Baterai AGM dan Baterai VLRA

Kisi-kisi paduan Pb-Ca-Sn digunakan dalam baterai timbal-asam, dan penghambat evolusi hidrogen ditambahkan ke pelat negatif. Teknologi pengisian basah banyak digunakan dalam industri baterai. Setelah membatasi tegangan pengisian, baterai ini dapat dianggap bebas perawatan. Namun, masa pakainya sangat bergantung pada kondisi pengisian yang perlu diperhatikan secara ketat, khususnya pembatasan tegangan pengisian maksimum. Insinyur dan produsen baterai mencari cara untuk mendaur ulang H₂ dan O₂ dilepaskan selama pengisian baterai dan pengisian berlebih. Dengan cara ini, masalah kehilangan air dapat diatasi.

Kehilangan air dalam baterai akan menyebabkan konsentrasi H₂JADI₄ meningkat, sehingga mengakibatkan pasifnya plat positif.Tiga teknik utama telah dikembangkan untuk menggabungkan kembali hidrogen dan oksigen ke dalam air, seperti dijelaskan di bawah ini:

1. Hidrogen dan oksigen digabungkan dalam sumbat katalitik;

2. Hidrogen dan oksigen digabungkan pada elektroda katalitik tambahan;

3. Baterai timbal-asam yang diatur katup (VRLAB).

Prinsip kerja VRLAB dapat diringkas sebagai berikut:

- Plat positif mengalami reaksi pemisahan air, yang menyebabkan O₂mengendap dan ion H+ dihasilkan.

- Itu₂ dan ion H+ berdifusi ke pelat negatif melalui saluran gas dan saluran cairan di pemisah.

- Setelah mencapai pelat negatif, oksigen mengalami reaksi reduksi dan bereaksi dengan ion H+ membentuk air.

- Air yang dihasilkan berdifusi ke pelat positif melalui pemisah, sehingga air yang dielektrolisis oleh pelat positif dipulihkan.

Reaksi di atas membentuk apa yang disebut siklus oksigen tertutup (COC). Siklus oksigen tertutup secara signifikan mengurangi kehilangan air pada baterai selama pengisian daya dan pengisian daya berlebih, sehingga bebas perawatan.

Tergantung pada jenis pemisah dan kondisi elektrolit, dua teknologi dasar yang digunakan dalam baterai VRLA adalah:

 (1) Baterai yang menggunakan alas serat kaca teradsorpsi (AGM), yang elektrolitnya diadsorpsi di pemisah AGM. Serat kaca penyerap mengandung tidak lebih dari 85% serat kaca dengan panjang 1~2mm, dan mengandung 15% serat polimer (polietilen, polifenilena, dll.) sebagai bahan penguat. Serat kaca bersifat hidrofilik, dan fungsinya adalah untuk mengadsorpsi elektrolit, sedangkan serat polimer memberikan dukungan mekanis dan juga memiliki tingkat hidrofilisitas tertentu, yang dapat mendorong pembentukan saluran gas.

(2) Baterai yang menggunakan elektrolit koloid (baterai koloid), elektrolit baterai ini adalah koloid tixotropik yang tidak mengalir, yang mengandung SiO₂ dan Al₂ITU₃ partikel dengan diameter beberapa nanometer. Gunakan pemisah polimer yang sama yang digunakan dalam baterai yang dibanjiri untuk memisahkan pelat positif dan negatif. Baterai gel, seperti baterai yang dibanjiri (yang mengandung elektrolit yang mengalir), juga kehilangan air saat mulai digunakan. Akibatnya, koloid menyusut dan retakan terbentuk di dalamnya. Retakan ini membentuk saluran oksigen. Oksigen yang berevolusi dari pelat positif mencapai pelat negatif, sehingga COC mulai beroperasi dan kehilangan air berhenti. Mekanisme pengoperasian COC dari semua jenis baterai VRLA adalah sama, terlepas dari jenis pemisah yang digunakan (sama dengan AGM atau pemisah gel).

Setiap sel baterai VRLA memiliki katup pengurang tekanan (bukan tutup ventilasi baterai yang terendam), yang dapat mempertahankan tekanan gas tertentu di atas kelompok kutub baterai yang terdiri dari pelat elektroda dan pemisah. Reaksi reduksi oksigen terjadi di pelat negatif, yang sangat mengurangi tekanan oksigen di pelat negatif dalam kelompok kutub. Dengan cara ini, gradien difusi terbentuk di dalam kelompok kutub, yang mengarahkan aliran oksigen ke pelat negatif. Oleh karena itu, katup pengurang tekanan merupakan bagian penting dari VRLAB.

Oksigen diangkut melalui dua jalur:

(1) melalui saluran gas yang tidak terhalang dari pemisah AGM, dan

(2) terlarut dalam elektrolit dan diangkut sepanjang saluran elektrolit yang diisi dengan diameter tertentu. Laju difusi oksigen dalam saluran gas lebih besar, 6 kali lipat lebih tinggi daripada laju difusi oksigen dalam saluran cair. Oleh karena itu, karena sedikit oksigen yang terlarut dalam elektrolit, pengangkutan oksigen dalam elektrolit dapat diabaikan.

Baterai AGM merupakan jenis baterai VRLA, yang berbeda dengan baterai gel karena menggunakan serat kaca yang dapat menyerap elektrolit asam sulfat sebagai pemisah. Oksigen yang dihasilkan dari elektroda positif diangkut ke elektroda negatif melalui pori-pori pemisah dan bereaksi dengan hidrogen untuk menghasilkan air dan panas.

--Akhir--