คุณลักษณะด้านประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ VRLAส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยคุณลักษณะของเส้นเลือดฝอยของเครื่องแยก AGM นั่นคือความสามารถในการรักษาไมโครพอร์ในทิศทางความหนาของตัวแยกที่เติมอิเล็กโทรไลต์ และป้องกันไม่ให้อิเล็กโทรไลต์แห้งและทำให้เกิดการหลุดลอก คุณสมบัติเหล่านี้ได้รับอิทธิพลจากโครงสร้างไมโครพอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการกระจายของไมโครพอร์ของตัวแยก AGM มีการศึกษาโครงสร้างของฉากกั้น AGM อย่างละเอียด เขาทำการวัดความทะเยอทะยานหลักบนพาร์ติชัน AGM ที่ทำจากเส้นใยแก้วละเอียดและหยาบ หลังจากตัดพาร์ติชั่นเป็นแถบยาวแล้ว วางตั้งตรงในสารละลาย H2SO4 โดยมีความหนาแน่นสัมพัทธ์ 1.28 ส่วนล่างของพาร์ติชันถูกจุ่มลงในสารละลาย และวัดเวลาที่แกนอิเล็กโทรไลต์ไปถึงความสูงที่แตกต่างกัน อัตราความทะเยอทะยานหลัก (ความสูง/เวลาความทะเยอทะยานของแกน) ของพาร์ติชัน AGM ที่ประกอบด้วยเส้นใยละเอียด 0%, 10%, 50% หรือ 100%
สังเกตได้จากรูปว่าทั้งสองมีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงชัดเจน การใช้สมการและการวิเคราะห์เชิงทฤษฎีเพิ่มเติมจะได้สมการลาปลาสดังนี้
โดยที่ p คือความดันของเส้นเลือดฝอย r คือรูรับแสง γ คือแรงตึงผิวภายใน และ θ คือมุมสัมผัส ด้วยการเปลี่ยนอัตราส่วนระหว่างเส้นใยละเอียดและเส้นใยหยาบ จึงสามารถผลิตพาร์ติชัน AGM ที่มีโครงสร้างขนาดไมโครพอร์ที่แน่นอนได้
รูปภาพนี้แสดงการกระจายขนาดรูพรุนในรัศมีสำหรับตัวอย่างเครื่องแยก AGM ที่ผลิตโดยใช้กระบวนการอัดขึ้นรูปด้วยแรงดันต่ำ
ตามภาพที่แสดง ประมาณ 90% ของไมโครรูขุมขนมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10-24 ไมโครเมตร สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นไมโครพอร์ของระนาบ Z Macropore ประมาณ 5% มีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 30 ถึง 100μm ในแบตเตอรี่ VRLA ระบบรูไดอะแฟรม AGM จะสัมผัสอย่างใกล้ชิดกับระบบรูของเพลตทั้งสองประเภท รูปภาพนี้แสดงการกระจายของขนาดไมโครพอร์ของสารออกฤทธิ์บนเพลตขั้วบวกและขั้วลบ สำหรับเพลตใหม่ที่ขึ้นรูปอย่างสมบูรณ์ 80% ของเส้นผ่านศูนย์กลางไมโครรูพรุนของวัสดุออกฤทธิ์จะน้อยกว่า 1μm ค่านี้ต่ำกว่ารูรับแสงกลางของตัวคั่น AGM อย่างมาก เมื่อโพลาร์กรุ๊ปอยู่ภายใต้ความกดดัน ตัวแยก AGM จะถูกกดเข้ากับเพลต ดังนั้นจึงรับประกันว่าพื้นผิวทั้งสองจะสัมผัสกันอย่างใกล้ชิด หลังจากการดูดฝุ่นเซลล์เดียว อิเล็กโทรไลต์ที่ฉีดจะถูกดูดซับโดยไมโครพอร์ของเพลต และจากนั้นจึงถูกดูดซับโดยไมโครพอร์ของไดอะแฟรม ตามข้อกำหนดทางเทคนิค ตัวแยก AGM ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่า 96% ของไมโครรูขุมขนเต็มไปด้วยอิเล็กโทรไลต์
เมื่อเพลตเริ่มมีแก๊สออกมา อิเล็กโทรไลต์ในไมโครพอร์ของเพลตจะถูกอัดรีดและดูดซับเข้าสู่ไมโครพอร์ของตัวแยกอย่างรวดเร็ว เพื่อให้ตัวแยกอิ่มตัวอย่างสมบูรณ์ เมื่อตัดการเชื่อมต่อวงจร ก๊าซจะออกจากรูไมโครเพลต และอิเล็กโทรไลต์ที่ตัวแยกสูดเข้าไปจะถูกดูดกลับเข้าไปในรูไมโครเพลต ดังนั้น เฉพาะไมโครพอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ในตัวแยก AGM เท่านั้นที่ยังคงมีรูพรุน ในขณะที่ไมโครพอร์แบบเพลตกลับเต็มไปด้วยอิเล็กโทรไลต์ ดังนั้นพารามิเตอร์ "ความอิ่มตัวของอิเล็กโทรไลต์" จึงใช้สำหรับพาร์ติชัน AGM เป็นหลัก
ความพรุนของตัวอย่าง AGM ขนาด 225 กรัม/ตารางเมตร แสดงให้เห็นว่ามีการเปลี่ยนแปลงตามแรงกดที่ใช้ (ไม่เกิน 138 กิโลปาสคาล) ความพรุนจะแสดงเป็นอัตราส่วน (เปอร์เซ็นต์) ระหว่างปริมาตรไมโครพอร์และปริมาตรรวมของตัวแยก AGM
ภายใต้แรงกดดันข้างต้น ความพรุนของ AGM จะเปลี่ยนไปอย่างมาก ความหนาของผนังกล่องแบตเตอรี่ควรมีขนาดใหญ่เพื่อต้านทานแรงดันสูงนี้ได้ ดังนั้น ความดันในระนาบ xy ของตัวคั่นจึงส่งผลต่อความพรุนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
เหตุใดแรงดันจึงส่งผลเพียงเล็กน้อยต่อความพรุนของไดอะแฟรม โครงสร้างใยแก้วไดอะแฟรมประกอบด้วยเส้นใยที่เชื่อมติดกันแบบสุ่ม แต่ส่วนใหญ่จะอยู่ในระนาบ xy ของ AGM และรูที่ใหญ่ที่สุดอยู่ในทิศทางแกน Z ซึ่งตั้งฉากกับระนาบ xy ผลกระทบของการบีบอัดพาร์ติชั่นต่อขนาดของรูแกน Z นั้นอ่อนมาก อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่กรณีของขนาดรูที่เน้น x และ y ภายใต้ความกดดัน รูเหล่านี้จะเปลี่ยนแปลงอย่างมาก ดังนั้น การบีบอัด 15% ส่งผลให้เส้นผ่านศูนย์กลางไมโครรูพรุนลดลง 50%
โครงสร้างพรุนขนาดเล็กจะกำหนดคุณสมบัติของตัวแยก AGM และรูพรุนของเพลตมีขนาดเล็กลงและดูดซับอิเล็กโทรไลต์ได้ง่ายกว่า ในระหว่างการชาร์จและการคายประจุ อิเล็กโทรไลต์จะถูกกระจายแบบไดนามิกในกลุ่มอิเล็กโทรดทั้งหมด กลุ่มขั้วขนาดกะทัดรัดทำให้ตัวแยกพอดีกับแผ่น ทำให้มั่นใจในการเคลื่อนย้ายไอออนและการขนส่งออกซิเจน
สแกนไปที่ wechat:everexceed