负极的通道，必须使隔膜保持有10%的孔隙不被电解液占有，即贫液式设计。
为了使极板充分接触电解液，极群采用紧装配的方式。
另外，为了保证电池有足够的寿命，极板应设计得较厚，正板栅合金采用Pb-Ca-Sn--A1四元合金。
并普遍采用压铸工艺提高合金的耐腐蚀性,设计寿命在20年以上,比普通AGM提高50%。
胶体密封铅蓄电池的电解液是由硅溶胶和硫酸配成的，因为电解液量增加15～20％，跟富液式电池相当。
硫酸溶液的浓度比AGM式电池要低，通常为1.26～1.28g/cm3。
这种电解质以胶体状态存在，充满在隔膜中及正负极之间，硫酸电解液由凝胶包围着，电池外壳即使有裂缝，电液不会流出电池。
由于这种电池采用的是富液式非紧装配结构，正极板栅材料采用低锑合金或与AGM电池相似的Pb-Ca合金，大型电池一般采用管状正极板。
同时，为了提高电池容量而又不减少电池寿命，极板可以做得薄一些。
电池槽内部空间也可以扩大一些。
普通AGM电池的电液灌注一般都是采用普通加酸机定量灌注，工艺上简便快捷。
胶体电池的胶体灌注则困难很多，除了对使用的硅胶要求较高外（纳米级SiO2），如何配制和灌注均匀成为关键。
这两个问题解决不好均会导致实际使用中常见的质量问题,比如漏液和胶体水化,寿命大幅降低。
目前国内厂家都是简单的真空灌注，效果欠佳，上下部很难分布均匀。
研究合理的灌注工艺和设备已经显得非常必要。
三、性能对比和说明1 电池放电性能初期的胶体蓄电池的放电容量只有富液式电池的85%左右，这是由于使用性能较差的胶体电解液直接灌人未加改动的富液式电池之中，电池的内阻较大，电解质中离子迁移困难引起的。
近来的研究工作表明，改进胶体电解液配方，控制胶粒大小，掺人亲水性高分子添加剂，降低胶液浓度提高渗透性和对极板的亲合力，采用真空灌装工艺，用复合隔板或AGM隔板取代橡胶隔板，提高电池吸液性；取消电池的沉淀槽，适度增大极板面积活性物质的含量，结果可使胶体密封电池的放电容量达到或接近富液铅蓄电池的水平。
AGM式密封铅蓄电池电解液量少，极板的厚度较厚，活性物质利用率低于开口式电池，因而电池的放电容量比开口式电池要低10%左右。
与当今的胶体密封电池相比，其放电容量要小一些。
主要是“贫液式”电液设计限制了极板容量。
2 电池内阻及大电流放电能力铅蓄电池的内阻是由欧姆内阻、浓差极化内阻、电化学极化内阻组成的。
前者包括极板、铅零件、电解液、隔极电阻。
AGM密封铅蓄电池所用的玻璃纤维隔板具有90%的孔率，硫酸吸附其内，且电池采用紧装配形式，离子在隔板内扩散和电迁移受到的阻碍很小，所以AGM密封铅蓄电池具有低内阻特性，大电流快速放电能力很强。
这也是AGM电池相对于胶体电池最为明显的优势之一。
然而试验结果表明胶体密封铅蓄电池的大电流放电性能仍然很好，完全满足有关标准中对密封电池大电流放电性能的要求。
这可能是由于多孔电极内部及极板附近液层中的酸和其他有关离子的浓度在大电流放电时起到关键性的作用。
随着胶体电池结构设计和先进材料的运用，胶体的大电流放电水平已经大幅提升，阳光公司已经成功开发出由于启动用的胶体电池。
胶体密封铅蓄电池的电解液是硅凝胶，虽然离子在凝胶中的扩散速度接近在水溶液中的扩散速度，但离子的迁移和扩散要受到凝胶结构的影响，离子在凝胶中扩散的途径越弯曲，结构中孔隙越狭窄，所受到的阻碍也越大。
因而胶体密封铅蓄电池内阻要比AGM密封铅蓄电池要大。
3 热失控热失控指的是：电池在充电后期(或浮充状态)由于没有及时调整充电电压，使电池的充电电流和温度发生一种累积性的相互增强作用，此时电池的温度急剧上升，从而导致电池槽膨胀变形，失水速度加大，甚至电池损坏。
上述现象是AGM密封铅蓄电池在使用不当时和寿命中后期.而出现的一种具有很大破坏性的现象。
这是由于AGM密封铅蓄电池采用了贫液式紧装配设计，隔板中必须保持10%的孔隙不准电解液进入，因而电池内部的导热性差，热容量小。
充电时正极产生的氧到达负极和负极铅反应时会产生热量，如不及时导走，则会使电池温度升高；如若没有及时降低充电电压，则充电电流就会加大，析氧速度增大，又反过来使电池温度升高。
如此恶性循环下去，就会引起热失控现象。
胶体密封铅蓄电池的电解液量用得和开口式铅蓄电池相当，极群周围及与槽体之间充满凝胶电解质，有较大的热容量和散热性，不会产生热量积累现象。
因此，胶体电池几乎不发生“热失控”现象。
德国阳光公司的胶体密封铅蓄电池进入中国市场已有二十余年，几家代理商反馈均说没有听到用户反映电池有热失控现象。
4 使用寿命影响阀控式密封铅蓄电池使用寿命的因素很多，既有电池设计和制造方面的因素，又有用户使用和维护条件方面的因素。
就前者而言，正极板栅耐腐蚀性能和电池的水损耗速度乃是两个最主要的因素。
由于正板栅的厚度加大，采用Pb—Ca —Sn--A1四元耐蚀合金，则根据板栅腐蚀速度推算，电池的使用寿命可达10～15年。
然而从电池使用结果来看，水损耗速度却成为影响密封电池使用寿命的最关键性因素（一般3～5年）。
对于AGM密封铅蓄电池而言，由于采用贫液式设计，电池容量对电解液量极为敏感。
电池失水10%，容量将降低20%；损失25%水份，电池寿命结束。
然而胶体密封铅蓄电池采用了富液式设计，电解液密度比AGM密封铅蓄电池低，降低了板栅合金腐蚀速度；电解液量也比后者多15%～20%，对失水的敏感性较低。
这些措施均有利于延长电池使用寿命。
根据德国阳光公司提供的资料，胶体电解液所含的水量足以使电池运行12～14年。
电池投入运行的第一年，水损耗4%—5%，随后逐年减少，4年之后总的水耗损只有2%。
OP2V型密封电池在2.27V/单体条件下浮充运行10年后，其容量还有90%。
从国内一些邮电通信部门的反映来看，虽然阳光公司的胶体密封铅蓄电池售价较高，但其使用寿命却长于国产的AGM密封铅蓄电池。
