乘用车蓄电池支架振动特性优化分析
常青梅张松波
（长安汽车工程研究总院CAE工程所重庆 401120）
摘要：蓄电池安装支架在车辆行驶过程中极易产生共振，这会降低蓄电池使用寿命并影响其电化学性能。本文采用Atiar Optistruct形貌优化方法，通过在蓄电池支架上布置加强筋的方式对蓄电池支架结构进行优化,在不增加支架自身重量的情况下，有效地消除了蓄电池支架在车辆行驶过程中的共振问题。计算结果表明，设置加强筋能够显著提高蓄电池支架一阶固有频率，并降低其与外界激励的耦合几率。
关键词：蓄电池支架共振形貌优化NVH
1 概述
在经济高速发展的今天，汽车逐渐成为人类生活必不可少的交通工具。随着生活水平的不断提高，人们对交通工具的乘坐舒适性和安全性也越来越高。NVH作为影响汽车驾乘环境的重要性能之一，成为各大企业产品相互竞争的主要指标。
在整车开发过程中，车内振动噪声主要解决低阶振动问题。通过建立振源—通道—接受体的FE模型，主观分析确定传递通道灵敏度，找到主要贡献量的部件，在汽车开发的初期改进部件的结构，将会减少开发时间并降低设计开发成本。本论文针对在某轿车研发设计阶段，在对车体模型进行模态评估分析时，发现蓄电池支架的固有频率处于外界振源激励的频率范围，在外界激励下会发生共振，从而引发蓄电池振动。这会导致蓄电池的容量变小、影响充放电性能，同时也会对蓄电池的低温性能产生不良影响。本论文中应用Altair HyperWorks软件中OptiStruct形貌优化方法对蓄电池支架进行结构优化设计，采用合理布置加强筋的方法提高蓄电池支架的动力学特性，通过对优化后的蓄电池支架有限元模型进行模态虚拟评价，使蓄电池支架的一阶频率满足目标值。
2 蓄电池支架的结构及其设计方法
某轿车蓄电池支架的结构如图1所示，主要有以下几个部分组成：蓄电池托盘、托盘支架两个零件。蓄电池通过压板和扎带与托盘连接，托盘与托盘支架通过焊接在前纵梁上。
1—蓄电池托盘2—托盘支架
图1某轿车蓄电池支架的结构
蓄电池支架作为整车系统中的一个重要子系统，合理设计其结构能够保障蓄电池及附属电池元器件的正常工作，对整车在行驶过程中的舒适性和安全性有重要的作用。因此在整车开发模态匹配中，蓄电池支架系统作为一个重要的部件，其固有频率值的设计是一项重要的NVH性能指标。
大量试验结果表明：整车模态匹配的重点在10~80Hz的频率范围内（此频带基本包括了路面激励和发动机怠速范围），因为在此频带内集中存在了发动机刚体模态、悬架模态、车身总体模态、主要操纵结构的共振和一些子系统的局部共振。匹配原则是：从设计上保证上述模态不与发动机怠速（包括冷怠速和热怠速以及可能的怠速提升）激励主阶次和车轮一阶不平衡激励频率重叠。目前不同级别的平台与发动机的配置已具有相对固定的规律，针对可能的发动机配置，可以准确地取得相应平台其激励频率可能的频带，兼顾结构设计上的可能性和成本，以及各部件的不同性能要求，从而在开发的早期就可以对各子系统的固有频率取值范围进行匹配规划。
从整车开发模态匹配可知，为了避开车辆的怠速频率和车轮一阶不平衡激励频率，一般经验要求蓄电池支架子系统的一阶频率在45Hz以上。
3蓄电池支架结构的形貌优化分析
3.1蓄电池支架的有限元模型
在进行有限元分析时，应该考察蓄电池支架服役过程中在整车模型中的响应，但鉴于权衡计算量与计算精度，工程上通常采取截取与蓄电池支架相连的车身部分模型作为分析研究对象。在蓄电池质心位置建立集中质量单元表示蓄电池，用2D单元建立蓄电池托盘、托盘
支架模型，截取与蓄电池相连的部分车身共同组成蓄电池支架的有限元模型。见图2。
约束边界条件：约束蓄电池支架的有限元模型与车身相连网格单元的123自由度。
图2 蓄电池支架的有限元模型
3.2蓄电池支架形貌优化分析
形貌优化是在钣金结构中寻找最优的加强筋分布的概念设计方法，用于设计薄壁结构的强化压痕，在不增加结构重量的同时能满足强度、模态的要求。与拓扑优化不同的是，形貌优化不删除材料，而是在可设计区域中根据节点的扰动生成加强筋。
OptiStruct通过生成内部形状变量求解形貌优化问题。形貌优化的形状变量通过控制卡片中用户自定义参数（最小筋宽、起筋角）确定，它们在形状上是圆形的，以近似的六边形分布在设计区域上，每个形状变量有一个圆形的中心区域，圆的直径等于最小筋宽。在这个区域上组成扰动，以防止构成小于最小筋宽的加强筋。形貌变量中心区域以外的网格以距离最近的变量的平均值扰动，以保证相邻变量间的平滑过渡。如果相邻的两个变量全在扰动，则两个变量间的所有节点将全部扰动；如果一个变量在扰动，而另一个变量无扰动，则两个变量间的节点将形成一个平滑的斜线连接，斜线的角度等于起筋角。在保证布置的加强筋角度均不大于起筋角的前提下，变量间的间隙由最小筋宽和起筋角定义。
形貌优化设计区域首先被划分成大量独立的变量，然后进行一系列的迭代优化，计算这些变量对结构的影响。
本论文根据优化设计三要素建立蓄电池支架形貌优化设计模型。
图3 蓄电池托盘上优化设计区域
设计变量：蓄电池支架形貌优化模型中将蓄电池托盘和托盘支架作为优化设计区域。如图3所示红色部分结构为蓄电池托盘的优化设计区域。
目标函数：将蓄电池支架在车身上约束模态的一阶频率最小值高于其目标值45HZ作为形貌优化的目标。
约束条件：根据现有的工艺技术条件和加工便捷性，从加强筋的参数和两个零件的对称性两个方面来设置工艺约束：
a,加强筋的参数设计：筋的最小宽度及起筋角决定形状变量的几何。最小宽度的推荐值为单元平均尺寸的1.5-2.5倍，起筋角的推荐值为60°-70°。电池支架的单元平均尺寸为3mm，加强筋的宽度为5mm，起筋角度为60°。
b,蓄电池支架托盘为对称结构，结合加工便捷性对托盘支架设置加强筋对称约束条件。通过图4所示的红色线垂直蓄电池托盘平面为加强筋的对称平面。
图4 蓄电池托盘上加强筋的对称约束
3.3 蓄电池支架结构再设计及其结果分析
利用OptiStruct求解器对蓄电池支架进行形貌优化设计，根据形貌优化设计结果对蓄电池支架进行结构再设计，图5中a为结构再设计后的蓄电池托盘，在托盘的两侧的增加了
四根对称的加强筋；图5中b为托盘支架的新结构，增加了托盘支架上加强筋的深度。
(a)蓄电池托盘(b)托盘支架
图5 蓄电池支架优化设计后的结构
建立蓄电池支架新结构的有限元模型并对其进行模态分析，结果表明通过形貌优化后的蓄电池支架的一阶频率为47.4Hz，在外界振源激励频率的范围之外，避免了蓄电池支架在
服役过程中发生共振。表1为蓄电池支架结构优化设计前后的一阶模态值。
表1 蓄电池支架结构优化设计前后一阶模态
蓄电池支架结构优化前蓄电池支架结构优化后
一阶模态值（Hz）31.8 47.4 重量（Kg） 1.61 1.68
4 结论
本论文根据整车开发模态匹配原则确定了蓄电池支架的一阶模态目标值，应用Hyperworks软件的Optistruct优化工具对蓄电池支架结构进行形貌优化分析，根据分析结
果在蓄电池支架托盘上合理布置加强筋。并对结构优化后的蓄电池支架有限元模型进行模态虚拟评价，结果表明结构优化后的蓄电池支架一阶模态满足目标值，优化了蓄电池支架的动力学性能，提供了很好的工程参考价值。
5参考文献
[1]庞剑，湛刚，何华.汽车噪声与振动[M].北京:清华大学出版社,2006,6.
[2]张胜兰等.基于Hyperworks的结构优化设计技术[M].北京:机械工业出版社,2007,10.
[3]王江涛,靳春梅等.轿车蓄电池支架NVH性能优化分析.技术与应用,2009,31.
[4]常青梅，龙思远等.压铸镁合金轮状产品的结构优化设计.特种铸造及有色合金,2010,3.
[5]琎
李颖，昝建明，张松波.多目标形貌优化方法研究.Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集.
NVH Performance Optimization Analysis on Car
battery bracket
Abstract：The resonance of battery bracket occurred frequently during the vehicle steering stage,which will reduce the usage span of the battery ,and has a side effect on its electrochemical performances. With the help of Altiar Optistruct Topography Optimization Method, this paper focuses on the structure optimization to the bracket by the incorporation of stiffening ribs, and the resonance of the bracket during the vehicle steering stage is eliminated effectively without increase in its weight. According to Computation result, the presence of stiffening ribs enhance the first order inherent frequency of the battery bracket dramatically, thus the probability of the bracket coupling with exterior excitations can be reduced.
Key words:Battery bracket Resonance Topography Optimization NVH
铁锂电池与铅酸对比
磷酸铁锂电池和密封阀控式铅酸蓄电池的比较 一、产品性能比较和系统组成比较 磷酸铁锂电池和铅酸电池性能比较详见表４。 表４ 磷酸铁锂电池和铅酸电池性能比较 电池性能 说明 磷酸铁锂电池 铅酸电池 单体电压 （V ） 3.2 2 重量比能量 （wh/kg ） 110~130 30~50 体积比能量 （wh/L ） 180~220 80~120 循环寿命 1C100%充放 ≥1000次 250~350次 高温性能 循环寿命变化 45℃为25℃时减半 35℃为25℃时减半 低温性能 -20℃容量保持率 50% 55% 自放电 常温搁置28天 4% 5% 充放电效率 >99% 80% 耐过充性能 一般 好 安全性 优 优 环保 无污染 污染 磷酸铁锂蓄电池与铅酸蓄电池在-48V 直流电源系统的组成比较如表５所示。 表1 磷酸铁锂电池组和铅酸电池组参数比较 组单体组单体组单体组单体浮充均充铅酸电池40~572448243.2 1.854.0 2.2556.4 2.35 1.13 1.18铁锂电池40~571651.2 3.243.2 2.755.2 3.4557.6 3.6 1.08 1.13铁锂电池 40~57 1548 3.243.2 2.88 54.0 3.6 56.4 3.76 1.13 1.18 电池设备工作范围只数 标称电压(V)电压比值放电终止电压(V)浮充电压(V) 均充电压(V) 资料显示： ? 充满电后4.0V 的磷酸铁锂蓄电池静置15分钟后回落到3.4V ，电池开 口电压3.4V 。 ? 单体工作电压为2.0V~4.2V 。 ? 在3.65V 以下可以充电性能稳定。 ? 单体电池放电时，3.0V 以下电压下降很快。 综合以上信息，建议48V 直流系统的蓄电池组只数选择16只的配置方案。 二、基站应用方案比较及投资比较 磷酸铁锂电池应用在基站中，主要考虑到不同放电率对该种电池放电容量的影响较小，以及耐受较宽的环境温度。以下将针对基站的功耗、后备时间进行电池容量选择的分析。
铅酸蓄电池结构详解 一、蓄电池的功用 蓄电池种类较多，根据电解液不同，有酸性和碱性之分。由于铅酸蓄电池内阻小，电压稳定，在短时间内能供给较大的起动电流，而且结构简单，价格较低，所以在汽车拖拉机上被广泛采用。 蓄电池为一可逆直流电源，在汽车拖拉机上及发电机并联，它的主要作用是： （1）发动机起动时，蓄电池向起动机和点火装置供电。起动发动机时，蓄电池必须在短时间内（5~10s）给起动机提供强大的起动电流（汽油机为200~600A。柴油机有的高达1000A）。 （2）在发电机不发电或电压较低发动机处于低速时，蓄电池向点火系及其它用电设备供电，同时向交流发电机供给他激励磁电流。（3）当用电设备同时接入较多，发电机超载时，蓄电池协助发电机共同向用电设备供电。 （4）当蓄电池存电不足，而发电机负载又较少时，可将发电机的电能转变为化学能储存起来，即充电。 （5）蓄电池还有稳定电网电压的作用。当发动机运转时，交流发电机向整个系统提供电流。蓄电池起稳定电器系统电压的作用。蓄电池相当于一个较大的电容器，可吸收发电机的瞬时过电压，保护电子元件不被损坏。延长其使用寿命。 二、蓄电池的构造
车用12V蓄电池均由6个单格电池串联而成，每个单格的标称电压为2V，串联成12V的电源，向汽车拖拉机用电设备供电。 蓄电池主要由极板、电解液、格板、电极、壳体等部分组成。 1．极板 极板分为正极板和负极板两种。蓄电池的充电过程是依靠极板上的活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。正极板上的活性物质是深棕色的二氧化铅（PbO2），负极板上的活性物质是海绵状、青灰色的纯铅（Pb）。 正、负极板的活性物质分别填充在铅锑合金铸成的栅架上，加入锑的目的是提高栅架的机械强度和浇铸性能。但锑有一定的副作用，锑易从正极板栅架中解析出来而引起蓄电池的自行放电和栅架的膨胀、溃烂，从而影响蓄电池的使用寿命。 负极板的厚度为1.8mm，正极板为2.2mm，为了提高蓄电池的容量，国外大多采用厚度为1.1~1.5mm的薄型极板。另外，为了提高蓄电池的容量，将多片正、负极板并联，组成正、负极板组。在每单格电池中，负极板的数量总比正极板多一片，正极板都处于负极板之间，使其两侧放电均匀，否则因正极板机械强度差，单面工作会使两侧活性物质体积变化不一致，造成极板弯曲。 2．隔板 为了减少蓄电池的内阻和体积，正、负极板应尽量靠近但彼此又不能接触而短路，所以在相邻正负极板间加有绝缘隔板。隔板应具有多孔性，以便电解液渗透，而且应具有良好的耐酸性和抗碱性。
编号：QQ-PD-DQ-011 蓄电池安装支架强度 分析报告 项目名称：QQ458321486 编制：日期： 校对：日期： 审核：日期： 批准：日期： QQ汽车有限公司 2012年8月
目录 1分析目的 (1) 2使用软件说明 (1) 3有限元模型建立 (1) 4边界条件 (1) 5计算结果 (2) 5.1.蓄电池压板应力云图 (2) 5.2.蓄电池固定螺杆应力云图 (3) 5.3.蓄电池固定螺杆上螺母应力云图 (4) 5.4.蓄电池安装板应力云图 (5) 6分析结论 (6)
1分析目的 以国家汽车行业标准QC/T518—2007对螺栓预紧力标准为依据，对不同型号蓄电池安装支架进行强度分析，得到蓄电池安装支架在相同螺栓预紧力作用下的应力分布情况，来对比验证其设计的合理性。 2使用软件说明 以Abaqus/standard进行隐式接触分析。 3有限元模型建立 根据设计部门提供的CAD数模建立有限元模型如图下图所示。蓄电池压板、蓄电池安装板、蓄电池固定螺杆及螺母均采用六面体单元离散，由于分析中不考虑蓄电池的变形和受力，故将其定义为刚体，这样有利于节省计算时间。蓄电池固定螺杆中的螺母与蓄电池压板处、螺杆与托板挂钩处均定义接触。 4边界条件 为了考核蓄电池安装支架的强度，具体边界条件见下图所示。约束蓄电池安装板两侧安装孔处的自由度123，并在两螺栓连接处施加500N的螺栓预紧力。相关工况如下图所示 Constrained DOF1~3 Static Acc Cor
5计算结果 5.1.蓄电池压板应力云图 加速工况 转弯工况 静止工况
5.2.蓄电池固定螺杆应力云图 加速工况 转弯工况 静止工况
蓄电池结构图和主要部件 电池是电动车的能源载体，是影响电动车性能的关键部件。目前可作为电动车用的电池主要有铅酸蓄电池、镍-金属氢化物蓄电池(Ni-MH电池)、锂离子蓄电池、燃料电池及锌空电池。其中，铅酸蓄电池价格便宜，材料来源丰富，技术和制造工艺比较成熟，是目前商品化电动车主要采用的电池。 一蓄电池结构图 铅酸密封蓄电池由正、负极板、隔板和电解液、电池槽及连接条(或铅零件)、接线端子和排气阀等组成。 一只蓄电池一般由3个单格(6V电池)或6个单格(12V电池)组合而成。每个单格由若干片正极板与若干片负极板(负极板比正极板多一片)，间隔重叠而成，中间用超细玻璃纤维隔板隔离。数片正极板用铅合金焊接在一起组成正极群，同样数片负极板用铅合金焊接在一起组成负极群，正、负极群装于电池槽内组成单体蓄电池。单体电池之间用铅零件或连接条从单格之间的电池槽隔板顶端(或穿孔穿壁焊)以串联形式连在一起。电池槽盖用密封胶粘结。首尾单格作引出端子，引出正负极。 燃料电池：
利用氢（或碳氢化合物转换来的氢）和空气中的氧，通过高温化学反应，将化学能直接转换成电能的装置。 二蓄电池主要部件 极板是蓄电池的核心部件，被誉为蓄电池的“心脏”。目前电动助力车电池绝大多数采用涂膏式正、负极板。 隔板被誉为蓄电池“第三电极”。它用以隔离正、负极，防止短路。作为电解液的载体，它能够吸收大量电解液，起到离子良好扩散(离子导电)的作用。对密封蓄电池而言，隔板还作为正极板产生氧气到达负极板的“通道”，使其顺利地建立氧循环，减少水损失。采用超细玻璃纤维让隔板式蓄电池实现免维护的关键。 电解液主要由纯水与硫酸组成，配以一些添加剂混合而成。主要作用：一是参与电化学反应，是蓄电池活性物质之一；二是起导电作用，蓄电池使用时通过电解液中离子迁移，起到导电作用，使电化学反应得以顺利进行。 安全阀是蓄电池的关键部件之一，它位于蓄电池顶部，作用有三个： 安全使用。即当蓄电池使用过程中内部产生气体气压达到安全阀压时，开阀将压力释放，防止产生电池变形、破裂等发生。 密封作用。当蓄电池内压低于安全阀的闭阀压时安全阀关闭，防止内部气体酸雾往外泄漏，同时也防止空气进入电池造成不良影响。 保证蓄电池有一定内压，促进蓄电池内氧复合，减少失水。 防爆作用。某些安全阀装有防酸、爆片。 安全阀结构类型较多，主要有帽式、伞状、片状等几种。 帽式阀技术比较成熟，图1是当前普遍采用的一种压力阀门。阀结构简单，制作工艺也比
免维护铅酸蓄电池10大常见问题解答： 1、什么是免维护铅酸蓄电池？ 免维护铅酸蓄电池英文为Valve Regulated Lead Battery(简称VRLA电池），其基本特点是使用期间不用加酸加水维护，电池为密封结构，不会漏酸，不会排酸雾，电池盖子上设有单向排气阀（又叫安全阀），该阀的作用是当电池内部气体压力超过一定值，安全阀自动打开，排出气体，然后自动关闭，常规状态下安全阀是密闭的。 VRLA电池与传统铅酸蓄电池的最大区别是，传统蓄电池非密封，由于挥发、反应等过程，电池会失酸失水，需要定期加酸加水，最常见的传统蓄电池就是汽车蓄电池，生活中叫做电瓶来的。 2、免维护铅酸蓄电池的分类？ 分AGM（普通型）与GEL（胶体）两类；AGM采用玻璃纤维棉（Absorbed Glass MAT)做隔膜,电解液吸附在极板与隔膜中，贫液式设计，电池内无流动电解液。GEL（胶体）采用二氧化硅做凝固剂，电解液吸附在极板和胶体内，使用环境适应性更强。 区别（从应用角度讲）： AGM：一般寿命5-12年，温度适用-15度到40度之间，价格适中，大电流放电好，浮充使用好； GEL：一般寿命8-15年，温度适用-25度到60度之间，价格高于AGM，大电流一般，浮充使用最好； 3、免维护铅酸蓄电池的电压是多少？蓄电池容量单位是？电池容量是如何表征的？ 目前最常见的单个电池电压有2V、4V、6V、12V、24V。电池的容量单位是AH。目前行业内一般以20AH作为分界点，20AH以下电池称为小密电池，20AH以上电池称为中大密电池；小密电池一般以20小时率来表征容量，大密电池一般以10小时率来表征容量，没有特殊表明，电池容量默认为10小时率或者20小时率。 5、免维护铅酸蓄电池放电终止电压是多少？ 电池类型终止电压（C10）终止电压（C20）终止电压（1C）终止电压（3C）小密电池 1.75V/Cell 1.6V/Cell 中大密电池 1.8V/Cell 1.6V/Cell Cell表示电池的单格，每Cell电压近似2V；12V电池有6个单格，终止电压为单格终止电压的6倍；6V电池有3个单格，终止电压为单格终止电压的3倍；其他类推； 6、免维护铅酸蓄电池放电深度是指什么？如何计算？ 放电深度是指电池实际放出容量与额定容量的比值； 放电深度=实际放出容量/额定容量； 如：12V75AH电池，额定容量为10小时率75AH，如按照5小时率放电使用，容量表征为65AH，则放电深度为86.7%。 7、普朗特蓄电池的放电深度一般为多少？ 小密电池或富液20小时率为100%，10小时率为95%，5h约85%，3h为75%，1h约55～60%； 中大密电池10hr是100％，5hr是85%，3小时75%，1小时60%，1c约40%等，其他的介于其中;
第八节铅蓄电池放电特性 一定放电电流,首先,物质的消耗,密度减少,电动势降低,引起输出端电压减少;另外,放电生成物增多,内电阻上升,引起内压降增多,也引致输出端电压进一步下降。 总之,放电过程中,除了内电阻是增大以外,其他的参数都将减少。 铅蓄电池的放电曲线不同放电电流时的放电曲线 图3-6铅蓄电池的放电曲线 （1）刚放电时, （消耗>补充） （电极上反应物之间接触面多,使反应过程充分进行,而且生成物不足阻碍反应进行,内阻压降基本不变。而进行反应的电极材料孔隙内、外的电解液密度差不多,硫酸分子扩散运动很慢,） 使之消耗量和扩散补充量不平衡,使进行反应的硫酸密度下降较快,故电动势和端电压都有较快的下降。 （2）随着反应深入到中期过程, （消耗=补充） 在反应的孔隙内、外的电解液密度的差值较大,促进补充硫酸的扩散运动速度加快,消耗的硫酸分子得以相应补充。密度减少变缓慢,电动势减少缓慢,内电阻变化也不明显,因此,端电压仍随电动势下降较慢。 （２）反应加深,进入放电后期时, （消耗>补充） 化学反应在孔隙内深处进行,硫酸扩散路径变长,生成物使硫酸扩散通道变窄,甚至被堵塞,处于硫酸消耗多于补充的不平衡状态,电动势下降较快,内阻及降不断增大,造成端电压下降加快,曲线变陡。 单体电池当放电电压达到D点时,就是放电的终止电压值。如果在低于终止放电电压值下继续放电的话,电池电压将迅速变为零。这种超量放电是不允许的,实践中,在终止放电电压值达到后的放电,蓄电池已经失去了保证向负载供电能力。一般D点电压值定为1.7伏,也就是额定负载下端电压下降到20伏,就应该给电池充电。 停止放电后,硫酸分子经一段时间扩散到电极孔隙内,会使该处电解液的密度回升,而且均匀分布,所以电动势值可回到1.99伏左右。 影响放电电压的放电条件： 第一,放电电流影响放电电压。 放电电流大小的改变,化学反应进行的程度不同。增大负载时,能量转换量大,化学反应要求更多、更快,硫酸消耗多,密度下降快,生成物多,内阻增大,影响扩散速度。因此,电动势和端电压下降就快了,达到终止放电的时间会缩短,所以放电电流越大,放电电压下降越快。可放电的时间越短。 （注意,放电电流较大状态下的放电终止电压值允许低一些。）
铅酸蓄电池安装、使用、维护保养知识 一、蓄电池使用环境 推荐环境温度范围，AGM电池：充电10～+30℃，放电10～+40℃，储存-10～+35℃； 胶体电池：充电5～+30℃，放电5～+40℃，储存-10～35℃； 附近无明火、火花、热源等； 避开热源和阳光直射的场所； 避开潮湿、可能浸水场所，地下或水下使用需采购我司特殊结构电池； 避开完全密闭场所。 二、蓄电池的安装及使用 1、开箱及检查 搬运： 禁止在端子部位受力，防止端子损伤和密封部位裂开； 避免蓄电池倒置、遭受摔掷或冲击； 绝对避免使用钢绳等金属线类，防止蓄电池短路。 检查：包装箱、蓄电池外观——无损伤； 2、安装前注意事项 电池成组使用时建议先给电池配组，量取开路电压相同或相近的电池为一组，建议电压相差0.01V/单体为一个等级； 串联超过450V的安装时电池底部需垫上绝缘胶垫； 检查电池无异常后，将其安装在指定地点（例如电池房）； 如将电池安放在电池房，应尽可能将其放在电池房最低处； 避免将电池安装在靠近热源（如变压器）的地方； 因为电池贮存时可能产生易燃气体，安装时应避免靠近产生火花的装置（如保险丝）； 连接前，擦亮电池端子，使其呈现金属光亮； 小心导电材料短接蓄电池正负端子。 多个电池一起使用时，首先保证电池间连接正确，再将电池与充电器或负载连接。在这种情况下，电池正极应与充电器或负载的正极连接，负极与负极连接。如果电池与充电器连接不正确，充电器会被损坏，一定要注意不要连接错误。切记连接正确。 3、安装及接线 将金属安装工具（如扳手）用绝缘胶带包裹，进行绝缘处理； 先进行蓄电池之间的连接，然后再将蓄电池组与充电器或负载连接； 多组电池并联时，遵循先串联后并联的接线方式； 为保证较好的散热条件，各列蓄电池间距需保持20mm以上； 连接后，在蓄电池极柱表面敷涂适量防锈剂（如凡士林）； 蓄电池安装完毕，测量电池组总电压无误后，方可加载上电。 4、蓄电池的使用 4.1补充电 在运输和贮存过程中，由于自放电电池会损失部分容量，使用前请补充电； 如果使用过程中暂时停放不用，请定期进行补充电。
铅酸蓄电池的原理与性能 一、铅酸蓄电池的工作原理 蓄电池是一种化学电源，它的构造可以是各式各样的，可是从原理上讲所有的电池都是由正极、负极、电解质、隔离物和容器组成的，其中 正负两极的活性物质和电解质起电化反应，对电池产生电流 起着主要作用，如图4-1所示。 在电池部，正极和负极通过电解质构成电池的电路，在 电池外部接通两极的导线和负荷构成电池的外电路。 在电极和电解液的接触面有电极电位产生，不同的两极 活性物质产生不同的电极电位，有着较高电位的电极叫做正 极，有着较低电位的电极叫做负极，这样在正负极之间产生了电位差，当外电路接通时，就有电流从正极经过外电路流向负极，再由负极经过电路流向正极，电池向外电路输送电流的过程，叫做电池的放电。 在放电过程中，两极活性物质逐渐消耗，负极活性物质 1.电解质 2.负极 3.容量 4.正极 5.隔离物 6.导线 7.负荷 图4-1 电池构造示意图 放出电子而被氧化，正极活性物质吸收从外电路流回的电子而被还原，这样负极电位逐渐升高，正极电位逐渐降低，两极间的电位差也就逐渐降低，而且由于电化反应形成新的化合物增加了电池的阻，使电池输出电流逐渐减少，直至不能满足使用要求时，或在外电路两电极之间端电压低于一定限度时，电池放电即告终。 电池放电以后，用外来直流电源以适当的反向电流通入，可以使已形成的新化合物还原成为原来的活性物质，而电池又能放电，这种用反向电流使活性物质还原的过程叫做充电。 蓄电池可以反复多次充电、放电，循环使用，使用寿 命长，成本较低，能输出较大的 能量，放电时电压下降很慢。 1.电动势的产生 铅蓄电池的正极是二氧化铅(PbO2)，负极是绒状铅 (Pb)，它们是两种不同的活性物质，故和稀硫酸(H2SO4)起 化学作用的结果也不同。在未接通负载时，由于化学作用 使正极板上缺少电子，负极板上却多余电子，如图4-2所图4-2 铅蓄电池电势产生过程示，两极间就产生了一定的电位差。 2.放电过程的化学反应 当外电路接上负载(比如灯泡)后，铅蓄电池在 正、负极板间电位差(电动势)的作用下，电流Ⅰ从 正极流出，经负载流向负极，也就是说，负极上的 电子经负载进入正极，如图4-3。同时在蓄电池部 产生化学反应： . 学习.资料.
铅酸蓄电池的性能检测 一、容量 电池容量是指在规定条件下测得的并由制造商宣称的电池容量值。实际上是在规定 温度下，以一定电流放电一定时间，当达到规定的终止电压时，所能给出的电量，用C 表示，以安时(Ah)为单位。 ⑴起动电池的容量 a. 额定储备容量，用Cr.n表示，其值应符合GB/T 5008.2-2008标准的规定。 b. 实际储备容量，用Cr.e表示，其值应在第3次或之前的储备容量试验时，达到额定储备容量用Cr.n。 c. 20h率额定容量，用C20表示，其值应符合GB/T 5008.2-2008标准的规定。 d. 实际容量，用Ce表示，其值应在第3次或之前的容量试验时，应不低于额定容量C20的95%。 ⑵牵引电池的容量 a. 额定容量，用C5表示，在30℃温度下放电5h，放电电流是C5/5(A)，放电至单体电压1.70V，所给出的电量(Ah)，其值应符合GB/T 7403.1-2008标准的规定。 b. 实际容量，用Ce表示，在规定条件下，电池所能放出的电量(Ah)，其值应在第1次容量试验时应不低于额定容量C5的85%。实际容量在前10次容量试验内至少有1次 达到额定容量。 ⑶内燃机车用排气式电池的容量 电池的额定容量以C5表示，其值应在第6次循环内达到电池标称容量值，应符合GB/T 7404.1-2008标准的规定。 ⑷内燃机车用阀控密封式电池的容量 电池的额定容量以C5表示，其值应在第6次循环内达到电池标称容量值，应符合GB/T 7404.2-2008标准的规定。
⑸铁路客车用电池的容量 a. 额定容量，用C10、C5、C1表示，其容量值在进行容量试验时要达到额定值，在3次试验中有1次合格为合格，应符合GB/T 13281-2008标准的规定。 b. 实际容量，用Ce表示，即在规定条件下测得的电池实际放电容量。 c. 低温容量，用Cd表示，电池在零下40℃环境中静置8h，以I10(A)电流放电至单体电压1.60V，计算其容量，低温容量Cd与常温容量C10、C5、C1的比值不少于0.4(＞40%)。 ⑹固定型防酸式电池的容量 C10容量在第1次循环不低于0.90C10，第5次循环应达到C10；C1和1.0C容量分别在第7次、第9次循环达到额定值，应符合GB/T 13337.1-2008标准的规定。 ⑺固定型阀控密封式电池的容量 C10容量在第1次循环不低于0.95C10，第3次循环应达到C10、C3、C1，应符合GB/T 19638.1-2008的规定。 ⑻小型阀控密封式电池的容量 C20容量应符合GB/T 19639.2-2008的规定。实际容量Ce在第5次充/放循环内应不低于C20。 ⑼电动道路车辆用电池的容量 a. 额定容量，用C3表示，第1次放电容量应不低于0.85C3，第10次放电容量或之前放电容量应达到C3，应符合GB/T 18332.1-2008的规定。 b. 低温容量，用Cd表示，电池在零下18℃环境中静置24h，以I3(A)电流放电至单体电压1.40V，其容量应不低于0.5C3。 ⑽电动助力车用密封式电池的容量 a. 额定容量，用C2表示，应在第3次循环内达到。 b. 实际容量，用Ca表示，应符合GB/T 22199-2008的规定。
铅酸蓄电池内部短路原因以及处理办法电池内部短路是常见的故障之一，本文将详细分析短路原因及处理方法，铅酸蓄电池短路现象主要以下几个方面： 1、开路电压低，闭路电压（放电）很快达到终止电压。 2、大电流放电时，端电压迅速下降到零。 3、开路时，电解液密度很低，在低温环境中电解液会出现结冰现象。 4、充电时，电压上升很慢，始终保持低值（有时降为零）。 5、充电时，电解液温度上升很高很快。 6、充电时，电解液密度上升很慢或几乎无变化。 7、充电时不冒气泡或冒气出现很晚。 造成铅酸蓄电池内部短路的原因有： 1、隔板质量不好或缺损，使极板活性物质穿过，致使正、负极板虚接触或直接接触。 2、隔板窜位致使正负极板相连。 3、极板上活性物质膨胀脱落，因脱落的活性物质沉积过多，致使正、负极板下部边缘或侧面边缘与沉积物相互接触而造成正负极板相连。 4、导电物体落入电池内造成正、负极板相连。 5、焊接极群时形成的"铅流"未除尽，或装配时有"铅豆"在正负极板间存在，在充放电过程中损坏隔板造成正负极板相连。
铅酸蓄电池短路的处理方法 下面主要就充电电流过大，单只电池充电电压超过了2.4V，内部有短路或局部放电、温升超标、阀控失灵现象造成的铅酸蓄电池短路进行分析，总结出如下铅酸蓄电池短路的处理方法。 1、减小充电电流，降低充电电压，检查安全阀体是否堵死。定期充电放电。UPS电源系统中的铅酸蓄电池浮充电压和放电电压，很多在出厂时均已调试到额定值，而放电电流的大小是随着负载的增大而增加的，使用中应合理调节负载，比如控制计算机等电子设备的使用台数。 一般情况下，负载不宜超过UPS额定负载的60%.在这个范围内，蓄电池就不会出现过度放电。铅酸蓄电池存放会因自放电而失去部分容量，因此，铅酸蓄电池在安装后投入使用前，应根据电池的开路电压判断电池的剩余容量，然后采用不同的方法对蓄电池进行补充充电。对备用搁置的蓄电池，每3个月应进行一次补充充电。可以通过测量松下蓄电池开路电压来判断电池的好坏。 2、以12V电池为例，若开路电压高于12.5V，则表示电池储能还有80%以上，若开路电压低于12.5V，则应该立刻进行补充充电。若开路电压低于12V，则表示电池存储电能不到20%，电池不堪使用。蓄电池在短路状态时，其短路电流可达数百安培。短路接触越牢，短路电流越大，因此所有连接部分都会产生大量热量，在薄弱环节发热量更大，会将连接处熔断，产生短路现象。 蓄电池局部可能产生可爆气体（或充电时集存的可爆气体），在连接处熔断时产生火花，会引起蓄电池爆炸；若蓄电池短路时间较短或电流不是特别大时，可能不会引起连接处熔断现象，但短路仍会有过热现象，会损坏连接条周围的粘结剂，使其留下漏液等隐患。 在安装铅酸蓄电池时，应使用的工具应采取绝缘措施，连线时应先将电池以外的电器连好，经检查无短路，最后连上蓄电池，布线规范应良好绝缘，防止重叠受压产生破裂。通过这些细致的工作，才能更好的预防铅酸蓄电池短路，使铅
目前市场上电动自行车使用的电池品种很多。除了使用量最大的阀控密封式铅酸蓄电池以外，还有镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池、锌空电池等等。这些蓄电池都具有各自独特的优点，以下我们就来分别认识一下各电池的特性与功用。 铅酸电池 其中，以铅酸蓄电池为数量最多。铅酸蓄电池的价格最低，也最常用，中国是全世界铅酸蓄电池最大的生产国。其含污染的成分比较少，可回收性好。缺点是比容小。也就是说，在同样的容量下，电池重量和体积都大。目前的铅酸蓄电池基本上是由浮充类型的电池发展而来的。浮充电池不适应快速充电和大电流放电，虽然技术人员的花费了大量的心血进行了卓有成效的改进，可以进入实用了，但是其寿命还是非常不理想的。胶体电池 胶体电池属于铅酸蓄电池的一种发展分类，最简单的做法，是在硫酸中添加胶凝剂，使硫酸电液变为胶态。电液呈胶态的电池通常称之为胶体电池。广义而言，胶体电池与常规铅酸电池的区别不仅仅在于电液改为胶凝状。例如非凝固态的水性胶体，从电化学分类结构和特性看同属胶体电池。又如在板栅中结附高分子材料，俗称陶瓷板栅，亦可视作胶体电池的应用特色。近期已有实验室在极板配方中添加一种靶向偶联剂，大大提高了极板活性物质的反应利用率，据非公开资料表明可达到70wh/kg的重量比能量水平，这些都是现阶段工业实践及有待工业化的胶体电池的应用范例。 胶体电池与常规铅酸电池的区别，从最初理解的电解质胶凝，进一步发展至电解质基础结构的电化学特性研究，以及在板栅和活性物质中的应用推广。其最重要的特点为：用较小的工业代价，沿已有150年历史的铅酸电池工业路子制造出更优质的电池，其放电曲线平直，拐点高，比能量特别是比功率要比常规铅酸电池大20%以上，寿命一般也比常规铅酸电池长一倍左右，高温及低温特性要好得多。 镍氢电池 镍氢电池的比容比铅酸蓄电池好很多，单体电池的寿命也比较好，其大电流充放电特性也比铅酸蓄电池好。问题是镍氢电池串连电池组的管理问题比较多，一旦发生过充电以后，就会形成单体电池隔板熔化的问题，导致整组电池迅速失效。所以，国产的镍氢电池的关键技术问题还是充电器和电池管理系统的问题，而这个问题还没有引起各个电池制造商和车厂足够的重视。所以，镍氢电池的发展收到很大的制约。镍镉电池镍镉电池的大电流特性比镍氢电池好，其抗过充电特性也比镍氢电池好，中国又是世界上镍镉电池的生产大国。一些人提出镉污染的问题，中国现在还在大量的向欧洲出口镍镉电池及其应用产品，欧洲到2006年才开始限制。据中央电视台播放的消息，神州五号还是采用镍镉电池的。这是其相对比较高的可靠性的优点使该品种电池还在应用与宇航设备上。这样看，电动自行车方面过早的使镍镉电池退出应用是否有一些过激?而镍镉电池的成本和充电器的成本都明显低于镍氢电池，只要回收处理好了，还是应该保留这个电池品种的。
电动汽车电池的分类及性能参数 电池的分类 电动汽车用电池为化学电源，它的分类方法很多。按电解液分为： a.碱性电池。即电解液为碱性水溶液的电池； b.酸性电池。即电解液为酸性水溶液的电池； c.中性电池。即电解液为中性水溶液的电池； d.有机电解质溶液电池。即电解液为有机电解质溶液的电池。 按活性物质的存在方式分为： a.活性物质保存在电极上。可分为一次电池(非再生式，原电池)和 二次电池(再生式，蓄电池)； b.活性物质连续供给电极。可分为非再生燃料电池和再生燃料电池。按电池的某些特点分为： a.高容量电池； b.免维护电池； c.密封电池； d.燃结式电池； e.防爆电池； f.扣式电池、矩形电池、圆柱形电池等。 尽管由于化学电源品种繁多，用途广泛，外形差别大，使上述分类方法难以统一，但习惯上按其工作性质及存贮方式不同，一般分为四类： a. 一次电池
一次电池，又称“原电池”，即放电后不能用充电的方法使它复原的电池。换言之，这种电池只能使用一次，放电后电池只能被遗弃了。这类电池不能再充电的原因，或是电池反应本身不可逆，或是条件限制使可逆反应很难进行。如： 锌锰干电池 Zn│NH4Cl·ZnCl2│MnO2(C) 锌汞电池 Zn│KOH│HgO 银锌电池 Zn│KOH│Ag2O b．二次电池 二次电池，又称“蓄电池”，即放电后又可用充电的方法使活性物质复原而能再次放电，且可反复多次循环使用的一类电池。这类电池实际上是一个化学能量贮存装置，用直流电将电池充足，这时电能以化学能的形式贮存在电池中，放电时，化学能再转换为电能。如：铅酸电池 Pb│H2SO4│PbO2 镍镉电池 Cd│KOH│NiOOH 镍氢电池 H2│KOH│NiOOH 锂离子电池 LiCoO2│有机溶剂│6C 锌空气电池 Zn│KOH│O2(空气) c.贮备电池 贮备电池，又称“激活电池”，是正、负极活性物质和电解液不直接接触，使用前临时注入电解液或用其他方法使电池激活的一类电池。这类电池的正、负极活性物质的化学变质或自放电，因与电解液的隔离而基本上被排除，从而使电池能长时间贮存。如：镁银电
铅酸蓄电池充电方法及特性说明 铅蓄电池的充电特征就是指蓄电池在恒定流充电状态下，电解液相对密度ρ（15℃）、蓄电池端电压UC随充电时间的变化规律。图5-12是将某型号铅蓄电池以5A进行恒流充电时测得的规律曲线。充电过程中，电解液相对密度基本以直线逐渐上升。这是因为采用等流充电，充电机每单位时间向蓄电池输入的电量相等，每单位时间内电解液中的水变为硫酸的量也基本相等。充电过程中，铅蓄电池端电压上升的规律由四个阶段组成：第一阶段：充电开始，端电压上升较快。这是由于极板活性物质孔隙内部的水迅速变为硫酸，孔隙外部的水还未来得及渗透入补充，极板内部电解液相对密度迅速上升所致。 第二阶段：端电压上升较平稳，至单格电压2.4V。该阶段，每单位时间内极板内部消耗的水与外部渗入的水基本相等，处于动态平衡状态。 第三阶段：端电压由2.4V迅速上升至2.7V，该阶段电解液中的水开始电解，正极板表面逸出氧气，负极板处逸出氢气电解液中冒出气泡，出现所谓的电解液“沸腾”现象。 第四阶段：该阶段过充电阶段，端电压不再上升。为了观察端电压和电解液相对密度不再上升的现象，保证蓄电池充分充电，一般需要过充电2h～3h。由于过充电时剧烈地放出气泡会导致活性物质脱落，造成蓄电池容量降低，使用寿命缩短，因此应尽量避免长的时间过充电。过充电时，蓄电池逸出的氢气与氧气混合，混合气体具有易烯、易爆特点，因此充电的蓄电池附近应免明火出现。 铅蓄电池充电终了的特征是： （1）端电压和电解液相对密度上升到最大值，且2h～3h内不再上升。 （2）电解液中产生大量气泡，呈现“沸腾”状态。 3.蓄电池的充放电控制技术 在实际光伏发电系统的蓄池中，为了实现设定的充电模式，须对充电过程进行控制，运用正确的充电控制方法，有利于提高蓄电池的充电效率和使用寿命。 （1）充电过程阶段的划分 在实际光伏发电系统的蓄池中，为了实现设定的充电模式，须对充电过程进行控制，运用正确的充电控制方法，有利于提高蓄电池的充电效率和使用寿命。充电过程一般分为主充、均充和浮充3个阶段。充电末期主要是以恒小电流长时间充电的涓流充电流为主（充电倍率小于0.1C时，称为涓流充电）。
. 铅酸蓄电池的原理与性能 一、铅酸蓄电池的工作原理 蓄电池是一种化学电源，它的构造可以是各式各样的，可是从原理上讲所有的电池都是由正极、负极、电解质、隔离物和容器组成的，其中正负两极的活性物质和电解质起电化反应，对电池产生电流起着主要作用，如图4-1所示。 在电池内部，正极和负极通过电解质构成电池的内电路，在电池外部接通两极的导线和负荷构成电池的外电路。 在电极和电解液的接触面有电极电位产生，不同的两极活性物质产生不同的电极电位，有着较高电位的电极叫做正极，有着较低电位的电极叫做负极，这样在正负极之间产生了电位差，当外电路接通时，就有电流从正极经过外电路流向负极，再由负极经过内电路流向正极，电池向外电路输送电流的过程，叫做电池的放电。 在放电过程中，两极活性物质逐渐消耗，负极活性物质 1.电解质 2.负极 3.容量 4.正极 5.隔离物 6.导线 7.负荷 图4-1 电池构造示意图 放出电子而被氧化，正极活性物质吸收从外电路流回的电子而被还原，这样负极电位逐渐升高，正极电位逐渐降低，两极间的电位差也就逐渐降低，而且由于电化反应形成新的化合物增加了电池的内阻，使电池输出电流逐渐减少，直至不能满足使用要求时，或在外电路两电极之间端电压低于一定限度时，电池放电即告终。 电池放电以后，用外来直流电源以适当的反向电流通入，可以使已形成的新化合物还原成为原来的活性物质，而电池又能放电，这种用反向电流使活性物质还原的过程叫做充电。 蓄电池可以反复多次充电、放电，循环使用，使用寿命长，成本较低，能输出较大的能量，放电时电压下降很慢。 1.电动势的产生 铅蓄电池的正极是二氧化铅(PbO 2)，负极是绒状铅(Pb)，它们是两种不同的活性物质，故和稀硫酸(H 2SO 4)起化学作用的结果也不同。在未接通负载时，由于化学作用 使正极板上缺少电子，负极板上却多余电子，如图4-2所 图4-2 铅蓄电池电势产生过程 示，两极间就产生了一定的电位差。 2.放电过程的化学反应 当外电路接上负载(比如灯泡)后，铅蓄电池在正、负极板间电位差(电动势)的作用下，电流Ⅰ从正极流出，经负载流向负极，也就是说，负极上的电子经负载进入正极，如图4-3。同时在蓄电池内部产生化学反应：
铅酸蓄电池结构详解 一、蓄电池得功用 蓄电池种类较多,根据电解液不同,有酸性与碱性之分。由于铅酸蓄电池内阻小,电压稳定,在短时间内能供给较大得起动电流,而且结构简单,价格较低,所以在汽车拖拉机上被广泛采用。 蓄电池为一可逆直流电源,在汽车拖拉机上与发电机并联,它得主要作用就是: (1)发动机起动时,蓄电池向起动机与点火装置供电。起动发动机时,蓄电池必须在短时间内(5~10s)给起动机提供强大得起动电流(汽油机为200~600A。柴油机有得高达1000A)。 (2)在发电机不发电或电压较低发动机处于低速时,蓄电池向点火系及其它用电设备供电,同时向交流发电机供给她激励磁电流。 (3)当用电设备同时接入较多,发电机超载时,蓄电池协助发电机共同向用电设备供电。 (4)当蓄电池存电不足,而发电机负载又较少时,可将发电机得电能转变为化学能储存起来,即充电。 (5)蓄电池还有稳定电网电压得作用。当发动机运转时,交流发电机向整个系统提供电流。蓄电池起稳定电器系统电压得作用。蓄电池相当于一个较大得电容器,可吸收发电机得瞬时过电压,保护电子元件不被损坏。延长其使用寿命。 二、蓄电池得构造 车用12V蓄电池均由6个单格电池串联而成,每个单格得标称电压为2V,串联成12V得电源,向汽车拖拉机用电设备供电。 蓄电池主要由极板、电解液、格板、电极、壳体等部分组成。 1.极板 极板分为正极板与负极板两种。蓄电池得充电过程就是依靠极板上得活性物质与电解液中硫酸得化学反应来实现得。正极板上得活性物质就是深棕色得二氧化铅(PbO2),负极板上得活性物质就是海绵状、青灰色得纯铅(Pb)。 正、负极板得活性物质分别填充在铅锑合金铸成得栅架上,加入锑得目得就是提高栅架得机械强度与浇铸性能。但锑有一定得副作用,锑易从正极板栅架中解析出来而引起蓄电池得自行放电与栅架得膨胀、溃烂,从而影响蓄电池得使用寿命。 负极板得厚度为1、8mm,正极板为2、2mm,为了提高蓄电池得容量,国外大多采用厚度为1、1~1、5mm得薄型极板。另外,为了提高蓄电池得容量,将多片正、负极板并联,组成正、负极板组。在每单格电池中,负极板得数量总比正极板多一片,正极板都处于负极板之间,使其两侧放电均匀,否则因正极板机械强度差,单面工作会使两侧活性物质体积变化不一致,造成极板弯曲。 2.隔板 为了减少蓄电池得内阻与体积,正、负极板应尽量靠近但彼此又不能接触而短路,所以在相邻正负极板间加有绝缘隔板。隔板应具有多孔性,以便电解液渗透,而且应具有良好得耐酸性与抗碱性。 隔板材料有木质、微孔橡胶、微孔塑料以及浸树脂纸质等。近年来,还有将微孔塑料隔板做成袋状,紧包在正极板得外部,防止活性物质脱落。
铅酸蓄电池失效可能有多种原因造成的，例如硫化、失水、热失控、活性物质脱落、极板软化等等，接下来进行介绍和分析。 1硫化 铅酸蓄电池充放电的过程是电化学反应的过程，放电时，生成硫酸铅，充电时硫酸铅还原为氧化铅。这个电化学反应过程正常情况下是循环可逆的，但硫酸铅是一种容易结晶的盐化物，当电池中电解溶液的硫酸铅浓度过高或静态闲置时间过长时，就会"抱成"团，结成小晶体，这些小晶体再吸引周围的硫酸铅，就象滚雪球一样形成大的惰性结晶，这就破坏了原本可逆的循环，导致硫酸铅部分不可逆。结晶后的硫酸铅充电时不但不能再还原成氧化铅，还会吸附在栅板上，造成了栅板工作面积下降，铅酸蓄电池发热失水，铅酸蓄电池容量下降，这一现象叫硫化，也就是常说的老化。硫化还会导致短路、活性物质松弛脱落、栅板变形断裂等"并发症"。 只要是铅酸蓄电池，在使用的过程中都会硫化，但其它领域的铅酸电蓄池却比电动自行车上使用的铅酸蓄电池有着更长的寿命，这是因为电动车的铅酸蓄电池有着一个更容易硫化的工作环境。与汽车用启动电池不同，汽车电池点火放电后，电池始终处于浮充状态，放电形成的硫酸铅很快又被转化为氧化铅，而电动车放电时，不可能同时进行充电，这就造成硫酸铅大量堆集，如果深放电，这时硫酸铅浓度更高，而且电动车骑行后很难有条件及时充电，放电形成的硫酸铅不能及时充电转化为氧化铅，就会形成结晶。所以，循环寿命，根据放电深度不同而差别很大，放电深度越深，循环次数越少，放电深度越浅，循环次数越多，根据试验结果放电深渡与循环次数联系如下表： 一些铅酸蓄电池在做70%的1C充电和60%的2C放电中，由于采用连续大电流循环，破坏了电池生成大硫酸铅结晶的条件，所以可能看不到铅酸蓄电池硫化对电池的破坏。如果试验中途停顿，铅酸蓄电池硫化的问题就会显现。由于电池重量大，一些用户经常采取电池经过多次使用放完电才再次充电，这样电池放电以后没有及时充电，铅酸蓄电池硫化就比较严重。另外，铅酸蓄电池的硫酸比重比较高，也是铅酸蓄电池硫化的重要因素。而铅酸蓄电池硫化，破坏了负极板
铅酸蓄电池的主要性能指标 1. 铅酸蓄电池的主要性能指标 （1）安全性能 安全性能指标不合格的蓄电池是不可接受的，其中影响最大的是爆炸和漏液。爆炸和漏液的发生主要与蓄电池的内压、结构、工艺设计（比如安全阀失效）及应当禁止的不正确操作有关。 （2）额定容量 为了蓄电池的容量，定义了蓄电池的额定容量。额定容量是蓄电池制造的时候，规定蓄电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的电量，其单位为Ah。使用条件不同，蓄电池能够放出的容量也不同。规定的蓄电池放电条件为： ①蓄电池放电电流。一般所说的就是放电率，针对蓄电池放电电流的大小分别有时间率和电流率。放电时间率是指在一定的放电条件下放电到终止电压的时间长短。依据IEC标准，放电率分别为20小时率、10小时率、5小时率、3小时率、2小时率、1小时率、0.5小时率等。蓄电池的额定容量用C来表示，以不同的放电率得到的蓄电池的容量会不同。 ②放电终止电压。放电电流不同，终止放电电压也不相同。随着放电的进行，蓄电池的端电压会逐步下降。在25℃条件下放电到能够再次反复充电使用的最低电压称为放电终止电压。放电率不同，放电终止电压也不相同。一般为10小时率放电的终止电压多数为1.8V/单格，以2小时率方电的终止电压一般为1.75V/单格。低于这个电压时，虽然可以放出稍微多一点的电量，但是容易形成再次充电的容量下降，所以除非特殊情况，不要放电到终止电压。 ③放电温度。需电池在低温时的放电容量小，高温时的容量大，为了统一放电容量就规定了放电温度。 ④蓄电池的实际容量。蓄电池的实际容量反应蓄电池实际存储电量的多少，单位用安时表示（Ah）表示。同样安时数越大，则蓄电池的容量就越大，电动自行车的续行里程就越远。在使用过程中，蓄电池的实际容量会逐步衰减。国家标准规定新出厂的蓄电池的实际容量大于额定容量者为合格蓄电池。如现在市场上电动自行车的蓄电池，以恒定电流5A放电要超过2h，相当于电动自行车在平坦的路上连续行驶2h以上。 影响蓄电池容量的因素有极板的构造、充放电电流的大小、电解液的温度及密度等，其中以充放电电流和温度的影响最大。如充放电流过大，将使极板上的活性物质变化处于表面,容量则降低很多。蓄电池的放电电流不同，所能够放出的容量也不相同，放电电流越大，能够放出的电量越小。例如电动自行车常用的电流为5A，使用标称10Ah的蓄电池就是2小时率放电，如果采用10小时率放电，可以达到12Ah。这样，该蓄电池如果按照2小时率标称应该是10Ah，如果按照10小时率标称就是12Ah.所以评价蓄电池的容量不仅仅要看蓄电池的标称容量，还要看蓄电池的放电率。电动自行车蓄电池往往标称为10Ah，同一个蓄电池也可以标12Ah和14Ah。再比如，14Ah的许电车也可以标为17Ah。还有一些蓄电池标为20Ah，蓄电池容量标称值大了，但是其容量没有明显的变化。 （3）内阻 蓄电池的内阻是指电流流过蓄电池内部时所受的阻力，铅酸蓄电池的内阻很小，需要用专门的仪器才可以测得到比较准确的结果。一般所指的蓄电池内阻是充电态内阻，即蓄电池充满电时的内阻。与之对应的是放电态内阻，并且不太稳定。蓄电池的内阻越大，蓄电池自身消耗掉的能量越多，其使用效率越低。内阻很大的蓄电池在充电时发热很厉害，使蓄电池的温度急剧上升，对蓄电池和充电器的影响都很大。随着蓄电池使用次数的增多，由于电解液的消耗及蓄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增大，质量越差的蓄电池增大的越快。 蓄电池内部阻抗会因放电量增加而增大，尤其是在放电终止时阻抗最大，主要因为放电的进行使得极板内产生不良导体硫酸铅以及电解液比重下降，故放电后务必马上充电。若任其持续放电，则硫酸铅形成安定的白色结晶（即硫化现象）后，即使充电，极板的活性物质亦无法恢复原状，从而将缩短蓄电池的使用寿命。 温度的下降将导致电解液流动性变差，极板收缩，化学变化迟缓，蓄电池内阻增加。从30℃开始，若温度下降1℃，容量将下降1％左右，其内阻也有所增大。所以在严寒地区，气温在－20℃以下时容量已下降至60％，内阻增大，常感到蓄电池电力不足。在严寒地区易出现过量放电，而在温带地区则经常出现过量充电的问题。所以要使用好蓄电池，必须根据当地的气候条件，针对实际情况，掌握其使用规律。蓄电池的充电必须根据不同情况选择适当的方法并正确的使用充电设备，这样才能提高蓄电池的容量，延长蓄电池的使用寿命。 铅酸蓄电池的内阻与镍氢蓄电池及锂离子蓄电池相比较小，即蓄电池容量下降2/3后，仍能提供较大的电流，而电源电压基本稳定，波动较小。而镍氢蓄电池及锂离子蓄电池就不同了。以36V/9Ah锂离子蓄电池为例，当容量下降到原来的1/3后，电流输出为12A时，电压就会有4～5V的波动，即有电流输出时为31V，无电流输出时接近35V。这样在电动自行车应用中，骑行时会出现运行不平稳，时而有输出时而无输出的现象。 （4）循环寿命 循环寿命是指蓄电池可经历的重复充放电次数。蓄电池的寿命和容量成反比关系，循环寿命还与充放电条件密切相关，一般充电电流越大（充电速度越快），循环寿命越短。 寿命是表示蓄电池容量衰减速度的一项指标，随着使用的深入，蓄电池容量的衰减是不可避免的，当容量衰减到某规定值时，