VRLA蓄电池安全阀的技术要求和材料选择

安装使用安全阀是VRLA区别于传统铅酸蓄电池的重要标志。阀的基本作用是保持蓄电池内部的压强在一定范围内高于环境的压强，在内部压强过高时开启，使气体逸出，防止蓄电池爆炸。在大部分时间里阀是封闭的，短时间的开启也是由于内部压强较高，因而可以防止环境中的空气进入蓄电池，防止电解液的蒸发，提高蓄电池的密封反应效率。

用p_i表示蓄电池内部的压强，p_e表示环境的大气压，当p_i超过p_e一定值Δ_p时阀开启，即

p_i≥p_e+Δp （9-21）阀在封闭时则有

p_i<p_e+Δp （9-22）

在蓄电池使用过程中，开启和封闭的Δp值不是一个确定的值。由于滞后作用，封闭压强一般总是略低于开启压强。有关蓄电池的技术标准对于阀的开启与封闭压强的要求有一定范围。表9-4列出几种技术标准的有关技术要求。

表9-4 有关VRLA安全阀的技术要求(www.xing528.com)

阀的开启与关闭压强依赖于材料的韧性（toughness），即材料在断裂前吸收能量和进行塑性变形的能力。蓄电池在运行时，阀始终受强酸的浸蚀，其材料应耐强酸、耐强氧化、耐老化，应在蓄电池工作的温度范围内能够正常开启和关闭。

制造安全阀的材料有各种硫化橡胶如氯丁橡胶、碳氟化合物橡胶等。近年来更多地采用热塑性弹性体（thermoplastic elasto-mer；TPE）制造安全阀。TPE又称热塑性橡胶，是一种在常温下显示橡胶弹性、受热时呈可塑性的高分子材料。它的分子结构中有刚性链段和柔性链段。TPE具有与普通硫化橡胶相似的物理性质与化学性质。刚性链段能形成轻度的化学和物理交联，不需硫化。苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物橡胶（styrene-butadiene-styrene；SBS）、聚酯型热塑性聚氨酯（thermoplastic polyester polyurethane）都是热塑性弹性体。

三元乙丙橡胶（ethylene propylene diene monomer；EPDM）的结构决定其性质，有良好的耐腐蚀、耐热、耐寒和耐老化性能，制造成安全阀可在-50～+150℃温度范围使用^【10】。

安全阀不是一个孤立的零件。其设计越来越精密，往往还配合有滤液的透气微孔片、耐酸不锈钢弹簧以及阀上面的蓄电池阀盖（装饰盖）等一起使用，甚至要涂上一层硅油膜，以达到最好的使用效果。例如容量较大的固定型VRLA的安全阀，往往是在安全阀下面的孔里安放一塑料滤气柱（或片），上面再装上三元乙丙橡胶安全阀，再上面安装一片α-Al₂O₃烧结成的微孔防爆片，上面是蓄电池的阀盖。阀的顶部与阀盖之间有不太大的间隙^【11】。