電動自行車的電池性能要求是多方面的，但最主要的是兩項指標：續(xù)駛里程和循環(huán)壽命。

2000年初，筆者發(fā)表了膠體蓄電池適用于電動車輛一文，弓I起了蓄電池和電動車開發(fā)廠家的興趣和關注，紛紛來電來信及來人了解詳情，安排試用和商談合作事宜。多年前就與我們合作的廠家、我們產(chǎn)品的用戶及新近的合作者都想進一步了解膠體蓄電池的作用機理。本文就此談談自己的粗淺認識，并希望共同探討。

為了文字簡練，我們將膠體蓄電池寫作Gel電（上接第14頁）電極上物質的還原和氧化。過充失7水氣體的產(chǎn)生使極板深處和遠離電極集流體的物質進一步進行還原和氧化，形成活性物質，增加電池容量。在充電至水開始較大量分解的電位時（12V電池約為15.），電池約被充入60%~70%的額定容量。在以后的充電過程，包括分階段減少電流的充電，都是在較大量水分解析氣下進行的，其充電效率約為10%~15%.這一過程可以認為是氣體產(chǎn)生過程是電極深處和遠離集流體的物質進行還原、氧化的“開拓者”，或“掘進者”。當然也可以認為深處和遠離集流體物質的轉化和水分解反應伴隨著發(fā)生。

5結論用生極板制造的密封鉛酸蓄電池，采用內(nèi)化成方法化成，其充電容量要達到額定容量的5~6倍。過充4~5倍額定容量的電量是必要的。

過充失水，產(chǎn)生氣體，有利于電極深處和遠離集流體的物質轉化為電化學活性物質。

屠志秋、管春堯、戴德、朱明海、王友勇及張日坤等同志參加了試驗工作。

池。

1Gel電池的循環(huán)壽命我們所說的Gel電池，并不包括國內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)的性能低劣的產(chǎn)品，而是國內(nèi)、國際優(yōu)良的Gel電池，這些產(chǎn)品壽命長是不爭的共識。我們舉過大量的例子，現(xiàn)在補充幾例。

1.1最近，我們和一蓄電池廠合作參照牽引型電池的壽命測試方法進行12V―12Ah電動自行車電池的壽命試驗。用36A恒流充電至145V，恒壓充電55h，后以5（相當于20小時率放電深度為100%）。循環(huán)試驗250次時，Gel電池放電終止電壓仍在12V以上。

1.21999年11月，在曲阜召開的全國鉛酸蓄電池專業(yè)委員會擴大會議上，浙江一電動車公司負責人告訴筆者，上海某蓄電池廠和我們共同制作了Gel電池送至該公司電動自行車上試用。用100%深度放電，經(jīng)過250次循環(huán)，容量沒有下降。對方解釋，估計容量會下降10%左右，但騎車感覺不到容量下降。去年7月14日，金輝公司從南京天地集團買了5輛36V豪華型大陸鴿電動自行車裝上金輝牌Gel電池作騎車試驗，使其同AGM電池比較。2000年6月14日，隨意抽測了一組電池。當一職工騎電動自行車從家中行駛10km來公司上班時，我們?nèi)〕鲞@組Gel電池未經(jīng)充電，用5A放電，經(jīng)117min3只電池電壓降至10.51~10.70V之間，均一性很好。該電動自行車充電一次約行駛70km，計入10km的用電量，這組電池A放電仍在135min以上，和初始容量相等。3只Gel電池已使用11個月，行程約5000km.這次測試情況和浙江的試驗結果是非常吻合的，說明Gel電池耐深放電循環(huán)使用壽命是很優(yōu)越的。

我們以前介紹過德國陽光公司用于電動汽車的V―160AhDiyfitGel電池用了4a容量還在90%以上中指出：膠狀電解質結構阻礙在鉛的表面上PbSO4膜的結晶過程。因為PbSi3的顆粒和PbSO4大小相近，PbSi3顆粒侵入PbS4結晶區(qū)內(nèi)，破壞了PbS4膜的均勻性，即提高了鈍化層的穿透性，使之松動。段萬普先生指出，PbS4和PbSi3晶體尺寸相近，會產(chǎn)生共晶，當極板缺水硫化時，PbS4不能像AGM電池那樣生成致密的結構。PbSi3的溶解度比PbS4大3個數(shù)量級，極板重被稀H2SO4浸泡，PbSi3很快被溶解解鈍化膜就呈現(xiàn)疏松多孔、表面積大的活性狀可以猜想，膠體電解質抑制和減輕極板上生成PbS4鈍化膜，促進了較深部活性物質參加電化反應，提高了活性物質的利用率和電池容量。由于膠體電解質減少了極板硫酸鹽化，Gel電池出現(xiàn)了下列現(xiàn)象：（1）解剖使用中或廢棄了的Gel電池很少看到硫酸鹽化；~5a的Gel電池，電解質干涸，電壓降為零，補液后充電，能很快恢復容量；相同的硫酸密度，Gel電池放電時電壓高于AGM電池，下降也慢；放電后電壓恢復快，間斷放電累計容量增大；大電流放電和低溫放電性能好；從作用機理和大量使用結果看，國際名牌產(chǎn)品和金輝牌Gel電池都證實了Gel電池壽命長。

3續(xù)駛里程長及其原理許多電動車廠要求做動力源的電池容量高，即續(xù)駛里程越長越好。有些蓄電池廠為了短期經(jīng)濟效益就將AGM電池極板變薄增加片數(shù)，電解質中酸的含量也越來越高，以犧牲壽命來提高容量。這種顧此失彼的辦法是不可能使AGM電池在電動車輛上的使用走出困境的。

金輝牌Gel電池在保證壽命的前提下依靠Gel電池的機理提高Gel電池容量和續(xù)駛里程。

國外的Gel電池與同規(guī)格的AGM電池相比，容量有所下降，而金輝牌Gel電池初期容量不低于AGM電池，10次循環(huán)后明顯高于AGM電池。以前的文章大量舉證過，現(xiàn)再補充說明。

池用作UPS.和相同尺寸的AGM電池比較，Gel電池5C放電容量、循環(huán)壽命和均一性都明顯優(yōu)于AGM電池。出乎意料的是，兩者開路電壓都是13V.以15A（C）放電，AGM電池一接通電路，電壓就將至12V以下，而金輝牌Gel電池放電近3min電壓仍保持在12V以上。測電池容量時以105V為終點，較高的放電電壓意味著放電時間延長，電池容量增加。同一種電池，用在相同的電路中，電阻大致相同，較高的放電電壓意味著放電電流增大。電壓增高，電流增大，雙重地增大了Gel電池的放電功率。

我們以前介紹的36V大陸鴿電動自行車安裝3只12V―12AhAGM電池最高時速為22km.金輝牌Gel電池時速達32km.后者的爬坡能力也明顯高于前者。這種現(xiàn)象用上述機理解釋就很自然了。電動車電池的放電是時斷時續(xù)，電流忽大忽小，這樣間斷、變電流放電有利于Gel電池，使其累計放電容量增大。這些因素加在一起，使AGM電池續(xù)駛里程為40~45km，而Gel電池為60~75km.用在電動車上的金輝牌Gel電池充電一次比同規(guī)格AGM電池多走30%~50%的里程，是可以理解的。

應當指出，優(yōu)良的Gel電池不僅要有好的膠體電解質，而且必須有好的蓄電池應用工藝（包括先進的膠體灌裝設備，正確的充電工藝和優(yōu)良的充電器等）。在上述幾個顯示金輝牌Gel電池高容量和長壽命使用的例子中，電動自行車好的電機和充電器是功不可沒的。

雖然，AGM電池可以在原有基礎上改進提高，但是，電動車輛要求電池耐深放電循環(huán)使用，這是AGM電池先天不足的，對現(xiàn)在電動自行車電池普遍存在使用壽命短的難題難以取得突破性進展，應當改弦更張。利用Gel電池的先天優(yōu)勢，代替AGM電池應用于電動自行車，目前可以保證使用1a.經(jīng)過努力，近期內(nèi)使金輝牌Gel電池在電動自行車使用壽命達到2a左右是可以做到的。

Gel電池具有充電一次行駛里程遠和深放電循環(huán)使用壽命長的優(yōu)勢，這是電動車輛最重要的兩個基本性能，是AGM電池無法比擬的，所以Gel電池適用于電動車輛。可以相信，當中國電動車輛廣泛采用優(yōu)良的Gel電池之日便是電動車輛騰飛之時。（下轉第27頁）在常溫條件下，以5小時率電流放電25h，而后在環(huán)境溫度為（±2）°C條件下靜置12h，恒壓14.4V充電，測定充電開始經(jīng)過10min后的電流，實際上就是放出其額定容量的50%.如果極板濕膏量多，電池的實放容量就大。這樣在按額定容量放電50%的情況下，可能是放出低于50%的實際容量。這時在進行恒壓144V充電時，充電接受電流就不易合格，因此在保證電池額定容量的前提下，必須嚴格地控制涂板過程中的濕膏量，所以我們規(guī)定極板涂片后的極板濕膏量質量差為每片±3g這樣才能保證充電接受項目的合格。

3化成硫酸密度對充電接受性能的影響國內(nèi)外的資料證明，極板化成過程中的硫酸密度大小對蓄電池的的初期性能影響是很大的。隨酸密度從1.02到1.08g/cm3逐漸升高，電池的初期性能也逐漸提高。這是由于正極板在密度較高的硫酸中化成活性物質組份中卩一Pb2較多的結果。如果在1.08~1.06g/cm3密度的硫酸中化成極板，電池的初期放電性能和容量均較高，這樣也不利于充電接受能力的合格。而且由于酸密度的提高，延長了正極板化成好的時間。如果在1.01~1.02g/cm3密度的硫酸中化成極板，電池的初期放電性能和容量略低于標準規(guī)定，經(jīng)過對比試驗將化成用硫酸密度定為1.03~1.04g/cm3，這樣既保證了電池的初期放電性能和容量，又使充電接受項目合格，當然這是對一定厚度極板而言。

4鉛膏配方對充電接受項目的影響對引進的負極板配方經(jīng)過多次生產(chǎn)工藝嚴格控制而生產(chǎn)的負極板進行充電接受性能試驗，其合格率僅達到10%，由于BaS4和碳黑對負板板的性能影響是眾所周知的，硬脂酸是干荷電負極板的阻氧劑。我們認為這可能是木素磺酸鈉的投入量所影響的。由于木素磺酸鈉這個膨脹劑的加入明顯提高活性物質的利用率，當鉛膏中木素磺酸鈉的添加量為0.2%~0.3%時，活性物質的利用率可達50%以上。這樣在容量放電時，電池的電壓仍然很高，這樣充電接受項目就不易合格。如果采用原來使用的工藝配方，也就是加0.7%腐植酸的配方制作負極板，電池的充電接受項目出現(xiàn)驚人的好，N100蓄電池的充電接受電流達到39A.但用此配方組裝DIN88電池，其30s電壓不合格。這兩個配方各具特點，說明腐植酸的低溫特性優(yōu)于木鈉配方。而木鈉配方常溫條件下的性能優(yōu)于腐植酸配方，因此為了保證充電接受項目的合格而又能夠保證蓄電池的大電流放電性能，綜合了兩個配方的特點，又了國外的鉛膏配方，重新設計了負極板鉛膏配方。用此配方制造的極板裝配N標準電池和DIN標準電池既保證了充電接受項目的合格，又使DIN標準電池大電流放電30s電壓高于9.0V.通過配方試驗使我們充分認識了鉛膏配方在解決蓄電池電性能方面的重要作用。特點是有機添加劑的投入對蓄電池各項指標的影響甚大。

以上是我們?yōu)榻鉀Q生產(chǎn)DIN標準電池的充電接受性能而對生產(chǎn)工藝進行的探討，當然影響因素還有很多，比如電池的結構、隔板的性能等。另外，上述的工藝研究是基于我公司的生產(chǎn)工藝條件而得出的結論，在不同的工藝條件下也可能得出不同的結論。