蓄电池基本知识
蓄电池基本知识
AH - 安时（amper/hour），是容量的单位。
一、铅酸蓄电池基本知识
（一）、基本概念
1、基本定义
电能可由多种形式的能量变化得来，其中把化学能转换成电能的装置叫化学电池，一般简称为电池，电池有原电池和蓄电池之分。
放电后不能用充电的方式使内部活性物质再生的叫原电池，也称一次性电池。放电后可以用充电的方式使内部活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学能转换为电能的电池，叫蓄电池，也称二次电池。
2、常用技术术语
充电：蓄电池从其他直流电源获得电能叫做充电。
放电：蓄电池对外电路输出电能时叫做放电。
浮充放电：蓄电池和其他直流电源并联，对外电路输出电能叫做浮充放电。有不间断供电要求的设备，起备用电源作用的蓄电池都处于该种放电状态。
电动势：外电路断开，即没有电流通过电池时在正负极间量得的电位差，叫电池的电动式。端电压：电路闭合后电池正负极间的电位差叫做电池的电压或端电压
安时容量：电池的容量单位为安时，即：电池容量Q（安时）=I放×t放I放为放电电流（安）
t 放为放电时间（小时）
电量效率（安时效率）：输出电量与输入电量之间的比叫做电池的电量效率，也叫作安时效率。
电量效率（% ）= （Q 放÷Q 充）×100% = （I 放×t 放）÷（I 充×I 充）×100%
Q 放和Q 充分别是放电和充电容量（安时）
自由放电：由于电池的局部作用造成的电池容量的消耗。容量损失搁置之前的容量之比，叫做蓄电池的自由放电率
自由放电率（% ）= （Q1 －Q2 ）÷Q1×100%
Q1 为搁置前放电容量（安时）
Q2 为搁置后放电容量（安时）
使用寿命：蓄电池每充电、放电一次，叫做一次充放电循环，蓄电池在保持输出一
定容量的情况下所能进行的充放电循环次数，叫做蓄电池的使用寿命。
（二）、铅酸蓄电池
1 、定义
铅酸蓄电池是蓄电池的一种，主要特点是采用稀硫酸做电解液，用二氧化铅和绒状铅分别做为电池的正极和负极的一种酸性蓄电池。
2 、分类
按蓄电池极板结构分类：有形成式、涂膏式和管式蓄电池。
按蓄电池盖和结构分类：有开口式、排气式、防酸隔爆式和密封阀控式蓄电池。
按蓄电池维护方式分类：有普通式、少维护式、免维护式蓄电池。
按我国有关标准规定主要蓄电池系列产品有：
起动型蓄电池：主要用于汽车、拖拉机、柴油机船舶等起动和照明。
固定型蓄电池：主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源。
牵引型蓄电池：主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源。
铁路用蓄电池：主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力。
摩托车蓄电池：主要用于各种规格摩托车起动和照明。
煤矿用蓄电池：主要用于电力机车牵引动力电源。
储能用蓄电池：主要用于风力、水力发电电能储存。
3 、基本构造：铅酸蓄电池主要由以下部分构成：
1 、硬橡胶槽
2 、负极板
3 、正极板
4 、隔板
5 、鞍子
6 、汇流排
7 、封口胶8 、电池槽盖9 、连接条10 、极柱11 、排气栓
正负极板
铅酸蓄电池的极板，依构造和活性物质化成方法，可分为四类：涂膏式极板，管式极板，化成式极板，半化成式极板。涂膏式极板由板栅和活性物质构成的。板栅的作用为支撑活性物质和传导电流、使电流均匀分布。板栅的材料一般铅锑合金，免维护电池采用铅钙合金。正极活性物质主要成分为二氧化铅，负极活性物质主要成份为绒状铅。
隔板
电池用隔板是由微孔橡胶、玻璃纤维等材料制成的，它的主要作用是：
防止正负极板短路；使电解液中正负离子顺利通过。阻缓正负极板活性物质的脱落，防止正负极板因震动而损伤。
电解液
电解液是蓄电池的重要组成部份，它的作用是传导电流和参加电化学反应
电解液是由浓硫酸和净化水（去离子水）配制而成的，电解液的纯度和密度对电池容量和寿命有重要影响。
电池壳、盖
电池壳、盖是装正负极板和电解液的容器，一般由塑料和橡胶材料制成。
排气栓
排气栓一般由塑料材料制成，对电池起密封作用，阻止空气进入，防止极板氧化。同时可以将充电时电池内产生的气体排出电池，避免电池产生危险。
使用前：必须将排气栓上的盲孔用铁丝刺穿、以保证气体溢出通畅。
二、电动车蓄电池的使用与保养
（一）、蓄电池的安装
蓄电池一般采用串联方式使用，即一只蓄电池的正极与另一只蓄电池的负极相连，将所有蓄电池连在一起，最后余下正负接线端子与电动车对应接线相连，电动车的电机、控制器、仪表等是蓄电池的用电负载。
电动车一般都有电池盒，从安装位置分有斜杠式，后插式和底盘式安装，其结构形状可谓五花八门。每家电动车厂都各有特色。如图电池盒一般用工程塑料制成，其强度较好，重量较轻，安装方便。电池盒一般由底槽、上盖、蓄电池接触点及充电插座、电车锁等组成。底槽与上盖扣紧，并用自攻螺丝或螺栓紧固。电池盒是按蓄电池型号规格进行设计的，在整车设计时应考虑其良好的散热性能。
（二）、蓄电池的充电
“ 蓄电池不是用坏的而是充坏的” ，这一说法绝非危言耸听，蓄电池充电性能好坏对蓄电池的使用寿命和使用性能起着举足轻重的作用，必须重视。
1 、蓄电池对充电工艺的要求
认识蓄电池对充电工艺的基本要求，是分析各种充电技术的基础。蓄电池对充电的基本要求是：充电电流应小于或等于蓄电池可接收充电电流。否则，过剩的电流会使电解液过快地消耗掉，产生以下危害：
加大蓄电池的失水率，增加维护工作量，对于免维护电池，会造成蓄电池的早期失效；产生酸雾，造成环境污染，危害工人身体健康；使充电效率降低，造成能源的严重浪费。
充电过程，是放电电化学反应的逆反应过程，如果充电电化学反应过程在理想的状态下进行，这个过程应该是互为逆反应，即充入的电量与放出的电量应基本相等。但在严重析气的状态下，有效充电电化学反应过程消耗的电能达不到总电量的40% ，即浪费电能60% 以上。气体的产生聚集在蓄电池多孔电极内部，减少了电解质与多孔电极的接触面积，即充电电化学反应界面大幅度减小，使充电化学反应速度降低，充电十分困难，充电时间延长。
严重的析气会损害蓄电池：①大量气体的产生对极板活性物有冲刷作用，使活性物质容易松软和脱落。②在较高的极化电压下，正极板的板栅会产生严重腐蚀，生成Pb02 ，这种腐蚀物与电化学生存的Pb02 是完全不同的，是一种不可逆的氧化物，导电较差，并使板栅变形，脆裂，失去骨架和导电作用。因此在充电时应尽可能防止过充电。
长期充电不足，未反应的活性物质会产生不可逆的高阳性的大颗粒PbS04 晶粒( 即不可逆硫酸盐化) 使蓄电池容量下降，内阻加大，充电难度加大，造成蓄电池早期损坏。因此，蓄电池要尽量保证充足电，防止不可逆硫酸盐化。
2 、充电频次的选择
蓄电池充电深度对循环寿命影响很大，基本呈指数变化。这是由于正极活性物为Pb02 ，
其结合牢度不高，放电时转化成PbS04 充电时又转化成PbO2 ，而PbSO4 的体积远比PbO2 体积大( 其体积之比约为2 ：1) 。因此，对正极板而言，活性物将会膨胀收缩反复进行，使其粒子之间的连接逐渐脱落，使蓄电池活性物失去放电特性成为“ 阳极泥” ，使蓄电池性能下降，直至寿命终止。放电深度越深，膨胀收缩量越大，对活性物结合力破坏越大，寿命越短；反之则循环寿命越长。
从理论上讲蓄电池使用时应尽量避免深放电，应做到浅放勤充，前提是有特别匹配的充电器与之匹配。但是实际使用中，由于蓄电池充电受充电器性能和蓄电池本身的离散及充电习惯及充电速度影响，充电器的电压均比较高，或多或少都存在过充电。特别是充电多数在夜间进行，时间一般在6-10 小时，平均8 小时左右，若是浅放电，其充电很快就会到达末期，这时充电效率变低，会产生过充电。过充电时间比较长，加上频繁充电，就会使蓄电池寿命因充电受到较大影响。
最理想的充电要求根据实际情况而定，要参考平时运行频率、里程情况、蓄电池厂提供的说明，以及配套的充电器性能等参数制定充电频次。按绝大多数用户的情况，蓄电池以放电深度为50%-70% 时充一次电最佳，这样可使蓄电池寿命达到最佳效果。实际使用时可折算成骑行里程，在需要时充一次电。
3 、温度对充电的影响
蓄电池在高温季节运行，主要存在过充电的问题。蓄电池温度增高时，各活性物质的活度增加，正极析氧电位一下降，负极析氧电位也下降( 负值下降) ，因此，充电时充电反应速度快，充电电流大，充电时需要的充电电压较低。为防止过高的充电电压，应尽量降低蓄电池温度，保证良好散热，防止在烈日暴晒后即充电，并应远离热源。
蓄电池在低温情况下，各活性物质活度降低，其电极上的Pb 溶解变得困难，充电时消耗Pb 后很难得到补充，所充电电流大幅度下降，正极板在-20℃时充电接受电流仅为常温的70% ，而负极充电受膨胀剂的影响，低温充电接受能力更低-20℃的充电接受电流仅为常温下的40% 。因此，低温条件下充电主要存在充电接受能力差、充电不足的问题，要求提高充电电压和延长充电时间。改善低温性能主要应从负极着手。低温使用时应采取保温防冻措施，特别是充电时应放在温暖的环境中，有利于保证充足电，防止不可逆硫酸的产生，延长蓄电池的使用寿命。
蓄电池的存储和使用期间，可定期进行活化充电，即所谓的均衡充电，这对防止蓄电池不可逆硫酸盐化非常有利，对蓄电池使用寿命很有好处，值得提倡。
三、蓄电池的使用注意事项
1 、防止过放电
蓄电池放电到终止电压后，继续放电称为过放电。过放电会严重损害蓄电池，对蓄电池的电气性能及循环寿命极为不利。
蓄电池放电到终止电压时内阻较大，电解液浓度非常稀薄，特别是极板孔内及表面几乎处于中性，过放电时内阻有发热倾向，体积膨胀，放电电流较大时，明显发热( 甚至出现发热变形) ，这时硫酸铅浓度特别大，存在枝晶体短路的可能性增大，况且此时硫酸铅会结晶成较大颗粒，即形成不可逆硫酸盐化，将进一步增大内阻，充电恢复能力很差，甚至无法修复。
蓄电池使用时应防止过放电，采取“ 欠压保护” 是很有效的措施。另外，由于电动车“ 欠压保护” 是由控制器控制的，但控制器以外的其他一些设备如电压表、指示灯等耗电电器
是由蓄电池直接供电的，其电源的供给一般不受控制器控制，电动车锁( 开关) 一旦合上就开始用电。虽然电流小，但若长时间放电(1-2 周) 就会出现过放电。因此，不得长时间开锁，不用时应立即关掉。
2 、防止过充电
前面已经对过充电进行了阐述，过充电会加大蓄电池的水损失，会加速板栅腐蚀，活性物质软化，会增加蓄电池变形的几率。应尽量避免过充电的发生；选择充电器参数要与蓄电池良好匹配，要充分了解蓄电池在高温季节的运行状况，以及整个使用寿命期间的变化情况。使用时不要将蓄电池置于过热环境中，特别是充电时应远离热源。蓄电池受热后要采取降温措施，待蓄电池温度恢复正常时方可进行充电。蓄电池的安装位置应尽可能保证良好散热，发现过热时应停止充电，应对充电器和蓄电池进行检查。蓄电池放电深度较浅时或环境温度偏高时应缩短充电时间。
3 、防止短路
蓄电池在短路状态时，其短路电流可达数百安培。短路接触越牢，短路电流越大，因此所有连接部分都会产生大量热量，在薄弱环节发热量更大，会将连接处熔断，产生短路现象。蓄电池局部可能产生可爆气体( 或充电时集存的可爆气体) ，在连接处熔断时产生火花，会引起蓄电池爆炸；若蓄电池短路时间较短或电流不是特别大时，可能不会引起连接处熔断现象，但短路仍会有过热现象，会损坏连接条周围的粘结剂，使其留下漏液等隐患。因此，蓄电池绝对不能有短路产生，在安装或使用时应特别小心，所用工具应采取绝缘措施，连线时应先将电池以外的电器连好，经检查无短路，最后连上蓄电池，布线规范应良好绝缘，防止重叠受压产生破裂。
4 、防止连接松动和不牢
若接触不牢，程度较轻，会发生导电不良，使其线路接触部位发热，线路损耗较大，输出电压偏低，影响电机功率，使行驶里程减少或不能正常骑行；若在接线端子部件接触不牢( 绝大多数故障是在接线端与连线接头部位) ，端子会大量发热，影响端子与密封胶的结合，时间一长就会发生漏液“ 爬酸” 现象。若在行驶过程或充电过程中出现接触不牢，可能产生断路，断路时会产生强烈的火花，可能点爆蓄电池内部的可爆气体（特别是刚充好电的蓄电池，因电池内可爆气体较多，且蓄电池电量足，断路时火花较强烈，爆炸的可能性相当大。）电动车在运行时要承受较为强烈的振动，因此，应对所有连接的可靠性进行考核，接插件应带“ 自锁” 功能，防止振动和拉动时脱落，对与蓄电池接线片的连线应采取接插件，并用焊锡将其焊牢，接插件与连线应用压接方式（也可压接后再用焊锡焊一遍增加可靠性）。
5 、防止在阳光下暴晒
阳光下暴晒会使蓄电池温度增高，蓄电池各活性物质的活度增加，影响蓄电池使用寿命。
四、铅酸蓄电池短路现象及原因
铅蓄电池的短路系指铅蓄电池内部正负极群相连。铅蓄电池短路现象主要表现在以下几个方面：
(1) 开路电压低，闭路电压( 放电) 很快达到终止电压。
(2) 大电流放电时，端电压迅速下降到零。
(3) 开路时，电解液密度很低，在低温环境中电解液会出现结冰现象。
(4) 充电时，电压上升很慢，始终保持低值( 有时降为零) 。
(5) 充电时，电解液温度上升很高很快。
(6) 充电时，电解液密度上升很慢或几乎无变化。
(7) 充电时不冒气泡或冒气出现很晚。
造成铅蓄电池内部短路的原因主要有以下几个方面：
(1) 隔板质量不好或缺损，使极板活性物质穿过，致使正、负极板虚接触或直接接触。
(2) 隔板窜位致使正负极板相连。
(3) 极板上活性物质膨胀脱落，因脱落的活性物质沉积过多，致使正、负极板下部边缘或侧面边缘与沉积物相互接触而造成正负极板相连。
(4) 导电物体落入电池内造成正、负极板相连。
(5) 焊接极群时形成的“ 铅流” 未除尽，或装配时有“ 铅豆” 在正负极板间存在，在充放电过程中损坏隔板造成正负极板相连。
五、蓄电池故障的检修
电动车用蓄电池制造水平参差不齐，蓄电池质量、性能区别也相当大。与蓄电池配合的设备质量好坏也不同程度地影响蓄电池的性能。使用条件的千差万别，也造成电动车性能的差异，在用户看来都可能理解成为蓄电池的质量问题。在电动车主要部件中，蓄电池的故障率较高，以下列举了一些典型的故障现象，介绍其检查处理方法。
(一)、电池漏液
1 、故障现象
常见的漏液现象：一是上盖与底槽之间密封不好或因碰撞，封口胶开裂造成漏液；二是帽阀渗酸漏液；三是接线端处渗酸漏液；四是其他部位出现渗酸漏液。
2 、故障的检查和处理
先做外观检查，找出渗酸漏液部位。取开盖片看帽阀周围有无渗酸漏液痕迹，再打开帽阀观察电池内部有无流动的电解液。完成了上述工作之后，若仍未发现异常，应做气密性测试（放入水中充气加压，观察电池有无气泡产生并冒出，有气泡则说明有渗酸漏液）。最后在充电过程中，观察有无流动的电解液产生，如果有则说明是生产的原因。在充电过程中如有流动的电解液应将其抽尽。
(二)、电池充不进电
1 、故障现象
首先检查充电回路的连接是否可靠，检查连线与插头接触是否完好，认真检查插座和插头是否有“ 打火” 烧弧现象，有无线路损伤断线等。
检查充电器有无损坏，充电参数是否符合要求：即初期充电电流达到 1.6 -2.5A / 只；最高充电电压达到14.8-14.9V/ 只，充电浮充电转换电流达0.3 -0.4A / 只，浮充电压达到14.0-14.4V/ 只。
查看电池内部是否有干涸现象，即电池是否缺液严重。
还应检查极板是否存在不可逆硫酸盐化。极板的不可逆硫酸盐化，可通过充放电测量其端电压的变化来判定。在充电时，电池的电压上升特别快，某些单格电压特别高，超出正常值很多；放电时电压下降特别快，电池不存电或存电很少。出现上述情况，可判断电池出现不可逆硫酸盐化。
2 、故障的检查和处理
先将充电回路连接牢固，充电器不正常的应更换。干涸的电池应补加纯水或1.050 的硫酸，进行维护充电、放电恢复电池容量。如果发现有不可逆硫酸盐化，应进行均衡充电恢复容量。干涸的电池加液后的维护充电，应控制最大电流 1.8A ，充电10-15 小时，三只电池的电压均在13.4V/ 只以上为好。如果电池之间电压差别超过0.3V ，说明电池已经出现不同步的不可逆硫酸盐化。对于发生不可逆硫酸盐化的电池，需要更换整组电池或激活电池。
(三)、电池变形
1 、故障现象
蓄电池变形不是突发的，往往是有一个过程的。蓄电池在充电到容量的80% 左右进入高电压充电区，这时，在正极板上先析出氧气，氧气通过隔板中的孔，到达负极，在负极板上进行氧复活反应：
2Pb+O2=2PbO+ 热量
PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+ 热量
反应时产生热量，当充电容量达到90% 时，氧气发生速度增大，负极开始产生氢气。大量气体的增加使蓄电池内压超过开阀压，安全阀打开，气体逸出，最终表现为失水。
2H2O=2H2↑+O2↑
随着蓄电池循环次数的增加，水分逐渐减少，结果蓄电池出现如下情况：
（1 ）氧气“ 通道” 变得畅通，正极产生的氧气很容易通过“ 通道” 到达负极。
（2 ）热容减小，在蓄电池中热容最大的是水，水损失后，蓄电池热容大大减小，产生的热量使蓄电池温度升高很快。
3 ）由于失水后蓄电池中超细玻璃纤维隔板发生收缩现象，使之与正负极板的附着力变差，内阻增大，充放电过程中发热量加大。经过上述过程，蓄电池内部产生的热量只能经过电池槽散热，如散热量小于发热量，即出现温度上升现象。温度上升，使蓄电池析气过电位降低，析气量增大，正极大量的氧气通过“ 通道” ，在负极表面反应，发出大量的热量，使温度快速上升，形成恶性循环，即所谓的“ 热失控” ，最终温度达到80OC 以上，即发生变形。
2 、故障的检查和处理
一组电池（3 只）同时变形时，先做电压检查。如果电压基本正常，还应测量单格电压判断是否短路，无短路则说明变形是过充电产生“ 热失控” 所致。应着重检查充电器的充电参数。电压偏高（高于44.7V 以上）无过充电保护或涓流转换点电流偏低者（不同合金板栅的蓄电池要求转换电流不相同，一般说用铅钙锡铝合金制作的板栅的蓄电池转换电流较小，为0.025 -0.03C 2A ；而铅锑合金制作的板栅的蓄电池转换电流较大为0.03 -0.04C 2A ，要求更换充电器。
一组电池（3 只）中只有1 只或 2 只变形，有以下故障的可能性：（1 ）是电池荷电不一致，充电时造成某些电池过充电引起变形。荷电不一致的原因，可能有短路单格存在，也可能用户将电池试验放电或自放电等；（ 2 ）是某些电池出现极板不可逆硫酸盐化，内阻增大，充电发热变形；（ 3 ）是某些电池连线时反极造成充电发热变形。对未变形的电池检查放电容量以及自放电特性，若无异常则不属电池问题。
解决蓄电池变形的措施有：
▲保证不漏液的前提下尽可能多加液，以延长或避免“ 热失控” 的产生；
▲避免产生内部短路或微短路，及带有微短路倾向；
▲使用过程中应防止过放电的发生，做到足电存放；
▲严格检查充电器，不得有严重过充现象。
▲在高温下充电，必须保证蓄电池散热良好。应采取降温措施或减短充电时间的方法，否则应停止充电。
(四)、新电池电压降得快
1 、故障现象
新电池装车、起动时电压降得快。
2 、故障的检查和处理
检查仪表显示电压与电池容量是否相符。
仪表显示的电压与电池容量关系不符合上表时，应要求厂家调整。
检查蓄电池连接线是否可靠，有无短路和连接不可靠等。有则排除之。
检查电动车起动和运行电流是否过大，若是过大（起动电流在15A 以上，运行时的电流6A 以上）应调整控制器限流值或对电机进行检查修理。
检查蓄电池容量是否偏低，若是偏低，应对电池进行充放电。
(五)、电池极板不可逆硫酸盐化
1 、故障现象
极板硫酸盐化是蓄电池常见的故障，许多蓄电池失效也是因这一故障而发生的。极板硫酸盐化主要表现为：充电时电压很快上升，过早析出气体，温度上升快；放电时电压下降快，容量小。
2 、故障的检查和处理
产生极板不可逆硫酸盐化原因归结如下：
（1 ）存放时间过长，自放电率高，未对其进行维护充电。
（2 ）放电后未对其进行及时充电。
（3 ）长时间处于欠充电状态。
（4 ）过放电。
（5 ）干涸或加入的电解液浓度过高。
蓄电池产生不可逆硫酸盐化时，应根据其程度的轻重进行修复。
硫化较轻者，对其进行一般的活化充电（即均衡充电），就可以恢复正常。具体方法如下：恒压限流充电：第一阶段0.18C 2A 充电到 2.7V/ 单格充电12-24 小时。
恒流电第一阶段：0.18C 2A 充电到2.4V/ 单格，第二阶段：0.05C 2A 充电5-12 小时。硫化较重者，需要对其进行激活，才能恢复正常。
(六)、电池组出现“ 不均衡”
1 、故障现象
串联蓄电池组的均衡性是一个世界性的难题，使用过程中总会有“ 落后” 蓄电池存在。其原因是多种多样的，有生产原因，也有原材料的原因和使用的原因等。
2 、故障的检查和处理
首先将电池进行一般性的维护充电，然后用 2 小时率电流放电。放电过程中不断地测量电池的电压，将放电容量不足的“ 落后” 电池选出来给予处理。先补加1.050 的稀硫酸至刚好看到有流动电解液出现，再继续充电12-15 小时。充电时注意电池的温度不要超过50 ℃。充电结束后，静置0.5-4 小时，重作2 小时率放电。放电过程中，测量单格电压
的数值，若放电时间达不到标准或者单格电压到了1.6V ，放电时间与正常单格电池相差较大者（出厂三个月相差 5 分钟以上，6 个月相差8 分钟以上，9 个月相差10 分钟以上，13 个月相差15 分钟以上），则还需重复上述充放电程序操作，直到符合要求为止。若是重复充放循环后，电池容量无明显上升或仍为0V 左右低压，这种电池一般有短路存在，或活性物质严重脱落软化，严重不可逆硫酸盐化等，严重硫化可以对其进行激活，其它损坏应作报废处理。对符合要求可以继续使用的电池，应在恒压15V/ 只的充电条件下，抽尽流动的电解液，擦干净电池表面，安上帽阀，用PVC （或氯仿）粘合剂将面板粘合好。
蓄电池基础知识
蓄电池基础知识 蓄电池是UPS电源中最关键、最昂贵、最易损坏的部件之一，它对UPS的品质有着重要的影响。正确的使用和维护好蓄电池，是延长蓄电池的寿命，提高放电效率的关键。下面再介绍一些铅蓄电池的小知识。 1. 铅酸蓄电池的结构及电动势的产生： 铅酸蓄电池的构造： 正极板（正极板上的活性物质为二氧化铅PbO2)、 负极板（负极板上的活性物质为海绵状纯铅Pb)、 电解液（电解液由水和硫酸[H2SO4]按一定的比例配制而成）、 电池槽等。 将制作好的正、负极板浸入装有电解液的电池槽中后，负板表面的铅离解产生二价的正铅离子和电子（Pb →Pb2+ + 2e），其中正二价的铅离子进入电解液中，电子留在负极板上，这样负极板和电解液之间形成电位差。 同样正极板上的二氧化铅在电解液中离解成正四价的铅离子和负氢氧根离子（PbO 2 + H2O →Pb4+ + OH- ），其中负的氢氧根离子进入电解液，正4价铅离子留在正极板上，这样在正极板和电解液之间形成电位差。 由于正、负极板与电解液都有电压差，所以正、负极板之间也存在电位差。正、负这间电压的高低与电解液的浓度有关，铅酸蓄电池的每单元电压值可用公式表示：E = 0. 85 + d(15℃) 式中0.85----表示铅酸蓄电池的电动势常数, d(15℃)---表示15℃时极板活性质物质微孔中电解液的比重。 UPS电源中常使用的铅酸蓄电池标称电压为12V，它由6个单元组成。 2. 铅酸蓄电池的放电及常用的充电方法： 2.1 蓄电池的放电：蓄电池向外电路供电叫蓄电池放电，放电时，负极板上的电子通过负载流向正极，随着放电的进行，负极板的铅和硫酸反应生成硫酸铅，正极上的氧化铅和硫酸反应生成硫酸铅，随着放电的进行，蓄电池的端电压逐惭下降，当端电压下降至临界电压时，就应终止放电，否则蓄电池的寿命将大缩短甚至损坏。临界电压是蓄电池制造商为保护蓄电池免受不正常的放电而影响蓄电池的寿命， 2.2 恒流充电：这种充电方法在整个充电过程中，流过蓄电池的电流不变，充电器输出的充电电压随蓄电池的端电压上升而上升。这种充电方法有以下特点：充电时间短，但耗能大，充电后期易产生过压充电而缩短电池使用寿命。目前在UPS电源中，不采用这种方法。 2.3 恒压充电充：使用这种方法充电时，整个过程中充电电压保持不变。常用的恒压充电方式中有高压恒压充电和低压恒压充电之分。
电池的基本知识
<<電池的基本知識>> 一、什么是电池 1、电池的概念； 不必要伴随有机械运动，将各种能量转化为直流电能的发电装置。 2、物理电池： 通过物理变化将光能、热能等直接转变为电能的装置 3、化学电池： 将化学能直接转换为电能的发电装置 ①、组成化学电池的必要条件： a、必须把化学反应中的氧化过程（失去电子的过程）和还原（得到电 子）分隔在两个区域内进行。 b、正负极之间有离子性导电物质。 c、物质在进行氧化还原时，电子必须通过外线路。 ②、化学电池的电流是怎样产生的？ 化学电池主要由正极、负极和电解液三部分组成，以锂电池为例：阳极由石墨晶体、阴极由二氧化钴锂材料制成，在外电路接通时电子向正极 移动，这种移动便形成子电流，电池的电压大小由组成电池的正负极材 料决定，电池的正负极材料（活性物质）之间具有电势差，当电池使用 时，两极的电势就象具有水位差的水被接通一要，由高向低流，这样的 定向移动便形成了电流。 4、电池的种类（化学电池） 化学电池的种类有很多，但按它们的使用性能可以分为一次性电池与二次可重复使用电池（也叫蓄电池）两大类。 ①、二次电池：镍镉电池（Ni-Cd）、镍氢电池（Ni-MH）、铅酸电池、锂电池 （Li）.其中锂电池又包括：金属锂电池、液态锂离子电池、聚合物锂离子电池； ②、一次电池：糊式电池（如农村中常用的手电筒电池）、普通碳性锌-锰电 池、碱性电池（如电视上遥控器上用的5号7号电池）； 5、手机电池的结构： 手机电池一般由电芯、FUSE（或PTC）、保护板（或电路板）、五金片、外壳以及一些辅料组成。
从上表我们可以得出结论： ①、锂离子电芯具有工作电压高、体积小、重量轻、比能量高及优良的高低温 性能，它的缺点就是需保护电路，防止电芯过充过放，现已大量用于工作电压为3.6V的手机电池中; ②、镍氢电池优点：它无污染以及比能量高于镍镉电而取代镍镉电用于许多手 机电池中; ③、镍镉电池的优点就是具有优良过充、过放及大电流充/放电特征，但由于比 能量低及有污染而被淘汰（不用于手机）。 7、名词术语： ①、开路电压：开路电压是两极之间所联接的外线路处于断路时，两极之间的 电位差； ②、电芯内阻：又称全内阻，是指电流通过电池内部时所受到的阻力； ③、终止电压：电压下降到不宜再继续放电的最低工作电压称为终止电压； ④、电池容量：电池的容量是指一定放电制度下（I放、T放、V终一定）从电 池获得电量的值，单位常用安培小时（Ah）表示； ⑤、充电电压：蓄电池放电后，用一个大于开路电压的直流电源对它进行充电 时所选择的电压就是充电电压； 8、电池的连接 根据手机电池的电压与容量的需求，可以把电芯做串、并、混联三种。 a、串联电压升高、容量不变 b、并联电压基本不变、容量升高 c、混联电压、容量均升高 9、电芯在操作过程中的注意事项： a、电芯正负极不可通过金触物导通或将正负极导通，否则将可能出现短路 起火、爆炸等异常； b、锂电芯正负极的识别： 钢壳：外壳通常为负极，极冒为正极； 铝壳：外壳通常为正极，极冒为负极； 聚合物锂离子电池：铝带（即要点焊一片镍带的一端）为正极，镍带为 负极（可直接焊接） 10、手机电池的通用性能指标： a、电池容量（mAh）：就是电池内部储存化学能的多少，单位为毫安 时，也就是放电电流乘以放电时间，电池容量越高，使用时间越长， 当然休积越大。 b、电池内阻（mΩ）：内阻即电池内部各部分电阻之和，内阻大小影响 电阻的输出特性，内阻值越小越好，一般在100—200之间。 c、最大充电电流（mA）：锂离子电池的最大充放电电流一般为2— A，最大充放电电流反映电池的快速充放电能力。 3C 5 d、高低温性能：指电池在高温55度及低温-20度的环境条件下工作性 能，锂离子电池具有优良的高、低温性能，特别是高温放电性能，镍 氢电池稍差。 e、使用寿命：就是电池循环使用的时间，新国标规定电池的循环充放电 次数≥300次；旧标准规定为≥500次；使用寿命的长短取决于电芯
蓄电池的基本知识大全
铅酸蓄电池基本常识 1、什么是放电效率？ 放电效率是指在一定的放电条件下放电至终点电压所放出的实际电量与额定容量之比，主要受放电倍率，环境温度，内阻等到因素影响，一般情况下，放电倍率越高，则放电效率越低。温度越低，放电效率越低。 2、何为电池的倍率放电？ 指放电时，放电电流（A）与额定容量（A?h）的倍率关系表示。 3、何为电池的小时率放电？ 按一定输出电流放完额定容量所需的小时数数，称为放电时率。 4、何为电池的能量密度？ 指电池的单位体积所含的电能。 5、铅酸电池使用什么标准？ 电池标准分国家标准、行业标准、企业标准三个级别。目前车用电池执行的是编号为JB/T 10262——2001的行业标准。 6、电动车铅酸电池是如何命名的？ 车用铅酸电池名称叫做6-DZM-X，其中的X为后缀，X可以是8、10、12，代表电池的容量。6DZM代表6组单格电池组合成一块12V电压的电动车专用阀控密封免维护电池，如果是胶体电池，其标示方法为6-DJM-X。 7、铅酸蓄电池容量标示方法是什么？ 应当以C2为准，即以0.5C2电流放电，当电压达到该电池的放电终止电压时的放电时间和电流的乘积应等于或接近额定容量值。比如：一块12V、12Ah 的电池，以5A电流放电，放电终止电压达到10.5V时，时间不能少于140min；
同样，一块12V、10Ah的电池，以5A电流放电到电压达到终止电压10.5V时，时间不能少于120min。其误差为0.1Ah 实际上行业标准规定：10Ah的电池，以5A电流放电到终止电压时间不得小于120min。企业产品实际达到的为130~137min。 8、什么是电池的过充电能力？ 行业标准规定，铅酸蓄电池以1.2A电流连续充电48h，实际容量不得低于额定容量的95%。 9、什么是电池的过放电能力？ 行业标准规定，铅酸蓄电池开始放电电流为12A±1.2A、以定阻抗方式连续放电2.0h，实际容量不得低于75% 10、什么是电池的低温保存特性？ 行业标准规定，铅酸蓄电池在-10℃±0.1℃的环境条件下存放10h，实际容量不能低于70%。 11、如何评价铅酸蓄电池的寿命？ 以容量75%的深度放电，寿命不应低于350次。 12、铅酸电池有那些优缺点？ （1）优点——价格低廉：铅酸电池的价格为其余类型电池价格的1/4~1/6。一次投资比较低，大多数用户能够承受。 （2）缺点——重量大、体积大、能量质量比低，娇气，对充放电要求严格。 13、为什么电池要储存一段时间后才能包装出货？ 电池的储存性能是衡量电池综合性能稳定程度的一个重要参数。电池经过一定时间储存后，允许电池的容量及内阻有一定程度的变化。经过了一段时间的
蓄电池基本知识培训试题
蓄电池基本知识培训试题 一、填空： 1、蓄电池按极板结构可分为：涂膏式、管式、形成式。 2、极板是铅酸蓄电池的主体部件，是由板栅与活性物质构成。 3、微孔橡胶隔板是一种用生胶硅酸以及其他添加剂制成的，具有10ūm以下微孔的平板式隔板。 4、蓄电池的主要部件，正负极板、极板、电池槽、电池液和一些零部件。 5、蓄电池封口的作用是防止电液溢流。 二、判断题 1、移动型蓄电池是为了便于携带，在移动情况下使用的电源 设备，因此，它具有体积大，重量轻，瞬时放电电流大和耐震、耐冻性较好等基本要求。（×） 2、蓄电池极板一般为单数，至少在三片以上，负极板总比正 极板多一块。（√） 3、蓄电池槽是用来储盛电解液与支撑极板，所以它必须具 有防止酸液漏泄，耐腐蚀、坚固和耐高温等条件。（√） 4、极板所能付出的能量与他的表面积成反比。（×） 5、蓄电池供给外电路电流时所做放电。（√） 三、问答题 1、什么叫蓄电池的容量、流程，理论容量、额定容量、实际 容量三者的区别？
答：蓄电池的容量是指在一定的放电条件下可以从电池中获得的电量，用A·H容量，W·H容量表示，A·H容量是电池输出的电量，W·H容量表示其作功能力的能量。 理论容量：根据活性物质的重量，按照法拉第定律求得的。 实际容量：是指在一定放电条件下（放电率、终止电压、温度）电池实际放出的电量，它总是低于理论容量。 额定容量：是指在设计电池和生产电池时规定或保证电池在放电条件下应该放出的最低限度容量。 2、说说特殊工作栓的工作原理。 答：特殊工作栓主要是由金刚沙压制而成，金刚沙有称刚玉，即氧化铝为多孔性物质一般孔率在30-40%，成型后用四氧乙烯处理，形成一层膜四氧乙烯有较强的憎水性，电池中出的酸雾遇到这层膜变为液珠，又流回电池起到防酸作用。 3、根据有关标准，产品型号的含义可分为三段，解释下列几 种电池型号的含义是什么？ （1）6-DZM-10 6个单体串联、电动、助动用、密封、10AH （2）D330KT “D”电机“K”矿用“T”特殊，容量330AH （3）N-462 “N”内燃机用，容量462AH （4）GFM-300 单格电池，“G”“F”阀控“M”密封，容量300AH 4、什么叫穿壁焊？ 穿壁焊：又称对焊，它是用对焊机将相邻单体极群的偏极柱。在
蓄电池基础知识介绍
蓄电池及铅酸蓄电池 蓄电池 理论上任何两种具差异性的导电体与电解质均可以组成简单的电池 铅酸蓄电池 以二氧化铅为活性材料组成的正极与以海绵状铅为活性组成的负极插入稀硫酸电解液中，形成的标称电压为2V的蓄电池 铅酸蓄电池作用 发动机起动时，向发动机、点火系统、电子燃油喷射和其他电子设备供电 当发动机没有运转或处于低速或怠速时，蓄电池可向整车用电设备供电 当电气设备用电量进过整车充电系统的输出时，蓄电池可以在有限的时间内供电 蓄电池可以稳定整车电气系统的电压 铅酸蓄电池工作原理 汽车起动及电器一般要求12V的工作电压 汽车用蓄电池由6单格串联形成称电压为12V的电池 24V电压可以串联2只12V蓄电池获得
铅酸蓄电池工作化学原理 放电 当蓄电池向汽车用电器供电时，它处于放电过程 化学能转化为电能 充电 当汽车发电机向蓄电池供电时，蓄电池处于充电过程电能转化为化学能 铅酸蓄电池基本结构 1端柱套6顶盖 2汇流排 7防爆片 3电池极板（正/负极） 8中间盖 4外壳 9极群组 5密度计/电眼（选装） 汽车用铅酸蓄电池的主要技术衡量指标 低温起动性能
寿命 汽车用铅顶到蓄电池的主要技术衡量指标容量
C5=0.8*C20近似对应关系 RC=0.83*C201.17其它指标 汽车用铅酸蓄电池的技术演变 传统加水蓄电池 结构特点 铸造铅锑合金板栅，有加水口 优劣势 自放电快，易失水 有酸液喷可能 更多熔化的铅与空气接触制造了超过 必要水平的铅排放
一般免维护蓄电池 结构特点 铸造或铸造铅钙合金板栅，无加水口 优劣势 拉网或铸造设计无论金属拉得多么均匀，最终产品总是存在，而导致板栅的不一致，从而影响了产品性能的稳定性 PowerFrame 结构特点 高速冲压锻造 优劣势 保留了铅自身的结构完整性——通过滚筒四次压制——增强了板栅优良的面朝久性 全程电脑化的工艺降低了可变性，提高了产品的一惯性 板栅少使用20%的能源，使流程更环保 汽车用铅酸蓄电池产品命名规则 铅酸蓄电池产品命名标准 由于产地的不同，铅酸蓄电池的产品命名遵循着不同的标准。通常而言包含如下的一些工业标准。 ICE:Intemational Electrotechnical Commission 国际电工委员会 BCI：Battery Council Intemational 国际蓄电池协会
蓄电池基础知识一
【文档主题】蓄电池基础知识一 【文档作者】朱甲龙 【修改时间】2002年3月2日 【文档内容】 一、产品概述 1859年Plante发明铅酸蓄电池至今已有130多年的历史，以往的铅酸电池均为开口式或防酸隔爆式，充放电时析出的酸雾污染及腐蚀严重，又需经常维护即补加酸和水。1957年西德阳光公司首次将凝胶电解质技术用于铅酸蓄电池，制成密封铅酸电池并投入市场，标志着实用密封铅酸蓄电池的诞生。1971年美国Gates公司首次将超细玻璃纤维用于密封铅酸电池中，生产出吸液式卷绕极板圆筒形电池，第一次把氧气复合原理在商品电池中实施，实现了铅酸蓄电池技术上的重大突破，这种吸液式密封铅酸蓄电池在美、日、欧等地得到了飞速的发展。 与普通铅酸电池相比，VRLA电池的发展如此迅速，是因为它具有以下特点： 1.在电池整个使用寿命期间，无需添加水，调整酸比重等维护工作,具有“免维护”功能（相对 于传统铅酸蓄电池的维护而言）； 2.不漏液、无酸雾、不腐蚀设备； 3.自放电小，25℃下自放电率小于2％（每月）； 4.电池寿命长，25℃下浮充状态使用可达20年； 5.结构紧凑，密封良好，抗震动，比容量高； 6.电池的高低温性能较好，可在－40℃～＋50℃范围内使用； 7.不存在镉镍电池的“记忆效应”（指浅循环工作时容量损失）。 正由于VRLA电池有以上诸多优点，因而被广泛应用于通信系统，电力系统的备用电源；UPS 设备；铁路机车的起动电源；应急照明设备，矿灯，信号灯；电动工具；消防报警系统；电子、医疗仪器设备等领域。 二、VRLA电池密封关键技术 2.1密封原理 铅酸蓄电池充电后期，电极上发生的电化学反应： 正极：PbSO4 ＋ 2H2 O － 2e PbO 2＋ HSO4- + 3H+ (1) H2 O － 2e 2H+ ＋1/2 O2 (2) 负极：PbSO4 ＋ H+＋ 2e Pb ＋ HSO4- (3) 2H+ ＋2e H2 (4)
常用几种充电电池基本常识
常用几种充电电池基本常识 作者：d2010ch 来源：本站原创发布时间：2009-11-2 20:35:03 [] [] 常用几种充电电池基本常识 一、充电电池简介 充电电池的种类 镍镉电池（Ni-Cd） 电压： 使用寿命为：500次 放电温度为：-20度～60度 充电温度为：0度～45度 备注：耐过充能力较强。 镍氢电池（Ni-Mh） 电压： 使用寿命为：1000次 放电温度为：-10度～45度 充电温度为：10度～45度 备注：目前最高容量是2100mAh左右。 锂离子电池（Li-lon） 电压： 使用寿命为：500次 放电温度为：-20度～60度 充电温度为：0度～45度 备注：重量比镍氢电池轻30%～40%，容量高出镍氢电池60%以上。但是不耐过充，如果过充会造成温度过高而破坏结构=>爆炸。
锂聚合物电池（Li-polymer） 电压： 使用寿命为：500次 放电温度为：-20度～60度 充电温度为：0度～45度 备注：锂电的改良型，没有电池液，而改用聚合物电解质，可以做成各种形状，比锂电池稳定。 铅酸电池（Sealed） 电压：2V 使用寿命为：200～300次 放电温度为：0度～45度 充电温度为：0度～45度 备注：就是一般车用电瓶（它是以6个2V串联成12V的），免加水的电池使用寿命长达10年，但体积和最量是最大的。 二、电池充电的名词解释 充电率(C-rate) C是Capacity的第一个字母，用来表示电池充放电时电流的大小数值。 例如：充电电池的额定容量为1100mAh时，即表示以1100mAh（1C）放电时间可持续1小时，如以200mA（）放电时间可 持续5小时，充电也可按此对照计算。 终止电压（Cut-off discharge voltage） 指电池放电时，电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。 根据不同的电池类型及不同的放电条件，对电池的容量和寿命的要求也不同，因此规定的电池放电的终止电压也不相同。 开路电压（Open circuit voltage OCV） 电池不放电时，电池两极之间的电位差被称为开路电压。
汽车蓄电池维护常识和暗电流的防止..
汽车蓄电池维护常识和暗电流的防止 汽车蓄电池维护常识 在汽车修理服务领域，汽车蓄电池是经常需要更换的部件，但是，很多人对它的了解都不够深入，本文用深入浅出的方式，给大家做一个基本介绍。 （可多次使用，可充电电池）。汽车蓄电池显然属于二次电池。 而蓄电池也分为启动电池、通信电池等等，显然，汽车蓄电池属于启动电池类。 目前，汽车启动蓄电池基本采用的都是铅酸蓄电池。铅酸蓄电池虽然不输入绿色环保电池，但是，由于它具备成本低，容量大，工作环境要求低等系列特点，得到广泛。 铅酸蓄电池是由正极板、负极板、电解液、隔板、容器（电池槽）等5个基本部分组成。用二氧化铅作正极活性物质，铅作负极活性物质，硫酸作电解液，微孔橡胶、烧结式聚氯乙烯、玻璃纤维、聚丙烯等作隔板制成的。 电池的技术指标该如何评估哪？ 这里，我们针对经常使用的蓄电池评估专用术语：蓄电池内阻、蓄电池电导、蓄电池容量（带温度校验容量、不带温度校验容量）、蓄电池冷启动能力CCA、蓄电池寿命向大家介绍。 蓄电池内阻这个是蓄电池最核心的指标，学习过物理的人都知道欧姆定律，I=V/R, 蓄电池也遵循欧姆定律，V是蓄电池电压，R蓄电池内阻，R变大，蓄电池输出电流I就变小。汽车蓄电池的内阻一般在2mΩ━10mΩ之间，好的汽车，配置的蓄电池内阻一般比较小2 mΩ━4 mΩ之间，一般的汽车，内阻在4 mΩ━8 mΩ之间，一些国产的微型车，蓄电池内阻在8 mΩ━10 mΩ。 蓄电池充满电状态下，如果内阻超过正常值的30%，这个蓄电池就基本进入淘汰状态了。 蓄电池电导蓄电池的电导和蓄电池内阻，实际上是一个概念，内阻的倒数就是电导，只是叫法不同而已，一个5mΩ内阻的蓄电池，它的电导就是200mho,现在国际单位制对这个数值?***?/SPAN>Siemens, 缩写“S”）。在过去，电导?***?/SPAN>为「姆欧」（Mho，由Ohm即欧姆这个词的字母顺序颠倒而得，或以上下颠倒的Ω来表示）。 蓄电池容量蓄电池的容量，实际上也与蓄电池内阻有关，有一定的对应关系。蓄电池内阻越小，容量越大。但是，蓄电池的容量与环境温度有很大的关联，这点大家应该比较容易理解，因为汽车蓄电池本身就是化学电池，温度不同，化学反应的速度不同，体现的容量就有差异了。因此，选择蓄电池时，在南方高温环境和北方低温环境就是需要考虑的因素。 蓄电池冷启动能力CCA 这个CCA很多人都不清楚，但是，如果经常维修汽车的人会发现，国外的蓄电池，标签栏上都有这个CCA的数值。国产电池基本标签都是AH值，也就是安时值。冷起动电流CCA值指的是:在规定的某一低温状态下(通常规定在0℉或–18℃)蓄电池最大可以输出的电流值。这个CCA值和AH
电池的基本知识
电池的基本知识 电芯的常识 ?①镍氢 1.16-1.4V, n×(1.28+/-0.12V) 内阻≤25mΩ?②锂电3.65-3.95V, n×(3.8+/-0.15V) 内阻≤70mΩ?③特殊电压要求具体型号有: 9A9, 939, 620, C630, 820, R768等,其电芯电压要求在3.95-4.00V之间,是为了满足恒压点测试。稳压点电压太高会造成手机在充电时,手机显示电量满格闪烁报警等现象.?④电芯厚度尺寸 ?对某些电芯需进行厚度测试,,一般按电池内部空间决定，我们使用电芯厚度测试夹具进行。 ?铝壳,A代表铝壳; 钢壳,S代表钢壳. ?铝壳: 轻,强度低,外壳为正极; 钢壳: 重,强度高,外壳为负极. ?电芯正极材料: 有石墨,焦炭的(内阻略大). ?按外形分: 扁平长方形; 圆弧形; 长方形及扣式. ?锂电池的型号中的6位数字,前两位为高度尺寸,中间两位为宽度尺寸(mm),例如BYD的063048AR电芯,其高为6mm,宽度为29.9mm长度为48mm,A表示铝壳,R 表示圆弧形.型号有四位数字表示其: 前两位为直径,后两位为带一位小数点高度尺寸.例如: LIR0225它的直径为20mm 高度为2.5mm 锂离子电池 ?锂离子电池是以锂离子的储存与释放作为电能转换介质;是电能与化学能之间转换,现目前应用最广泛的是锂离子电池.现着重介绍一下锂锂离子电池的一些特征：?A.其标称电压为 3.6V, 内阻≤70mΩ同体积的容量比镍氢高1至2倍,体积是镍镉的40-50%, 镍氢的20-30% ?B. 高电压一个锂离子电池单体的工作电压为3.7V(平均值), 相当于三个串联的镍镉或镍氢电池. ?C. 无污染锂离子电池不含有诸如镉,铅,汞之类的有害金属物质. ?D. 锂离子电池不含金属锂(禁止在客机携带锂电池等规定的限制). ?E.循环寿命高在正常条件下,锂离子电池的充放电周期可超过300次 ?F. 无记忆效应记忆效应是指镍镉电池在充放电循环过程中, 电池的容量减少的现象. 锂离子电池不存在这种效应无需放电容量较高;循环次数长;自放电率低;储存时间长(大约为1至2年,但存放时间过久电芯内阻会增大,容量也会相应降低);?G. 快速充电使用额定电压为 4.2V 的恒流恒压充电器可以使锂离子电池在一至两个小时内得到满充.放电稳定(呈现平滑线);重量轻;体积小及无公害等. 镍氢电池 ?镍氢电池以氢氧化镍为正极,以能够自由吸收﹑释放氢气的储氢金属合金为负极. ?特征: ?A. 绿色能源镍氢电池不含镉﹑汞,是环保型化学能源. ?B.与镍镉电池的相似性与镍镉电池有着相近的放电特性. ?C.镍氢电池有着近两倍于镍镉电池的能量密度D. 500个充放电周期.标称电压为 1.2V, 内阻≤25mΩ 锂离子电池保护电路原理图
铅酸蓄电池基本知识
一．铅酸蓄电池的基本知识 1.1什么是铅酸蓄电池？ 以铅和酸作为化学反应物质制成的蓄电池叫做铅酸蓄电池。它是一种直流电源，充电时将电能转变成化学能，放电时将储存的化学能转变成电能的一种装置。 1.2铅酸蓄电池的优缺点 铅酸蓄电池在常用体系的蓄电池中电压最高为2.0V。其二是它的廉价性，其三是高倍率放电性能良好，高低温性能良好可在-40—60°C的条件下工作。易于浮充使用没有“记忆”效应等。当然铅蓄电池也具有某些难以克服的缺点，首先是它的寿命比较短，在放电状态下长期保存会导致电极的不可逆硫酸盐化。在某些结构的电池中由于氢的析出有爆炸的危险等。 1.3 铅酸蓄电池的分类 铅酸电池具有广泛的用途按照极板的结构可分为涂膏式、管式和形成式。按荷电状态可分为干荷电态和湿荷电态几种。（我们公司代理的GS电池为湿荷电态，VHB为干荷电态）按电池盖和排气栓结构可分为排气式、防酸隔爆式、防酸消氢式和阀控密封式。 1.4铅酸蓄电池的一般结构 构成蓄电池的主要部件是负极板、正极板、隔板、电解液、电池槽此外还有一些零件如端子、连接条、排气栓等。 1.5牵引用铅酸蓄电池的结构设计 ●负极板构造 牵引用蓄电池的负极板比正极板多一块，一般采用格栅型设计并涂上海绵状的Pb膏即涂膏式，这样能满足电池的大负荷工作。其板栅像铁丝网原则上与汽车蓄电池相同，但常使用厚极板，高度较高。所以活性物质的利用率较低一般在35%左右。 ●正极板构造 正极板有两种类型，即管式和涂膏式。（我司代理的GS和VHB牵引蓄电池其正极板均采用管式结构）管式正极板的结构是用一导电骨架与一模仿极平的顶部集流条和许多圆柱骨芯焊在一起构成的。骨芯数目由极板尺寸决定，骨芯外边套有惰性玻璃纤维管套，其内部填充pbo2（pbo2在填充之前已经和H2SO4充分反应过） ●管式正极板的优越性 1.）在使用寿命期间活性物质保持在管中，不发生脱落。 2.）极板孔率提高，有利于活性物质利用率的提高。 3.）铅合金的骨架由于被活性物质包围，其腐蚀速率降低。使得充放电循环达1500次以上。而相同厚度的 板栅涂膏式极板在腐蚀作用下只有800次。 ●隔板 作用是防止电池的正负极板接触造成短路。我们采用聚丙烯PE材料，其韧性好，又有很好的渗透性，保证电池内部离子的有效传递。 ●电解液 电解液为稀硫酸，我们使用的是符合德国DIN标准的酸液，其杂质含量很小，能有效防止电池的自放电，增强电池的使用效率，延长电池使用寿命。 ●单体壳体 采用抗冲性能好，难以产生裂痕和破损的合成树脂制成。 ●注液塞 电池充电时无需打开盖子就能将气体排出（充电时产生的H2和O2），同时也防止在工作过程中电解液剧烈翻腾溅出而产生危险。打开注液塞就可以测量电解液的比重和温度。 ●电池单体间的联结 电池单体之间的联结分为铅片焊接式、螺接式和插接式。铅片焊接式技术保证电池单体间的良好联结，铅联结片外面盖有塑料盖加以保护，防止短路。螺接式电池单体间的联结采用可绕曲的电缆连接，电缆中间是铜
动力电池基础知识普及讲解
锂电池基础的方方面面介绍 目录 1. 锂电池的构成 2. 锂电池的优缺点 3. 锂电池的分类 4. 常用术语解释 5. 锂电池命名规则 6. 锂电池工艺 7. 锂电池成组和串并联 8. 各种动力电池对比 9. 锂电池模型 10. 锂电池电气特性与关键参数 11. 锂电池保护和管理系统 12. 锂电池应用领域 13. 锂电池相关标准
（一）锂电池的构成 锂电池主要由两大块构成，电芯和保护板PCM（动力电池一般称为电池管理系统BMS），电芯相当于锂电池的心脏，管理系统相当于锂电池的大脑。 电芯主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜和外壳构成，而保护板主要由保护芯片（或管理芯片）、MOS管、电阻、电容和PCB板等构成。 锂电池的产业链结构如下图： 电芯的构成如下面两图所示:
锂电池的PACK的构成如下图所示:
●（二）锂电池优缺点 锂电池的优点很多，电压平台高，能量密度大（重量轻、体积小），使用寿命长，环保。锂电池的缺点就是，价格相对高，温度范围相对窄，有一定的安全隐患（需加保护系统）。 ●（三）锂电池分类 锂电池可以分成两个大类：一次性不可充电电池和二次充电电池（又称为蓄电池）。 不可充电电池如锂二氧化锰电池、锂-亚硫酰胺电池。 二次充电电池又可以分为下面根据不同的情况分类。 1．按外型分：方形锂电池（如普通手机电池）和圆柱形锂电池（如电动工具的18650）；2．按外包材料分：铝壳锂电池，钢壳锂电池，软包电池； 3．按正极材料分：钴酸锂（LiCoO2）、锰酸锂（LiMn2O4）、三元锂（LiNixCoyMnzO2）、磷酸铁锂（LiFePO4）； 4．按电解液状态分：锂离子电池（LIB）和聚合物电池（PLB）； 5．按用途分：普通电池和动力电池。 6．按性能特性分：高容量电池、高倍率电池、高温电池、低温电池等。
磷酸铁锂电池知识大全
磷酸铁锂电池知识大全 磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料有很多种，主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料，而其它正极材料由于多种原因，目前在市场上还没有大量生产。磷酸铁锂也是其中一种锂离子电池。从材料的原理上讲，磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程，这一原理与钴酸锂，锰酸锂完全相同。磷酸铁锂电池是用来做锂离子二次电池的，现在主要方向是动力电池，相对NI-H、Ni-Cd电池有很大优势。磷酸铁锂电池充放电效率，相对高一些。在88% - 90%之间。而铅酸电池约为80%。 磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池，自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A为碱金属，M为CoFe两者之组合:LiFeCOPO4)的橄榄石结构的锂电池正极材料之后, 1997年美国德克萨斯州立大学研究群也接着报导了LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性，美国与日本不约而同地发表橄榄石结构(LiMPO4), 使得该材料受到了极大的重视，并引起广泛的研究和迅速的发展。与传统的锂离子二次电池正极材料，尖晶石结构的LiMn2O4和层状结构的LiCoO2相比，LiMPO4 的原物料来源更广泛、价格更低廉且无环境污染。 磷酸铁锂电池*构造 正极：正极物质在磷酸铁锂离子蓄电池中以磷酸铁锂(LiFePO4)为主要原料; 负极：负极活性物质是由碳材料与粘合剂的混合物再加上有机溶剂调和制成糊状，并涂覆在铜基体上，呈薄层状分布; 隔膜板：称为隔板或称隔离膜片，其功能起到关闭或阻断通道的作用，一般使用聚乙烯或聚丙烯材料的微多孔膜。所谓关闭或阻断功能是电池出现异常温度上升时阻塞或阻断作为离子通道的细孔，使蓄电池停止充放电反应。隔膜板可以有效防止因内、外部短路等引起的过大电流而使电池产生异常发热现象。 PTC 元件：在磷酸铁锂电池盖帽内部，当内部温度上升到一定温度时或电流增大到一定控制值时，PTC 就起到了温度保险丝和过流保险的作用，会自动拉断或断开，从而形成内部断路。这样电池内部停止了工作反应，温度降下来。保证了电池的安全使用(双重保险)。 安全阀：为了确保磷酸铁锂电池的使用安全性，一般通过对外部电路的控制或者在磷酸铁锂电池内部设有异常电流切断的安全装置。即使这样，在使用过程中也有可能其他原因引起磷酸铁锂电池内压异常上升，这样，安全阀释放气体，以防止蓄电池破裂或爆开。
直流系统基础知识讲解大全
直流系统基础知识讲解大全 直流系统概述 变电站为什么要采用直流系统，与交流系统相比有哪些优势？ 1. 电压稳定好,不受电网运行方式和电网故障的影响,单极接地仍可运行。 2. 单套直流系统一般有二路交流输入（自动切换），另有一套蓄电池组，相当于有三个电源供电，供电可靠高。 3. 直流继电器由于无电磁振动、没有交流阻抗，损耗小，可小型化，便于集成。 4. 如用交流电源，当系统发生短路故障，电压会因短路而降低，使二次控制电压也降低，严重时会因电压低而使断路器跳不开！ 直流电源系统的作用 1. 直流系统是给信号及远动设备、保护及自动装置、事故照明、断路器（开关）分合闸操作提供直流电源的电源设备。直流系统是一个独立的电源，在外部交流电中断的情况下，由蓄电池组继续提供直流电源，保障系统设备正常运行。 2. 直流系统的用电负荷极为重要，对供电的可靠性要求很高，直流系统的可靠性是保障变电站安全运行的决定性条件之一。 3. 在系统发生故障，站用电中断的情况下，如果直流电源系统不能可靠地为工作设备提供直流工作电源，将会产生不可估计的损失。 直流电源系统的组成
直流系统包括：交流输入、充电装置、蓄电池组、监控系统（包括监控装置、绝缘监测装置等）、放电装置（可选）、母线调压装置（可选）、馈线屏等单元组成。 直流系统结构框图及常用术语 蓄电池组 用电气方式连接起来的两个或多个单体蓄电池。
蓄电池 能将所获得的电能以化学能的形式贮存并将化学能转变为电能的一 种电化学装置。 充电模块 将交流电整流成直流电的一种换流设备，其主要功能是实现正常负荷供电及蓄电池的均/浮充功能。 合闸母线 直流电源屏内供断路器操作机构等动力负荷的直流母线。 控制母线 直流电源屏内供保护及自动控制装置、控制信号回路等的直流母线。 合闸母线与控制母线的区别是什么？ 控制母线提供持续的，较小负荷的直流电源；而合闸母线提供瞬时较大的电源，平时无负荷电流。在合闸时电流较大，会造成母线电压的短时下降。 控母电压一般为220V，合母电压稍高一些，一般为240V。 直流馈线 直流馈线屏至直流小母线和直流分电屏的直流电源电缆。 监控模块 直流系统的充电模块统一受控于一台中央控制系统，系统采用模块化结构，实现系统的“四遥”功能，这样的系统称为监控模块。 常用术语: 1. 直流标称电压： 是指直流系统中受电设备的直流额定电压。有48 V、110V、220V三个电压等级。 2. 直流额定电压： 是指供电设备的直流额定电压，一般指母线电压。50V、115V、230V 三个电压等级。 3. 直流额定电流： 是指供充电装置输出的直流额定电流。5A、10A、15A、20A、30A、40A、50A、80A、100A、160A、200A、250A、315A、400A。
铅酸蓄电池基本知识
铅酸蓄电池基本知识 电池：通过化学反应提供直流电能的电化学装置 电池是一种能量转化与储存的装置，它主要通过化学反应将化学能或物理能转化为电能。它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极，两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中，当连接在某一外部载体上时，通过转换其内部的化学能来提供电能。 Cell 和Battery的区别： ① Cell 是指一般的小型和单个电池，更强调单个单元; ② Battery是指蓄电池和电池组,更强调系统或者组; ③ Battery 运用得更加广泛，是电池的通用名称，包括锂电池、镍氢电池、蓄电池、干电池等等。 一次电池与二次电池的异同点： 一次电池只能放电一次，二次电池(也叫可充电电池)，可反复充放电循环使用，可充电电池在放电时电极体积和结构之间发生可逆变化，一次电池的质量比容量和体积比容量均大于一般充电电池，但内阻远比二次电池大，因此负载能力较低，另外，一次电池的自放电远小于二次电池。 电池种类 一次电池：不可充电，如锌锰、碱性、锂电池 二次电池：可充电，如铅酸、镍氢、锂离子电池 高级电池：结构特殊，性能卓越，如锌空电池，以空气做正极，体积很小，用于助听器。 燃料电池：Fuel Cell, FC, 将存在于燃料(氢气)和氧化剂(氧气)中的化学能转化为电能的装置，不是蓄电池，是发电机，1839年由英国的Grove发明。 太阳能电池：物理电源，通过光电效应或光化学效应直接把光能转化为电能的装置，1883年Charles发明首块太阳能电池，前景广阔，目前成本高，限制了应用。 电池由外壳、正极、负极、端子、隔膜等组成 外壳：一般是塑料或金属材质 正极：电流的流出端 负极：电流的流入端 端子：内部与活性物质相连，外接用电器 隔膜：防止正、负极短路，并提供电子的内部传递通道 蓄电池： 蓄电池(Storage Battery),也称二次电池,是通过充电将电能转换为化学能贮存起来，使用时再将化学能转换为电能释放出来的化学电源装置。
汽车蓄电池基础知识
汽车蓄电池基础知识 5008主要技术要求 序号项目内容主要的实验方法指标要求备注 1 额定储备容量在25℃用25A放电至10.5V(12V电池)、5.25V(6V电池) 充放电第3次达到100% 优先采用，也可以用10h 率容量 2 20h率额定容量C20/（A?h）在25℃以I20放电到10.5或5.5V 第3次≥95% 3 低温起动能力 -18℃以电流放电60s 平均电压≥1.4单格 4 充电接受能力 1、以I。放电5h, I。= 10 2、放电后立即放在0℃中经20-25h 3、以14.4V(或7.2V)充电10测电流20≥3.0为20h容量 5 荷电保持能力 1、完全充电后在40℃水溶液中放置21天(对免维护电池为49天) 平均单格电压≥1.2V 6 电解液保持能力充足电，调整电液高度，旋仅液孔塞，以2I20在充电20，向前后左右倾斜45℃不得有电解液体漏出 7 循环耐久力在40℃恒温水溶中进行 对A类电池： 1、放电以5I201h 2、充电14.8V2h，以上为一个循环 3、32次循环后开路放置72h 4、以14.8V充电2h，以上构成一实验单元
5、3个单元后，在进行一个32次循环并放置72h 6、低温起动放电30S 对B类电池 1、放电以2I201h 2、充电2I205h组成以上为一个循环 3、连续放电后36次循环后开路放置92h 4、以放电至单格电压为1.33V 5、立即充电，以上为一个实验单元 6、从第3个单元开始静置96h后做低温起动放电30s,电压〈1.0V 时，此单元不计入 30s电压平均≥1.2V至少3个单元（A类、B类同） A类电池额定容量〈90A?h最大充电电流≤10 I20 B类电池20h率容量≥90 A?为其动电流 8 耐震动性 1、充电后在温度25℃±10℃静置24h 2、固定在振动台上 3、震动参数(上、下振)频率30~35，加速度302，振动时间2h 4、不经过充电在25℃电流起动放电60s 端电压平均≥1.2单格 9 耐温变性 1、在25℃±1℃检查气密性 2、65℃±1℃静放置24h 3、25℃±10℃静 10 干（湿）荷电储存起动能力 1、在生产后60天内进行 2、电池和电解液体均在25℃±5℃放置12h 端电压平均≥1.0单格11 干（湿）荷电储存后起动能力 1、电池储存12个月
锂电池基础知识讲解
锂电池基础知识讲解 理想的锂离子电池，除了锂离子在正负极之间嵌入和脱出外，不发生其他副反应，不出现锂离子的不可逆消耗。实际的锂离子电池，每时每刻都有副反应存在，也有不可逆的消耗，如电解液分解，活性物质溶解，金属锂沉积等，只不过程度不同而己。实际电池系统，每次循环中，任何能够产生或消耗锂离子或电子的副反应，都可能导致电池容量平衡的改变。一旦电池的容量平衡发生改变，这种改变就是不可逆的，并且可以通过多次循环进行累积，对电池性能产生严重影响。 ⑴正极材料的溶解 尖晶石LiMn2O4中Mn的溶解是引起LiMn2O4可逆容量衰减的主要原因，对于Mn的溶解机理，一般有两种解释：氧化还原机制和离子交换机制。氧化还原机制是指放电末期Mn3+的浓度高，在LiMn2O4表面的Mn+会发生歧化反应: 2Mn3+（固）Mn4+（固）+Mn2+（液） 歧化反应生成的二价锰离子溶于电解液。离子交换机制是指Li+和H+在尖晶石表面进行交换，最终形成没有电化学活性的HMn2O4。 Xia等的研究表明，锰的溶解所引起的容量损失占整个电池容量损失的比例随着温度的升高而明显增大（由常温下的23%增大到55℃时的34%）[14]。 ⑵正极材料的相变化[15] 锂离子电池中的相变有两类：一是锂离子正常脱嵌时电极材料发生的相变；二是过充电或过放电时电极材料发生的相变。 对于第一类相变，一般认为锂离子的正常脱嵌反应总是伴随着宿主结构摩尔体积的变化，同时在材料内部产生应力，从而引起宿主晶格发生变化，这些变化减少了颗粒间以及颗粒与电极间的电化学接触。 第二类相变是Jahn-Teller效应。Jahn-Teller效应是指由于锂离子的反复嵌入与脱嵌引起结构的膨胀与收缩，导致氧八面体偏离球对称性并成为变形的八面体构型。由于Jahn-Teller效应所导致的尖晶石结构不可逆转变，也是LiMn2O4容量衰减的主要原因之一。在深度放电时，Mn的平均化合价低于3.5V，尖晶石的结构由立方晶相向四方晶相转变。四方晶相对称性低且无序性强，使锂离子的脱嵌可逆程度降低，表现为正极材料可逆容量的衰减。 ⑶电解液的还原[15] 锂离子电池中常用的电解液主要包括由各种有机碳酸酯(如PC、EC、DMC、DEC 等)的混合物组成的溶剂以及由锂盐(如LiPF6 、LiClO4 、LiAsF6 等)组成的电解质。在充电的条件下,电解液对含碳电极具有不稳定性,故会发生还原反应。电解液还原消耗了电解质及其溶剂,对电池容量及循环寿命产生不良影响,由此产生的气体会增加电池的内部压力,对系统的安全造成威胁。 ⑷过充电造成的量损失[15] 负极锂的沉积:过充电时，发生锂离子在负极活性物质表面上的沉积。锂离子的沉积一方面造成可逆锂离子数目减少，另一方面沉积的锂金属极易与电解液中的溶剂或盐的分子发生反应，生成Li2CO3、LiF或其他物质，这些物质可以堵塞电极孔，最终导致容量损失和寿命下降。 电解液氧化：锂离子电池常用的电解液在过充电时容易分解形成不可溶的Li2CO3等产物，阻塞极孔并产生气体，这也会造成容量的损失，并产生安全隐患。 正极氧缺陷：高电压区正极LiMn2O4中有损失氧的趋势，这造成氧缺陷从而导致容量损失。 ⑸自放电 锂离子电池的自放电所导致的容量损失大部分是可逆的，只有一小部分是不可逆的。造成不可逆自放电的原因主要有：锂离子的损失（形成不可溶的Li2CO3等物质）；电解液氧化产物堵塞电极微孔，造成内阻增大。
蓄电池基本知识(参数含义及各型号优缺点)
电池基本参数说明 额定电压：电池正常工作的电压。 额定容量：例如：28Ah（20hr，1.75V/cell，25℃） 是指在25℃时，20小时放电（即2.8A）使单个电池电压降到1.75V所放出的容量，折算到1小时放电的安培值。 尺寸：长、宽、高、总高。 内阻：例如：4.0mΩ（25℃，充满电） CCA：冷启动电流值：在-17.8℃和-28.9℃条件下，充满电的12V蓄电池在30s 内，其端电压下降到7.2V时，蓄电池所能供给的最小电流。 储备容量（25℃）：完全充足电的12V蓄电池，在25±2℃的条件下，以25A恒流放电至蓄电池端电压下降到10.5±0.05V时的放电时间。 环境温度：电池工作的温度，有的细分充电温度与放电温度。 DODxx%：电池用掉xx%的电。如：“DOD80%，700次”则说明电池每次都用去80%的电，可循环使用700次。 最大充电电流：例如：4.5C20。是指在以20小时放电为标准的电池容量数值乘以4.5即为最大充电电流。 最大放电电流：算法同上，即为最大的放电电流。 循环充电电压：也有叫浮充电压，是指将蓄电池组与电源线路并联连接到负载电路上，电源线路仅略高于蓄电池组的断路电压，由电源线路所供的少量电流来补偿蓄电池组局部作用的损耗，以使其能经常保持在充电满足状态而不致过充电。电极L或R：有正极、反极电池之分。区分方法： 1、在外包装或者电池上，反极电池一般会标注"L"字样。正极电池一般不标注。 2、面对电池极柱靠近自己一侧，正极电池‘+’极柱在电池左侧，反之在右侧。比能量： 体积能量密度：以wh/L为单位，体现单位体积下电池可以存储的能量大小。 重量能量密度：以wh/kg为单位，体现单位重量下电池可以存储的能量大小。比功率：以kw/kg为单位，体现单位重量下电池可以输出的功率。 电池三段式充电 一、恒流段：当电池电压较低时，为了避免充电电流过大损坏电池，应该限制充电电流不能过大，又为了缩短充电时间，应使用最大允许充电电流充电。恒流充电阶段为主充电阶段，电池已经充入约85~90%的电量。 二、恒压段：保持这个恒定的电压对电池充电，在恒压充电过程中，电池电压会越来越高，电流会越来越小，当充电电流下降到0.5C时，恒压充电结束。 三、浮充段：浮充电阶段实际上也是恒压充电，在这个阶段的充电电压一般控制在13.6~13.8V左右，充电电流较自放电电流略大，一般为0.01~0.03C左右。通过涓流充电，可以将电池电量充到接近100%。