电动车维修技巧第七章 蓄电池

第七章蓄电池

一、电动自行车蓄电池简介

蓄电池又叫电瓶，是一种能存储电能和释放电能向外供电的设备。充电时，交流市电通过充电器变换成直流电提供给蓄电池，在蓄电池内发生电化学反应，市电电能转化为电池化学能，存储在电池中；使用时，蓄电池内部发生电化学反应，把化学能转变为电能释放出去，是充电时化学反应的逆反应，输出电能，通过控制器供给电动自行车电动机输出力矩转化成机械能。电池是电动自行车的能源载体，是影响电动自行车性能的关键部件。

电动自行车一般都有电池盒放置电池，从安装位置分有斜杠式、后插式、底盘式等几种。电池盒一般用工程塑料制成，其强度比较高，重量比较轻，安装方便。电池盒一般由安放电池的底槽、上盖、蓄电池输出接触点、充电插座等构成，有的还有钥匙开关保险装置等。底槽与上盖用自功丝或螺栓紧固，并有止口、搭扣，使它们扣紧。

二、电池种类：电动自行车常用的电池主要是铅酸电池，少数高档电动自行车采用镍氢电池、锂电池等。我们主要介绍铅酸蓄电池的原理、常用电池的规格、充电要求，简单介绍锂电池、镍氢电池等原理。

三、电动自行车铅酸蓄电池行业标准要求（以6—DZM—10为例）

1.2h率容量：5A放电到1.6V/单体时间≥120min

2.荷电保持特性：存放28天，剩余容量不低于8.5Ah

3.大电流放电特性：以15A电流放电5min，端电压不应低于

1.4V/单体

4.过放电特性：放电初期电流为12±1.2A的定阻连续放电

21d，

5.－10℃低温容量：在－10℃±1℃的环境下放置10小时，

实际容量不应低于7Ah

6.过充电特性：以1.2A电流连续充电48小时,实际容量不应

低于9.5Ah，外观不得出现异常

7.密封反应效率：以1.0A电流充电48小时后，再以0.5A充

电29小时，从改变开始收集气体5小时，计算气体复合效

率不应低于90%

8.循环寿命：70%深度放电,循环寿命大于350次

第一节铅酸电池

一、铅酸电池的结构和组成

一般来说，铅酸蓄电池主要由正极板、负极板、隔板、蓄电池槽（容器）、电解液和其它零配件组成。

1）极板由活性物质和支撑用的导体板栅组成的电极，分为正极板和负极板；板栅一般由铅锑合金、铅钙合金组成，正极板活性物质为PbO2，颜色为棕色、棕褐色、红棕色；负极板活性物质为海绵状金属铅（Pb），颜色为灰色、浅灰色。

2）隔板放在蓄电池正负极板之间。允许离子穿过的电绝缘材料

构成，它能完全阻挡正、负极短路。通常用PE 隔板、橡胶、塑料、复合玻璃纤维隔板、10G 、AGM 隔板等。

3）电解液（质） 含有移动离子导电作用的液体或固相物质。具有导电作用，并参加成流反应。铅酸蓄电池电解液的密度与它所用的场所有关。

4）蓄电池槽：容纳蓄电池组、电解液而不受电解液腐蚀的容器，一般由硬橡胶或塑料制成。

5）零部件：电池盖、螺纹液孔塞、安全阀、顶盖、正负极头等。 二、铅酸蓄电池的理论基础

1859年，法国物理学家普兰特（Gplant ）首先制备了铅酸蓄电池。1882年，格拉斯顿和特雷伯提出了解释铅酸蓄电池成流反应的“双硫酸盐化”理论。按照这一理论，铅酸蓄电池的电极反应和电池反应如下：

负极：Pb~2e+SHO 4

PbSO 4+2H 2O+H +

正极：PbO 2+2e+3H ++HSO 4

PbSO 4+2H 2O 电池反应：PbO 2+Pb+2H 2SO4充电

放电

PbSO 4+2H 20

（正极）（负极）

经过时间和实践的考验，又通过严密科学的理化分析，证明“双硫酸化”理论是正确的。

三、电动自行车的电池

前面讲的是一般铅酸蓄电池所共有的东西，对电动自行车电池而言，有其自身的特点。电动自行车现在常用的铅酸蓄电池是密封式、阀控式免维护电池。密封式蓄电池（免维护）：也称“阴极吸收式阀

控密封蓄电池”

1.电池的基本参数及电池电气性能

表一、电动自行车用电池的基本参数

表二、电池的电气性能

2．电池的使用

(1)电池的补充充电

因电池是带液荷电状态出厂的.如果出厂时间短,用户可直接装车使用.如果出厂时间较长(2个月以上),电池在贮存和运输过程中电量有所损失,电池在装车前应进行补充充电.补充充电的方法为:将充电器插上电池箱,接上220伏的交流电源,充电4~8小时即可.

（2）电池的放电

电动自行车的运行过程，也是电池的放电过程。电池放电时不准过放电。电动自行车运行时，如果电池的电压低于1.75V/格时，即电动自行车出现欠压，指示灯亮时电动助力车不准再运行，否则，将严重影响电池的使用寿命。

（3）电池的充电

电动助力车运行停止后，对电池最好及时充电。如果行程较长，电池的电量已全部放出，就应及时充电，这时的充电方式如下（以6~DZM~10电池为例）：

电池充电参数要求（36V10Ah）

第一阶段：恒流1.8充电

3．电动自行车对电池的一般要求：

1)体积比容量要高

2)寿命要长

3)析气要少

4)自放电率要小

5)安全性能高

体积比容量要高，这里实际上是说同体内追求高容量。对于这一问题的产生厂家有不同的解决方法，增加酸量、改进板栅合金、改进铅膏配方、调整酸的比重等等。蓄电池电解液密度（酸比重）的大小，对电池容量和寿命有是明显的影响，控制电池的析气，实际上也是控制其内部的组成，气是H2O分解的，而水的损失将直接影响酸比重，以及电解液的导电性，严重失水后，电池很快会硫酸盐化，从而电池寿命终止。

a) 特殊合金的电极材料：析氢电位较高的金属作负极板栅，如铅钙合金，既作导电体，也是承载物。

b) 吸附力极强的玻璃隔板：吸附电池槽内电解液，使电池为贫液、无游离电液。

c)安全阀：外面的空气不能进入，里面的气体在超过一定压力

0.03~0.04Mpa的时候，可以释放出来，防止爆炸。

d) 正极析O2：当充电电压大于2.4V时，水发生电解：

2H2O 2H2 +O2

由于隔板贫液留有气体通道，正极片在充电到70%左右电量时开始产生O2（负极片在充至90~100%电量时，产生H2），O2通过通道到达负极。

在负极板产生如下反应：

O2+2Pb（负极）2PbO

PbO+H2SO4PbSO4+H2O

从而完成“氧循环”气体复合成水。