电池作为动力源-铅酸蓄电池的原理

电池作为动力源

有不同种类的可充电电池。最常见的类型是铅酸电池。不太为人所知的是镍镉 (NiCad) 电池，它仍然经常出现在旧的应急电源系统中。由于 NiCad 电池需要高充电电压，而且它们非常不环保，因此这些电池不适合在船只或汽车/卡车上使用。

铅酸蓄电池的原理

电池是以化学能的形式储存电能的装置。必要时，能量再次释放为直流消费者（如照明和启动电机）的电能。电池由多个原电池组成，每个原电池的电压为 2 伏。对于 12 伏电池，六个电池串联并安装在一个外壳内。为了达到 24 伏，将两个 12 伏电池串联起来。每个电池都有正极氧化铅板和负极铅金属板，并有由水和硫酸组成的电解质。在放电过程中，铅板上的氧化铅转化为铅。酸含量降低，因为该过程需要硫酸。

要为电池充电，必须连接每个电池电压约为 2.4 V 的外部电源，例如电池充电器、交流发电机或太阳能电池板。然后硫酸铅将转化回铅和氧化铅，硫酸含量将上升。对充电电压设置了限制，以防止释放过量的氢气。例如，每个电池超过 2.4 V 的充电电压会释放出大量氢气，这些氢气会与空气中的氧气形成高度爆炸性的混合物。不同类型的电池——就厚度和每个电池的极板数量而言——对应于不同的应用。可输送的最大电流由总板表面决定。电池可以放电和充电的次数（循环次数）取决于极板的厚度。电池可以有许多薄板或几个厚板。

启动电池

起动电池的每个电池都有许多薄板，导致总板表面很大。因此，这种类型的电池适合在短时间内提供高水平的电流。起动机电池可以重度放电的次数限制在50-80次左右。但由于启动发动机仅使用存储能量的一小部分（约 0.01%），因此电池可以使用很多年。这种类型的电池一般不适合循环使用。

锂离子电池

直到最近，锂离子电池主要以小容量可充电电池的形式提供，这使得它们广泛用于手机和笔记本电脑。Mastervolt 提供大容量锂离子电池。我们的锂离子电池具有高能量密度，非常适合循环应用。与传统铅酸电池相比，锂离子电池的体积和重量最多可节省 70%，而充电循环次数是半牵引式铅酸电池的三倍。另一个好处是锂离子电池可以提供恒定的容量，无论连接的负载如何。如果放电电流较高，铅酸电池的可用容量会降低。锂离子电池可放电至 80% 而不会影响其使用寿命。

持续更久

与传统的开放式或铅酸电池相比，锂离子电池具有更多优势，例如更大的功率密度和更长的使用寿命。而且由于锂是最轻的金属，锂离子电池也更轻。它们还可以随时充电，而镍镉电池需要完全放电才能获得最佳性能并防止记忆效应。此外，锂离子电池可以用非常高的电流充电，最高可达容量的 100%，因此充电时间非常短，并且没有记忆效应。

电池管理系统

电池配备电池管理系统。该系统使所有单个电池保持完美平衡，从而实现更高的容量和更长的使用寿命。

半牵引电池

半牵引电池的每个电池中的极板较少但较厚。这些电池提供相对较低的启动电流，但可以更频繁地放电和更大程度地放电（200 至 600 个完整循环）。这种电池非常适合作为启动器和服务电池的组合功能。