隨著太陽能的使用越來越廣泛，光伏離網(wǎng)系統(tǒng)里對儲備電源的使用要求也越來越高，目前在光伏運用系統(tǒng)里膠體電池的運用已成為主流。現(xiàn)對膠體電池和AGM電池做出以下對比分析。
當今閥控式密封鉛蓄電池（VRLA）有兩類，即分別采用玻璃纖維隔板（AGM）和硅凝膠（Gel）兩種不同方式來“固定”硫酸電解液。它們都是利用陰極吸收原理使電池得以密封的，但給陽極析出的氧到達陰極提供的通道是不同的，因而二種電池的性能各有千秋。
一、歷史的簡單回顧
鉛酸蓄電池從問世到如今，一直是軍用民用領(lǐng)域中使用最廣泛的化學電源。由于它使用硫酸電解液，運輸過程中會有酸液流出，充電時會有酸霧析出來，對環(huán)境和設(shè)備造成損害，人們就試圖將電解液“固定”起來，將電池“密封”起來，于是使用膠體電解液的鉛酸蓄電池應(yīng)運而生。
初期的膠體鉛蓄電池使用的膠體電解液是由水玻璃制成的，然后直接加到干態(tài)鉛蓄電池中。這樣雖然達到了“固定”電解液或減少酸霧析出的目的，但卻使電池的容量較原來使用自由電解液時的電池容量要低20%左右，因而沒有被人們所接受。
我國在50年代也開展了初期膠體電池的研制工作，到60年代末也就基本上停止了。然而70年代后期至80年代，國內(nèi)又有一些非電池行業(yè)界的人利用媒體大肆鼓吹自己發(fā)明了固體電解質(zhì)的鉛蓄電池，宣稱使電池容量和壽命提高1倍。這種經(jīng)不起事實檢驗的肥皂泡式的“發(fā)明創(chuàng)造”，不僅未能使鉛蓄電池性能有所提高，而且還敗壞了膠體蓄電池的名聲。
幾乎在研制膠體電池的同時，采用玻璃纖維隔膜的陰極吸收式密封鉛蓄電池卻誕生了，它不但使鉛蓄電池消除了酸霧，而且還表現(xiàn)出內(nèi)阻小、大電流放電特性好的優(yōu)點。因而在國民經(jīng)濟中，尤其是原來使用固定型鉛蓄電池的場合，得到了迅速的推廣和應(yīng)用，于是人們就把膠體鉛蓄電池拋在腦后了。
80年代，德國陽光公司的膠體密封鉛蓄電池產(chǎn)品進入中國市場，多年來使用效果表明它的性能確實不同于以前的膠體鉛蓄電池。這就迫使人們要重新認識膠體鉛蓄電池。
本文將根據(jù)近年來的兩種閥控式密封鉛蓄電池的研制、生產(chǎn)和使用效果對它們進行比較，供選用電池的同事們作參考。
二、電池的工作原理
不論是采用玻璃纖維隔膜的閥控式密封鉛蓄電池（以下簡稱AGM密封鉛蓄電池）還是采用膠體電解液的閥控式密封鉛蓄電池（以下簡稱膠體密封鉛蓄電池），它們都是利用陰極吸收原理使電池得以密封的。
電池充電時，正極會析出氧氣，負極會析出氫氣。正極析氧是在正極充電量達到70%時就開始了。析出的氧到達負極，跟負極起下述反應(yīng)，達到陰極吸收的目的。負極析氫則要在充電到90%時開始，再加上氧在負極上的還原作用及負極本身氫過電位的提高，從而避免了大量析氫反應(yīng)。
對AGM密封鉛蓄電池而言，AGM隔膜中雖然保持了電池的大部分電解液，但必須使10%的隔膜孔隙中不進入電解液。正極生成的氧就是通過這部分孔隙到達負極而被負極吸收的。
對膠體密封鉛蓄電池而言，電池內(nèi)的硅凝膠是以SiQ質(zhì)點作為骨架構(gòu)成的三維多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它將電解液包藏在里邊。電池灌注的硅溶膠變成凝膠后，骨架要進一步收縮，使凝膠出現(xiàn)裂縫貫穿于正負極板之間，給正極析出的氧提供了到達負極的通道。
由此看出，兩種電池的密封工作原理是相同的，其區(qū)別就在于電解液的“固定”方式和提供氧氣到達負極通道的方式有所不同。
三、 電池結(jié)構(gòu)和工藝上的主要差異
AGM密封鉛蓄電池使用純的硫酸水溶液作電解液，其密度為1.29—1.3lg/cm3。除了極板內(nèi)部吸有一部分電解液外，其大部分存在于玻璃纖維膜之中。為了給正極析出的氧提供向負極的通道，必須使隔膜保持有10%的孔隙不被電解液占有，即貧液式設(shè)計。為了使極板充分接觸電解液，極群采用緊裝配的方式。
另外，為了保證電池有足夠的壽命，極板應(yīng)設(shè)計得較厚，正板柵合金采用Pb’-q2w-Srr--A1四元合金。
膠體密封鉛蓄電池的電解液是由硅溶膠和硫酸配成的，硫酸溶液的濃度比AGM式電池要低，通常為1.26～1.28g/cm3。電解液的量比AGM式電池要多20%，跟富液式電池相當。這種電解質(zhì)以膠體狀態(tài)存在，充滿在隔膜中及正負極之間，硫酸電解液由凝膠包圍著，不會流出電池。
由于這種電池采用的是富液式非緊裝配結(jié)構(gòu)，正極板柵材料可以采用低銻合金，也可以采用管狀電池正極板。同時，為了提高電池容量而又不減少電池壽命，極板可以做得薄一些。電池槽內(nèi)部空間也可以擴大一些。