1.6 鉛酸蓄電池的基本類別
鉛酸蓄電池由于自身的安全和價廉,使用及范圍很廣。在不同的使用場合,有不同的使用要求,為了適應這些要求,派生出各種結構不同的蓄電池。在進行電路設計時,選擇合適的蓄電池結構,會產生許多效益。本節介紹一些常用的結構,并對一些錯誤的結構設計提出分析。
1.6.1 啟動型電池
機動車使用的電池,用于啟動發動機。這種工況要求蓄電池在幾秒中的啟動過程中,能輸出較大的功率,這類蓄電池的技術要求主要是輸出功率。
P=IU
式中,P為功率;I為電流;U為輸出電流I時的持續穩定電壓,I和U是共生的參數。
對啟動功率P有低溫的要求,民用的表達值規定在-18℃的供電特性,軍品要求在-40℃進行測試。各國規定略有差異。
啟動型電池常用有60A·h、100A·h和200A·h三種,60A·h用于小轎車和吉普車,100A·h用于發動機功率在90kW左右的中型車輛,200A·h用于柴油發動機等大型機動車。
啟動電池基本都是按標稱電壓為12V的連體設計的,不可分解使用。
這種電池的單體之間的連接在內部,外觀整潔,只有正負兩個輸出端子。
這類電池的極板結構是平板狀,電池深度充放電時,極板上的活性物質容易脫落,循環壽命較短。
在許多場合,電路的設計者常把這類蓄電池用于光伏電站和電動車輛,這是錯誤的。
1.6.2 儲能型電池
這類電池適用于10h率或更長小時率放電的場合,電解液密度值較低,通常在1.24g/cm3左右,體積較大,外殼透明,可以看到液面和電解液密度的指示。這類電池多用于備用的電源,使用壽命在10年以上,有的已經長達20年。儲能型電池也稱為固定型電池。
1.6.3 動力型電池
這類電池的基板結構與啟動電池不同,主要是電池的正極結構是圓柱狀的排管。這類電池的循環壽命約為750次,平板式結構的極板只有300次左右。
這類電池適合于深度放電,在電動車輛上使用,優點就比較明顯。
1.6.4 專用結構電池的錯誤組合
通常鉛酸蓄電池的單體容量做到500A·h,在市場上數量較大。在需要增加容量的時候,廠家常采用并聯的方式,把單體電池組和起來,向用戶供應。
圖1-28所示的是一種3000A·h大容量電池的組合結構,用4個單體電池裝在一個連體的塑料殼中,構成一個電壓為2V的單節。再用6個單節串聯組合成12V的電池串。

圖1-28 不合理的電池組合結構
這樣的組合優點是外觀整潔,缺點是可靠性較差,一旦其中一個電池損壞,難以維護。每個電池的質量為230kg,運輸和更換難度較大,也沒有備品電池可以替代。
這樣的電池結構是電池廠為適應用戶要求制作的,根源在于用戶提出的不合理要求,是缺乏蓄電池知識所致。用戶是采購方,電池廠缺乏對話的話語權。
通信行業曾提出組合成24V的連體電池,并制定了標準。這樣的電池,使用成本要高出單體串聯組合的數倍。