普通電池、干荷電池和免維護(hù)電池之間的區(qū)別
我們常用的電池主要分為三類(lèi),分別為普通電池、干荷電池和免維護(hù)電池三種。
1)普通電池;普通電池的極板是由鉛和鉛的氧化物構(gòu)成,電解液是硫酸的水溶液。它的主要優(yōu)點(diǎn)是電壓穩(wěn)定、價(jià)格便宜;缺點(diǎn)是比能低(即每公斤電池存儲(chǔ)的電能)、使用壽命短和日常維護(hù)頻繁。
2)干荷電池:它的全稱(chēng)是干式荷電鉛酸電池,它的主要特點(diǎn)是負(fù)極板有較高的儲(chǔ)電能力,在完全干燥狀態(tài)下,能在兩年內(nèi)保存所得到的電量,使用時(shí),只需加入電解液,等過(guò)20—30分鐘就可使用。
3)免維護(hù)電池:免維護(hù)電池由于自身結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì),電解液的消耗量非常小,在使用壽命內(nèi)基本不需要補(bǔ)充蒸餾水。它還具有耐震、耐高溫、體積小、自放電小的特點(diǎn)。使用壽命一般為普通電池的兩倍。市場(chǎng)上的免維護(hù)電池也有兩種:第一種在購(gòu)買(mǎi)時(shí)一次性加電解液以后使用中不需要維護(hù)(添加補(bǔ)充液);另一種是電池本身出廠時(shí)就已經(jīng)加好電解液并封死,用戶根本就不能加補(bǔ)充液。
一般的鉛酸蓄電池是由正負(fù)極板、隔板、殼體、電解液和接線樁頭等組成,其放電的化學(xué)反應(yīng)是依靠正極板活性物質(zhì)(二氧化鉛和鉛)和負(fù)極板活性物質(zhì)(海綿狀純鉛)在電解液(稀硫酸溶液)的作用下進(jìn)行,其中極板的柵架,傳統(tǒng)蓄電池用鉛銻合金制造,免維護(hù)蓄電池是用鉛鈣合金制造,前者用銻,后者用鈣,這是兩者的根本區(qū)別點(diǎn)。不同的材料就會(huì)產(chǎn)生不同的現(xiàn)象:傳統(tǒng)蓄電池在使用過(guò)程中會(huì)發(fā)生減液現(xiàn)象,這是因?yàn)闁偶苌系匿R會(huì)污染負(fù)極板上的海綿狀純鉛,減弱了完全充電后蓄電池內(nèi)的反電動(dòng)勢(shì),造成水的過(guò)度分解,大量氧氣和氫氣分別從正負(fù)極板上逸出,使電解液減少。用鈣代替銻,就可以改變完全充電后的蓄電池的反電動(dòng)勢(shì),減少過(guò)充電流,液體氣化速度減低,從而減低了電解液的損失。
由于免維護(hù)蓄電池采用鉛鈣合金柵架,充電時(shí)產(chǎn)生的水分解量少,水份蒸發(fā)量低,加上外殼采用密封結(jié)構(gòu),釋放出來(lái)的硫酸氣體也很少,所以它與傳統(tǒng)蓄電池相比,具有不需添加任何液體,對(duì)接線樁頭、電線腐蝕少,抗過(guò)充電能力強(qiáng),起動(dòng)電流大,電量?jī)?chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
免維護(hù)電池因其在正常充電電壓下,電解液僅產(chǎn)生少量的氣體,極板有很強(qiáng)的抗過(guò)充電能力,而且具有內(nèi)阻小、低溫起動(dòng)性能好、比常規(guī)蓄電池使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),因而在整個(gè)使用期間不需添加蒸餾水,在充電系正常情況下,不需從拆下進(jìn)行補(bǔ)充充電。但在保養(yǎng)時(shí)應(yīng)對(duì)其電解液的比重進(jìn)行檢查。
大多數(shù)免維護(hù)蓄電池在蓋上設(shè)有一個(gè)孔形液體(溫度補(bǔ)償型)比重計(jì),它會(huì)根據(jù)電解液比重的變化而改變顏色??梢灾甘拘铍姵氐拇娣烹姞顟B(tài)和電解液液位的高度。當(dāng)比重計(jì)的指示眼呈綠色時(shí),表明充電已足,蓄電池正常;當(dāng)指示眼綠點(diǎn)很少或?yàn)楹谏?,表明蓄電池需要充電;?dāng)指示眼顯示淡黃色,表明蓄電池內(nèi)部有故障,需要修理或進(jìn)行更換。
有條件時(shí),對(duì)免維護(hù)蓄電池可用具有電流-電壓特性的充電設(shè)備進(jìn)行充電。該設(shè)備即可保證充足電,又可避免過(guò)充電而消耗較多的水。
免維護(hù)電池也可以進(jìn)行補(bǔ)充充電,充電方式與普通蓄電池的充電方法基本一樣。充電時(shí)每單格電壓應(yīng)限制在2.3-2.4V間。注意使用常規(guī)充電方法充電會(huì)消耗較多的水,充電時(shí)充電電流應(yīng)稍小些(5A以下)。不能進(jìn)行快速充電,否則,蓄電池可能會(huì)發(fā)生爆炸,導(dǎo)致傷人。當(dāng)免維護(hù)蓄電池的比重計(jì),顯示為淡黃色或紅色時(shí),說(shuō)明該蓄電池已接近報(bào)廢,即使再充電,使用壽命也不長(zhǎng)。此時(shí)的充電只能做為救急的權(quán)宜之計(jì)。
有條件時(shí),對(duì)免維護(hù)電池可用具有電流-電壓特性的充電設(shè)備進(jìn)行充電。該設(shè)備即可保證充足電,又可避免過(guò)充電而消耗較多的水。
電池在使用時(shí)應(yīng)注意維護(hù)。
(1)使用過(guò)程忌過(guò)充電。在循環(huán)壽命之內(nèi),使用過(guò)程切忌過(guò)充電,這是因?yàn)檫^(guò)充電容易使正、負(fù)極發(fā)生膨脹,造成活性物脫落和隔膜損壞,導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)破壞和電池歐姆極化變大等問(wèn)題。
(2)防止電解液變質(zhì)。在鎳氫電池循環(huán)壽命期,應(yīng)抑制電池析氫。
(3)鎳氫電池的存放。保存鎳氫電池應(yīng)在充足電后,如果在電池中沒(méi)有儲(chǔ)存電能的情況下長(zhǎng)期保存電池,將使電池負(fù)極儲(chǔ)氫合金的功能減弱,并導(dǎo)致電池壽命減短。
(4)電量用盡后充電。鎳氫電池和鎳鎘電池相同,都有“記憶效應(yīng)”,即如果放電途中在電池還殘存電能的狀態(tài)下反復(fù)充電使用,電池很快就不能用了。
三者當(dāng)中的“長(zhǎng)者”——絕對(duì)的長(zhǎng)壽命優(yōu)勢(shì)。磷酸鐵鋰電池比鉛酸電池和三元鋰電池的循環(huán)壽命都長(zhǎng)。鉛酸電池中的“長(zhǎng)壽命”者不過(guò)300次左右,最高500次;三元鋰電池理論上可達(dá)2000次,實(shí)際應(yīng)用到1000次左右容量會(huì)衰減到60%;而磷酸鐵鋰電池真實(shí)壽命即達(dá)到2000次,此時(shí)還有95%的容量,其理念循環(huán)壽命更達(dá)到3000次以上。
三、與鉛酸電池相比優(yōu)勢(shì)多多:
1.容量大。單體可做成5Ah~1000Ah(1Ah=1000mAh),而鉛酸電池2V單體通常是100Ah~150Ah,變化區(qū)間小。
2.重量輕。同等容量的磷酸鐵鋰電池體積是鉛酸電池體積的2/3,重量是后者的1/3。
3.快充能力強(qiáng)。磷酸鐵鋰電池啟動(dòng)電流可達(dá)2C,實(shí)現(xiàn)大倍率充電;鉛酸電池的電流一般要求是在0.1C~0.2C之間,無(wú)法達(dá)成快充性能。
4.環(huán)保性。鉛酸電池存在大量的重金屬——鉛,產(chǎn)生廢液,而磷酸鐵鋰電池不含任何重金屬,在生產(chǎn)和使用中均無(wú)污染。
5.性價(jià)比高。雖然鉛酸電池因其材料便宜,購(gòu)置費(fèi)要比磷酸鐵鋰電池低,但在使用壽命和日常維護(hù)上經(jīng)濟(jì)性低于磷酸鐵鋰電池。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果顯示:磷酸鐵鋰電池的性價(jià)比是鉛酸電池的4倍以上。
磷酸鐵鋰電池應(yīng)用范圍固然主要表現(xiàn)在動(dòng)力方向,但在理論上也可以向更多領(lǐng)域延伸,這是由上述比較中表現(xiàn)出的各種優(yōu)勢(shì)決定的,如果在能量密度和放電倍率等方面再做些提升,進(jìn)入其他類(lèi)型鋰離子電池的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域也是完全可能的。
















