電動(dòng)自行車用蓄電池選購(gòu)知識(shí)

 
　　一、類型及簡(jiǎn)介

　　在電動(dòng)自行車市場(chǎng)(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(yáng)極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中，兩極間會(huì)產(chǎn)生2V的電力。放電中的化學(xué)變化是稀硫酸即會(huì)與陰、陽(yáng)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(cè)得電解液中的硫酸濃度，亦即測(cè)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(shí)在陽(yáng)極板，陰極板上所產(chǎn)生的硫酸鉛會(huì)在充電時(shí)被分解還原成硫酸，鉛及過(guò)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(lái)的活性物質(zhì)時(shí)，即等于充電結(jié)束，而陰極板就產(chǎn)生氫，陽(yáng)極板則產(chǎn)生氧，充電到最后階段時(shí)，電流幾乎都用在水的電解，因而電解液會(huì)減少，此時(shí)應(yīng)以純水補(bǔ)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(méi)有流動(dòng)電液．目前市場(chǎng)(Rialto)上銷售的電動(dòng)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(méi)有游離電液，漏酸的機(jī)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(huì)因失水造成失效；膠體的灌入增加了隔板的強(qiáng)度，保護(hù)了極板，彌補(bǔ)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(zhǎng)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(guò)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(guó)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(jī)硅高聚物膠。

　　鋰離子電池的工作原理是：電池充電時(shí)，正極材料中的鋰脫出來(lái)，穿過(guò)隔膜進(jìn)入到負(fù)極石墨中；電池放電時(shí)，鋰離子又從負(fù)極石墨中脫出來(lái)，穿過(guò)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(wú)記憶效應(yīng)、原材料成本低、對(duì)環(huán)境友好等諸多優(yōu)點(diǎn)，所以問(wèn)世后銷量逐年迅速增加，將來(lái)必定成為二次電池中的贏家。自上世紀(jì)90年代問(wèn)世以來(lái)，從電子類產(chǎn)品中的紐扣電池，手機(jī)、DC類數(shù)碼產(chǎn)品中的鋰電池，目前也應(yīng)用到了電動(dòng)自行車中。但是鋰離子電池成本占到了電動(dòng)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(wèn)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(dòng)車的發(fā)展趨勢(shì)。

　　二、電池的選購(gòu)要點(diǎn)

　　AGM電池具有低成本、放電電流大的優(yōu)點(diǎn)，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(guò)充電過(guò)放電、長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)。

　　由于電動(dòng)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(dòng)自行車電池更適合選用膠體電池。膠體電池具有極強(qiáng)的耐過(guò)放電能力和極強(qiáng)的電液保存能力，避免了過(guò)放電對(duì)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(lái)說(shuō)，應(yīng)該根據(jù)各電池生產(chǎn)廠所給的具體要求來(lái)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(dòng)自行車電機(jī)的輸出功率要與電池的額定功率相匹配，因此要想延長(zhǎng)電池的使用壽命，電動(dòng)自行車的電機(jī)功率要盡量小于電池的額定功率，避免電池長(zhǎng)期在滿負(fù)荷或超負(fù)荷條件下工作。