Blog
Anatomía del sistema de microporos de tablillas AGM.
11 Oct 2023

Las características de rendimiento de las baterías VRLA están determinadas en gran medida por las características capilares del separador AGM, es decir, la capacidad de mantener los microporos en la dirección del espesor del separador llenos de electrolito y evitar que el electrolito se seque y provoque delaminación. Estas propiedades están influenciadas por la estructura de los microporos, especialmente la distribución de los microporos del separador AGM. La estructura de la partición AGM se estudia en detalle. Realizó mediciones de aspiración central en tabiques AGM fabricados con fibras de vidrio finas y gruesas. Después de cortar la partición en tiras largas, se colocó en posición vertical en una solución de H2SO4 con una densidad relativa de 1,28. La parte inferior de la partición se sumergió en la solución y se midió el tiempo que tarda el núcleo del electrolito en alcanzar diferentes alturas. Se enumeran las tasas de aspiración del núcleo (altura/tiempo de aspiración del núcleo) de las particiones AGM que contienen 0%, 10%, 50% o 100% de fibras finas.


Se puede observar en la figura que existe una relación lineal obvia entre los dos. Usando la ecuación y un análisis teórico adicional, la ecuación de Laplace se obtiene de la siguiente manera:


Donde p es la presión capilar, r es la apertura, γ es la tensión superficial interna y θ es el ángulo de contacto. Al cambiar la proporción entre fibras finas y gruesas, se pueden producir particiones AGM con una determinada estructura de tamaño de microporos.


La figura muestra la distribución del tamaño de poro en radio para una muestra de separador AGM producida mediante un proceso de extrusión de baja presión.


Como muestra la figura, aproximadamente el 90% de los microporos tienen entre 10 y 24 µm de diámetro. Se trata principalmente de microporos del plano Z. Aproximadamente el 5% de los macroporos tienen entre 30 y 100 μm de diámetro. En la batería VRLA, el sistema de orificios del diafragma AGM está en estrecho contacto con el sistema de orificios de los dos tipos de placas. La figura muestra la distribución de los tamaños de microporos de sustancias activas en placas positivas y negativas. Para las placas nuevas y completamente formadas, el 80 % del diámetro de los microporos del material activo es inferior a 1 μm. Este valor es significativamente menor que la apertura media del separador AGM. Cuando el grupo polar está bajo presión, el separador AGM se presiona contra la placa, asegurando así un estrecho contacto entre las dos superficies. Después del vacío de una sola celda, el electrolito inyectado es absorbido primero por los microporos de la placa y luego por los microporos del diafragma. Según los requisitos técnicos, el separador AGM debe garantizar que el 96% de los microporos estén llenos de electrolito.

Cuando la placa comienza a desgasificarse, el electrolito en los microporos de la placa se extruye y se adsorbe rápidamente en los microporos del separador, de modo que el separador queda completamente saturado. Cuando se desconecta el circuito, el gas sale del microagujero de la placa y el electrolito inhalado por el separador es succionado nuevamente hacia el microagujero de la placa. Así, en el separador AGM sólo los microporos de gran diámetro permanecen porosos, mientras que los microporos de la placa, a su vez, se llenan de electrolito. Por lo tanto, el parámetro "saturación de electrolitos" se utiliza principalmente para particiones AGM.

Se demostró que la porosidad de una muestra de AGM de 225 g/m2 cambia con la presión aplicada (sin exceder los 138 kPa). La porosidad se expresa como la relación (porcentaje) entre el volumen de microporos y el volumen total del separador AGM.


Bajo la presión anterior, la porosidad del AGM cambia mucho. El espesor de la pared de la caja de la batería debe ser grande para resistir esta alta presión. Por lo tanto, la presión en el plano xy del separador tiene sólo un ligero efecto sobre la porosidad. ¿

Por qué la presión tiene un efecto tan pequeño sobre la porosidad del diafragma? La estructura de fibra de vidrio del diafragma consta de fibras unidas aleatoriamente, pero esto se encuentra principalmente en el plano xy del AGM, y el orificio más grande está en la dirección del eje Z perpendicular al plano xy. El efecto de la compresión de la partición sobre el tamaño del orificio del eje Z es muy débil. Sin embargo, este no es el caso para los tamaños de orificios orientados en x e y. Bajo presión, estos agujeros cambian significativamente. Por tanto, una compresión del 15% da como resultado una reducción del 50% en el diámetro de los microporos.

La estructura microporosa determina las propiedades del separador AGM, y los poros de la placa son más pequeños y absorben más fácilmente el electrolito. Durante la carga y descarga, el electrolito se distribuye dinámicamente en todo el grupo de electrodos. El grupo de polos compacto hace que el separador se ajuste a la placa, asegurando el transporte de iones y oxígeno.

¿Está buscando más información sobre el profesional de EverExceed? productos y soluciones energéticas? Tenemos un equipo experto listo para ayudarlo siempre. complete el formulario y nuestro representante de ventas lo hará contactarte a la brevedad.
derechos de autor © 2024 EverExceed Industrial Co., Ltd.reservados todos los derechos.
dejar un mensaje
Bienvenido a everexceed
Si está interesado en nuestros productos y desea conocer más detalles, deje un mensaje aquí, le responderemos lo antes posible.

hogar

productos

sobre

contacto