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电池知识

普通电池、干荷电池和免维护电池之间的区别

来源:宝鄂实业    2019-07-14 21:37    点击量:

我们常用的电池主要分为三类,分别为普通电池、干荷电池和免维护电池三种。

 

1)普通电池;普通电池的极板是由铅和铅的氧化物构成,电解液是硫酸的水溶液。它的主要优点是电压稳定、价格便宜;缺点是比能低(即每公斤电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。

 

2)干荷电池:它的全称是干式荷电铅酸电池,它的主要特点是负极板有较高的储电能力,在完全干燥状态下,能在两年内保存所得到的电量,使用时,只需加入电解液,等过20—30分钟就可使用。

 

3)免维护电池:免维护电池由于自身结构上的优势,电解液的消耗量非常小,在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通电池的两倍。市场上的免维护电池也有两种:第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护(添加补充液);另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死,用户根本就不能加补充液。

 

一般的铅酸蓄电池是由正负极板、隔板、壳体、电解液和接线桩头等组成,其放电的化学反应是依靠正极板活性物质(二氧化铅和铅)和负极板活性物质(海绵状纯铅)在电解液(稀硫酸溶液)的作用下进行,其中极板的栅架,传统蓄电池用铅锑合金制造,免维护蓄电池是用铅钙合金制造,前者用锑,后者用钙,这是两者的根本区别点。不同的材料就会产生不同的现象:传统蓄电池在使用过程中会发生减液现象,这是因为栅架上的锑会污染负极板上的海绵状纯铅,减弱了完全充电后蓄电池内的反电动势,造成水的过度分解,大量氧气和氢气分别从正负极板上逸出,使电解液减少。用钙代替锑,就可以改变完全充电后的蓄电池的反电动势,减少过充电流,液体气化速度减低,从而减低了电解液的损失。

 

由于免维护蓄电池采用铅钙合金栅架,充电时产生的水分解量少,水份蒸发量低,加上外壳采用密封结构,释放出来的硫酸气体也很少,所以它与传统蓄电池相比,具有不需添加任何液体,对接线桩头、电线腐蚀少,抗过充电能力强,起动电流大,电量储存时间长等优点。

 

免维护电池因其在正常充电电压下,电解液仅产生少量的气体,极板有很强的抗过充电能力,而且具有内阻小、低温起动性能好、比常规蓄电池使用寿命长等特点,因而在整个使用期间不需添加蒸馏水,在充电系正常情况下,不需从拆下进行补充充电。但在保养时应对其电解液的比重进行检查。

 

大多数免维护蓄电池在盖上设有一个孔形液体(温度补偿型)比重计,它会根据电解液比重的变化而改变颜色。可以指示蓄电池的存放电状态和电解液液位的高度。当比重计的指示眼呈绿色时,表明充电已足,蓄电池正常;当指示眼绿点很少或为黑色,表明蓄电池需要充电;当指示眼显示淡黄色,表明蓄电池内部有故障,需要修理或进行更换。

 

有条件时,对免维护蓄电池可用具有电流-电压特性的充电设备进行充电。该设备即可保证充足电,又可避免过充电而消耗较多的水。

 

免维护电池也可以进行补充充电,充电方式与普通蓄电池的充电方法基本一样。充电时每单格电压应限制在2.3-2.4V间。注意使用常规充电方法充电会消耗较多的水,充电时充电电流应稍小些(5A以下)。不能进行快速充电,否则,蓄电池可能会发生爆炸,导致伤人。当免维护蓄电池的比重计,显示为淡黄色或红色时,说明该蓄电池已接近报废,即使再充电,使用寿命也不长。此时的充电只能做为救急的权宜之计。

 

有条件时,对免维护电池可用具有电流-电压特性的充电设备进行充电。该设备即可保证充足电,又可避免过充电而消耗较多的水。

电池在使用时应注意维护。

 

(1)使用过程忌过充电。在循环寿命之内,使用过程切忌过充电,这是因为过充电容易使正、负极发生膨胀,造成活性物脱落和隔膜损坏,导电网络破坏和电池欧姆极化变大等问题。

 

(2)防止电解液变质。在镍氢电池循环寿命期,应抑制电池析氢。

 

(3)镍氢电池的存放。保存镍氢电池应在充足电后,如果在电池中没有储存电能的情况下长期保存电池,将使电池负极储氢合金的功能减弱,并导致电池寿命减短。

 

(4)电量用尽后充电。镍氢电池和镍镉电池相同,都有“记忆效应”,即如果放电途中在电池还残存电能的状态下反复充电使用,电池很快就不能用了。

三者当中的“长者”——绝对的长寿命优势。磷酸铁锂电池比铅酸电池和三元锂电池的循环寿命都长。铅酸电池中的“长寿命”者不过300次左右,最高500次;三元锂电池理论上可达2000次,实际应用到1000次左右容量会衰减到60%;而磷酸铁锂电池真实寿命即达到2000次,此时还有95%的容量,其理念循环寿命更达到3000次以上。

 

三、与铅酸电池相比优势多多:

 

1.容量大。单体可做成5Ah~1000Ah(1Ah=1000mAh),而铅酸电池2V单体通常是100Ah~150Ah,变化区间小。

 

2.重量轻。同等容量的磷酸铁锂电池体积是铅酸电池体积的2/3,重量是后者的1/3。

 

3.快充能力强。磷酸铁锂电池启动电流可达2C,实现大倍率充电;铅酸电池的电流一般要求是在0.1C~0.2C之间,无法达成快充性能。

 

4.环保性。铅酸电池存在大量的重金属——铅,产生废液,而磷酸铁锂电池不含任何重金属,在生产和使用中均无污染。

 

5.性价比高。虽然铅酸电池因其材料便宜,购置费要比磷酸铁锂电池低,但在使用寿命和日常维护上经济性低于磷酸铁锂电池。实际应用结果显示:磷酸铁锂电池的性价比是铅酸电池的4倍以上。

 

磷酸铁锂电池应用范围固然主要表现在动力方向,但在理论上也可以向更多领域延伸,这是由上述比较中表现出的各种优势决定的,如果在能量密度和放电倍率等方面再做些提升,进入其他类型锂离子电池的传统应用领域也是完全可能的。