论坛 - 电动自行车采用的四种动力蓄电池介绍 - ISO中文博客社区·学习活动中心

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[quote user="聖易"]目前能够被电动自行车采用的有以下四种动力蓄电池，即阀控铅酸免维护蓄电池、胶体铅酸蓄电池、镍氢蓄电池和锂离子蓄电池。 1、铅酸蓄电池 　 目前市场上能够大量提供的是铅酸蓄电池，铅酸蓄电池已经有130年的历史了，可以说是使用最多的蓄电池。它的性能可靠，生产工艺成熟，价格也较低。目前已商品化的电动自行车的绝大多数是使用的密封式铅酸蓄电池，使用中不需要补充水分，免维护。其主要化学反应是：PbO2+2H2SO4+Pb&larr;充电、放电&rarr; PhSO4+2H2O+PhSO4 　　铅酸蓄电池充电时变成硫酸铅的阴阳两极的海绵状铅把固定在其中的硫酸成分释放到电解液中，分别变成海绵状铅和氧化铅，电解液中的硫酸浓度不断变大；反之放电时阳极中的氧化铅和阴极板上的海绵状铅与电解液中的硫酸发生反应变成硫酸铅，而电解液中的硫酸浓度不断降低。当铅酸蓄电池充电不足时，阴阳两极板的硫酸铅不能完全转化变成海绵状铅和氧化铅，如果长期充电不足，则会造成硫酸铅结晶，使极板硫化，电池品质变劣；反之如果电池过度充电，阳极产生的氧气量大于阴极的吸附能力，使得蓄电池内压增大，导致气体外溢，电解液减少，还可能导致活性物质软化或脱落，电池寿命大大缩短。 　　铅酸蓄电池重量比能量为28-40 Wh/Kg，体积比能量64-72 Wh/I，太重、太大，而能提供的电能较少，使用寿命较短，作为电动自行车的动力电源一般只能够使用一年左右，若是性能差或使用不当的只有二、三个月。此外，铅酸蓄电池还有深度放电能力和低温放电能力较差，不能快速充电（但是近来在铅酸蓄电池的快速充电的研究方面已有些进展）等缺点。铅酸蓄电池的改进型&mdash;&mdash;胶体铅酸蓄电池，用胶体电解液代换硫酸电解液，在安全性、蓄电量、放电性能和使用寿命等方面较普通铅酸蓄电池有改善。但是总而言之，从长远看，铅酸蓄电池在电动车上的利用前景不佳。报废的铅酸蓄电池因废弃会造成二次污染，这也是有些地方政府不肯支持电动自行车大量上路的重要原因之一。 2、胶体铅酸蓄电池 　 胶体蓄电池是对液态电解质的普通铅酸蓄电池的改进。它采用凝胶状电解质，内部无游离的液体存在, 在同等体积下电解质容量大，热容量大，热消散能力强，能避免一般蓄电池易产生的热失控现象；电解质浓度低，对极板腐蚀弱；浓度均匀，不存在酸分层的现象。 　 上述改进使其在多项重要性能优于阀控式铅酸免维护蓄电池，例如：使用性能稳定，可靠性高，使用寿命长，对环境温度的适应能力（高、低温）强，承受长时间放电能力、循环放电能力、深度放电及大电流放电能力强，有过充电及过放电自我保护，电池在100%放电后仍可继续接在负载上，在几周内充电仍可恢复至原容量等等优点。 3、镍氢蓄电池（Ni-MH） 　 镍氢蓄电池是九十年代涌现出的电池家族中新秀，发展迅猛。Ni-MH电池的电极反应为： 正极：Ni(OH)2+OH-= NiOOH+H20 +e- 负极：M+H2O+e=MHab+OH-Ni(OH)2+M=NiOOH+MHab 　　它和镍镉蓄电池同属碱性蓄电池，只是以吸藏氢气的合金材料（mh）取代镍镉蓄电池中的负极材料镉cd、电动势仍为1.32v。它具备镍镉蓄电池的所有优异特性，而且能量密度还高于镍镉蓄电池。主要优点是：比能量高（一次充电可行使的距离长）；比功率高，在大电流工作时也能平稳放电（加速爬坡能力好）；低温放电性能好；循环寿命长；安全可靠，免维护；无记忆效应；对环境不存在任何污染问题，可再生利用，符合持续发展的理念。但是，Ni-MH蓄电池成本太高，价格昂贵。 4、锂离子电池 锂是世界最轻的金属，构成电池时，输出电压近4v。锂离子电池是1990年由日本索尼公司首先推向市场的新型高能蓄电池。其优点是比能量高，是当前比能量最高的蓄电池。已经在便携式信息产品中获得推广应用。1995年，索尼公司又开发成功用于电动车的锂离子蓄电池，共分两种类型：一种是用于纯电动车（EV）容量为100Ah的圆柱形单体电池，称为高能型锂离子蓄电池；另一种是用于混合动力车（HEV），容量为22Ah，8只串联成电池模块，但其输出功率为前者的2.7倍，称为高功率型锂离子电池。高能型电池已于1996年装在日产汽车公司开发的第一辆锂离子电动汽车上（日产Al-traEV），在北京第一届国际电动车展览会上展出。该车一次充电可行驶200km，最高时速120Km/h。 　　锂离子电池被普遍认为具有如下的优点：比能量大；比功率高；自放电小； 无记忆效应；循环特性好；可快速放电，且效率高；工作温度范围宽；无环境污染等，因此有望进入21世纪最好的动力电源行列。预计在2006～2012 年期间，当锂离子电池进一步发展时，MH/Ni蓄电池的市场份额将缩小。锂离子市场份额将会扩大。目前也已经有采用锂离子蓄电池的电动自行车产品出售。 　　由于镍氢蓄电池和锂离子蓄电池是绿色蓄电池，不会因废弃造成二次污染，容易被政府环保部门接受，并且有较好的出口前景，目前虽然价格比较贵，仍有较大降价空间，应该大力提倡。 电动助力车用蓄电池使用常识回答（一）？&nbsp; 新购买的电动车在使用前是否要对蓄电池进行充电？ 答：需要。因为蓄电池从出厂到装车再到消费者您的手中有一个周转过程，在周转期内蓄电池因自放电会导致容量不足，为此必须用随车充电器对蓄电池进行充电，直到充足为止。新购买的蓄电池也同理充足。 您如果长期出差在外，电动车不用时应对蓄电池作那些处理？ 答：必须将蓄电池充足电后再贮存，并且以后每个月必须对电池进行一次补充电，以避免电池因长期亏电贮存导致电池因极板硫酸盐化而使容量下降甚至报废。 夏季使用电动车应注意哪些事项？ 答：1）避免在高温烈日下暴晒； 2）严格禁止在高温环境下充电； 3）避免高温下行驶后立即充电，防止充电时间过长（正常8小时左右）； 4）电池充电时电源箱发烫或不转绿灯，应及时到电池经营店或公司售后服务网点对电池或充电器进行检测维护。 冬季使用电动车会出现哪些情况，应如何尽量避免？ 答：冬季使用电动车您会感到续行里程明显下降（北方更明显）。这是正常现象。因低温环境下一则蓄电池充电接受能力降低，在则电解液粘度增大，电化学反应阻力增加，结果导致蓄电池容量下降。故消费者您在冬季使用时应避免将电动车放在室外过夜或在低温环境下充电。 电动车骑行时应注意哪些事项？ 答：为了延长您的电动车使用寿命，在电动车启动时建议您最好先人力助动，再使用电力骑行；骑行时负载不宜过重（按规定不超过75kg）；骑行过程中如遇陡坡或逆风应脚蹬助力。以上措施均是避免蓄电池因大电流放电而影响使用寿命。 电动车骑行时如电量不足还能继续骑行吗？ 答：不能。电量不足时您应该及时进行充电。蓄电池虽有控制器限压保护，但静止片刻，蓄电池电压回升，又可短暂骑行。如此使用对电池损害最大，会造成电池过放电，严重影响使用寿命。 电动车蓄电池过充电时对电池有什么害处？ 答：如果使用的是劣质充电器或充电器故障或您对电池充电时间过长，会引起蓄电池失水加重，电解液过早干涸，容易造成充鼓变形，使蓄电池的使用寿命提前终止。 电动自行车续航里程短是否都是蓄电池的问题？ 答：不一定。当蓄电池老化、容量下降时，续航里程会变短，但以下不属于蓄电池的问题也会导致续航里程变短： 1）当电机效率下降时，所做的无用功增大，浪费电量，使续行里程变短； 2）劣质充电器每天对蓄电池充电时欠充电，使蓄电池容量不足而造成续航里程逐日下降变短； 3）控制器不良使电动车起动电流过大，起动时间过长而浪费电量，致使电动车续航里程变短； 4）劣质电动车各运动部位磨檫系数过大，或者机械传动阻力过大，也能造成浪费电量，而导致续行里程变短。 蓄电池使用时有哪些安全注意事项？ 答：1）蓄电池不得接近明火或高温热源，不得将蓄电池抛入火中或浸没在水中，严禁在阳关下曝晒。 2）蓄电池不得放置在密闭的容器中。应保持通风良好。 3）如发现蓄电池外壳破裂。渗漏时，须更换蓄电池。 4）电解液为酸性溶液，如沾到皮肤、衣物上，须立即用大量清水冲洗。 5）蓄电池不得短路，不得倒置使用。[/quote]

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