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(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，幾乎沒有流動電液．目前市場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(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(jī)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(diǎn)，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(jī)、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(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、耐過充電過放電、長壽命等優(yōu)點(diǎn)。

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(qiáng)的耐過放電能力和極強(qiáng)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(jī)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(jī)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。

三、電池的合理使用

電池串聯(lián)使用時，如果電池的內(nèi)阻不一致，在充放電過程中的電池端電壓就會不一致，這將最終造成整組電池的欠充電而過早失效。因此在電動自行車上，電池組的均衡一致性對電池的使用壽命有相當(dāng)大的影響。對于消費(fèi)者來說，如何合理地使用，也會對電池的均衡一致性造成一定的影響，從而影響電池的使用壽命。根據(jù)對電池多年來的研究和實(shí)際使用，建議消費(fèi)者采用以下方法合理地使用電池；

（1）電動車騎行速度：20-25km/h。

（2）騎行距離：10-30km/天，放電深度小于等于70％（每2個月進(jìn)行一次深放電）。

（3）充電頻率：每天一次。

（4）載重量：單人騎行（可攜帶一名10歲以下兒童一名）。

按照上述方法，質(zhì)量較好的電動自行車以正常使用可以達(dá)到3-4年，甚至5年，且電池能使用1年半左右。電池放電深度越淺，電池的循環(huán)壽命越長，電池的使用周期越長。因此，消費(fèi)者普遍認(rèn)為充一次電為一次循環(huán)的觀點(diǎn)是錯誤的，要想使自己使用的電池壽命延長，就必須時刻使電池處于完全充電狀態(tài)，長時間的虧電狀態(tài)下，電池的負(fù)極板極易鹽化，造成電池容量的損失，影響電池的使用壽命。

四、電池的維護(hù)

合格的電動助力車用蓄電池經(jīng)蓄電池廠家出廠后，電池的壽命和性能在某種程度上取決于消費(fèi)者的使用和維護(hù)。

（1）充電器和電池的匹配。

電動助力車用蓄電池是被充壞的，而不是用壞的，可見充電器和蓄電池匹配的重要性，這里有兩種情況：一是新充電器本身和蓄電池廠家提供的參數(shù)不匹配，二是充電器本身的元器件質(zhì)量差，剛開始使用時，還算匹配，隨著消費(fèi)者充、放電循環(huán)使用，充電器本身由于溫升，元器件老化，致使充電電壓和轉(zhuǎn)換電流產(chǎn)生漂移，電池受到損壞。

建議消費(fèi)者和電動車廠家最好購買蓄電池廠家配套的充電器，不要因?yàn)樨澮粫r的便宜而充壞了電池，反而得不償失。

（2）經(jīng)常、及時補(bǔ)充電。

消費(fèi)者對使用說明書所標(biāo)稱的循環(huán)使用壽命通常有一種誤解，認(rèn)為充一次電，電池的壽命就減少一次，所以每次都等電池的電能消耗至控制器的保護(hù)電壓31.5v才開始補(bǔ)充電，殊不知這樣不僅保護(hù)不了電池，而且縮短了電池壽命。所以提醒廣大消費(fèi)者，在可能的情況下，應(yīng)及時給電池補(bǔ)充電。

（3）嚴(yán)禁指示燈顯示欠壓情況下繼續(xù)騎行。有些消費(fèi)者騎行在半路上，指示燈顯示欠壓的狀況后，采取歇一會再騎行一段的方式，這樣對電池的危害很大，嚴(yán)重的過放電會使電池鹽化或生成鉛枝晶，使電池短路，影響壽命。

（4）電動助力車剛起動、爬坡、超載應(yīng)盡量助力。

（5）雨天騎行，應(yīng)盡量避免開關(guān)和接頭淋濕，防止漏電。

多了解一些關(guān)于電池方面的知識對于電動助力車用鉛酸電池的維護(hù)和保養(yǎng)具有積極的一面，通過技術(shù)改進(jìn)尤其是膠體技術(shù)的改進(jìn)，目前鉛酸電池的性價比與其他電池相比具有很大的優(yōu)勢。