蓄電池

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化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置叫化學(xué)電池，一般簡稱為電池。放電后，能夠用充電的方式使內(nèi)部活性物質(zhì)再生——把電能儲(chǔ)存為化學(xué)能；需要放電時(shí)再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。將這類電池稱為蓄電池(Storage Battery)，也稱二次電池。所謂蓄電池即是貯存化學(xué)能量，于必要時(shí)放出電能的一種電氣化學(xué)設(shè)備。

蓄電池目錄

概述
工作原理
分類
功能應(yīng)用
主要品牌
常見問題

概述

蓄電池(Storage Battery)是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一種裝置，是按可再充電設(shè)計(jì)的電池，通過可逆的化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)再充電，通常是指鉛酸蓄電池，它是電池中的一種，屬于二次電池。它的工作原理：充電時(shí)利用外部的電能使內(nèi)部活性物質(zhì)再生，把電能儲(chǔ)存為化學(xué)能，需要放電時(shí)再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能輸出，比如生活中常用的手機(jī)電池等。

它用填滿海綿狀鉛的鉛基板柵（又稱格子體）作負(fù)極，填滿二氧化鉛的鉛基板柵作正極，并用密度1.26--1.33g/mlg/ml的稀硫酸作電解質(zhì)。電池在放電時(shí)，金屬鉛是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成硫酸鉛；二氧化鉛是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，生成硫酸鉛。電池在用直流電充電時(shí)，兩極分別生成單質(zhì)鉛和二氧化鉛。移去電源后，它又恢復(fù)到放電前的狀態(tài)，組成化學(xué)電池。鉛蓄電池能反復(fù)充電、放電，它的單體電壓是2V，電池是由一個(gè)或多個(gè)單體構(gòu)成的電池組，簡稱蓄電池，最常見的是6V，其它還有2V、4V、8V、24V蓄電池。如汽車上用的蓄電池（俗稱電瓶）是6個(gè)鉛蓄電池串聯(lián)成12V的電池組。

對(duì)于傳統(tǒng)的干荷鉛蓄電池（如汽車干荷電池、摩托車干荷電池等）在使用一段時(shí)間后要補(bǔ)充蒸餾水，使稀硫酸電解液保持1.28g/ml左右的密度；對(duì)于免維護(hù)蓄電池，其使用直到壽命終止都不再需要添加蒸餾水。

工作原理

電池內(nèi)阻跟額定容量的關(guān)系，以及同一型號(hào)電池的內(nèi)阻跟荷電態(tài)SOC的關(guān)系。十多年前人們?cè)?jīng)試圖利用閥控密封鉛酸蓄電池內(nèi)阻（或電導(dǎo)）的變化去在線檢測電池的容量和預(yù)測電池壽命，但卻未能如愿；人們對(duì)動(dòng)力電池的大電流放電能力提出了越來越高的要求，這就要求盡可能降低電池內(nèi)阻。因而本文將進(jìn)一步探索和闡明一些常用蓄電池內(nèi)阻與容量之間的內(nèi)在關(guān)系。

化學(xué)原理

方程式如下：

總反應(yīng)：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)可逆符號(hào)2PbSO4(s)+2H2O(l)

放電時(shí)：負(fù) Pb(s)-2e-+SO42-(aq)=PbSO4(s)

正 PbO2(s)+2e-+SO42-(aq)+4H+(aq)=PbSO4(s)+2H2O(l)

總 Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)

充電時(shí) 電解池

陰極 PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)

陽極 PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=Pbo2(s)+SO42-(aq)+4H+(a

注（充電時(shí)陰極為放電時(shí)負(fù)極）

分類

鉛酸蓄電池:常用的車用蓄電池主要分為三類：普通蓄電池、干荷蓄電池和免維護(hù)蓄電池。
普通蓄電池：普通蓄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 ( 即每公斤蓄電池存儲(chǔ)的電能 ) 、使用壽命短和日常維護(hù)頻繁。

干荷蓄電池：它的全稱是干式荷電鉛酸蓄電池，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 20 — 30 分鐘就可使用。

免維護(hù)蓄電池：免維護(hù)蓄電池由于自身結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢，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蓄電池的兩倍。市場上的免維護(hù)蓄電池也有兩種：第一種在購買時(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

UPS蓄電池

UPS 稱為不間斷電源，是因?yàn)橥ｋ姷臅r(shí)候，它能快速轉(zhuǎn)換到"逆變"狀態(tài)，從而不會(huì)讓在使用中的電腦因?yàn)橥蝗煌ｋ娢磥淼眉按鎯?chǔ)而失去重要文件。不是用來當(dāng)備用電源用的，如果你只是想在停電的時(shí)候可以用電，光買逆變器就夠了。一般家用UPS里用的大多是，免維護(hù)型鉛酸蓄電池。

磷酸鐵鋰蓄電池
磷酸鐵鋰電池是鋰離子電池家族中最安全的高比能量電池。磷酸鐵鋰電池的放電電壓非常平穩(wěn)，一般為3.2 V，放電后期（主要指剩余的10%容量）電壓變化較快，截止電壓一般為2.5 V。環(huán)境溫度特別是低溫會(huì)對(duì)磷酸鐵鋰電池的放電容量產(chǎn)生影響：-20℃的放電容量是常溫容量的45%，-10℃是常溫的65%，-5℃是常溫的80%，0℃是常溫的90%，0℃～20℃的放電容量變化非常小。磷酸鐵鋰電池的低溫性能優(yōu)于鉛酸蓄電池。

功能應(yīng)用

廣泛用于工農(nóng)商、機(jī)械、醫(yī)療、生活等

主要品牌

常見問題

雖然磷酸鐵鋰蓄電池在出廠時(shí)正負(fù)極板都進(jìn)行了充放電活化，但如果磷酸鐵鋰蓄電池的安裝日期距出廠日期時(shí)間較遠(yuǎn)，經(jīng)過長期的自放電容量必然會(huì)有損失。另外，磷酸鐵鋰蓄電池在出廠時(shí)荷電量一般為60%，安裝初始時(shí)應(yīng)該對(duì)電池組進(jìn)行補(bǔ)充電。由于單體電池自放電的差異，可能會(huì)出現(xiàn)各電池端電壓不均衡的現(xiàn)象。磷酸鐵鋰電池組安裝前必須測量開路電壓，開路電壓差不能大于50 mV，需做好電池測試并記錄。用假負(fù)載可以對(duì)電池組按0.1C10和0.2C5進(jìn)行容量試驗(yàn)，此試驗(yàn)不需接入電池管理系統(tǒng)（Battery Management System，BMS），只需將電池組串聯(lián)起來，但是放電過程中必須嚴(yán)格檢測電池單體電壓，每小時(shí)對(duì)電池的總電壓、放電電流、電池單體電壓進(jìn)行測量并記錄。

電池在放電后期每10 min檢測放電電池單體電壓低的電池，若有一只電池端電壓到2.5 V馬上停止放電，計(jì)算出實(shí)際電池放出的容量與蓄電池額定容量是否一致，若基本一致則證明電池放電試驗(yàn)合格，再對(duì)電池進(jìn)行充電。若放電到終止電壓時(shí)，電池組放出的容量與額定容量的差別大于15%，說明電池組的出廠容量可能存在問題，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系廠商處理。

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