登陆注册
7862100000034

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
  • 感悟一生的故事真情故事

    感悟一生的故事真情故事

    这套《感悟一生的故事》经过精心筛选,分别从不同角度,用故事记录了人生历程中的绝美演绎。本套丛书共33本,包括成长故事、励志故事、哲理故事、推理故事、感恩故事、心态故事、青春故事、智慧故事等,每册书选编了最有价值的文章。
  • 校园益智寓言

    校园益智寓言

    本书由冰子、李爱眉主编,大部分为孩子们写的寓言,小寓言里有大智慧。
  • 中华神话故事

    中华神话故事

    《中华神话故事》从盘古开天辟地到东周前期这一段历史时期中,选出了三十个神话人物,来展示中华远古神话的一些状况。在编写《中华神话故事》的过程中,作者尽量忠实于神话的原始面貌,不徒逞臆想,不横添枝叶,有一分材料说一分话,只是在文字上做一些渲染。
  • 胆小鬼也疯狂(淘气小子好事坏事一火车)

    胆小鬼也疯狂(淘气小子好事坏事一火车)

    《淘气小子好事坏事一火车》系列,是一套校园幽默小说,包括《疯狂鬼变淑女》、《胆小鬼也疯狂》、《滑头鬼栽了》、《聪明鬼就是牛》四本书。作家在这四部作品里,以积极向上的心态成功地刻画出周大齐、侯洋、李晓果、巴奇这四个小主人公的形象:他们精力旺盛,活泼好动,有爱心,有强烈的求知欲;他们想助人为乐做好事,却常常把事办砸;他们好心却办了错事,闹出一个个笑话……孩子们读着这样的小说,在捧腹大笑的同时,常常能够从文字中读出自己或同伴成长的影子,产生共鸣。
  • 青少年应该知道的火

    青少年应该知道的火

    本书详细讲述了火的发明、利用与危害,以及火与人类文明进程的密切关系。
热门推荐
  • 爱之间的对与错

    爱之间的对与错

    对一个人说我爱你,最后才发现那个人是不可能的。“哥,我爱你”“我们是不可能的,我是你哥”之后因为一场车祸,我们美丽的女主竟然穿越了,还遇上了有病的王爷
  • 尘归八门

    尘归八门

    在这个世界没有造化,没有轮回当生存的关键——生机成为了人们必须争夺,必须赚取的东西,甚至成为了货币的存在世界又是怎样的局面八门大开世界终将因此改变每个人都朝着永生的方向前进但是终究没有人永生永生的答案究竟是什么当一切被黑暗笼罩,黑暗的背后,就是答案。。。
  • 刑泽天下

    刑泽天下

    他乃当年五界地神族第一高手,因神魔妖三族大战,卫保神族太平,他打到金身破碎,元神消散,但身为天命者的他,运气好到爆棚,居然遇上了万年一次的结界之门的开启,故此轮回到仙武界,重生投胎,当他恢复前世记忆时,他发誓要重回五界地,报当年灭金身散元神之仇。
  • 泪情

    泪情

    重叠泪痕缄锦字,人生只有情难死。不要因为无法改变,就不肯说那句让人心动的誓言,不要因为终究会别离,就不敢再求一次倾心的相遇,不要因为最终成为死敌,就不去承认曾经想过生死相依。坚韧的女子,就要视沙若水,逆上而流。谁,执我之手,敛我半世癫狂。谁,吻我之眸,遮我半世流离!
  • exo虐心之恋

    exo虐心之恋

    一个绝色少女闯入她们的世界,冰冷的心为他们敞开。得到的却是他们一次又一次的伤害
  • 柯南之影皇

    柯南之影皇

    宿命的轮盘,转动了谁的哀伤,彼此流浪,愿意陪你共赴红尘苍茫!我是黑夜的王,注定不能和你这阳光共存,但是,请原谅,我忘不了你的脸庞.别走,记住,别走.琴酒碧色的瞳孔微微聚焦,眺望着远方的夕阳.当摆脱了宿命的枷锁,志保,这一次,我们可以好好享受生活的美妙了吧!不过在这之前,我们需要,换换这规则!(不是柯哀,也不是新兰,总之不会让小哀和小兰受委屈!看琴酒大爷,怎么为爱转变对抗宿命的吧!)
  • 回望青春之——心路历程

    回望青春之——心路历程

    一个普普通通的退伍兵,一段平凡却不平淡的经历。此书没有穿越,没有重生,没有宫斗,没有异能,没有妖魔鬼怪、也没有恐怖异灵。有的只是都市中的小人物,普通人。他们的喜怒哀乐,他们的挣扎生存……他们的相濡以沫,他们的甜蜜温馨……此书慢热,敬请留心。
  • 写给时光的情书

    写给时光的情书

    本书收录了作者在国内知名文学期刊发表过的,受市场欢迎的近40篇青春短篇小说。以清新优美的语言,精彩自然的情节,讲述着少年们的无悔深情,少女们的浪漫心事,它们将青春生命的笑与泪,喜与悲,彷徨与坚持,跌倒与前行,在文字营造的美丽画面里生动呈现。文字干净清澈,风格或温暖美好,或忧伤淡雅,将真实共鸣的生活细节和触动人心的诚挚情感,融合在曲折的故事情节当中,积极阳光正面。
  • 王俊凯王子骑白马

    王俊凯王子骑白马

    王俊凯王子骑白马这个题目纯属是随便想的和题目不搭噶!
  • 网游之天墓

    网游之天墓

    三国与武侠的结合,历史人物与武侠名人的碰撞,是历史人物横霸一方,还是武侠名人武力逆天?有吕布对决乔峰,神鬼戟术与降龙掌孰强孰弱?有北冥神功与西方斗气的比拼,北冥神功能否吞噬巅峰斗气?东方道法呼雷唤雨,西方魔法冰火齐出,究竟是道法超凡,还是魔法无敌?末日之后,天墓降临,与九只一起闯荡天墓!敢问上苍,天道不可欺,人亦可欺否?