[充電] 鉛酸電瓶比一比：加水式、免加水式、捲繞式的結構差異

常常聽到講免加水電池、MF電池、VRLA電池甚至是最近流行起來的捲繞式電池，這些電池到底差在哪裡呢?其實這些都是鉛酸電池的種類，以下就針對加水式、VRLA MF(免加水式)及捲繞式鉛酸電池進行主要差異點的簡單分析

傳統加水式鉛酸電池結構如下：


可以看到每個分電池都有一個加水蓋，電解液(或是叫電水)是以液態方式儲存在每個分電池中，電池極板浸泡在電解液中，因為電解液是液態的關係，電池充電時會產生氫氣、氧氣以及酸霧(氣體中含有微量的硫酸成分，有腐蝕性)，所以這類電池不能密封，電池本身與加水蓋都會有通氣孔，且因為液態電解液的關係，電池只能站直使用，也不能承受太劇烈的搖晃，以免內部酸性電解液流出造成腐蝕，因為本體是非密閉的，內部電解液經過充電、濺出以及自然蒸發的因素，會越來越少，此時需要定期補充電解液，以維持內部極板浸泡於液面之下，所以又稱加水式電池


VRLA(Valve Regulated Lead Acid)閥控式密閉鉛酸電池，也俗稱MF(Maintenance Free)免保養電池或免加水電池：


VRLA電池與一般加水式鉛酸電池的差別，在於內部極板間的分隔板換成AGM玻璃纖維多孔薄膜隔板，本身具有吸水能力，新買來的VRLA電池電解液是分開存放的，當要使用時就加進去，此時薄膜本身會有如海綿般吸收大部分的電解液，一小部分則保持在電池極板的方格上，且薄膜中多孔狀的設計，可以將充電時正極產生的氧氣經由孔道送至負極先反應成氧化鉛，再與電解液中的硫酸反應成硫酸鉛與水，就達成負極吸收的目的，並同時抑制負極產生氫氣，所以電池本體可以完全密閉，只留下一個安全洩壓閥及火焰阻隔器(避免外部明火點燃電池內部少量氫氣造成爆炸)，所以此類電池可以採任何角度安裝使用(頭上腳下也沒關係)，也能抵抗較強的震動，內部電解液量非常少，所以不用擔心低溫對電池造成明顯影響，加上免加水設計，可以達成幾乎免保養，所以目前此類VRLA電池採用度最高


捲繞式(Spiral)密閉鉛酸電池：


其實捲繞式電池結構同於免加水鉛酸電池，有可吸收電解液的玻璃纖維多孔薄膜隔板以及方格狀極板，不過結構上差異在於傳統加水/免加水鉛酸電池的正負極板是平行安插排列，而捲繞式電池則是將正負極板與吸水隔板薄型化處理後，採高壓緊密式柱狀捲繞，因為採緊密柱狀捲繞，所以加大了正負極板有效作用面積，所以比起同樣體積大小的傳統鉛酸電池，有更低的內部阻抗與更強的放電電流，且也保有所有免加水的特性(可任何方向安裝，充電時不產生氫氣/氧氣與酸霧，低溫特性好)，不過此類電池的關鍵技術在於捲繞設計，所以生產電池的廠商必須要有更好的技術與設備，才能生產出性能明顯優於傳統鉛酸電池的捲繞式電池

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