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蓄電池的組合效應(yīng)和電池維護(hù)技術(shù)
蓄電池都是組合起來使用的，組合的基本方式有并聯(lián)和串聯(lián)兩種結(jié)構(gòu)。蓄電池的實(shí)驗(yàn)室壽命，是檢驗(yàn)部門提供的數(shù)據(jù)，這個(gè)數(shù)量值與實(shí)際使用中表現(xiàn)出來的數(shù)值往往相差甚遠(yuǎn)。造成這種情況的原因雖然是多方面的，但基本因素是共有的，本文就這些因素做以分析。提出充分發(fā)揮蓄電池使用價(jià)值的措施。
1.單體電池和電池組的概念
蓄電池廠出廠的蓄電池，都是單體電池或單只電池。單體電池是指最小獨(dú)立電化學(xué)電壓單位的電池。堿性的鎳鎘電池是每個(gè)單體為1V，鉛酸電池是2V的一個(gè)單體，磷酸鐵鋰電池是3V，錳酸鋰電池是3.6V。在小功率供電時(shí)，常常使用一個(gè)電池，如手機(jī)和家庭用的手電筒，都是用1個(gè)單體鋰電池供電。在許多情況下，蓄電池必須組合成大容量、高電壓的蓄電池組，才能滿足設(shè)備的需要。如汽油車啟動(dòng)用的12V電池，通信基站使用的48V蓄電池組，鐵路機(jī)車上使用的96V蓄電池組，電動(dòng)汽車上使用的144~288V蓄電池組，都是用單只電池串聯(lián)組合而成的。
在容量較大的單只蓄電池的內(nèi)部，是用并聯(lián)單體電池的方式產(chǎn)生較大容量。汽車用鉛酸電池的極板，每片15Ah，并聯(lián)組成以15Ah為臺(tái)階的系列電池。鋰電池的軟包類似鉛酸電池的極板，每包20Ah，可以組成以20Ah為臺(tái)階的系列電池。使用18650一類的2Ah圓柱電池組合，理論上并聯(lián)可以得到任意大容量的單只電池。
在實(shí)際使用中，有兩個(gè)問題常被用戶誤解，其一是電池廠公布的和國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的電池的壽命，都是指單體電池的壽命，不是指蓄電池組的壽命。其二是電池報(bào)廢的容量下限，電池行業(yè)的慣例是循環(huán)試驗(yàn)到結(jié)構(gòu)容量降低到標(biāo)稱容量80%，試驗(yàn)就終止了。電池行業(yè)習(xí)慣把這個(gè)數(shù)據(jù)提供給用戶，許多用戶誤認(rèn)為這個(gè)數(shù)值就是使用報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)，在許多行業(yè)里，都沿用這個(gè)數(shù)據(jù)。其實(shí)用戶根據(jù)使用條件不同，合理的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)會(huì)有很大差異。
在機(jī)械機(jī)構(gòu)里，并聯(lián)可以增加可靠性。在蓄電池組里，有不少人認(rèn)為也是這樣，實(shí)際正相反。無論是串聯(lián)方式還是并聯(lián)方式組成的蓄電池組，可靠性都低于單體電池，這就是蓄電池的“成組效應(yīng)"。