鉛酸蓄電池的分類和基本常識(shí)

1.鉛酸蓄電池的基本分類A）按用途分類

B）按鉛酸蓄電池的荷電狀態(tài)分類

C）按電池蓋和排氣拴的結(jié)構(gòu)分類

2.部分名詞定義

密封蓄電池sealedcell：當(dāng)蓄電池在規(guī)定的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)工作時(shí)保持密封狀態(tài)，但是內(nèi)部壓力超過(guò)規(guī)定值時(shí)，允許氣體通過(guò)一個(gè)可復(fù)位或不可復(fù)位的壓力釋放裝置逸出。

全密封蓄電池hermeticallysealedcell沒(méi)有壓力釋放裝置的一種蓄電池。

免維護(hù)蓄電池maintenance-freebattery在規(guī)定的運(yùn)行條件下，使用期間不需要維護(hù)的一種蓄電池。

蓄電池的特性和實(shí)驗(yàn)

容量（battery）capacity在規(guī)定的條件下，完全充電的蓄電池能夠提供的電量，通常用安時(shí)（A.h）表示。

放電率dischargerate蓄電池放電用安培表示的電流。

平均電壓meanvoltage在充電或放電期間，電壓的平均值。

充電終止電壓end-of-chargevoltage在規(guī)定的恒流充電期間，蓄電池達(dá)到完全充電時(shí)的電壓。

標(biāo)稱容量nominalcapacity用來(lái)鑒別蓄電池適當(dāng)?shù)慕频陌矔r(shí)電量。

額定容量ratedcapacity在規(guī)定的條件下，蓄電池完全充電后所能提供的由制造廠標(biāo)明的安時(shí)電量。

自放電self-discharge當(dāng)蓄電池不與外電路連接時(shí)，由于蓄電池內(nèi)自放反應(yīng)而引起化學(xué)能的損失。

過(guò)充電overcharge完全充電后仍連續(xù)的充電。

目前電動(dòng)自行車使用的電池品種不少。除了使用量最大的閥控密封式鉛酸蓄電池以外，還有鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰離子電池、聚合物鋰電池、鋅空電池、燃料電池等等。

其中，以鉛酸蓄電池為數(shù)量最多。鉛酸蓄電池的價(jià)格最低，也最常用，中國(guó)是全世界鉛酸蓄電池最大的生產(chǎn)國(guó)。其含污染的成分比較少，可回收性好。缺點(diǎn)是比容小。也就是說(shuō)，在同樣的容量下，電池重量和體積都大。目前的鉛酸蓄電池基本上是由浮充類型的電池發(fā)展而來(lái)的。浮充電池不適應(yīng)快速充電和大電流放電，雖然技術(shù)人員的花費(fèi)了大量的心血進(jìn)行了卓有成效的改進(jìn)，可以進(jìn)入實(shí)用了，但是其壽命還是非常不理想的。

鎳氫電池的比容比鉛酸蓄電池好很多，單體電池的壽命也比較好，其大電流充放電特性也比鉛酸蓄電池好。問(wèn)題是鎳氫電池串連電池組的管理問(wèn)題比較多，一旦發(fā)生過(guò)充電以后，就會(huì)形成單體電池隔板熔化的問(wèn)題，導(dǎo)致整組電池迅速失效。所以，國(guó)產(chǎn)的鎳氫電池的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題還是充電器和電池管理系統(tǒng)的問(wèn)題，而這個(gè)問(wèn)題還沒(méi)有引起各個(gè)電池制造商和車廠足夠的重視。所以，鎳氫電池的發(fā)展收到很大的制約。

鎳鎘電池的大電流大電流特性比鎳氫電池好，其抗過(guò)充電特性也比鎳氫電池好，中國(guó)又是世界上鎳鎘電池的生產(chǎn)大國(guó)。一些人提出鎘污染的問(wèn)題，中國(guó)現(xiàn)在還在大量的向歐洲出口鎳鎘電池及其應(yīng)用產(chǎn)品，歐洲到2006年才開始限制。據(jù)中央電視臺(tái)播放的消息，神州五號(hào)還是采用鎳鎘電池的。這是其相對(duì)比較高的可靠性的優(yōu)點(diǎn)使該品種電池還在應(yīng)用與宇航設(shè)備上。這樣，電動(dòng)自行車方面過(guò)早的使鎳鎘電池退出應(yīng)用是否有一些過(guò)激。而鎳鎘電池的成本和充電器的成本都明顯低于鎳氫電池，只要回收處理好了，還是應(yīng)該保留這個(gè)電池品種的。

鋰離子電池的比容要好于鎳氫電池，對(duì)于同樣容量的鉛酸蓄電池來(lái)說(shuō)，鋰離子電池的重量相當(dāng)于一臺(tái)筆記本電腦，這樣老弱婦孺就都可以使用了。其壽命也可以比鎳氫電池做得好。目前的手機(jī)電池基本上都是采用這種電池。鋰電池的內(nèi)阻相對(duì)比較大，在電動(dòng)自行車上使用會(huì)出現(xiàn)電池即將完全放電的時(shí)候感覺(jué)車的動(dòng)力不足。鋰離子電池更主要的問(wèn)題是在過(guò)充電和過(guò)放電狀態(tài)電池會(huì)發(fā)生爆炸，手機(jī)電池都是使用的單體電池，再經(jīng)過(guò)良好的保護(hù)電路來(lái)配合使用，基本上杜絕了電池爆炸的問(wèn)題。而在電動(dòng)自行車上使用，必須要使用串連電池組，而串連電池組的保護(hù)電路的復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)單體電池的保護(hù)電路，其材料成本也大大增加。目前一個(gè)良好的鋰電池保護(hù)電路的成本與鋰電池的成本接近電池本身的價(jià)格。而聚合物鋰電池的爆炸殺傷力低于鋰離子電池，但是，也存在著爆炸和燃燒的可能性。這也是與鋰離子電池一樣需要解決問(wèn)題的。

鋅空電池以其比容大、污染小而著稱于世。電池采用換電的方法，更新電池鋅板。更換一次鋅板可以使用160公里到220公里。上海已經(jīng)在全國(guó)率先垂范的開展了鋅空電池在電動(dòng)自行車方面的應(yīng)用，在全市設(shè)立了數(shù)十個(gè)換電網(wǎng)點(diǎn)，開創(chuàng)了鋅空電池在電動(dòng)自行車方面應(yīng)用的先河。其局限性是：暫時(shí)還無(wú)法在上海以外的地方開展應(yīng)用試驗(yàn)，同時(shí)其使用成本也是鉛酸蓄電池的數(shù)倍。如果，再進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，有進(jìn)一步降低使用成本的可能性。

問(wèn)：鉛酸蓄電池也分類嗎？目前分為多少種類？各自有什么特點(diǎn)？

答：電動(dòng)自行車上面使用的鉛酸蓄電池主要有：高容量的動(dòng)力型閥控密封式鉛酸蓄電池和膠體電池。國(guó)內(nèi)著名的品牌有沈陽(yáng)松下、上海海寶、浙江天能和超威，膠體電池有華富。這幾個(gè)電池制造商的電池覆蓋面比較寬。沈陽(yáng)松下的電池采用11片極板，初期容量不大，但是壽命相對(duì)很長(zhǎng)。海寶采用17片極板，兼顧了初期容量和壽命，而天能和超威的初期容量相對(duì)最大，壽命不如前者。再就是硫酸比重，松下最低，海寶次之，天能和超威最高。硫酸比重低的電池的初期容量不好，但是壽命比較好，而硫酸比重高的恰恰相反。

鑒于一些車廠沒(méi)有或者缺少對(duì)電池檢驗(yàn)?zāi)芰Γ瑢?duì)電池就采用"跑圈"的方法來(lái)檢驗(yàn)電池的容量。這樣的檢驗(yàn)方法，使得一些小的電池制造商采取不適當(dāng)?shù)奶岣唠姵氐牧蛩岜戎兀黾诱龢O板活性物質(zhì)用量（導(dǎo)致電池負(fù)極過(guò)渡不足，失水大）。甚至采取減少極板數(shù)量的方法來(lái)降低成本。這樣的電池的壽命不長(zhǎng)，這樣的電池常見(jiàn)于滑板車的電池。并且這樣的配套這樣電池的滑板車還出口，給國(guó)際市場(chǎng)上形成中國(guó)產(chǎn)品不良的印象。

問(wèn)：什么是電池的容量？

答：電池使用條件不同，電池能夠放出的容量也不同。為了標(biāo)定電池的容量，就定義了電池的額定容量。額達(dá)容量是電池制造的時(shí)候，規(guī)定電池在一定的放電條件下，應(yīng)該放出的最低限度的電量，單位是Ah（安時(shí)）。

所規(guī)定的電池放電條件有：電池放電的電流，一般就是放電率；放電的終止電壓，放電電流不同，終止放電電壓也不相同；放電溫度，電池低溫時(shí)放電容量小，高溫時(shí)放電容量大，為了統(tǒng)一放電容量就規(guī)定了放電溫度。

放電率是針對(duì)蓄電池放電電流的大小，分別為時(shí)間率和電流率。

放電時(shí)間率是指在一定的放電條件下，放電到終止電壓的時(shí)間長(zhǎng)短。依據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)，放電率分別為20小時(shí)率（20Hr）、10小時(shí)率（10Hr）、5小時(shí)率（5Hr）、3小時(shí)率（3Hr）、2小時(shí)率（2Hr）、1小時(shí)率（1Hr）、0.5小時(shí)率（0.5Hr）等等。

隨著電池放電，電池的端電壓會(huì)逐步下降。在25℃條件下放電到能夠再次反復(fù)充電使用的最低電壓稱為放電終止電壓。放電率不同，放電終止電壓也不相同。一般以10小時(shí)率放電的終止電壓多數(shù)為1.8V/單格，以2小時(shí)率放電的終止電壓一般為1.75V/單格。低于這個(gè)電壓，雖然可以放出稍微多一點(diǎn)的電量，但是容易形成再次充電的容量下降，所以除非特殊情況不要放電到低于這個(gè)電壓。

電池的額定容量用C來(lái)表示，不同的放電率得到的電池容量會(huì)不同，例如：10小時(shí)率的放電電流表示的電流值為：I10=C10/10=0.1C10，2小時(shí)放電率的放電電流表示電流值為：I2=C2/2=0.5C2，1小時(shí)放電率的放電電流表示電流值為：I1=C1/1=1C2。

問(wèn)：電池放電電流對(duì)電池容量有什么影響？

答：電池放電電流不同，所能夠放出的容量也不相同，放電電流越大，能夠放出的電量越小。例如，電動(dòng)自行車常用的電流越5A，使用標(biāo)稱10Ah的電池就是2小時(shí)率放電。如果采用10小時(shí)率放電，可以達(dá)到12Ah。這樣，該電池如果按照2小時(shí)率標(biāo)稱，應(yīng)該是10Ah，如果按照10小時(shí)率標(biāo)稱就是12Ah。所以，看電池的容量不僅僅要看電池的容量，還要看電池的放電率。電動(dòng)自行車的電池往往是標(biāo)稱為10Ah(2Hr),同一個(gè)電池也可以標(biāo)12Ah(10Hr)和14Ah(20Hr)。再比如。14Ah（2Hr）的電池也可以標(biāo)為17Ah(10Hr)。還有一些電池的容量標(biāo)為20小時(shí)率，電池容量標(biāo)稱值大了，但是電池容量沒(méi)有明顯的變化。

問(wèn)：電池的使用壽命與放電有關(guān)系嗎？

答：一般的說(shuō)，放電電流越大，電池的壽命越短；放電深度越深，電池的壽命也越短。

鉛酸蓄電池可以應(yīng)付短時(shí)間的大電流放電，這時(shí)候放電深度不深。小電流放電，即便放電深度稍微深一些，電池電池的壽命影響也不大。最怕連續(xù)大電流放電且深度放電。所以，采用標(biāo)稱17Ah的電池提供給電摩使用，而電摩的時(shí)速在35公里的時(shí)候放電電流一般都在10A～17A，也就是在1C左右放電，所以放電電流比較大。這樣的電池不僅僅容量要下降，而且使用壽命都相對(duì)比較短。并且多數(shù)電摩的用戶的續(xù)行能力要求也相對(duì)于電動(dòng)自行車要長(zhǎng)一些，所以電摩的放電深度也相對(duì)要深一些。并且電摩的車速對(duì)要快一些，所以剎車和啟動(dòng)加速要頻繁一些，對(duì)電池的消耗更大。所以電摩的電池的實(shí)際使用壽命一般都在3～6個(gè)月。以下我收集的關(guān)于電動(dòng)車電池方面的資料,