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蓄電池，有采用玻璃纖維隔板吸附技術的agm型電池，還有采用膠體電解液技術的gel型膠體電池。

鉛蓄電池的工作原理是鉛蓄電池內的陽極(pbo2)及陰極(pb)浸到電解液(稀硫酸)中，兩極間會產生2v的電力。放電中的化學變化是稀硫酸即會與陰、陽極板上的活性物質產生反應，生成新化合物“硫酸鉛”。經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。充電中的化學變化是放電時在陽極板，陰極板上所產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已還原到可以再度供電的狀態，當兩極的硫酸鉛被還原成原來的活性物質時，即等于充電結束，而陰極板就產生氫，陽極板則產生氧，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，幾乎沒有流動電液．目前市場上銷售的電動自行車電池多數是agm型電池。

gel型膠體電池是電解質凝膠后沒有游離電液，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。所以膠體電池的過放電，陜復能力和低溫充放性能都比agm型電池優越；膠體電池的一致性比同類agm型電池好得多。國內已批量生產的膠體有以下四種：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，正極材料中的鋰脫出來，穿過隔膜進入到負極石墨中；電池放電時，鋰離子又從負極石墨中脫出來，穿過隔膜回到正極材料中。隨充放電的進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、無記憶效應、原材料成本低、對環境友好等諸多優點，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90年代問世以來，從電子類產品中的紐扣電池，手機、dc類數碼產品中的鋰電池，目前也應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，遠遠大于鉛酸電池在整車中的比重。而且由于鋰電池比能量高，材料穩定性差，鋰電池容易出現安全問題。隨著技術的發展成熟的鋰離子電池將成為高品質電動車的發展趨勢。

二、電池的選購要點

agm電池具有低成本、放電電流大的優點，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，但卻具有性能穩定、工作溫度范圍寬、耐過充電過放電、長壽命等優點。

由于電動自行車蓄電池在多數情況下屬于大電流、深循環放電，因此，電動自行車電池更適合選用膠體電池。膠體電池具有極強的耐過放電能力和極強的電液保存能力，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象的產生。

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，嚴格來說，應該根據各電池生產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。

電動自行車電機的輸出功率要與電池的額定功率相匹配，因此要想延長電池的使用壽命，電動自行車的電機功率要盡量小于電池的額定功率，避免電池長期在滿負荷或超負荷條件下工作。

三、電池的合理使用

電池串聯使用時，如果電池的內阻不一致，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大的影響。對于消費者來說，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。根據對電池多年來的研究和實際使用，建議消費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，質量較好的電動自行車以正常使用可以達到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，電池的循環壽命越長，電池的使用周期越長。因此，消費者普遍認為充一次電為一次循環的觀點是錯誤的，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，長時間的虧電狀態下，電池的負極板極易鹽化，造成電池容量的損失，影響電池的使用壽命。

四、電池的維護

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

（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不匹配，二是充電器本身的元器件質量差，剛開始使用時，還算匹配，隨著消費者充、放電循環使用，充電器本身由于溫升，元器件老化，致使充電電壓和轉換電流產生漂移，電池受到損壞。

建議消費者和電動車廠家最好購買蓄電池廠家配套的充電器，不要因為貪一時的便宜而充壞了電池，反而得不償失。

（2）經常、及時補充電。

消費者對使用說明書所標稱的循環使用壽命通常有一種誤解，認為充一次電，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電壓31.5v才開始補充電，殊不知這樣不僅保護不了電池，而且縮短了電池壽命。所以提醒廣大消費者，在可能的情況下，應及時給電池補充電。

（3）嚴禁指示燈顯示欠壓情況下繼續騎行。有些消費者騎行在半路上，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、超載應盡量助力。

（5）雨天騎行，應盡量避免開關和接頭淋濕，防止漏電。

多了解一些關于電池方面的知識對于電動助力車用鉛酸電池的維護和保養具有積極的一面，通過技術改進尤其是膠體技術的改進，目前鉛酸電池的性價比與其他電池相比具有很大的優勢。