PHÂN TÍCH VÀ SO SÁNH BA CÔNG NGHỆ ẮC QUY AXIT CHÌ (AGM, AGM-GEL, PURE GEL)

Do công nghệ khác nhau dẫn tới những tính năng cũng như ưu điểm, nhược điểm cho các dòng ắc quy axit chì kín khí khác nhau, ta sẽ phân tích và so sánh các công nghệ ắc quy axit chì kín khí đang có trên thị trường

BẢNG PHÂN TÍCH VÀ SO SÁNH BA CÔNG NGHỆ ẮC QUY AXIT CHÌ (AGM, AGM-GEL, PURE GEL)
NỘI DUNG		AGM	AGM-GEL (BÁN GEL)	PURE GEL (GEL THUẦN)
Sự hình và phát triển của công nghệ ắc quy axit chì		Từ thế kỷ 17 công nghệ ắc quy đã được hình thành, nhưng cho đến đầu thế kỷ 20 công nghệ Ắc quy axit chì dần được cải tiến, phát triển. Cho đến ngày nay, Ắc quy Axit chì đã được cải tiến và phát triển qua ba giai đoạn công nghệ: 1. Ắc quy axit chì nước (Ắcc quy AGM): Tấm cách của Ắc quy được làm bằng sợi thủy tinh có khả năng thẩm thấu dung dịch axit – dung dịch điện phân giúp cho phản ứng hóa học sinh điện. Trong quá trình sử dụng, Ắc quy AGM đã phát sinh nhược điểm: dung dịch điện phân bị phân tầng và bay hơi- mất nước, làm cho Ắc quy nhanh bị suy giảm tuổi thọ. 2. Ắc quy AGM-Gel (SEMI-GEL): Đây là dòng Ắc quy Bán Gel, giúp khắc phục một phần nhược điểm của Ắc quy AGM. Gel là hợp chất SiO2 được trộn với dung dịch điện phân (H2SO4) tạo thành dung dịch dạng keo, giúp chống lại hiện tượng bay hơi dung dịch điện phân, nâng cao tuổi thọ của ắc quy. Bản chất Ắc quy Bán Gel là ắc quy AGM được bổ sung thêm Gel. Với tấm cách AGM dung dịch Gel không thể phủ kín 100% bề mặt bản cực, nên dung dịch điện phân vẫn chứa thành phần chính là axit H2SO4 (tỉ lệ Gel rất ít). Ắc quy bán Gel không chống được hiện tượng phân tầng axit nên tuổi thọ chỉ cao hơn ắc quy AGM khoảng 10%. 3. Ắc quy GEL thuần (PURE GEL): Để khắc phụ hoàn toàn hai nhược điểm trên của ắc quy AGM và ắc quy AGM-GEL, các nhà khoa học Đức đã cải tiến và cho ra đời công nghệ Ắc quy Gel thuần. Điểm cốt lõi công nghệ ắc quy Gel thuần bao gồm: – Tấm cách PVC-SiO2/PE-SiO2: được sản xuất bằng vật liệu nhựa tổng hợp (micropropous) có rãnh, hỗn hợp bột nhựa được pha trộn với bột SiO2. Tấm cách PVC-SiO2/PE-SiO2 được sản xuất bằng công nghệ cán nguội. Khi hoạt động, chính những hạt SiO2 trong tấm cách tan ra thành Gel, tạo ra những màng lỗ có đường kính từ 2nm đến 3nm, đảm bảo dung dịch Gel thẩm thấu và phủ kín 100% bề mặt bản cực. – Dung dịch điện phân có nồng độ Gel đậm đặc hơn dung dịch Gel của Ắc quy AGM-GEL, giúp chống lại quá trình bay hơi và phân tầng Axit, duy trì dung lượng trong thời gian dài hơn Ắc quy AGM- GEL. – Bản cực: được thiết kế với thành phần hóa học đặc biệt giúp cho tính hoạt hóa tốt trong môi trường dung dịch Gel. -> Công nghệ Gel thuẩn giúp cho ắc quy nâng cao hơn 40% tuổi thọ so với ắc quy bán Gel (AGM-GEL) và 50% tuổi thọ so với ắc quy AGM, chịu được nhiệt độ môi trường cao hơn, xả sâu tốt hơn, giảm sự lão hóa và chai hóa bản cực.
Khái niệm cơ bản		Ắc quy axit chì nước được sử dụng tấm các AGM (Absorb Glass Mat-Tấm bông sợi thủy tinh) nên được gọi là ắc quy AGM.	Ắc quy bán Gel (AGM-GEL) là ắc quy AGM được pha thêm một tỷ lệ Gel nhằm chống bay hơi axit, nhưng không chống được phân tầng axit, do tấm bông thủy tinh không có ke rãnh nên Gel không phủ kín hết bề mặt bản cực.	Ắc quy Gel thuần (Pure Gel): là sự cải tiến đột phá về công nghệ ắc quy, với tấm cách bằng nhựa tổng hợp (micropropous), dung dịch Gel cô đặc và cấu trúc vật liệu bản cực đăc biệt giúp cho ắc quy chịu nhiệt độ cao tốt hơn, sạc xả sâu tốt hơn, tổi thọ cao hơn 50% so với ắc quy AGM
VẬT LIỆU	Cấu tạo vỏ , nắp bình	ABS、PP	ABS、PP	ABS、PP
	Tấm cách bản cực	được làm từ sợi thủy tinh, tạo kết cấu tấm bông thủy tinh có khả năng thẩm thấu dung dịch điện phân, quá trình trao đổi điện tích diễn ra nhanh, nội trở thấp.	Giống tấm cách của ắc quy AGM,	được làm từ nhựa tổng (micropropous): PE-SiO2 hoặc PVC-SiO2, có khe rãnh giúp cho Gel phủ kín bề mặt bản cực. Đây là công nghệ đọc quyền của Đức ,có kết cấu chặt chẽ , bền vững ,độ hở thẩm thấu 2~3nm, cấu tạo chống ăn mòn trong môi trường hóa chất , tuổi thọ sử dụng tới 30 năm . Quá trình trao đổi dung dịch đạt 180ml/m2.
	Bản cực	– Cực dương (PbO2): được thiết kế hoạt hóa tốt trong môi trường dung dịch điện phân (H2SO4). -Cực Âm (Pb): bột chì được thiết kế phù hợp môi trường dung dịch điện phân (H2SO4)	Bản cực giống với bản cực ắc quy AGM	Cấu tạo hợp chất hóa học đặc biệt, đọ tinh khiết của chì cao hơn, được thiết kế đặc biệt cho môi trường dung dịch điện phân dạng Gel cô đặc, chịu được nhiệt độ cao, chống lão hóa, xả sâu tốt hơn giúp nâng cao tuổi thọ ắc quy.
	Dung dịch điện phân trong ắc quy	Dung dịch điện phân là hỗn hợp axit sunfuric và nước (H2SO4 + H2O)	Giống như dung dịch điện phân của ắc quy AGM, nhưng được pha thêm một tỉ lệ Gel nhỏ. Vì tấm cách làm bằng sợi thủy tinh (AGM) nên Gel không thể thẩm thấu được toàn bộ bề mặt bản cực.	Bột polycrystalline silicon (SiO2) tinh khiết nhập khẩu từ Đức, Nhật, được pha trộn với dung dịch H2SO4 tạo thành dung dịch keo, chống lại hiện tượng bay hơi và phân tầng axit của hai loại ắc quy AGM và bán Gel (AGM-GEL).
PHẢN ỨNG	Phản ứng của dung dịch điện phân trong quá trình vận hành ắc quy	Dưới sự tác động của : điện áp, dòng điện và nhiệt độ, phản ứng hoá học xảy ra trong bình ắc quy như sau:
TÍNH NĂNG	Dung lượng tại 25C, phóng đến 1.8V/cell ở chế độ phóng 10h	100%	100%	90% (vì vậy để đạt 100% dung lượng như bình AGM thì nhà sản xuất phải sản xuất bình Gel thuần to và nặng hơn bình AGM)
	Tuổi thọ nạp xả tuần hoàn	100%	110%	200%
	Tuổi thọ theo số lần phóng nạp	100%	110%	150%
Các tiêu chuẩn khác	Điên áp danh định	2V/cell	2V/cell	2V/cell
	Nội trở	100%	100%	120%
	Điện áp nạp nổi	2.25~2.30V/cell	2.25~2.30V/cell	2.25~2.30V/cell
	Điện áp tăng cường	2.35~2.45V/cell	2.35~2.45V/cell	2.35~2.45V/cell
Tuổi thọ thiết kế (loại 12V)		10 năm	12 năm	15 năm
Chi phí sản xuất		100%	105%	125%
Ưu điểm		Sử dụng trong môi trường luôn có điều hòa, số lần sạc xả ít, nội trở thấp, sạc nhanh đầy.	Giống như ắc quy AGM , nhưng số lần sạc xả cao hơn khoảng 10% so với ắc quy AGM (tùy ứng dụng)	Cấu tạo nguyên lệu đặc biệt nên ắc quy Gel thuần chịu được nhiệt dộ cao tốt hơn, số lần sạc xả sâu nhiều hơn, tuổi thọ cao hơn 50% so với ắc quy AGM và ắc quy bán Gel (AGM-GEL).
Nhược điểm		Tuổi thọ sản phẩm là thấp nhất trong 3 loại, acid là dung dịch lỏng có thể xảy ra tình trạng chảy tràn nếu ắc quy hoạt động trong môi trường không phù hợp và dễ gây tình trạng phù nếu nhiết độ môi trường không đảm bảo	Một số hãng gọi là Ắc quy Gel, nếu không phân biệt rõ sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao ắc quy sẽ giảm tuổi thọ nhanh	Chi phí sản xuất cao hơn từ 15% dến 17% so với ắc quy AGM và ắc quy bán Gel (AGM-GEL)