登陆注册
2991800000034

第34章 形形色色的蓄电池

自从电动自行车在中国问世以来,它以方便、经济、快捷等优点赢得了广大消费者的青睐,据统计,2004年全国销售各类电动自行车、电摩140万辆,有些中小城镇更达到5人1辆的保有量。但是,随之而来的问题又使消费者大失所望,其中最突出的是电池问题。电动自行车用蓄电池往往过了半年左右就明显失效,一次充电行驶距离日益减小。尽管各种声称可以修复蓄电池、甚至可以保证延长蓄电池寿命N倍的充电器和形形色色的修复设备在市场上纷纷出现,但是蓄电池寿命扯电动自行车后腿的局面并没有因此好转。问题出在哪里呢?就让我们带着问题来了解和认识一下蓄电池吧。

蓄电池有许多种类和用途。目前汽车上使用的电池,有很多都是铅蓄电池。铅蓄电池的构造是用含锑5%~8%的铅锑合金铸成格板,在格板上分别填充PbO2和Pb作为正极和负极,二者交替排列而成。在电极之间注入30%的H2SO4溶液。铅蓄电池(左)和太阳能蓄电池(右)由于铅蓄电池的电压稳定,使用方便、安全、可靠,又可以循环使用,因此被广泛用于国防、科研、交通、生产和生活。

铅酸蓄电池的价格最低,也最为广泛。其含污染的成分比较少,可回收性好。缺点是比容小。也就是说,在同样的容量下,电池重量和体积都大。目前的铅酸蓄电池基本上是由浮充类型的电池发展而来的。浮充电池不适应快速充电和大电流放电。但发生过充电以后,不会形成单体电池格板熔化的问题,导致整组电池迅速失效;在过充电和过放电状态,电池也不会发生爆炸,就是说铅酸蓄电池过充不会有什么严重后果。

铅蓄电池的电压正常情况下保持2.0V,电压下降到约1.85V时就需要重新充电。

除了铅蓄电池外,还有多种蓄电池,例如,镍—镉可充电电池广泛用于收录机、电话机等。又如,银—锌蓄电池是一种高能电池,它质量轻、体积小,是人造卫星、宇宙火箭、空间电视转播站等的电源。

电动车用蓄电池是属于阀控式密闭铅酸蓄电池,充放电都在密闭空间进行,除了有少量气体析出外,铅和电解液不会外漏,也就不可能被人体摄入。电池外壳破裂会流出电解液,不及时处理会产生铅中毒,还有现在市面上蓄电池维护行业人员会有可能因操作不当而铅中毒。

1.认识蓄电池

铅酸蓄电池是由壳体、隔板、极板、栅格、电解液(硫酸)和不同的封闭形式构成。当蓄电池充满电荷时,极板呈二氧化铅和绒状铅,电解液的浓度达到最高点。随着放电终了,极板上形成硫酸铅,而电解液的浓度下降到最低。

蓄电池的容量标称值以安时数(Ah)表示,它是放电电流和放电到规定终止电压的时间的乘积。安时数越大,它的电容量也就越大。但是对每一块使用中的蓄电池来说,它的Ah都不是一个固定的值。因为标称值是指定在0.1倍标称值(放电指数0.1C)的电流强度下放电。例如,12Ah的蓄电池按12×0.1=1.2A放电到10小时终止,即1.2A×10h=12Ah。而当放电电流强度小于或者大于此指定电流,到放电终止那一刻的Ah数往往大于或者远远小于标称值。例如,同样一块12Ah的蓄电池用放电指数3C即36A放电,到规定的放电终止电压仅仅6分钟,放出的电量只有36A×0.1h=3.6Ah,也就是说充满电以后的蓄电池在这种状况下只能放出30%的容量。这种状况是由于过大的放电电流使极板迅速硫化,从而使电池内阻猛增、电压急剧下降造成的。

蓄电池的充电也有自身的规律,以下引用某厂家蓄电池的充电曲线来说明。以100%放电(上次储存的电量完全放光)的蓄电池为例,最初的充电电流小于等于0.1CA,例如对于12Ah的蓄电池为1.2A电流。此阶段蓄电池电压上升缓慢,5小时后蓄电池电压上升加快,8小时后,随着电解液的浓度升高,极板的化学还原变慢,蓄电池电压以很快的速度上升。此后充电电流应该急速下降,约到9小时蓄电池电压基本达到最大。但是此时充入的电量还不到80%(对于50%放电的蓄电池此时已经充满),想要充满至少还要继续小电流再充20小时。如果此后的充电电流不是足够小,就会在极板和电解液之间的表面形成高浓度硫酸层,导致蓄电池电压虚高,结果总也充不满。

蓄电池的充电和放电是一个化学反应和还原的过程,这个过程不仅相对缓慢,而且还受环境温度的影响。

环境温度对充电的影响和放电一样,温度越低能够充入的电量越小,故常见的蓄电池在0℃环境中的放电量能达到25℃时的80%左右就很不错了。也就是说在华中地区的冬季,一块12Ah的新蓄电池也只能暂且当做9Ah用了。

环境温度对蓄电池的存放则呈现另外一种性质,在引用的某蓄电池储存电量曲线可以看出,充满电的蓄电池在40℃境中存放5天,其容量就会下降12%,而在0℃环境中下降同样的容量可存放1年。

当然,最为人关心的就是蓄电池的使用寿命。蓄电池的使用寿命一般可简单地定义为:蓄电池衰老到原有容量的75%(现在越来越多的厂家把它定为50%、60%)即为寿命终止,尽管这时蓄电池还可以勉强继续使用。

使用寿命又根据两种不同的工况来表述:一种是循环充放电工况,即蓄电池充满电后使用一个阶段,放完后再充满电,工业电瓶运输车最为典型,电动自行车也近似这种工况;另一种是浮充电工况,即一边使用一边充电,就像汽车电瓶。当然也存在介于这两种工况之间的情形,例如在线式UPS、应急灯等,如果电动自行车跑数千米就充电也都属于此种情形。

一般国产蓄电池寿命在循环工况下(100%放电再充电)为100~150次;浮充工况下为2~3年。绝缘强度绝缘强度,通常电力设备的绝缘强度用击穿电压表示;而绝缘材料的绝缘强度则用平均击穿电场强度,简称击穿场强来表示。击穿场强是指在规定的试验条件下,发生击穿的电压除以施加电压的两电极之间的距离。绝缘强度通常以试验来确定。绝缘强度随绝缘材料的种类不同而有本质上的差别。

同类推荐
  • 海洋探谜

    海洋探谜

    本套全书全面而系统地介绍了中小学生各科知识的难解之谜,集知识性、趣味性、新奇性、疑问性与科普性于一体,深入浅出,生动可读,通俗易懂,目的是使广大中小学生在兴味盎然地领略百科知识难解之谜和科学技术的同时,能够加深思考,启迪智慧,开阔视野,探索创新,并以此激发中小学生的求知欲望和探索精神,激发中小学生学习的兴趣和热爱科学、追求科学的热情,使我们全国的中小学生都能自觉学习、主动探索,真正达到创新素质……
  • 潘多拉星球历险记2:克拉克神火

    潘多拉星球历险记2:克拉克神火

    在前往潘多拉星球的旅途中,地球号出故障了!通信瘫痪,供水中断……孟小南一行人迫降克拉克星球,可是更大的灾难在等着他们:觉醒的克拉克人来袭,还有即将枯萎的大口花需要重种,幸好这个时候,丁乐从天而降……
  • 打败作业怪兽

    打败作业怪兽

    姜小宇是老师眼中品学兼优的好学生,他的作业总是工整漂亮,零错误,还经常被同学们传阅借鉴。好朋友王炎却把老师布置的作业当作“洪水猛兽”,作业完成得不好,每次都会挨老师批评,他觉得姜小宇简直就是偶像一样的存在。可是,他不知道姜小宇的作业之所以完成的这么好是有秘密武器的。没了秘密武器的姜小宇还能继续做优等生吗?他们最终能一起战胜作业怪兽吗?
  • 皇家守卫战

    皇家守卫战

    小栀子、小百合、小芍药三个女孩是非常要好的朋友。有一天,她们被一阵阵龙卷风吹到了另外一个世界,接受了新的使命。在她们踏上新的冒险途中,遇到了好多同伴,大伙儿一起打败了神仙家族和魔王。在这过程中得到了很多人的帮助,收获了纯真的友谊,最后齐心协力恢复了异世界的和平。
  • 格林童话

    格林童话

    《格林童话》,又称《儿童与家庭童话集》,是德国格林兄弟(雅各布·格林和威廉·格林)通过科学的方法收集、整理、加工德国民间的童话、神话、传记,完成出版的一部著名童话集。他们的童话一方面保持了民间文学原有的特色和风格,同时又进行了提炼和润色,赋予它们以简朴、明快、风趣的形式。第一卷于1812年圣诞节前夕在柏林问世,共收录童话200余则,自问世以来,《格林童话》在全球影响十分广泛。
热门推荐
  • 红绳千匝之梨花香

    红绳千匝之梨花香

    洪荒石记:“祖神开天辟地,于天地间诞化神婴,居蓬莱夙阳,是为帝。”
  • 偷心公主很倾城

    偷心公主很倾城

    “你会爱上我吗?”高晴看着卫慕林的眼睛,嫣然一笑,倾国倾城。“不会。”卫慕林面色冰冷,回答斩钉截铁。高晴却并不在乎他的态度:“我会让你爱上我的。”——因为父亲的一个任务,高晴隐瞒身份进入卫慕林做学生会会长的贵族学校,并已最惊人的方式出现在众人的视线中,就是为了让他注意到她。她的任务再简单不过,就是他的心。可是她到底要怎么做,才能征服冷酷又傲娇的他呢?“那么你是真的喜欢我吗?”当卫慕林一脸认真的问她这个问题时,高晴又要怎么面对她自己的内心?
  • 陌上花开草离离

    陌上花开草离离

    邺都城人见人爱文武双全的小公子居然是个女的!小公子还跟她家徒弟跑了!一众怀春少女少男纷纷落泪。洛小爷四处留情,沾花惹草。额,好像惹了个难缠的大麻烦,跑路吧!小徒弟变身大灰狼,撩完想跑?想都别想!
  • 大判仙

    大判仙

    我有一画可封神,我有一笔可囚仙。我有一园蕴万道,我有一剑指苍天。我本平凡,何必逼我修仙?我本善良,何必逼我杀神?既然让我轮回,我便颠覆这肮脏的世界!仙法,谋略,斗智斗勇,看主角如何纵横仙路!
  • 流离的萤火爱情

    流离的萤火爱情

    抬头看到的就是他那双孤傲的眼睛,散发着无数的寒气,让人不寒而栗,那张脸简直无懈可击,与哥哥相比似乎更胜一筹,但是他满脸的高傲和不屑,瞬间拒人于千里之外。那个冰山男依旧惜字如金,没有表情,我开始有些怀疑,老哥是不是认错人啦?呼呼,不理他们啦,走咯“答应我一个要求!”说得这么爽快?是早有预谋吗?可是不应该,总不至于他是策划者吧“要求?行,但是你不可以说…”委屈啊,莫名其妙地要答应冰山男一个要求。“不管如何,你都要信我!”那是你对我的乞求吗?一次次的错过,一次次的误会,他们之间是否经得起时间的考验?可爱善良的韩雪柔能够等到幸福钟声响起吗?面对昔日的男友、今时的未婚夫,她该如何抉择?求收藏,求推荐,求订阅,嘻嘻,我会再接再厉的~~~推荐——http://m.pgsk.com/a/450433/《邪魅总裁:女人,乖乖躺着!》推荐新作温馨治愈系列:听说,爱情回来过。http://m.pgsk.com/a/702512/
  • 考生们最需要的精准记忆书

    考生们最需要的精准记忆书

    在日本排名第一的伊藤考试培训学校,有人从60岁后开始司法考试学习,每天记诵海量法规条文;有人从公司退休后参加学校的短期培训,并且一次通过成功率只有2%的高难度考试。这些奇迹的创造者、“考试之神”伊藤校长首次公开其独创的记忆法,揭示高速记忆的终极秘密。现在,无论你是参加升学、证照还是公职考试,都可以依循“伊藤记忆术”备考,你会发现提高10倍记忆力一点也不难。
  • 与你安息

    与你安息

    英语系大四学生许诺一觉醒来成为了血族菲兹杰拉德家族的大小姐。可还没等她完全适应这个全新的世界,迎面而来的就是一系列早已埋下的阴谋。“我的主人,你真的明白什么是假象吗?”以前许诺不懂,可在越来越多的真相接踵而来后,她不想懂了。
  • The Adv,Of Wisteria Lodge

    The Adv,Of Wisteria Lodge

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 教观纲宗

    教观纲宗

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 天降小宝

    天降小宝

    2位妈妈,2种国籍,2类育儿理念,2个可爱宝宝,这些是作者在这本书里写到的全部。对中西育儿教育深有感触的作者,结合自身教学经历,以及美国、韩国朋友们对各自国家幼儿教育状况的研究和实地调查,总结比较中西育儿方法。书中通过两位年轻妈妈——中国妈妈小宋和美国妈妈艾伦及他们的家庭的育儿故事,展现了中西育儿方法的不同,内容涉及0~5岁宝宝的喂养、性格及品质培养等很多方面。让年轻父母在乐呵中轻松学到最精华的育儿方法。