鉛蓄電池的工作原理是鉛蓄電池內(nèi)的陽極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中,兩極間會(huì)產(chǎn)生2V的電力。放電中的化學(xué)變化是稀硫酸即會(huì)與陰、陽極板上的活性物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng),生成新化合物“硫酸鉛”。經(jīng)由放電硫酸成分從電解液中釋出,放電愈久,硫酸濃度愈稀薄。
所消耗之成份與放電量成比例,只要測(cè)得電解液中的硫酸濃度,亦即測(cè)其比重,即可得知放電量或殘余電量。充電中的化學(xué)變化是放電時(shí)在陽極板,陰極板上所產(chǎn)生的硫酸鉛會(huì)在充電時(shí)被分解還原成硫酸,鉛及過氧化鉛,因此電池內(nèi)電解液的濃度逐漸增加,亦即電解液之比重上升,并逐漸回復(fù)到放電前的濃度,這種變化顯示出蓄電池中的活性物質(zhì)已還原到可以再度供電的狀態(tài),當(dāng)兩極的硫酸鉛被還原成原來的活性物質(zhì)時(shí),即等于充電結(jié)束,而陰極板就產(chǎn)生氫,陽極板則產(chǎn)生氧,充電到最后階段時(shí),電流幾乎都用在水電解,因而電解液會(huì)減少,此時(shí)應(yīng)以純水補(bǔ)充之。
AGM型電池是電池中灌注了稀硫酸,稀硫酸被吸收在超細(xì)玻璃纖維隔板和極板中,幾乎沒有流動(dòng)電液.目前市場(chǎng)上銷售的電動(dòng)自行車電池多數(shù)是AGM型電池。
GEL型膠體電池是電解質(zhì)凝膠后沒有游離電液,漏酸的機(jī)率比前一種電池小得多;其灌注量比稀硫酸多10~15%,失水又少,所以膠體電池不會(huì)因失水造成失效;膠體的灌入增加了隔板的強(qiáng)度,保護(hù)了極板,彌補(bǔ)了隔板遇酸收縮的缺陷,使裝配壓力不明顯降低是其具有延長(zhǎng)電池壽命的原因之一;膠體填充了隔板與極板之間的空隙,降低了電池的內(nèi)阻,充電接受能力可因此而改善。所以膠體電池的過放電,陜復(fù)能力和低溫充放性能都比AGM型電池優(yōu)越;膠體電池的一致性比同類AGM型電池好得多。國(guó)內(nèi)已批量生產(chǎn)的膠體有以下四種:氣相膠、硅溶膠、混溶膠、有機(jī)硅高聚物膠。
鋰離子電池的工作原理是:電池充電時(shí),正極材料中的鋰脫出來,穿過隔膜進(jìn)入到負(fù)極石墨中;電池放電時(shí),鋰離子又從負(fù)極石墨中脫出來,穿過隔膜回到正極材料中。隨充放電的進(jìn)行鋰離子不斷的從正極和負(fù)極中嵌入和脫出。
鋰離子電池是一種二次電池,由于它具有能量密度高、可大電流充放電、無記憶效應(yīng)、原材料成本低、對(duì)環(huán)境友好等諸多優(yōu)點(diǎn),所以問世后銷量逐年迅速增加,將來必定成為二次電池中的贏家。自上世紀(jì)90年代問世以來,從電子類產(chǎn)品中的紐扣電池,手機(jī)、DC類數(shù)碼產(chǎn)品中的鋰電池,目前也應(yīng)用到了電動(dòng)自行車中。但是鋰離子電池成本占到了電動(dòng)車成本的三分之一到二分之一,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉛酸電池在整車中的比重。而且由于鋰電池比能量高,材料穩(wěn)定性差,鋰電池容易出現(xiàn)安全問題。隨著技術(shù)的發(fā)展成熟的鋰離子電池將成為高品質(zhì)電動(dòng)車的發(fā)展趨勢(shì)。