Nghiên cứu về tính năng giấy thuỷ tính cách điện

前言 – Lời nói đầu成本的 5%~8% ，但其性能直接影響電池質量。隨著閥控式鉛酸蓄電池的推廣和應用，有些問題一直困擾著生產者，最主要的早期容量失效、電解液乾涸、熱失控、鼓肚等一些列問題都與隔板性能有較大聯繫，隔板的設計、選型已經成為設計電池的一個重要考慮內容，被各廠家列為重點研究項目。 Giấy cách AGM là một trong các bộ

前言 – Lời nói đầu

成本的 5%~8% ，但其性能直接影響電池質量。隨著閥控式鉛酸蓄電池的推廣和應用，有些問題一直困擾著生產者，最主要的早期容量失效、電解液乾涸、熱失控、鼓肚等一些列問題都與隔板性能有較大聯繫，隔板的設計、選型已經成為設計電池的一個重要考慮內容，被各廠家列為重點研究項目。

Giấy cách AGM là một trong các bộ kiện chính của acquy bình khô, tuy nhiên chỉ chiếm tỷ lệ giá thành của bình điện từ 5%~8%, nhưng lại có tính năng trực tiếp ảnh hưởng đến chất lượng của bình Cách phổ biến và ứng dụng còn tùy theo acquy bình khô Có một số vấn đề cứ phát sinh trong quá trình sản xuất, chủ yếu nhất là dung lượng ban đầu mất hiệu quả, chất điện dịch

bị khô cạn, mất điều khiển độ nóng, bị phù v.v Những vấn đề vừa nêu ra cùng với tính năng giấy cách có sự liên kết rất lớn, cách thiết kế giấy cách, chọn kiểu mẫu đã trở thành một đề tài rất quan trọng cho việc thiết kế bình điện,được các xưởng sếp là hạng mục nghiên cứu rất quan trọng

2 隔板性能的討論 - Thảo luận tính năng giấy cách

需要有氧氣通道 就必須為貧液狀態，這就與酸量產生了矛盾，而酸量又直接制約著密封電池的容量，這對矛盾的關鍵在隔板。因為隔板是酸的載體，又是氧氣循環的通道：

Đặc điểm của VRLA là dạng bít kín(bình khô), có đủ oxy tuần hoàn, có tính năng giảm thiểu tiêu hao nước, Oxy tuần hoàn này cần thiết phải có đường dẫn khí oxy , là 1 trạng thái thiếu hụt chất dịch, như vậy cùng với lượng acid sẽ sản sinh ra mâu thuẫn, và lượng acid này sẽ trực tiếp hạn chế dung lương của bình khô, điểm chính mâu thuẫn là ở lá chì Vì giấy cách là phần

tử mang của acid, lại là dường dẫn tuần hoàn khí oxy

氧氣通道 + 隔板酸量 + 纖維體積 = 極板間空間

2 對一個特定的電池而言 ，極板間空間是固定的。氧氣通道和隔板酸量是互為消長的關係，而且都是越多越好。剩下的就是纖維體積了，要找到一種在這個空間中 , 保持必須的壓緊力 , 下前體現纖維體積最小的隔板，節省空間分配給氧循環通道和電解液，既保證了再化合效率

，又不提高電阻，為最理想的方式。

Đối với sự riêng biệt của bình điện mà nói, không gian giữa lá chì là cố định Đường dẫn oxy và lượng acid của giấy cách có liên quan lẫn nhau về sự tăng lên và giảm xuống, vả lại càng nhiều thì càng tốt Còn lại là những thể tích sợi thủy tinh , cần phải tìm kiếm thêm 1 loại ở không gian này, để có thể duy trì áp lực cần thiết,thể hiện sợi thủy tinh nhỏ nhất của lá chì, tết kiệm không gian phân phối cho dường dẫn oxy tuần hoàn và chất điện

dịch,và lại đảm bảo được hiệu lực hóa hợp, lại không đề cao điện trở, là một cách rất lý tưởng

繼續 Tiếp tục mục 2

Tiêu chuẩn trong nghành máy móc

Độ dày giấy cách có tính cân bằng

Định dung lượng giấy cách: đơn vị diện tích, dưới 10kPa là đơn vị độ dày của thể tích sợi thủy tinh

độ hút acid cao dưới tình trạng nén lại

Đường cong đặc tính nén ép của giấy cách dạng khô

Áp lực dưới tình trạng vô acid —sự liên quan của độ dày

Áp lực dưới tình trạng không cùng lượng acid —độ dày —độ bão hòa —sự liên quan của điện trở

3 實驗及分析 -Thực nghiệm và Phân tích

3.1 試驗用隔板 -Thử nghiệm sử dụng giấy cách

分別標記為 1#-7# ，由於試驗量的限制，重點對前四個樣品進行分析比對。

Thu thập các mẫu giấy cách ở trong và ngoài nước, chủ yếu là xưởng sản xuất giấy các AGM, tổng cộng gồm có 7 mẫu cho cuộc thử nghiệm giấy cách này, kí hiệu phân biệt là 1#-7#, bởi vì lượng thử nghiệm có hạn, trọng điểm lấy 4 mẫu trước tiến hành phân tích và so sánh

3.2 序號機械行業標準試驗 - Thử nghiện tiêu chuẩn trong nghành máy móc項目名稱 單位 1# 2# 3# 4#

3.3 厚度均勻性 - Tính độ dày

，局部放電不充分，影響再化合效率，散熱不良，鉛枝晶在隔板中容易生長，而且大批量隔板厚度不均勻是電池均衡性差的主要原因之一。

Độ dày lá chì ko cân bằng sẽ dẫn đến chất điện dịch phân bố không đều, giấy cách và lá chì tiếp xúc ko đồng đều, bộ phận trong bình sả điện ko đầy đủ, ảnh hưởng đến hiệu lực hóa học, phát nhiệt ko tốt, dễ dàng sản sinh ra chì kết tinh ở giấy cách, Vả lại một trong các nguyên nhân chủ yếu gây ra bình điện có tính không thăng bằng là do độ dày giấy cách không cân bằng

厚度均勻性的測試原理是對樣品密集測試厚度，算出各個點對平均厚度的偏差。這種偏差越小，均勻性越佳，對電池越有利。

Nguyên lý thử nghiệm tính cân bằng của độ dày đối với thử độ dày mẫu đã được nén lại tính ra sự khác biệt cân bằng độ dày của mỗi điểm , tính cân bằng càng tốt, càng có lợi cho bình điện

均勻性 = 標準偏差 / 厚度算術平均值 ×100%

圖 1 厚度均勻性

3.4 定容 -Định dung lượng

定容：隔板單位面積 10kPakPa 下單位厚度的纖維體積，是隔板性能的基礎數據之一。纖維體積直接制約著酸量和氧氣通道的多少，它的值越小，所能容納的酸量就可能越多。在實際應用中，必須和壓縮性能相結合，在一定的壓力一定厚度時的纖維體積才能得出結論。

Định dung lượng: Đơn vị diện tích giấy cách 10kPa đơn vị độ dày thể tích sợi thủy tinh ,là 1 trong số liệu nền tảng của tính năng giấy cách thể tích sợi thủy tinh trực tiếp khống chế ít nhiều của lượng acid và đường dẫn oxy, mức càng nhỏ, khả năng dung nạp lượng aicd càng nhiều Trên ứng dụng thực tế, cần thiết cùng với tính năng nén ép kết hợp lại, khi thể tích sợi thủy tinh này

thống nhất cùng một áp lực thống nhất cùng một độ dày mới có thể đưa ra kết luận

Quy tắc định dung lượng là lấy lá chì hoàn toàn k o ngăm acid, sếp thể tích

mở acid là thể tích sợi thủy tinh , trừ cho thể tích và độ dày sẽ ra định

dung lượng, đơn vị ml/dm2 mm‧mm 。

定容 = 纖維體積 ÷ 面積 ÷ 厚度

Định dung lượng=thể tích sợi thủy tinh ÷diện tích ÷độ dày

0.536 0.544

0.786

0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900

繼續 Tiếp tục mục 3.4

3.5 壓縮狀態下的吸酸高度 -Dưới tình trạng nén ép của độ hút acid

cao

而現實情況中這完全不同。在同等極板間隙條件下，選用不同厚度隔板，其吸酸能力是不一樣的，再加上隔板特性不同，情況就更複雜了。顯然，壓縮狀態下的隔板吸酸特性對我們更具有實際意義。在相同壓力條件下，吸酸高度越大，說明毛細作用越大，吸液能力越強，電解液保持能力越強，酸分層現象越小。

Đặc tính giấy cách hút acid dưới trạng thái nén ép trên thực tế đối với

chúng ta có rất nhiều ý nghĩa Dưới điều kiện cùng áp lực, độ hút acid

càng cao, tác dụng mao dần càng lớn, năng lực hút dịch càng mạnh, năng lực duy trìn chất điện dịch càng mạnh,hiện tượng acid phân thành tầng

càng nhỏ

130 140 150 160 170 180 190 200 210

圖 3 隔板吸酸高度

Độ hút acid cao của giấy cách

（ 2 ）試驗中發現有些隔板有白色纖維結團。用有纖維結團的隔板裝配的電池，電阻明顯偏高，常規測試隔板的電阻實驗結果正常，說明這種白色纖維結團只有在壓縮狀態下才影響隔板電阻。

cuộc thử nghiệm lần này đã phát hiện ra hiện tượng như dưới:

Trong quá trình thử nghiệm phát hiện một số giấy cách có sợi thủy tinh màu trắng liên kết lại với nhau Lấy những giấy cách liên kết lại đem đi lắp ráp bình,điện trở hiện rõ sự lệch cao, quy tắc thường thử nghiệm điện trở của giấy cách kết quả thực nghiệm là bình thường, nói rõ là những sợi thủy tinh màu trắng liên kết này dưới trạng thái nén ép thì mới ảnh hưởng đến điện trở giấy cách

3.6 干態隔板壓力與厚度關係 – Sự liên quan áp lực giấy cách dạng khô và độ dày

控密封電池的基本特點，應根據蓄電池槽及裝配的條件，盡可能的採用高的隔板壓緊力。對於特定隔板確定了裝配壓力，加酸后的隔板壓緊力也就確定了，而加酸后的壓緊力實際上是無法控制的，所以控制隔板干台下的裝配壓力顯得尤為重要：

Tính năng nén là một trong các tính năng quan trọng nhất của giấy cách, Tính năng nén của giấy cách có tính đàn hồi cấu thành đặc điểm của nền tảng bình khô acquy, căn cứ theo vỏ bình acquy và điều kiện lắp ráp, áp lực căng của giấy cách có thể sử dụng cao, đối với đặc tính giấy cách có thể xác định được áp lực lắp ráp, áp lực giấy cách sau khi vô acid cũng có thể xác định được, và áp lực sau khi vô acid trên thực tế không cách nào không chế được, cho nên không chế giấy cách dạng khô, là ưu thế quan trọng hiện rõ áp lực lắp ráp

.

徑變小，增加了氧氣向上擴散的阻力，有利於氧氣在垂直隔板方向上向負極表面擴散，完成氧氣的複合

Dưới áp hơi cao,lá chì sẽ bị nén ép lại rất lớn,khiến cho đường kính lổ song song của giấy cách biến nhỏ,gia tăng khí oxy lên phía trên và phát triển lực cản trở ,có lợi cho khí oxy gia tăng hướng thẳng lên giấy cách và bề mặt lá chì âm , khí oxy hoàn toàn lặp lại

池壽命。

Gia tăng áp lực trùm áp có hiệu quả ngăn chặn vật chất rời lá dương bị rớt, kéo dài tuổi thọ bình

（ 4 ）對於閥控蓄電池而言 ，酸主要通過隔板來提供，只有適當增加裝配壓力，才能使隔板在整個電池的壽命期間緊貼極板，以保證隔板有效的向極板供酸。

Đối với dạng bình khô acquy mà nói,acid chủ yếu thông qua giấy cách để cung cấp, chỉ cần tăng thêm áp lực thích đáng, như vậy mới khiến cho giấy cách ở trong tuổi thọ bình điện có thể bám sát vào lá chì trong thời gian dài, và bảo đảm giấy cách có hiệu lực cung cấp acid cho lá chì

Nguyên lý thực nghiệm dưới trạng thái khô giấy cách từ 10kPa áp lực từ từ

sẽ nén lại, ghi chép lại không cùng áp lực mức biến hóa của giấy cách, vẽ hình, tìm ra những đường cong để định số liệu, Sau cùng dùng lũy thừa xác định tính năng nén của giấy cách

δ=a×Pba×Pbδ: 隔板厚度 Độ dày lá chì ， mm P ：壓力 áp lực ， kPa a 、 b: 隔板的特徵係數 -Đặc trưng hệ số giấy cách

Từ hinh vẽ trên ta có thể biết được, khi xác định thiết lập áp lực, sau khi xác định khe hỡ của lá chì, chúng ta có thể lựa chọn độ dày giấy cách không cùng loại, từ đây đạt được cùng 1 áp lực Phải đạt được cùng áp lực với nhau ,không cùng giấy cách cần thiết không cùng độ dày , vốn đầu tư cũng không giống nhau

3.7 加酸狀態下的壓力 - 厚度關係

-Sự liên quan áp lực dưới tình trạng vô acid và độ dày

更為複雜。因為在極板中加酸時會發生反應，酸液的密度會發生變化，溫度會變化，會產生氣體……在這裡主要單純考慮隔板本身對酸的變化情況

。

Dưới trạng thái vô acid của giấy cách áp lực biến hóa rất phức tạp, nhất là ở giữa lá chì tình trạng vô acid càng phức tạp, vì giữa lá chì khi vô acid sẽ phát sinh ra phản ứng, mật độ của acid sẽ phát sinh biến hóa, nhiệt độ sẽ biến hóa, sẽ sản sinh ra khí thể… ở đoạn văn này chúng ta chỉ cần suy nghỉ một cách đơn giản là bản thân lá chì đối với acid có sự biến hóa

力降來表示各種極板的回彈性能及壓力保持能力。

Mục đích của cuộc thử nghiệm này nhầm để thiết lập liên hệ giữa áp lực lắp ráp và áp lực trong bình điện ,sau cùng sử dụng tuốt áp để nói lên tính đàn hồi của mỗi lá chì và năng lực duy trì áp lực

圖 7 隔板壓力降 -Giấy cách tuột áp

Điện trở của giấy cách được thể hiện ở giấy cách tính năng tổng hợp, nó phản ứng mật độ giữa giấy cách và lá chì tiếp xúc với nhau Nạp lượng acid cho giấy cách bao nhiêu, số lượng đường dẫn acid Vật chất rời trên bề mặt lá chì

âm dương cùng với chất điện dịch trong giấy cách AGM tiếp xúc tách rời, là nguyên nhân dẫn đến dung lượng ban đầu của bình khô mất đi hiệu lực : Lá dương và acid tách rời ,khi sạc điện sẽ sinh ra khí oxy và sẽ không khuếch tán

ở lá âm,mà là dọc theo lá dương trực tiếp thải ra, từ đó chất điện dịch sẽ giảm thiểu cho đến khi khô cạn; lá âm cùng với acid tách rời , khi sạc điện oxy của

lá dương sẽ thông qua giấy cách AGM khuếch tán ở lá âm, tạo ra axit

xunfuric ở lá âm

Pb+O2→PbOPbO+H2SO4 →PbSO4

3.8 不同加酸量 - 厚度 - 飽和度 - 電阻關係

緊密度、隔板容納酸量的多少、酸通道的數量。正負極表面的活性物質

跟 AGM 隔板中的電解液脫離接觸是導致密封電池早期容量失效的根本原因：正極板與酸脫離使充電時放出的氧氣不向負極板擴散，而是沿著正極板表面直接排出，從而電解液減少直至乾涸；負極板與酸脫離接觸

，充電時正極板的氧穿過 AGM 隔板擴散到負極板，造成負極板硫酸鹽化。

Pb+O2→PbOPbO+H2SO4 →PbSO4

、充電接受能力下降、內部溫度上升、加劇水的損耗，從而電池容量迅速衰減。

瞭解酸量變化的一個非常有效的方法。隔板中酸與極板接觸得好，酸量多則電阻小。

試驗原理是將加入不同酸量的隔板放入極板間，調整壓力，記錄相

應厚度、電阻的變化。電阻的擬合用三屆多項式。

Nguyên lý thử nghiệm là lấy không cùng lượng acid của giấy cách bỏ vào

trong lá chì, điều chỉnh áp lực, ghi chép độ dày tương ứng, sự biến hóa của

điện trở Định d9ie65n trở có 3 phần hạng mục

實驗結果如下： Kết quả thực nghiệm như dưới

10kPa0kPa% 飽和度 -Độ bão hòa 18ml 酸量 -lượng acid 16ml 酸量 -lượng acid 14ml 酸量 -lượng acid

圖 8 1# 隔板電阻 - 壓力曲綫圖 -1# Điện

trở giấy cách-đường cong áp lực

以上研究室報告