自制簡(jiǎn)易蓄電池放電儀

作者:楊金亮

電子愛好者在調(diào)試設(shè)備或維修蓄電池時(shí)，經(jīng)常需要用到假負(fù)載，本放電器可輸入3至60V電壓，最大放電電流為10A，，由于元件少，調(diào)試容易，可供初學(xué)者選用。

所需材料：鐵皮一塊，D412-5表頭一塊，2KW電爐盤和電爐絲各一個(gè)，10A開關(guān)一個(gè)，2擋位單刀轉(zhuǎn)換開關(guān)一個(gè)，60V指示燈一支，1兆歐可調(diào)電阻一個(gè)，鱷魚夾3個(gè)（紅色2個(gè)，黑色1個(gè)），2.5平方護(hù)套線2米（其中紅色和黑色各1米）。

制作：按下圖連接。電爐絲抽頭分別為：1.2，2.4，3.6，4.8，5.2，10，12歐。分流器可用1平方毫米漆包線自己纏繞，其所需長(zhǎng)短靠萬(wàn)用表配合測(cè)量實(shí)際電流與表頭擺動(dòng)位置確定。電壓指示不準(zhǔn)時(shí)，可調(diào)節(jié)1兆歐電阻。

先把電池拿下，焊下連接線，并用抹布擦拭干凈，接下來(lái)就是開蓋了，每個(gè)電池都有排氣孔，一般的電池排氣孔都在上蓋的邊上，看到有個(gè)缺口的地方，那就是排氣用的，把一字螺絲刀對(duì)準(zhǔn)缺口，用手拍螺絲刀，使螺絲刀頭進(jìn)入排氣孔，然后再往上翹點(diǎn)，然后又接著往里面拍（小電池往上蓋的中間拍，因?yàn)槔锩娴拈_口在排氣孔兩側(cè)，但是電摩電池需要往測(cè)拍，因?yàn)槔锩娴拈_口在中間，這樣就不會(huì)損壞里面的橡膠帽），再翹，多搞幾下，電池蓋就可以翹下來(lái)了，不要太野蠻。

給電動(dòng)車電池加蒸餾水方法和步驟

開蓋后你會(huì)發(fā)現(xiàn)有6個(gè)帽子，不過(guò)這時(shí)候說(shuō)不定會(huì)“蹦蹦”兩聲，飛掉幾個(gè)橡膠帽，所以開蓋的時(shí)候不要一下把蓋子拿掉，慢慢拿掉，并且用手蓋住，防止橡膠帽飛掉，因?yàn)橐苍S此時(shí)電池內(nèi)部壓力大。小心拿掉橡膠帽，白色的是吸水棉，不拿掉也可以。

接下來(lái)就可以補(bǔ)水了，每個(gè)孔加上7ml（電摩電池加12ml）就可以了，（沒有補(bǔ)充液到超市買一瓶蒸餾水也可以記住不是電解液）按照順序來(lái)，不會(huì)搞錯(cuò)。

加水后就可以蓋上橡膠帽了，吸水棉也要原樣復(fù)原，搞好后就可以蓋好上蓋了，但是等等，看下一步。

加水后就可以蓋上橡膠帽了，吸水棉也要原樣復(fù)原，搞好后就可以蓋好上蓋了，但是等等，看下一步。

用小螺絲刀蘸點(diǎn)pvc膠水，在蓋子上和電池上點(diǎn)幾下膠水，然后就可以蓋上了，膠水不要多，免得下次難開，而且太多的話可能會(huì)流到橡膠帽上，這樣就密封了橡膠帽，本來(lái)是排氣的卻不能排氣了。

水加好后最好靜止24小時(shí)在充電，實(shí)在是急著第二天早上要用車的話，也可以馬上充電，如果你不急著用車的話，那就等一個(gè)晚上再充電，這樣可以讓水更好的吸收，電池內(nèi)部各位置的電解液濃度一致

電瓶在保修期，或電瓶充電可以自動(dòng)轉(zhuǎn)綠燈不建議加水

這里我分享的是使用電瓶車電機(jī)制作的發(fā)電機(jī)。只要你愛動(dòng)腦動(dòng)手，制作是很簡(jiǎn)單的事。電瓶車后輪就是發(fā)電機(jī)。

怎樣用電瓶車電機(jī)制作發(fā)電機(jī)

這里我就先以模型的形式分享制作過(guò)程。實(shí)際制作也大同小異。用木架代替支架。如圖所示，用木板制作兩個(gè)比輪胎半徑大一些的支點(diǎn)，然后再使用一塊和輪一樣厚度的板把兩木板連接。

在木板支架的中間位置鋸凹槽。然后把電瓶車后輪放在凹槽里。

然后使用兩個(gè)角鐵，上下各一個(gè)，用螺絲連接。兩個(gè)角鐵把輪軸抱緊。

再使用螺絲把下角鐵固定好，目的是不使軸的位置發(fā)生改變。

用手轉(zhuǎn)動(dòng)輪子，能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。并且支架要穩(wěn)定結(jié)實(shí)。

電動(dòng)車電池是電動(dòng)車上的動(dòng)力來(lái)源，現(xiàn)在的電動(dòng)車上絕大多數(shù)裝的是鉛酸蓄電池，鉛酸蓄電池成本低，性價(jià)比高。因?yàn)檫@種電池能充電，可以反復(fù)使用，所以稱它為“鉛酸蓄電池”。

1860年，法國(guó)的普朗泰發(fā)明出用鉛做電極的電池，這是鉛酸蓄電池的前身。

能夠被電動(dòng)自行車采用的有以下四種動(dòng)力蓄電池，即閥控鉛酸免維護(hù)蓄電池、膠體鉛酸蓄電池、鎳氫蓄電池和鋰離子電池。

鉛酸蓄電池

鉛蓄電池因其價(jià)格便宜、材料來(lái)源豐富、比功率較高、技術(shù)和制造工藝較成熟、資源回收率高等綜合因素被各國(guó)各種電動(dòng)車普遍采用和廣泛研究。電動(dòng)自行車作為省力、方便、快速、舒適、價(jià)廉、零排放的個(gè)人交通工具已被人們廣泛接受,并受到國(guó)家有關(guān)部門的重視。由國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心、國(guó)家發(fā)改委、建設(shè)部、科技部等部委參與的《輕型電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究》課題組提出了“輕型電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究”報(bào)告。電動(dòng)自行車的全國(guó)保有量已達(dá)3000萬(wàn)輛以上。95%以上的電動(dòng)自行車都用閥控鉛蓄電池。[1]

已商品化的電動(dòng)自行車的絕大多數(shù)是使用的密封式鉛酸蓄電池，使用中不需要經(jīng)常補(bǔ)充水分，免維護(hù)。其主要化學(xué)反應(yīng)是：PbO2+2H2SO4+Pb←充電、放電→2PbSO4+2H2O

鉛酸蓄電池充電時(shí)變成硫酸鉛的陰陽(yáng)兩極的海綿狀鉛把固定在其中的硫酸成分釋放到電解液中，分別變成海綿狀鉛和氧化鉛，電解液中的硫酸濃度不斷變大；反之放電時(shí)陽(yáng)極中的氧化鉛和陰極板上的海綿狀鉛與電解液中的硫酸發(fā)生反應(yīng)變成硫酸鉛，而電解液中的硫酸濃度不斷降低。當(dāng)鉛酸蓄電池充電不足時(shí)，陰陽(yáng)兩極板的硫酸鉛不能完全轉(zhuǎn)化變成海綿狀鉛和氧化鉛，如果長(zhǎng)期充電不足，則會(huì)造成硫酸鉛結(jié)晶，使極板硫化，電池品質(zhì)變劣；反之如果電池過(guò)度充電，陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣量大于陰極的吸附能力，使得蓄電池內(nèi)壓增大，導(dǎo)致氣體外溢，電解液減少，還可能導(dǎo)致活性物質(zhì)軟化或脫落，電池壽命大大縮短。

綜合性能有很大提高

近10年來(lái),電動(dòng)自行車用閥控鉛蓄電池的綜合性能有很大提高。以6-DZM-10電池為例。1997年,該型電池存在容量不足,2h率(5A)放電容量達(dá)不到10Ah;比能量低,2h率的比能量不到30Wh/kg;壽命短,100%放電深度的循環(huán)壽命只有50~60次(容量降到8Ah前;以下同),使用壽命只有3~5個(gè)月等問(wèn)題。

到2003年,2h率(5A)放電容量達(dá)到11~13Ah;2h率比能量達(dá)到33~36Wh/kg;100%放電深度的循環(huán)壽命達(dá)到250~300次,使用壽命可達(dá)到12個(gè)月以上。電動(dòng)自行車用閥控鉛酸蓄電池存在的問(wèn)題基本得到解決。

該類型電池的深循環(huán)壽命性能又有新的、突破性進(jìn)展。主要表現(xiàn)為:2h率(5A)放電初始容量達(dá)到14Ah;2h率比能量達(dá)到38Wh/kg;100%放電深度的循環(huán)壽命超過(guò)400次,放出總?cè)萘繛?500Ah,相應(yīng)累計(jì)行駛里程約18000km(以4km/Ah計(jì),以下同)。最高的深循環(huán)壽命超過(guò)600次,放出總?cè)萘繛?151Ah,相應(yīng)累計(jì)行駛里程約24600km。如果以容量低于7Ah為壽命終止標(biāo)志,深循環(huán)壽命為943次循環(huán),放出總?cè)萘繛?710Ah,相應(yīng)累計(jì)行駛里程約34800km。如果按深循環(huán)壽命250次或放出的總?cè)萘繛?250Ah、相應(yīng)累計(jì)行駛里程為9000km的電池組可保證使用1年。[1]

重視與充電器的匹配

在多年的使用實(shí)踐中,電動(dòng)自行車的整車廠家和蓄電池廠家都逐漸認(rèn)識(shí)了蓄電池與電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備之間匹配的重要性,特別是與充電器的匹配。制造質(zhì)量是蓄電池質(zhì)量的前提,但只有在與其相匹配的充電器一起使用才能發(fā)揮高質(zhì)量蓄電池應(yīng)有的優(yōu)越性能,否則高質(zhì)量蓄電池不能完全發(fā)揮其潛在的優(yōu)越性能。[1]

不同廠家的蓄電池由于在配方、結(jié)構(gòu)、酸濃度等方面的差別,其合適的充電參數(shù)是不同的。例如,我們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn),不同廠家的蓄電池在恒壓階段的充電參數(shù)可相差1.5~2.0V(對(duì)36V的電池組)。合適的充電參數(shù)基本要求是:確保電池可充滿,不會(huì)因欠充電造成電池容量不正常的衰減;又要確保電池在全壽命期間不會(huì)因過(guò)充電而造成電池嚴(yán)重失水和產(chǎn)生熱失控。[1]

純電動(dòng)車用鉛蓄電池

早期純電動(dòng)車用的開口式鉛蓄電池采用了“八·五”規(guī)劃期間的研究成果,已取得了可用19個(gè)月(12萬(wàn)公里)的成功經(jīng)驗(yàn),關(guān)鍵是積累了控制好充電方式、放電深度、及時(shí)補(bǔ)水等一套系統(tǒng)匹配的工作經(jīng)驗(yàn)和精心維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)。近年來(lái)四輪微型電動(dòng)車(包括游覽車、巡邏車、高爾夫球車、短距離道路車等)發(fā)展很快,車上采用的大多是開口式鉛蓄電池。相應(yīng)型號(hào)的電池受到蓄電池制造廠家的青睞。[1]

電動(dòng)車采用的是閥控式密封鉛蓄電池新產(chǎn)品,其性能為:3h率容量55Ah;3h率下比能量為33Wh/kg和84Wh/L;75%放電深度的循環(huán)壽命達(dá)到400次以上。相信電動(dòng)自行車用的閥控鉛蓄電池成功的經(jīng)驗(yàn)可推廣到純電動(dòng)車用閥控鉛蓄電池,性能將會(huì)有進(jìn)一步的提高。[1]

混合電動(dòng)車用鉛蓄電池

現(xiàn)在混合電動(dòng)車基本分為3類:輕度混合型(即電動(dòng)系統(tǒng)主要用于起動(dòng)和回收制動(dòng)能量,即將在所有汽車上推廣的42V電系統(tǒng)屬于此型)、中度混合型(即電動(dòng)系統(tǒng)用于起動(dòng)、回收制動(dòng)能量和中、短距離的行駛)、重度混合型(即電動(dòng)系統(tǒng)用于起動(dòng)、回收制動(dòng)能量和較長(zhǎng)距離的行駛,也稱為“Plug-in”)。[1]

在國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中已明確:在輕度混合的電動(dòng)汽車中,閥控鉛蓄電池是有優(yōu)勢(shì)的,主要因其成本低,技術(shù)成熟,性能可靠;中度混合的電動(dòng)汽車用的閥控鉛蓄電池,ALABC(先進(jìn)鉛酸蓄電池聯(lián)合體)正在組織研制,準(zhǔn)備與MH-Ni蓄電池爭(zhēng)奪中度混合電動(dòng)汽車的市場(chǎng),現(xiàn)已推出并進(jìn)行了車上試驗(yàn)的卷繞式雙極耳電池和TMF(金屬薄膜)電池;在重度混合的電動(dòng)汽車領(lǐng)域,鉛蓄電池的比能量低,無(wú)法滿足電動(dòng)系統(tǒng)較長(zhǎng)距離的行駛要求。[1]

膠體蓄電池

是對(duì)液態(tài)電解質(zhì)的普通鉛酸蓄電池的改進(jìn)。它采用凝膠狀電解質(zhì)，內(nèi)部無(wú)游離的液體存在,在同等體積下電解質(zhì)容量大，熱容量大，熱消散能力強(qiáng)，能避免一般蓄電池易產(chǎn)生的熱失控現(xiàn)象；電解質(zhì)濃度低，對(duì)極板腐蝕弱；濃度均勻，不存在酸分層的現(xiàn)象。