一文了解蓄电池的几个重要知识-【浩博电池】

大家好，今天我们来聊一聊电动汽车蓄电池的几个重要知识。

据中国汽车工业协会分析，2024年5月，电动汽车产销同比继续快速增长。2024年5月，电动汽车产销分别完成94万辆和95.5万辆，同比分别增长31.9%和33.3%，市场占有率达到39.5%。

自1859年法国科学家发明了铅酸蓄电池，至今已经过了一个半世纪。多年来铅酸蓄电池历经了许多重大的改进，由于制造工艺及相关配套技术成熟，且具有价格便宜、规格齐全、原料易得、使用可靠、温度特性好、可大电流放电等优点，因此在许多领域里得到了广泛应用。

铅酸蓄电池是指正极活性物质使用二氧化铅，负极活性物质使用海绵状铅，并以硫酸溶液为电解液的蓄电池。

1 铅酸蓄电池的基本分类

铅酸蓄电池分为免维护铅酸蓄电池和阀控密封式铅酸蓄电池。

（1）免维护铅酸蓄电池

免维护铅酸蓄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，它具有耐振、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通铅酸蓄电池的2倍，市场上的免维护铅酸蓄电池也有两种：第一种是在购买时一次性加电解液，以后使用中不需要添加补充液：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。

（2）阀控密封式铅酸蓄电池

阀控密封式铅酸蓄电池在使用期间不用加酸加水维护，电池为密封结构，不会漏酸，也不会排酸雾。电池盖子上设有溢气阀（也叫安全阀），其作用是当电池内部气体量超过一定值，即当电池内部气压升高到一定值时，溢气阀自动打开排出气体，然后自动关闭，防止空气进入电池内部。

阀控密封式铅酸蓄电池分为玻璃纤维（AGM）电池和胶体（GEL）电池两种。

AGM电池采用吸附式玻璃纤维棉作隔膜，电解液吸附在极板和隔膜中，电池内无流动的电解液，电池可以立放工作，也可以卧放工作。

GEL电池以二氧化硅（SiO2）作凝固剂，电解液吸修附在极板和胶体内，一般立放工作。

电动汽车使用的蓄电池一般是阀控密封式铅酸蓄电池。

2 铅酸蓄电池的型号含义

铅酸蓄电池是采用稀硫酸作电解液，用二氧化铅和绒状铅分别作为电池的正极和负极的中间部分就包含其类型。它通常按用途、结构和维护方式来分类，实际上国内铅酸蓄电池产品型号的中间部分就包含其类型。

通常铅酸蓄电池型号用三段式来表示：第一段用数字表示串联的单体电池数，第二段用两组字母分别表示其用途和特征，第三段用数字表示额定容量。以国家标准蓄电池型号6QW32为例，表示为由6个单体电池串联组合（通常单体电池电压为2.0V)成为额定电压12V，用于电动道路车辆的免维护及额定容量为32A.h的蓄电池。其中特征就是按其结果和维护方式来划分的。

下表中列出了常见的几种铅酸蓄电池型号中表示用途和特征的两组拼音字母含义

表示蓄电池用途		表示蓄电池特征
字母	含义	字母	含义
Q	启动用（启动发动机）	A	干荷电式（极板处于干燥的荷电状态）
D	电池车（用作牵引各种车辆的动力电源）	F	防酸式（电池盖装有放酸拴）
G	固定用（固定设备中作保护等备用电源）	FM	阀控式（电池盖设有安全阀）
M	摩托车用	W	无需维护（免维护或少维护）

3 电压

电池电压主要有端电压、标称（额定）电压、开路电压、工作电压、充电终止电压和放电终止电压等。

（1)端电压。

电池的端电压是指电池正极与负极之间的电位差。

（2)标称电压。

标称电压也称额定电压，是指电池在标准规定条件下工作时应达到的电压。标称电压由极板材料的电极电位和内部电解液的浓度决定。铅酸蓄电池的标称电压为2V,金属氢化物镍蓄电池的标称电压为1.2V,磷酸铁锂电池的标称电压为3.2V,锰酸锂离子电池的标称电压为3.7V 。

（3)开路电压。

电池在开路条件下的端电压称为开路电压，即电池在没有负载情况下

的端电压。

（4)工作电压。

工作电压也称负载电压，是指电池接通负载后处于放电状态下的端电压。在电池放电初始的工作电压称为初始电压。

（5)充电终止电压。

蓄电池充足电时，极板上的活性物质已达到饱和状态，再继续充电，电池的电压也不会上升，此时的电压称为充电终止电压。

（6）放电终止电压

电池在一定标准所规定的放电条件下放电时，电池的电压将逐渐降低，当电池再不宜继续放电时，电池的最低工作电压称为放电终止电压。如果电压低于放电终止电压后电池继续放电，电池两端电压会迅速下降，形成深度放电。这样，极板上形成的生成物在正常充电时就不易再恢复，从而影响电池的寿命。放电终止电压和放电率有关，放电电流直接影响放电终止电压。在规定的放电终止电压下，放电电流越大，电池的容量越小。金属氢化物镍蓄电池的放电终止电压为1V，锂离子蓄电池的放电终止电压为3.0V。

4 容量

容量是指完全充电的蓄电池在规定条件下所释放的总的电量，单位为A·h或kA·h，它等于放电电流与放电时间的乘积。单元电池活性物质的数量决定单元电池含有的电荷量，而活性物质的含量则由电池使用的材料和体积决定，通常电池体积越大，容量越高。

（1)额定容量。

额定容量是指在室温下完全充电的蓄电池以11(A)电流放电，达到终止电压时所放出的容量。

（2)n小时率容量。

n小时率容量是指完全充电的蓄电池以n小时率放电电流放电达到规定终止电压时所释放的电量。

（3)理论容量。

理论容量是指把活性物质的质量按法拉第定律计算而得到的最高理论出的理论电量。单位为A·h/L或A·h/kg.

（4)实际容量。

实际容量也称可用容量，是指蓄电池在一定条件下所能输出的电量，它等于放电电流与放电时间的乘积，其值小于理论容量。电量的大小，蓄电池容量越大，电动汽车的续驶里程就越远。在使用过程中，电池的实际容量会逐步衰减。国家标准规定新出厂的电池实际容量大于额定容量值为合格电池。

（5)荷电状态。

荷电状态（state of charge,SOC)是指蓄电池在一定放电倍率下，剩余电量与相同条件下额定容量的比值，反映蓄电池容量变化的特性。SOC-1即表示蓄电池为充满状态。随着蓄电池的放电，蓄电池的电荷逐渐减少，此时可以用SOC值的百分数的相对量来表示电池中电荷的变化状态。一般蓄电池放电高效率区为（50%~80%)SOC。

5 内阻

电池的内阻是指电流流过电池内部时所受到的阻力，一般是蓄电池中电解质、正负极群、隔板等电阻的总和。电池内阻越大，电池自身消耗掉的能量越多，电池的使用效率越低。内阻很大的电池在充电时发热很严重，使电池的温度急剧上升，对电池和充电机的影响都很大。随着电池使用次数的增多，由于电解液的消耗及电池内部化学物质活性的降低，蓄电池的内阻会有不同程度的升高。电池内阻通过专用仪器测量得到。绝缘电阻是电池端子与电池箱或车体之间的电阻。