电动助力车用铅酸蓄电池的结构改进及工艺探讨

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1、电动助力车用铅酸蓄电池的结构改进及工艺探讨摘要   本文阐述了电动助力自行车用铅酸蓄电池的工艺改进和结构设计的变化，探讨分析了有关电池板栅的结构改变、电池盖的设计改进，着重分析了由于充电、放电方法的不正确使用而导致的电池失效的原因，并针对东北地区低温季节所产生的电池低温放电能力不足的一些补救和改良措施，特别强调了铅—钙系列合金用于电动助力车电池制造的重要性。前言   电动助力自行车大量普及的今天，人们都希望其动力源——蓄电池组的性能优良，而同等价格，同样重量的电池组相比较放电能力越强的越受到人们的欢迎，因此，在生产原材料基本一致的情况下，既要保证产品的质量，又

2、要在提高电池放电能力的基础上不增加生产成本，那么也只有在产品的内部加以改进和提高，无论是产品设计还是工艺技术参数都要改进，我们着重做了以下几个方面的工作，改革了板栅结构和电池防尘盖，研究并使用了耐低温配方探讨了几种常用铅合金的性能，并用最佳的铅合金制造电池，较好的提高了整体电池的性能。1.蓄电池结构   只有优良的电池极板而没有合理的电池结构也同样制造不出高质量的蓄电池，现有的绝大多数型号的电动车用蓄电池组都存在一个明显的缺欠，既电池壳盖上的注液孔设计不合理，根据广大维修人员的反馈和我们的检查情况来看，电池组在使用半年左右就明显的出现缺水现象，（特别是铅—锑-

3、-镉板栅制造的电池更是严重）。当加水补液时却发现注液孔设计的很不方便，孔径太小，注液困难，稍不注意就会有硫酸反喷出来，很危险，既容易伤人，又容易腐蚀设备，所以，建议将孔径放大，改变成既能利于排气又利于注液又不渗漏，我们借鉴起动型免维护蓄电池的密封阀进行了新的结构设计，取得了很好的效果，非常成功，其次电池防尘壳盖的设计也应该加以改进，它完全可以设计成凹凸卡槽式，装拆都方便，尽量避免使用化学粘接剂，免除化学污染而且省工省力，比如有些厂家生产的抽拉式防尘盖就很有创新，这种环保意识很强的设计理念正是我们都应该学习的。从目前国家蓄电池质量监督检验中心的电动车电池的寿命实

4、验检查情况来看，（当然，还有从社会上回收的电动车电池的解剖），绝大部分坏掉的电池反应出三个主要问题；一是占用一多半以上的电池都已干枯或严重缺水；二是个别电池的阳板极板部分活性物质脱落而导致短路使电池失败；三是正、负极板完好，但是却放不出电来，这种情况很有可能是充电方法不正确从而导致电池失效的，其它个别的还有极柱旁渗酸的最终烧断导线等等，这些问题其实并不难解决，如果严格控制极板合金的特种元素的使用，就可以将充电末期的水的电解降到最低值，从而保证极少失水，而满足电池做工，如果严格控制高质量的极板的固化工艺，就可以保证活性物质的牢固性，而不发生脱落，至于充电方法，电

5、动助力车用蓄电池就是一个特例，很有必要制定一套全新的充电、放电方法，力争使每一个消费者和工作人员都懂得，此种电池只有将80%以上的电量全放出来再充电才是较好的充电方法，更有利于电池的长寿命使用。我们为了更进一步的提高电池的放电能力，针对6--DZM--10型电池进行了板栅的改革，如示意图1所示，在板栅的整体结构上，除了保持原有的纵向筋条外，还增加了一些纵向筋条，而将原有的横向筋条减少了一半，板栅的外形尺寸不变，这一结构的变化经过多次容量实验检查，放电容量有了约8%以上的提高，同时发现在负极板中配合使用低温性能良好的铅膏配方，使电池的低温性能有了很大的飞越。另一

6、方面，由于电动助力车用电池组的极板都是紧装配的，极群处于封闭挤压状态，所以减薄极板而增加极板的片数也是提高放电能力的一个有效的途经，这在今后的工艺改革中是我们首选的重点。      2.铅合金的选择   目前，用于制造电动助力车用铅酸蓄电池的合金大多数都在使用以下几种铅合金，它们分别是铅—锑—隔系列和铅—钙—锡系列，还有一少部分在使用还原铅来制造极板，总之，从电池特性和使用要求方面来分析，最适合于此种电池制造的铅合金还是铅钙系列，当然，如果铅锑系列合金中锑的含量如果低于1.5％以下时，也是可以的，这两套系列合金都有着很好的性能，非常适合免维护蓄电池的制造，若使

7、用铅钙系列合金，它的耐蚀能力保水能力还是不错的，虽然有一些缺点，比如钙元素的烧损，铸造废品率高等等，但是它的优点确远大于它的缺点，我们仍然主张使用铅钙多元合金来制造电池极板，多年的经验告诉我们，它有良好的机械性能，优良的导电性和耐蚀性，仍然是用来制造电池的优良合金。我们建议最好不采用普通的铅锑合金来制造电池板栅，它会造成电池失水干枯的严重的恶果，除非锑含量小于1.5%以下，否则不能使用，因为在铅基体中锑元素一但超过一个特定值约2.8%时，势必会发生很强的电解水而析出氢，氧气，并随着充电末期电压的升高，而发生更大程度上的电解水过程，如果再经过反复的几十次乃至上百

8、次的循环充、放电，电池内部的电解液就所