一、類(lèi)型及簡(jiǎn)介
在電動(dòng)自行車(chē)市場(chǎng)(Rialto)上,最常用的是鉛酸免維護蓄電池,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,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(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(xiāo)售的電動(dòng)自行車(chē)電池多數是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度,保護了極板,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(cháng)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(lèi)AGM型電池好得多。國內已批量生產(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(shí),正極材料中的鋰脫出來(lái),穿過(guò)隔膜進(jìn)入到負極石墨中;電池放電時(shí),鋰離子又從負極石墨中脫出來(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、原材料成本低、對環(huán)境友好等諸多優(yōu)點(diǎn),所以問(wèn)世后銷(xiāo)量逐年迅速增加,將來(lái)必定成為二次電池中的贏(yíng)家。自上世紀90年代問(wèn)世以來(lái),從電子類(lèi)產(chǎn)品中的紐扣電池,手機、DC類(lèi)數碼產(chǎn)品中的鋰電池,目前也應用到了電動(dòng)自行車(chē)中。但是鋰離子電池成本占到了電動(dòng)車(chē)成本的三分之一到二分之一,遠遠大于鉛酸電池在整車(chē)中的比重。而且由于鋰電池比能量高,材料穩定性差,鋰電池容易出現安全問(wèn)題。隨著(zhù)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(chē)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(zhù)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,但卻具有性能穩定、工作溫度范圍寬、耐過(guò)充電過(guò)放電、長(cháng)壽命等優(yōu)點(diǎn)。
由于電動(dòng)自行車(chē)蓄電池在多數情況下屬于大電流、深循環(huán)放電,因此,電動(dòng)自行車(chē)電池更適合選用膠體電池。膠體電池具有極強的耐過(guò)放電能力和極強的電液保存能力,避免了過(guò)放電對電池的影響,以及由于電池失水造成熱失控現象的產(chǎn)生。
各種品牌鉛酸電池的充電特性基本相同,但由于各廠(chǎng)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,嚴格來(lái)說(shuō),應該根據各電池生產(chǎn)廠(chǎng)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。
電動(dòng)自行車(chē)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(cháng)電池的使用壽命,電動(dòng)自行車(chē)的電機功率要盡量小于電池的額定功率,避免電池長(cháng)期在滿(mǎn)負荷或超負荷條件下工作。



