Der in VRLA verwendete AGM- Abstandshalter hat folgende zusätzliche Funktionen: - Absorbiert den Elektrolyten (die dritte aktive Substanz der Batterie), damit dieser nicht fließt. Stellen Sie relativ große Gasdurchlasslöcher für die Sauerstoffdiffusion bereit und erleichtern Sie so den COC-Betrieb. -Gewährleistet eine hohe Ionenleitfähigkeit. Bietet Transportkanäle für Ionenströme zwischen den beiden Arten von Polarplatten, sodass Redoxreaktionen schnell ablaufen können. - Begrenzt die PAM-Volumenausdehnung und hält den Polgruppendruck aufrecht, wodurch die Auswirkungen der Pulsation des positiven aktiven Materials während des Zyklus minimiert werden. Die Abbildung zeigt ein Rasterelektronenmikroskopbild (REM) der AGM-Abstandshalterprobe. Wie aus der Abbildung ersichtlich ist, besteht der AGM-Abstandshalter aus Borosilikatglasfasern chemischer Qualität mit einer Länge von 1–2 mm und unterschiedlicher Dicke (0,1–10 μm Durchmesser). Das Verhältnis der verschiedenen Fasern bestimmt das Gleichgewicht zwischen den verschiedenen Funktionen des Abstandhalters und den Preis des Abstandhalters. Diese Fasern sind hydrophil und nehmen den Elektrolyten auf. Feinere Fasern (d. h. Fasern mit kleinerem Durchmesser) im Schott haben eine größere Oberfläche und bilden Mikroporen mit kleinerem Innendurchmesser, sind aber teurer. AGM-Schotts enthalten außerdem 15–18 % Polymerfasern wie PP, PE usw. die die mechanische Festigkeit der Schotte erhöhen und die Bildung von Gaskanälen fördern (da diese Materialien teilweise hydrophob sind), was auch den Preis der Schotte senkt. Der Produktionsprozess von AGM-Schotten ähnelt dem der Papierherstellung. Der Prozess ähnelt dem der Papierherstellung und führt zu einer anisotropen Struktur. Die Struktur zeichnet sich durch eine Porengröße von 2–4 μm in der xy-Ebene des Abstandshalters und Mikroporen senkrecht zur xy-Ebene mit einer Größe von 10–30 μm aus [27]. Die kleinen Poren in der xy-Ebene dienen dazu, den Elektrolyten in Richtung der Dicke des Abstandshalters zu verteilen und seine Kernabsorptionsrate aufrechtzuerhalten, wenn der Abstandshalter teilweise mit Elektrolyt gefüllt ist. Die großen Poren hingegen bilden offene Gaskanäle.

Nach der Ausfällung von der positiven Platte wird Sauerstoff zur negativen Platte transportiert, wo er dann eine Reduktionsreaktion durchläuft. Der gesamte Sauerstoffübertragungsprozess durchläuft die folgenden Phasen.

Erstens bildet Sauerstoff winzige Bläschen in den mit Elektrolyt gefüllten Mikroporen von PAM. Dann verschmelzen diese winzigen Bläschen nach und nach zu einzelnen Bläschen, die nach und nach den Elektrolyten in den Mikroporen der Polarplatte zum Schott hin ersetzen. Ein kleiner Teil des Sauerstoffs in den Blasen, die die Oberfläche der Polarplatte erreichen, wird im Elektrolyten gelöst, während der größte Teil des gasförmigen Sauerstoffs in Form von Blasen an der Grenzfläche zwischen Polarplatte und Abstandshalter verbleibt. Der AGM-Abstandshalter ist inhomogen Struktur, und daher sammelt sich der Sauerstoff in den Teilen der AGM-Oberfläche an, in denen die Faserdichte niedrig ist (lockere Struktur) oder in einigen Lücken zwischen der Polplatte und dem Abstandshalter (röhrenförmige Elektrode/AGM).

Durch Druck auf den Polcluster kann die Glasfaseroberfläche in engeren Kontakt mit der Oberfläche der Polplatte gebracht und das Eindringen von Sauerstoff in den Abstandshalter gefördert werden. Es gibt zwei mögliche Reaktionsmechanismen:

1. Wenn der Druck der Polgruppe niedrig ist, erhöht sich das Gasvolumen, das sich an der Schnittstelle zwischen Polplatte und AGM-Abstandshalter ansammelt. Der Gasstrom steigt unter der Wirkung der Schwerkraft vertikal an. Die Elektrolytdichte ist doppelt so hoch wie die Gasdichte und drückt das Gas nach oben in den oberen Raum des Polhaufens. Auf diese Weise verlässt Sauerstoff die Polgruppe. Die vertikale Strömungsgeschwindigkeit des Gases hängt vom Strom durch die Batterie, der Temperatur des Elektrolyten und dem Nutzungszustand der Batterie (z. B. neue Batterie oder Langzeitbatterie) ab.
2. Wenn der Druck in der Polgruppe hoch ist, drückt das Septum fest gegen die Polplatten und Gasblasen dringen in das Septum ein. Die Gasblasen bewegen sich horizontal und versuchen, die Gaskanäle im Abscheider zu vergrößern. Die Dichte der Glasfasermaterialstruktur ist nicht gleichmäßig und die Blasen dringen in die Bereiche mit geringerer Dichte der Fasern ein. Die Gasblasen bewegen sich nicht nur zufällig, sondern auch parallel entlang der Oberfläche des Abstandshalters und in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche des Abstandshalters. Der Gasstrom bewegt sich jedoch hauptsächlich durch das AGM-Schott zur negativen Platte, wo der Gasdruck am niedrigsten ist, und der Druckgradient drückt den Sauerstoff in diese Richtung. Unter Druck ersetzt das Gas den Elektrolyten in den Mikroporen des Abstandshalters und es bilden sich dadurch Gaskanäle. Wenn kontinuierliche Gaskanäle gebildet werden, wird die Sauerstoffbewegung zwischen den positiven und negativen Platten beschleunigt.

Bei der Produktion von AGM-Separatoren für VRLA-BatterienDie Dicke des Separators wird bei einem Standarddruck von 10 kPa gemessen. Um den Kontakt zwischen den Platten und dem Abstandshalter zu erhöhen, wird die Polgruppe (Wirkkörper) komprimiert, wodurch sich die Dicke des Abstandshalters um ca. 25 % verringert. Die Polgruppe der stationären Hochleistungsbatterie wurde vor dem Einlegen in den Batterieschacht mit einer Kunststoffbandage festgezogen, um so den Druck der Polgruppe aufrechtzuerhalten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass AGM-Separatoren mehr Funktionen erhalten, die für AGM-Batterien von entscheidender Bedeutung sind, nicht weniger als positive und negative Platten. Neben der Ermöglichung des Sauerstofftransfers ist es wichtiger, einen bestimmten Druck in der Polgruppe aufrechtzuerhalten, um sicherzustellen, dass der Abstandshalter elektrisch leitfähig ist. Dies wird in einem nachfolgenden Tweet näher beschrieben.