【电动车蓄电池容量和寿命的关系 电动车蓄电池工作原理】电动车蓄电池容量和寿命的关系 电动车蓄电池工作原理
电动车蓄电池工作原理
使用充电机对电动车充电 , 必须知道电动车蓄电池工作原理.
电动车最常用的蓄电池是铅酸免维护蓄电池 , 有采用玻璃纤维隔板吸附技术的AGM型电池 , 还有采用胶体电解液技术的GEL型胶体电池 。
铅蓄电池的工作原理是铅蓄电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中 , 两极间会产生2V的电力 。放电中的化学变化是稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生反应 , 生成新化合物“硫酸铅” 。经由放电硫酸成分从电解液中释出 , 放电愈久 , 硫酸浓度愈稀薄 。所消耗之成份与放电量成比例 , 只要测得电解液中的硫酸浓度 , 亦即测其比重 , 即可得知放电量或残余电量 。充电中的化学变化是放电时在阳极板 , 阴极板上所产生的硫酸铅会在充电时被分解还原成硫酸 , 铅及过氧化铅 , 因此电池内电解液的浓度逐渐增加 , 亦即电解液之比重上升 , 并逐渐回复到放电前的浓度 , 这种变化显示出蓄电池中的活性物质已还原到可以再度供电的状态 , 当两极的硫酸铅被还原成原来的活性物质时 , 即等于充电结束 , 而阴极板就产生氢 , 阳极板则产生氧 , 充电到最后阶段时 , 电流几乎都用在水的电解 , 因而电解液会减少 , 此时应以纯水补充之 。
AGM型电池是电池中灌注了稀硫酸 , 稀硫酸被吸收在超细玻璃纤维隔板和极板中 , 几乎没有流动电液.目前市场上销售的电动车电池多数是AGM型电池 。
GEL型胶体电池是电解质凝胶后没有游离电液 , 漏酸的机率比前一种电池小得多;其灌注量比稀硫酸多 10~15% , 失水又少 , 所以胶体电池不会因失水造成失效;胶体的灌入增加了隔板的强度 , 保护了极板 , 弥补了隔板遇酸收缩的缺陷 , 使装配压力不明显降低是其具有延长电池寿命的原因之一;胶体填充了隔板与极板之间的空隙 , 降低了电池的内阻 , 充电接受能力可因此而改善 。所以胶体电池的过放电 , 陕复能力和低温充放性能都比AGM型电池优越;胶体电池的一致性比同类AGM型电池好得多 。国内已批量生产的胶体有以下四种:气相胶、硅溶胶、混溶胶、有机硅高聚物胶 。
电动车蓄电池容量和寿命的关系
作为电动自行车用的蓄电池 , 其寿命和容量是最重要的两个指标 , 大家都希望能把电池容量做的大且寿命长 , 但这两项指标在一定程度上存在不可调和的矛盾 , 以至于一个指标的提高 , 势必影响到另一个指标 。
我们列举一些提高容量的方法 , 并同时论证其对电池寿命的影响 。
一、在电动车电池壳允许的范围内 , 尽量加大电池体积 。
这是一种行之有效的方法 , 假如其它方面设计合理 , 只是增大了体积 , 增加了板栅面积 , 增加了活性物质重量的话 , 这种方式带来的容量增加 , 对寿命是有利的 , 因为这样可以有效降低放电深度 , 从而达到了提高寿命的目的 。我们曾对相同的电池分别采用5.5Ah放电和7.5Ah放电两种放电制式进行寿命循环实验 , 其中浅放电的电池寿命是深放电的两倍 , 可见浅放电对电池寿命的影响是相当大的 。
二、在外形尺寸相同的情况下 , 可以有两种方法来增大容量:
1、增加极板厚度 , 主要是正板厚度 。用这种方法来增加活性物质的量 , 从而达到增加容量的目的 。
2、减薄极板厚度 , 提高活性物质利用率 , 增加极板片数 , 提高极板面积 , 从而达到提高容量的目的 。
相比之下 , 增加极板厚度不增加操作步骤 , 较易实行 。而减薄极板更有利于容量的增加 , 但由于极板增多 , 正负极间隔增多 , 势必导致隔膜减薄 , 从而增加隔膜枝晶穿透的危险 , 同时增加了铸板、涂板、装配的工作量 。
这两种方法提高容量 , 都必须提高酸的密度 , 以保证有足够的酸参与反应 , 目前这两种方法做成的电池其开路电压都在13.7-14V之间(这已远远超过我们习惯上可以接受的值) , 5A放电都可达140分钟以上 。
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