电动车铅酸蓄电池：从原理到使用维护的全面指南

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电动车铅酸蓄电池：从原理到使用维护的全面指南

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随着电动汽车的普及，了解其核心部件——铅酸蓄电池的工作原理和使用方法变得尤为重要。本文将从定义、结构、使用方法到注意事项，全面解析电动车铅酸蓄电池的相关知识。

电动车铅酸蓄电池的定义与结构

铅酸蓄电池是一种常见的化学电池，其电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液。在放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。铅酸蓄电池包括排气式蓄电池和免维护铅酸电池两种类型。

电池的关键组成部分包括管式正极板、负极板、电解液、隔板、电池槽、电池盖、极柱和注液盖等。排气式蓄电池的电极由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。其主要优点是电压稳定、价格便宜，但缺点是比能低（即每公斤蓄电池存储的电能）、使用寿命短和日常维护频繁。传统普通蓄电池的寿命通常在2年左右，需要定期维护电解液的高度并添加蒸馏水。然而，随着科技的发展，铅酸蓄电池的寿命已得到延长，维护也变得更加简单。

铅酸蓄电池最显著的特征是其顶部有可拧开的塑料密封盖，上面还有通气孔。这些注液盖主要用于加注纯水、检测电解液和排放气体。理论上，铅酸蓄电池需要在每次保养时检测电解液的密度和液面高度，如有缺失需添加蒸馏水。但随着蓄电池制造技术的进步，铅酸蓄电池已发展为铅酸免维护蓄电池和胶体免维护电池，使用中无需添加电解液或蒸馏水。这主要是因为采用了正极产生氧气可在负极吸收的氧循环技术，从而避免了水分的减少。铅酸水电池主要应用于牵引车、三轮车和汽车起动等领域，而免维护铅酸蓄电池的应用范围更广，包括不间断电源、电动车动力和电动自行车电池等。铅酸蓄电池根据应用需求可分为恒流放电（如不间断电源）和瞬间放电（如汽车起动电池）两种类型。

电动车铅酸蓄电池的使用方法

为了确保铅酸蓄电池的安全和高效使用，以下是一些关键的使用注意事项：

切勿短路电池：当电池的正负极通过外部物质实现电接触时，电池就会短路。例如，放在口袋中的无外包装电池可能会因与钥匙或硬币等金属材料接触而造成短路。
良好安装电池：确保电池的极性标记（“+”和“-”）与用电器具的标记正确对应。如果电池被错误地反向安装到用电器具中，可能会导致短路或充电，从而影响电池温度的迅速上升。
不要尝试对电池充电：对不可充电的原电池进行充电，会使电池内部产生气体和热量。
不要对电池强制放电：电池被强制放电时，其电压会低于设计性能，并在电池内部产生气体。
不要加热或直接焊接电池：电池被加热或焊接时，热量会引起电池内部发生短路。
不要拆解电池：电池被拆解或分开时，电池组分之间可能发生接触，从而导致短路。
不要将新旧电池或不同型号、品牌的电池混用：更换电池时，应同时使用同品牌、同型号、同批次的新电池。不同品牌和型号的电池或新旧不同的电池共同使用时，由于不同电池之间电压或容量的差异，部分电池会出现过放电。
不要使电池变形：不要对电池进行挤压、戳穿或其他形式的损伤，这些滥用可能导致电池发生短路。
不要将电池放入火中：将电池放入火中时，热量的聚集可能导致爆炸和人身伤害。除了合适的可调节的焚烧处理方式外，不要尝试烧毁电池。
不要让儿童接触电池或在没有成人监督的情况下更换电池：特别是那些可能被吞咽的电池，应尽可能防止儿童接触。一旦有人吞咽电池，应立即寻求医生的帮助。
不要密封或改变电池：密封电池或其他形式的改变电池，会使电池的安全阀被堵塞，当电池内部产生气体时无法及时排出。如果认为必须改变电池，则应尽可能获得制造商的建议。
对于闲置的电池，应使用其原始包装进行保存，并尽可能远离金属物质：如果包装已打开，则应有序排放，不要混乱堆放。无包装的电池和金属物质混放在一起时，可能导致电池发生短路。防止这种状况发生的最好办法就是使用它们的原始包装来保存闲置的电池。
除非是用于紧急情况，否则对长期闲置的电池应尽可能从用电装置中取出：当一个电池达不到满意的效果或预计长期不使用时，将其从装置中取出是有益的。尽管现在的电池基本都带有保护性外壳或其他方式来调节漏液，但一个部分或完全用完的电池仍比一个未用过的电池更容易漏液。

电动车铅酸蓄电池的注意事项

使用环境与安全

铅酸蓄电池应使用在自然通风良好的环境中，环境温度最好保持在25±10℃。
在以下情况下使用铅酸蓄电池是安全的：导电连接良好，不严重过充，热源不直接辐射，保持自然通风。

安装注意事项

蓄电池应远离热源和易造成火花的地方，其安全距离应大于0.5m。
蓄电池应避免阳光直射，不应置于广泛放射性、红外线辐射、紫外线辐射、有机溶剂气体和腐蚀气体的环境中。
安装地面应有足够的承载能力。
由于电池组件电压较高，存在电击危险，因此在装卸导电连接条时应使用绝缘工具。安装或搬运电池时应戴绝缘手套、围裙和防护眼镜。电池在安装搬运过程中，只能使用非金属吊带，不能使用钢丝绳等。
脏污的连接条或不紧密的连接可能导致电池打火，甚至损坏电池组。因此，安装时应仔细检查并清除连接条上的脏污，拧紧连接条。
不同容量、不同性能的蓄电池不能互连使用。安装末端连接件和导通电池系统前，应认真检查电池系统的总电压和正、负极，以保证安装正确。
电池外壳不能使用有机溶剂清洗，不宜使用干粉灭火器，推荐使用二氧化碳灭火器扑灭电池火灾。
蓄电池与充电器或负载连接时，电路开关应位于“断开”位置，并保证连接良好：蓄电池的正极与充电器的正极连接，负极与负极连接。

运输与储存

由于有的电池重量较重，一定要注意运输工具的采用，严禁翻滚和摔掷有包装箱的电池组。
搬运电池时不要触动极柱和安全阀。
蓄电池为带液荷电出厂，运输中应避免电池短路。
电池在安装前可在0～35℃的环境下存放，但存放时间不能超过6个月，超过6个月储存期的电池应充电维护，存放地点应清洁、通风、干燥。

使用注意事项

蓄电池荷电出厂，从出厂到安装使用，电池容量会受到不同程度的损失。若时间较长，在投入使用前应进行补冲充电。如果蓄电池储存期不超过1年，在恒压2.27V/只的情况下充电5天。如果蓄电池储存期为1～2年，在恒压2.33V/只的情况下充电5天。
蓄电池浮充使用时，应保证每个单体电池的浮充电压值为2.25～2.30V。如果浮充电压高于或低于这一范围，将会缩短电池容量或寿命。
当蓄电池浮充运行时，蓄电池单体电池电压不应低于2.20V。如果单体电压低于2.20V，则需要进行均衡充电。均衡充电的方法为：充电电压2.35V/只，充电时间12小时。
蓄电池循环使用时，在放电后使用恒压限流充电。充电电压为2.35～2.45V/只，最大电流不大于0.25C10。具体充电方法为：先用不大于上述最大电流值的电流进行恒流充电，待充电到单体平均电压升到2.35～2.45V时改用平均单体电压为2.35～2.45V恒压充电，直到充电结束。
电池循环使用时充电完全的标志：在上述限流恒压情况下进行充电，其足够电的标志，能在以下两条中任选一条作为判断依据：

充电时间18～24小时（非深放电时间可短）。
充电末期连续三小时充电电流值不变化。
恒压2.35～2.45V充电的电压值，是环境温度为25℃的规定值。当环境温度高于25℃时，充电电压需要相应下降，避免引起过充电。当环境温度低于25℃时，充电电压应提高，以避免充电不足。一般情况下下降或提高的幅度为每变化1℃每个单体增减0.005V。