電動自行車用蓄電池選購知識

 
　　一、類型及簡介

　　在電動自行車市場(Rialto)上，最常用的是鉛酸免維護(hù)蓄電池，有采用玻璃纖維隔板吸附技術(shù)的AGM型電池，還有采用膠體電解液技術(shù)的GEL型膠體電池。

　　鉛蓄電池的工作原理是鉛蓄電池內(nèi)的陽極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中，兩極間會產(chǎn)生2V的電力。放電中的化學(xué)變化是稀硫酸即會與陰、陽極板上的活性物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，生成新化合物“硫酸鉛”。經(jīng)由放電硫酸成分從電解液中釋出，放電愈久，硫酸濃度愈稀薄。所消耗之成份與放電量成比例，只要測得電解液中的硫酸濃度，亦即測其比重，即可得知放電量或殘余電量。充電中的化學(xué)變化是放電時在陽極板，陰極板上所產(chǎn)生的硫酸鉛會在充電時被分解還原成硫酸，鉛及過氧化鉛，因此電池內(nèi)電解液的濃度逐漸增加，亦即電解液之比重上升，并逐漸回復(fù)到放電前的濃度，這種變化顯示出蓄電池中的活性物質(zhì)已還原到可以再度供電的狀態(tài)，當(dāng)兩極的硫酸鉛被還原成原來的活性物質(zhì)時，即等于充電結(jié)束，而陰極板就產(chǎn)生氫，陽極板則產(chǎn)生氧，充電到最后階段時，電流幾乎都用在水的電解，因而電解液會減少，此時應(yīng)以純水補充之。

　　AGM型電池是電池中灌注了稀硫酸，稀硫酸被吸收在超細(xì)玻璃纖維隔板和極板中，幾乎沒有流動電液．目前市場(Rialto)上銷售的電動自行車電池多數(shù)是AGM型電池。

　　GEL型膠體電池是電解質(zhì)凝膠后沒有游離電液，漏酸的機率比前一種電池小得多；其灌注量比稀硫酸多10~15%，失水又少，所以膠體電池不會因失水造成失效；膠體的灌入增加了隔板的強度，保護(hù)了極板，彌補了隔板遇酸收縮的缺陷，使裝配壓力不明顯降低是其具有延長電池壽命的原因之一；膠體填充了隔板與極板之間的空隙，降低了電池的內(nèi)阻，充電接受能力可因此而改善。所以膠體電池的過放電，陜復(fù)能力和低溫充放性能都比AGM型電池優(yōu)越；膠體電池的一致性比同類AGM型電池好得多。國內(nèi)已批量生產(chǎn)的膠體有以下四種：氣相膠、硅溶膠、混溶膠、有機硅高聚物膠。

　　鋰離子電池的工作原理是：電池充電時，正極材料中的鋰脫出來，穿過隔膜進(jìn)入到負(fù)極石墨中；電池放電時，鋰離子又從負(fù)極石墨中脫出來，穿過隔膜回到正極材料中。隨充放電的進(jìn)行鋰離子不斷的從正極和負(fù)極中嵌入和脫出。

　　鋰離子電池是一種二次電池，由于它具有能量密度高、可大電流充放電、無記憶效應(yīng)、原材料成本低、對環(huán)境友好等諸多優(yōu)點，所以問世后銷量逐年迅速增加，將來必定成為二次電池中的贏家。自上世紀(jì)90年代問世以來，從電子類產(chǎn)品中的紐扣電池，手機、DC類數(shù)碼產(chǎn)品中的鋰電池，目前也應(yīng)用到了電動自行車中。但是鋰離子電池成本占到了電動車成本的三分之一到二分之一，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉛酸電池在整車中的比重。而且由于鋰電池比能量高，材料穩(wěn)定性差，鋰電池容易出現(xiàn)安全問題。隨著技術(shù)的發(fā)展成熟的鋰離子電池將成為高品質(zhì)電動車的發(fā)展趨勢。

　　二、電池的選購要點

　　AGM電池具有低成本、放電電流大的優(yōu)點，但是存在著工作溫度范圍窄、電池易失水及熱失控的缺陷；而GEL電池則成本高，但卻具有性能穩(wěn)定、工作溫度范圍寬、耐過充電過放電、長壽命等優(yōu)點。

　　由于電動自行車蓄電池在多數(shù)情況下屬于大電流、深循環(huán)放電，因此，電動自行車電池更適合選用膠體電池。膠體電池具有極強的耐過放電能力和極強的電液保存能力，避免了過放電對電池的影響，以及由于電池失水造成熱失控現(xiàn)象的產(chǎn)生。

　　各種品牌鉛酸電池的充電特性基本相同，但由于各廠家的電池材料配方、電解液濃度及含量等均不同，其充電電壓也有一定的差異，因此，嚴(yán)格來說，應(yīng)該根據(jù)各電池生產(chǎn)廠所給的具體要求來確定電池的充電電壓方案，否則容易造成電池的使用不當(dāng)。

　　電動自行車電機的輸出功率要與電池的額定功率相匹配，因此要想延長電池的使用壽命，電動自行車的電機功率要盡量小于電池的額定功率，避免電池長期在滿負(fù)荷或超負(fù)荷條件下工作。