鉛酸電池的性能指標(biāo)、正確使用與維護(hù)方法A1341班 朱思靈 11308110104鉛酸電池，是一種電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池放電狀態(tài)下，正極主要成分為二氧化鉛，負(fù)極主要成分為鉛；充電狀態(tài)下，正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。1.鉛酸蓄電池的主要性能指標(biāo)（1）安全性能安全性能指標(biāo)不合格的蓄電池是不可接受的，其中影響最大的是爆炸和漏液。爆炸和漏液的發(fā)生主要與蓄電池的內(nèi)壓、結(jié)構(gòu)、工藝設(shè)計(jì)（比如安全閥失效）及應(yīng)當(dāng)禁止的不正確操作有關(guān)。（2）額定容量為了蓄電池的容量，定義了蓄電池的額定容量。額定容量是蓄電池制造的時候，規(guī)定蓄電池在一定的放電條件下應(yīng)該放出的最低限度的電量，其單位為Ah。使用條件不同，蓄電池能夠放出的容量也不同。規(guī)定的蓄電池放電條件為：蓄電池放電電流。一般所說的就是放電率，針對蓄電池放電電流的大小分別有時間率和電流率。放電時間率是指在一定的放電條件下放電到終止電壓的時間長短。依據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)，放電率分別為20小時率、10小時率、5小時率、3小時率、2小時率、1小時率、0.5小時率等。蓄電池的額定容量用C來表示，以不同的放電率得到的蓄電池的容量會不同。放電終止電壓。放電電流不同，終止放電電壓也不相同。隨著放電的進(jìn)行，蓄電池的端電壓會逐步下降。在25條件下放電到能夠再次反復(fù)充電使用的最低電壓稱為放電終止電壓。放電率不同，放電終止電壓也不相同。一般為10小時率放電的終止電壓多數(shù)為1.8V/單格，以2小時率方電的終止電壓一般為1.75V/單格。低于這個電壓時，雖然可以放出稍微多一點(diǎn)的電量，但是容易形成再次充電的容量下降，所以除非特殊情況，不要放電到終止電壓。放電溫度。需電池在低溫時的放電容量小，高溫時的容量大，為了統(tǒng)一放電容量就規(guī)定了放電溫度。蓄電池的實(shí)際容量。蓄電池的實(shí)際容量反應(yīng)蓄電池實(shí)際存儲電量的多少，單位用安時表示（Ah）表示。同樣安時數(shù)越大，則蓄電池的容量就越大，電動自行車的續(xù)行里程就越遠(yuǎn)。在使用過程中，蓄電池的實(shí)際容量會逐步衰減。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定新出廠的蓄電池的實(shí)際容量大于額定容量者為合格蓄電池。如現(xiàn)在市場上電動自行車的蓄電池，以恒定電流5A放電要超過2h，相當(dāng)于電動自行車在平坦的路上連續(xù)行駛2h以上。影響蓄電池容量的因素有極板的構(gòu)造、充放電電流的大小、電解液的溫度及密度等，其中以充放電電流和溫度的影響最大。如充放電流過大，將使極板上的活性物質(zhì)變化處于表面,容量則降低很多。蓄電池的放電電流不同，所能夠放出的容量也不相同，放電電流越大，能夠放出的電量越小。例如電動自行車常用的電流為5A，使用標(biāo)稱10Ah的蓄電池就是2小時率放電，如果采用10小時率放電，可以達(dá)到12Ah。這樣，該蓄電池如果按照2小時率標(biāo)稱應(yīng)該是10Ah，如果按照10小時率標(biāo)稱就是12Ah.所以評價蓄電池的容量不僅僅要看蓄電池的標(biāo)稱容量，還要看蓄電池的放電率。電動自行車蓄電池往往標(biāo)稱為10Ah，同一個蓄電池也可以標(biāo)12Ah和14Ah。再比如，14Ah的許電車也可以標(biāo)為17Ah。還有一些蓄電池標(biāo)為20Ah，蓄電池容量標(biāo)稱值大了，但是其容量沒有明顯的變化。（3）內(nèi)阻 蓄電池的內(nèi)阻是指電流流過蓄電池內(nèi)部時所受的阻力，鉛酸蓄電池的內(nèi)阻很小，需要用專門的儀器才可以測得到比較準(zhǔn)確的結(jié)果。一般所指的蓄電池內(nèi)阻是充電態(tài)內(nèi)阻，即蓄電池充滿電時的內(nèi)阻。與之對應(yīng)的是放電態(tài)內(nèi)阻，并且不太穩(wěn)定。蓄電池的內(nèi)阻越大，蓄電池自身消耗掉的能量越多，其使用效率越低。內(nèi)阻很大的蓄電池在充電時發(fā)熱很厲害，使蓄電池的溫度急劇上升，對蓄電池和 充電器的影響都很大。隨著蓄電池使用次數(shù)的增多，由于電解液的消耗及蓄電池內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)活性的降低，蓄電池的內(nèi)阻會有不同程度的增大，質(zhì)量越差的蓄電池增大的越快。 蓄電池內(nèi)部阻抗會因放電量增加而增大，尤其是在放電終止時阻抗最大，主要因?yàn)榉烹姷倪M(jìn)行使得極板內(nèi)產(chǎn)生不良導(dǎo)體硫酸鉛以及電解液比重下降，故放電后務(wù)必馬上充電。若任其持續(xù)放電，則硫酸鉛形成安定的白色結(jié)晶（即硫化現(xiàn)象）后，即使充電，極板的活性物質(zhì)亦無法恢復(fù)原狀，從而將縮短蓄電池的使用壽命。 溫度的下降將導(dǎo)致電解液流動性變差，極板收縮，化學(xué)變化遲緩，蓄電池內(nèi)阻增加。從30開始，若溫度下降1，容量將下降1左右，其內(nèi)阻也有所增大。所以在嚴(yán)寒地區(qū)，氣溫在20以下時容量已下降至60，內(nèi)阻增大，常感到蓄電池電力不足。在嚴(yán)寒地區(qū)易出現(xiàn)過量放電，而在溫帶地區(qū)則經(jīng)常出現(xiàn)過量充電的問題。所以要使用好蓄電池，必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，針對實(shí)際情況，掌握其使用規(guī)律。蓄電池的充電必須根據(jù)不同情況選擇適當(dāng)?shù)姆椒ú⒄_的使用充電設(shè)備，這樣才能提高蓄電池的容量，延長蓄電池的使用壽命。 鉛酸蓄電池的內(nèi)阻與鎳氫蓄電池及鋰離子蓄電池相比較小，即蓄電池容量下降2/3后，仍能提供較大的電流，而電源電壓基本穩(wěn)定，波動較小。而鎳氫蓄電池及鋰離子蓄電池就不同了。以36V/9Ah鋰離子蓄電池為例，當(dāng)容量下降到原來的1/3后，電流輸出為12A時，電壓就會有45V的波動，即有電流輸出時為31V，無電流輸出時接近35V。這樣在電動自行車應(yīng)用中，騎行時會出現(xiàn)運(yùn)行不平穩(wěn)，時而有輸出時而無輸出的現(xiàn)象。（4）循環(huán)壽命 循環(huán)壽命是指蓄電池可經(jīng)歷的重復(fù)充放電次數(shù)。蓄電池的壽命和容量成反比關(guān)系，循環(huán)壽命還與充放電條件密切相關(guān)，一般充電電流越大（充電速度越快），循環(huán)壽命越短。 壽命是表示蓄電池容量衰減速度的一項(xiàng)指標(biāo)，隨著使用的深入，蓄電池容量的衰減是不可避免的，當(dāng)容量衰減到某規(guī)定值時，可以判定壽命終結(jié)。按照新制定的電動自行車蓄電池標(biāo)準(zhǔn)，一定容量70充放電循環(huán)次數(shù)來表示蓄電池的壽命，合格底線為350次。因此，對于日常交通距離小于30的用戶而言，若電機(jī)、控制器、充電器等都是良好的，使用方法正確，一組較好的蓄電池的最短服役時間達(dá)到一年以上應(yīng)該是可以保證的。容量和壽命是衡量蓄電池性能的主要指標(biāo)，容量一般以Ah為單位，表明蓄電池儲備能量的能力。例如一個標(biāo)稱容量為12Ah的蓄電池，則必須達(dá)到以6A放電，放至終止電壓3105V(36V)的時間應(yīng)不小于2h的水平。將這種蓄電池用于電動自行車，載重75kg，在平坦路面上騎行，工作電流約為4A，放電時間應(yīng)大于3h，時速為20，那么它的理論續(xù)行里程將達(dá)到50。若考慮途中剎車、啟動等因素，采用這種蓄電池的電動自行車的續(xù)行里程可達(dá)到4050。一般來說，放電電流越大，蓄電池的壽命越短；放電深度越深，蓄電池的壽命也越短。鉛酸蓄電池可以應(yīng)付短時間的大電流放電，這時候放電深度不深。小電流放電時，即便放電深度稍微深一些，對蓄電池的壽命影響也不大。蓄電池最怕連續(xù)大電流深度放電。影響鉛酸蓄電池壽命的因素有極板的內(nèi)在因素，諸如活性物質(zhì)的組成、晶型、孔隙率、極板尺寸、板柵材料和結(jié)構(gòu)等；也取決于一系列外在因素，如放電電流密度、電解液濃度和溫度、放電深度、維護(hù)狀況和儲存時間等。放電深度。放電深度即使用過程中放電到何程度時開始停止，100深度指放出全部容量。鉛酸蓄電池的壽命受放電深度的影響很大。設(shè)計(jì)造型時重點(diǎn)要考慮的深循環(huán)使用，則鉛酸蓄電池會很快失效。因?yàn)檎龢O活性物質(zhì)二氧化鉛本身互相結(jié)合就不牢，放電時生成硫酸鉛，充電時又恢復(fù)為二氧化鉛，硫酸鉛的摩爾體積比氧化鉛大，則放電時活性物質(zhì)體積膨脹。1mo1氧化鉛轉(zhuǎn)化為1mo1硫酸鉛時，體積增加95。這樣反復(fù)收縮和膨脹，就會使二氧化鉛粒子之間的相互結(jié)合逐漸松弛，易于脫落。若1mo1二氧化鉛的活性物質(zhì)只有2220放電，則收縮、膨脹的過程就大大降低，結(jié)合力破壞變緩，因此，放電深度越深，其循環(huán)壽命越短。過充電程度。過充電時有大量氣體析出，這時正極板活性物質(zhì)遭受氣體的沖擊，這種沖擊會促進(jìn)活性物質(zhì)脫落。此外，正極柵合金也遭受嚴(yán)重的陽極氧化而腐蝕，所以蓄電池過充電時會使蓄電池的使用壽命縮短。溫度的影響。鉛酸蓄電池的壽命隨溫度升高而延長。在1035之間，溫度每升高1，增加56個循環(huán)；在3545之間，溫度每升高1，可延長壽命25個循環(huán)以上；溫度高于50，則因負(fù)極硫化容量損失而縮短了壽命。蓄電池的壽命在一定溫度范圍內(nèi)隨溫度升高而延長，這是因?yàn)槿萘侩S溫度升高而增大。如果放電容量不變，則在溫度升高時其放電深度降低，而使壽命延長。硫酸濃度的影響。硫酸濃度的增大，雖對正極板容量有利，但蓄電池的自放電增加板柵的腐蝕加速，也促使二氧化鉛松散脫落。隨著蓄電池中硫酸濃度的增大，循環(huán)壽命將縮短。放電電流密度的影響。隨著放電電流密度的增大蓄電池的壽命將縮短，因?yàn)樵诖箅娏髅芏群透吡蛩釢舛葪l件下，正極二氧化鉛易松散脫落。（5）荷電保持能力蓄電池荷電保持能力是指在開路狀態(tài)下，蓄電池儲存的電量在一定環(huán)境條件下的保持能力。自放電主要是由蓄電池材料、制作工藝、儲存條件等多反面的因素決定的。通常溫度越高，自放電率越大。蓄電池有一定程度的自放電屬于正常現(xiàn)象。經(jīng)充電的蓄電池在存放過程中，其容量會因內(nèi)部的自行放電而逐漸減小，其原因是被充電的陰極活性物質(zhì)和硫酸起了反應(yīng)，生產(chǎn)氫氣而失電。一般在溫度越高和比重越大時，自放電量也越大。在正常情況下，蓄電池每存放一天，容量減小2左右，超過此值則屬不正常。造成蓄電池自行放電的主要原因是電解液不純凈或單體蓄電池內(nèi)電解液中硫酸的濃度不均勻，特別是電解液中的硫酸下沉，出現(xiàn)上下濃度差時，就會使極板產(chǎn)生電位差而引起自行放電。（6）高率放電性能高率放電性能即大電流放電能力，主要和蓄電池的材料及制作工藝有關(guān)。蓄電池電解液的比重幾乎與放電量成正比例。因此，根據(jù)蓄電池完全放電時的比重及10放電時的比重，即可推算出蓄電池的放電量。測定鉛酸蓄電池電解液比重是得知放電量的最佳方式。測量電解液比重時，須使用吸收式比重計(jì)將電解液緩緩吸入外筒，從浮標(biāo)的刻度即可測知比重。鉛酸蓄電池的電解液比重會隨溫度變化而變化，電解液比重以20時的比重為標(biāo)準(zhǔn)，因此比重計(jì)上的讀數(shù)必須換算為20時的標(biāo)準(zhǔn)比重。比溫度變化1時，則比重變化0.0007，因此，在測量比重的同時必須測量溫度，測溫時應(yīng)使用棒狀酒精溫度計(jì)。若在溫度t時所測的比重為St,則可以下式換算標(biāo)準(zhǔn)溫度（20）時的比重S20。S20=St+0.0007(t-20) 式中：S20為換算到20時的比重；St為溫度t時所測的比重；t為電解液的實(shí)際溫度。 例如：20時比重為1.280，在10時變?yōu)?.287，30時變成1.273。（7）蓄電池的額定電壓國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的蓄電池電壓值為額定電壓，用V表示。鉛酸蓄電池每格電壓值為2V，蓄電池電壓是把3格隔槽（約2.1V）串聯(lián)在一起而構(gòu)成6.3V(標(biāo)稱為6V的蓄電池)，串聯(lián)6格就為12.6V（標(biāo)稱為12V的蓄電池）。該電壓值是在完全充電的狀態(tài)下且端子間沒構(gòu)成電路時的電壓（開路電壓）。蓄電池的電動勢和硫酸濃度成正比，并受溫度影響。放電時的電壓與放電電流和蓄電池內(nèi)阻有關(guān)，放電電流越大，電壓下降的越多。放電到0V后，即使再充電也不能恢復(fù)原來的性能。所以，依放電電流的多少規(guī)定了相應(yīng)的停止放電電壓，以避免放電至低于該電壓。另外，按規(guī)定放電到停止電壓后擱置一段時間，其開路電壓便恢復(fù)到和硫酸濃度相應(yīng)的電壓。市場上的電動自行車蓄電池單體電壓只有6V或12V，而大部分電動自行車用的蓄電池為36V，則需由6只6V蓄電池3只12V蓄電池串聯(lián)形成蓄電池組。蓄電池組工作電壓是指蓄電池組實(shí)際輸出電能時的電壓值，36V蓄電池組的工作電壓一般在4131.5V之間，電壓低于31.5V時稱為過放電或欠壓，容易損壞蓄電池組，影響蓄電池的使用壽命。（8）電解液電解液是由高純度硫酸和純水組成的無色透明的稀硫酸，它和陰、陽極板起化學(xué)作用，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，同時在蓄電池內(nèi)部起導(dǎo)電作用。電解液的比重在標(biāo)準(zhǔn)溫度20下定位1.28。2.鉛酸電池的使用條件（1） 避免將電池與金屬容器直接接觸，應(yīng)采用防酸和阻熱材料，否則會引起冒煙或燃燒。（2）使用指定的充電器在指定的條件下充電，否則可能會引起電池過熱、放氣、泄露、燃燒或破裂。（3）不要將電池安裝在密封的設(shè)備里，否則可能會使設(shè)備浦破裂。（4）將電池使用在醫(yī)護(hù)設(shè)備中時，請安裝主電源外的后備電源，否則主電源失效會引起傷害。（5）將電池放在遠(yuǎn)離能產(chǎn)生火花設(shè)備的地方，否則火花可能會引起電池冒煙或破裂。（6）不要將電池放在熱源附近（如變壓器），否則會引起電池過熱、泄漏、燃燒或破裂。（7）應(yīng)用中電池?cái)?shù)目超過一只時，請確保電池間連接無誤，且與充電器或負(fù)載連接無誤，否則會引起電池破裂、燃燒或電池?fù)p害，某些情況下還會傷人。（8）特別注意別讓電池砸在腳上。（9）電池的指定使用范圍如下。超出此范圍可能會引起電池?fù)p害。電池的正常操作范圍為：77.F（25）電池放電后（裝在設(shè)備中）：5.F到122.F（-15到50）充電后：32.F到104.F（0到40）儲存中：5.F到104.F（-15到40）（10）不要將裝在機(jī)車上的電池放在高溫下、直射陽光中、火爐或火前，否則可能會造成電池泄漏、起火或破裂。（11）不要在充滿灰塵的地方使用電池，可能會引起電池短路。在多塵環(huán)境中使用電池時，應(yīng)定期檢查電池。3.鉛酸電池的保養(yǎng)方法電動自行車和電動摩托車等已成為大中小城市的重要交通工具，普遍為人們所接受。由于電動車相對傳統(tǒng)自行車來說，價格普遍較高，因此使用壽命也成為人們最為關(guān)心的問題。事實(shí)上，蓄電池作為電動自行車的核心部件之一，蓄電池的使用壽命在很大程度上決定了電動車的使用壽命。所以，加強(qiáng)蓄電池的保養(yǎng)，將能夠延長蓄電池的使用壽命。據(jù)了解，電動車所使用的蓄電池都是鉛酸蓄電池，對于鉛酸蓄電池的保養(yǎng)，下面給出了一系列的建議，共包括八個小訣竅。充電鉛酸蓄電池沒有記憶，之所以容量快速減少主要是蓄電池硫化和“失水”、“虧電”等一些原因，蓄電池最怕的就是“虧電”欠壓，蓄電池常“虧電”，電池極板極易受傷，現(xiàn)實(shí)中高達(dá)70%的電動車電池容量減少電極板被放電時的強(qiáng)電流（啟動電流）拉傷所致（電動摩托車尤其明顯），電極板拉傷屬于電池物理損傷，這種損傷無法修復(fù)。因此“天天用車、天天充電”，保證蓄電池隨時有充足的電壓就成為必然。定時補(bǔ)充蒸餾水用戶普遍以為，免維護(hù)蓄電池不用加水，其實(shí)這種說法是錯誤的。免維護(hù)蓄電池在充電和大電流放電過程中會產(chǎn)生熱量，有熱量就會有水分蒸發(fā)，盡管水蒸發(fā)的過程十分緩慢，但時間一長，累計(jì)水蒸發(fā)的量就不容小視。因此每6個月左右應(yīng)該給蓄電池補(bǔ)水一次，這樣蓄電池的使用壽命才會延長。電動車啟動電動車啟動電流很大，尤其是大功率電機(jī)的電摩，啟動電流更大。大電流很傷蓄電池極板，最好的方法就是在啟動前象騎自行車一樣的騎行后，再啟動電動車電源。電瓶放電蓄電池在使用了一段時間后必然會有一些活性物質(zhì)下沉，如果活性物質(zhì)不及時激活，勢必會對蓄電池的容量造成一些影響，因此，在經(jīng)常使用電動車的時候，要做到每季對蓄電池深度放電一次。充電器新電池充電過程一般都是6-8個小時，充滿電后充電器會亮綠燈，如果充電時間過長就要檢查充電器電壓保護(hù)裝置是否壞損，如果壞損就需要及時的調(diào)換充電器，否則極易充壞蓄電池。另外，充電器不要購買快速的充電器，快速充電同樣對蓄電池極板有傷害。久不使用這樣做的目的就是防止蓄電池放置時間過長而引起蓄電池硫化和“虧電”。防止蓄電池爆曬爆曬會使電池溫度升高，大大縮短蓄電池使用時間。電瓶保護(hù)器電瓶保護(hù)器也就是脈沖發(fā)生器，因脈沖不間斷的消除電瓶硫化，使極板始終保持“潔凈”，從而達(dá)到延長電瓶使用壽命的效果，但對大電流損傷電池極板作用不大。清潔蓄電池如果不及時清洗的話，很容易影響電池的使用壽命和通電效果。簡單地說，蓄電池是一種能將化學(xué)能量轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)設(shè)備。保持蓄電池的正常工作，蓄電池的清潔是必不可少的。這種蓄電池的極柱和夾頭之間很容易發(fā)生氧化反應(yīng)，嚴(yán)重的甚至可以腐爛夾頭部位的金屬部件。普通型的鉛酸蓄電池，特別要注意平時的清潔工作。要注意檢查極柱和夾頭是否連接緊固、有沒有任何腐蝕和燒損、還要檢查排氣孔有無堵塞、電解液是否有所減少，如果發(fā)現(xiàn)問題要及時處理。啟動汽車時每次啟動時間不應(yīng)超過3至5秒，再次啟動間隔時間不少于10秒。汽車長期放置不用，應(yīng)先對車進(jìn)行充分的充電。同時每隔一個月將汽車發(fā)動一次，保持中等轉(zhuǎn)速運(yùn)行20分鐘左右。否則，放置時間太長，將難以啟動。一般的免維護(hù)蓄電池也要經(jīng)常檢查工作情況，出現(xiàn)問題要及時更換。1 免維護(hù)電池，如今多數(shù)轎車已經(jīng)開始使用，這種蓄電池在使用中不需要添加蒸餾水，接線柱不會腐蝕，自放電少，壽命長。但如果不及時檢查的話，蓄電池到了報廢期車主還不清楚 ，同樣會影響汽車的正常工作。