电池基础知识：电池外行指南

电池基础知识：电池外行指南

如果您对电池的工作原理或在选择最佳高性能 电池时应该寻找什么进行了任何研究，那么您可能会被信息所淹没，其中一些是相互矛盾的。在 BatteryStuff，我们的目标是澄清这一点。

您很可能听说过 KISS（保持简单，愚蠢）这个词。我将尝试解释铅酸电池的工作原理以及它们需要什么，而不是用一堆不必要的技术数据埋葬你。我发现不同制造商的电池数据会有所不同，所以我会尽我所能把这些数据归结起来。这意味着我可以概括一点，同时保持真实的目的。

铅酸电池已在商业上使用了 100 多年。用于储存能量的相同化学原理与我们的曾祖父母使用的基本相同。

电池就像一个存钱罐。如果你一直拿出来，什么都不放回去，你就什么都没有了。考虑到必须供电的所有库存电气设备，当今的车辆或动力运动车辆的电池功率需求是巨大的。所有这些电子设备都需要可靠的电源，而电池状况不佳会导致昂贵的电子元件故障。您是否知道汽车的电气系统中平均有 11 磅的电线？查看带有所有需要电源的电子设备的房车和船只。不久前，拖车或房车只有一个 12 伏的家用电池。如今，休闲车使用其rv 电池为高达 4000 瓦的逆变器供电。

随着能源需求的增加，平均电池寿命变得更短。寿命取决于使用情况和放电深度——通常为 6 到 48 个月——但实际上只有 30% 的电池达到了 48 个月的大关。如果您无法使用电池充电器来维护电池，您可以通过在休息月份将其连接到太阳能充电器来延长电池寿命。

如果您能掌握基本知识，您将减少电池问题，并获得更好的电池性能、可靠性和使用寿命。我建议您阅读整个教程；但是，我已将所有信息编入索引以便于参考。

一些基础知识

铅酸电池由极板、铅和氧化铅（各种其他元素用于改变密度、硬度、孔隙率等）组成，采用 35% 的硫酸和 65% 的水溶液。这种溶液称为电解质，它会引起产生电子的化学反应。当您使用比重计测试电池时，您正在测量电解液中的硫酸含量。如果你的读数很低，那意味着制造电子的化学物质缺乏。那么硫磺去哪儿了？它位于电池板上，因此当您为电池充电时，硫会返回到电解液中。

1. 安全

2. 电池类型、深循环和启动

3. 湿电池、凝胶电池和吸收玻璃垫 (AGM)

4. CCA、CA、AH 和 RC；那是怎么回事？

5. 电池维护

6. 电池测试

7. 选择和购买新电池

8. 电池寿命和性能

9. 电池充电

10. 电池注意事项

11. 电池注意事项

1.当您在电池附近工作时，您必须考虑安全问题。取下所有首饰。（毕竟，您不会想在佩戴时将表带熔化！）电池在充电时产生的氢气非常容易爆炸。我们已经看到几起电池爆炸并将所有东西浸入硫酸的情况。那不好玩，而且是使用挂在墙上的那些护目镜的好时机。哎呀，你甚至可以打破你的迪斯科服装。涤纶不受硫酸影响，但任何含棉的东西都会被吃掉。如果你觉得没有必要发表时尚宣言，那就穿破衣服——毕竟涤纶仍然过时。

在车辆上进行电气作业时，最好断开接地线。请记住，您正在处理腐蚀性酸、爆炸性气体和数百安培的电流。

2.基本上，铅酸电池有（以及三个子类别）。两种主要类型是启动（曲柄）和深循环（海洋/高尔夫球车）。启动电池（SLI 启动灯点火）旨在提供快速爆发的能量（例如启动发动机），因此具有更大的板数。这些板更薄，并且具有稍微不同的材料成分。

什么是深循环电池？ 深循环电池的瞬时能量更少，但长期能量输送更大。深循环电池的极板较厚，可以承受很多放电循环。启动电池不应用于深循环应用，因为较薄的极板在放电时更容易发生翘曲和点蚀。所谓的双用途电池是两种电池之间的折衷，但如果可能的话最好更具体一些。

3. 湿电池（浸没式）、凝胶电池和吸收式玻璃垫（AGM）是铅酸电池的各种版本。湿电池有两种样式；可维修和免维护。两者都充满了电解质，基本相同。我更喜欢可以加水并用比重计检查电解质比重的那种。

凝胶电池和AGM电池是特种电池，其成本通常是优质湿电池的两倍。然而，它们储存得很好，不会像湿电池那样容易硫酸化或降解。虽然并非不可能，但使用这些电池时发生氢气爆炸或腐蚀的可能性很小；它们是您可以使用的最安全的铅酸电池。凝胶电池和一些 AGM 电池可能需要特殊的充电速率。如果您想要最好和最通用的电池，则应考虑 AGM 电池类型。AGM 电池非常适合船舶、房车、太阳能、音频、动力运动和备用电源等应用。

如果您不每天使用或操作您的设备，AGM 电池将比其他类型的电池更好地保持充电。如果您必须依赖一流的电池性能，那就多花点钱吧。凝胶电池仍在销售中，但 AGM 电池在大多数应用中正在取代它们。

关于 AGM 电池存在常见的混淆，因为不同的制造商用不同的名称称呼它们。一些更常见的名称是“密封调节阀”、“干电池”、“防溢漏”和“阀调节铅酸”电池。在大多数情况下，AGM 电池将比湿电池提供更长的使用寿命和更长的循环寿命。

特别说明：当指代密封、免维护的电池时，个人通常使用术语“凝胶电池”作为通用术语，就像人们在指代面巾纸时使用面巾纸一样。结果，我们收到很多关于更换凝胶电池或凝胶电池充电器的请求，而实际上电池是 AGM。出于这个原因，我们始终建议在购买替代品或寻找充电器来维护电池时验证电池类型。

AGM：吸收玻璃垫结构允许液体电解质悬浮在玻璃纤维垫中。这种垫子围绕着极板的活性材料，理论上这可以提高放电和充电效率。AGM 通常用于高性能发动机启动、动力运动设备、深循环、太阳能和蓄电池等应用。我们销售的较大的深循环 AGM 电池如果在低于 50% 放电率之前充电，通常会提供很长的循环寿命。当深循环AGM电池放电到不低于60%的倍率时，循环寿命一般会增加300+循环。

我们携带的Scorpion 摩托车电池符合或超过 OEM 电池的规格。我们还为那些对 OEM 电池有品牌忠诚度的人提供Motocross 品牌的电池，因为它们是 Yuasa 的售后电池。

GEL：凝胶电池与 AGM 电池一样，被认为是不可溢出的，但电解质不是湿液体。凝胶电池中的电解质含有二氧化硅添加剂，可使其凝固或变硬。在大多数情况下，凝胶电池的充电电压通常低于标准的浸没式湿电池或 AGM 电池，除了 MK Battery 制造的电池，其 12 伏电池可以接受高达 14.6 伏的电压。大多数凝胶电池每 12 伏电池只能充电高达 14.2 伏，就对过压充电的不良反应而言，可能是最敏感的电池。凝胶电池最适合在非常深的循环应用中使用，并且在炎热天气应用或电池过度放电的应用中可能会持续更长时间。如果不正确电池充电器是用在凝胶电池上的，性能差和过早失效是肯定的。

4. CCA、CA、AH 和 RC。这些是大多数电池公司用来评估电池输出和容量的标准。

CCA：冷启动安培 数是衡量电池在 0°F 下可提供 30 秒且电压不低于 7.2 伏的安培数。因此，高 CCA 电池额定值在启动电池应用和寒冷天气时尤为重要。这种测量在深循环电池中并不是特别重要，尽管它是最常见的“已知”电池测量。

CA：启动电流在 32°F 下测量。该额定值也称为船用起动电流(MCA)。热启动电流(HCA)很少再使用，但在 80°F 时测量。

RC：备用容量是一个非常重要的电池额定值。这是在 80°F 完全充电的电池在 25 安培负载下放电直到电池电压降至 10.5 伏以下的分钟数。

AH：安培/小时是通常在深循环电池上发现的额定值，是容量额定值。标准额定值基于您在 20 小时内可以从电池中取出多少安培。对于额定容量为 100 AH 的电池，这意味着您可以从电池中汲取 20 小时的电量，总共可提供 100 安培小时的电量。这相当于每小时大约 5 安培 (5 x 20 = 100)。然而，重要的是要知道总的放电时间和施加的负载不是线性关系。随着负载的增加，您的实际容量会减少。这意味着，如果您用 100 安培的负载为相同的 100 AH 电池放电，它不会给您一小时的运行时间。相反，电池的感知容量将是 64 安培小时。

5.电池维护：正确维护的电池对于最终的使用寿命很重要。定期考虑以下几点：

• 应使用小苏打和水溶液清洁电池；几汤匙加一品脱水。

• 电缆连接需要清洁和拧紧，因为电池问题通常是由脏和松动的连接引起的。

• 可维修的电池需要检查液位。仅使用不含矿物质的水；蒸馏是最好的，因为所有杂质都已被去除，并且没有任何东西可以污染您的细胞。

• 不要过度填充电池，尤其是在温暖的天气中，因为炎热天气中的自然液体膨胀会从电池中排出多余的电解质。

• 为防止顶部电池上的电缆腐蚀，请在柱底部使用一小粒硅胶密封剂，并在其上放置一个毛毡电池垫圈。在垫圈上涂上高温油脂或凡士林（凡士林），然后将电缆放在柱子上并拧紧。用油脂涂抹裸露的电缆末端。电池中的气体冷凝在金属部件上会导致大部分腐蚀。

6.电池测试：这可以通过多种方式完成。最准确的方法是测量比重和电池电压。要测量比重，请购买温度补偿比重计。要测量电压，请使用数字直流电压表。如果您需要测试密封电池，质量负载测试仪可能是一个不错的选择。

对于这些方法中的任何一种，您必须先将电池充满电，然后再去除表面电荷。我们建议让电池放置几个小时以消除表面电荷（我更喜欢至少 12 小时）。让电池静置可为您提供关于电池正常工作方式的最准确结果。但是，如果您需要更快地去除表面电荷，则可以将电池放电几分钟。对于深循环电池，您只需为使用电池的设备供电几分钟即可。对于启动电池，只需使用远光灯为大灯供电也可以工作。去除表面电荷后，您就可以开始测试了。

充电状态	比重	电压
		12V	6V
100%	1.265	12.7	6.3
75%	1.225	12.4	6.2
50%	1.190	12.2	6.1
25%	1.155	12.0	6.0
出院	1.120	11.9	6.0

负载测试是测试电池的另一种方法。负载测试仪从电池中移除安培，就像启动引擎一样。一些电池公司用安培负载标记他们的电池以进行测试。这个数字通常是 CCA 评级的一半。例如，500 CCA 电池将以 250 安培负载测试 15 秒。但是，大多数负载测试仪要么允许您输入 CCA，要么在模拟测试仪的情况下，它会向您显示电池应测试的图表。

只有在电池接近或充满电时才应执行负载测试。如果您没有或想购买负载测试仪，则只需为电池充电，等待 12 小时，然后将其带到汽车商店进行测试。避免将已放电的电池带到汽车商店进行测试，因为测试只会显示您已经知道的内容。

您的测试结果应如下所示：

• 比重计读数的变化不应超过电池之间的 0.05 差异。

• 数字电压表的读数应为本文档中所示的电压。密封的 AGM 和凝胶电池电压（充满电）在 12.8 到 12.9 范围内会略高。如果充电电池的电压读数在 10.5 伏范围内，则通常表示电池短路。

• 如果你有一个免维护的湿电池，唯一的测试方法是电压表和负载测试。任何具有内置比重计（黑色/绿色窗口）的免维护电池都会告诉您 6 节中的 1 节电池的状况。您可能会从 1 节电池中获得良好的读数，但电池中的其他电池有问题。

• 如果对电池测试有疑问，请致电电池制造商。今天出售的许多电池都有免费电话寻求帮助。

7. 选择电池：在购买新电池时，我建议您尽可能购买具有最大备用容量或AH等级的电池。当然，必须考虑物理尺寸和终端类型。如果应用在更恶劣的环境中，或者电池不会接受定期维护和充电，您可能需要考虑使用凝胶电池或吸收玻璃垫 (AGM) 而不是湿电池。AGM 和凝胶电池通常具有较低的自放电率，因此它们在不维护时可以持续更长时间。

确保为必须完成的工作购买正确类型的电池。请记住，发动机启动电池和深循环电池是不同的。新电池的新鲜度非常重要。电池放置的时间越长，板上可能堆积的硫酸盐就越有害。大多数电池上都有制造日期代码。虽然日期代码并不总是很明显，但许多制造商或经销商会用字母表示月份，例如带有“A”的字母表示一月。然后字母后面跟着一个数字，例如“4”，对应于 2021 年。C4 会告诉我们电池是在 2021 年 3 月制造的。记住越新鲜越好。不使用字母“I”，因为它可能与数字 1 混淆。

电池保修对电池制造商有利。假设您购买了 60 个月保修期的电池，它的使用寿命为 41 个月。保修是按比例计算的，因此当使用电池的全部零售价计算使用的月份时，您最终支付的费用与您以销售价格购买电池的费用相同。这让制造商很高兴。让我高兴的是超过保修期。让我向你保证，这是可以做到的。

8. 电池寿命和性能：随着能源需求的增加，平均电池寿命变得更短。我最常听到的两个短语是“我的电池无法充电”和“我的电池无法充电”。今天售出的电池中只有 30% 达到 48 个月大关。事实上，所有电池故障的 80% 与硫酸盐化有关。当电解液（电池酸）中的硫分子被深度放电以致它们开始覆盖电池的铅板时，就会发生这种积聚。不久之后，极板变得如此涂层以致电池死亡。硫酸盐化的原因有很多：

• 两次充电之间的电池放置时间过长。电池有两种状态：正在充电或正在自放电。

• 电池在没有某种能量输入的情况下存储。即使断开电池，它仍然会自放电。

• “深度循环”发动机启动电池。请记住，这些电池不能承受深度放电。

• 未完成充电周期。电池充电不足将使放电过程中发生的硫酸盐堆积变硬。当这种情况发生时，它会减少铅板上发生化学反应的面积，从而降低电池的容量。

• 超过 100°F 的热量会增加内部放电。随着温度升高，内部放电也会升高。一个充满电的新电池每天 24 小时在 110°F 下放置 30 天，很可能不会启动发动机。

• 电解液液位低。电池板暴露在空气中会立即硫酸盐化。

• 充电水平和设置不正确。大多数便宜的电池充电器弊大于利。请参阅电池充电部分。

• 寒冷的天气对电池也很不利。这种化学物质不会产生与热电池相同的能量。此外，深度放电的电池可以在零下的天气中冻结。我们推荐MK Battery的凝胶电池用于零度以下的天气，因为它们的一些电池的额定值低至 -76°F。

• 寄生漏极是在关闭钥匙的情况下放在电池上的负载。根据寄生负载，我们看到电池在几天到几个月内放电。我们建议测试您的寄生负载，以便您知道会发生什么。

有很多方法可以大大提高电池寿命和性能。我们销售的所有产品都旨在提高性能和电池寿命。

一个例子：假设你有“玩具”，比如沙滩车、老爷车、古董车、船、哈雷等。你很可能不会像玩汽车一样一年 365 天使用这些玩具。这些玩具中有许多是季节性的，因此它们被存放起来。电池会怎样？大多数为我们的玩具供电的电池只能使用 2 个季节。您必须防止这些电池硫酸化或购买新电池。我们销售的产品可防止和逆转电池上的硫堆积。BatteryMINDer产品是专利电子设备，可逆转和防止硫酸盐化。此外， Battery Equalizer是一种化学电池添加剂，已证明其在提高电池寿命和性能方面非常有效。其他设备，如太阳能涓流充电器是电池维护的绝佳选择。

寄生排放：大多数车辆都有时钟、发动机管理计算机、警报系统等。在船的情况下，您可能有自动舱底泵、收音机、GPS 等。这些设备都可能在发动机不运转的情况下运行。电气系统短路可能会导致寄生负载。如果您总是遇到电池没电的问题，很可能是寄生消耗过多。过度的寄生能量消耗导致的持续低电量或电量耗尽将大大缩短电池寿命。如果这是您遇到的问题，请查看PriorityStart！电池开关以防止电池耗尽。这个特殊的计算机开关将在所有启动能量耗尽之前关闭您的发动机启动电池。这项技术将防止您对启动电池进行深度循环。

9.电池充电：

请记住，为了正确维护电池，您必须立即放回您使用的能量。 如果不这样做，电池会硫酸盐化，这会影响性能和寿命。交流发电机是电池充电器. 如果电池没有深度放电，它工作得很好。交流发电机往往会对电量非常低的电池过度充电，并且过度充电会损坏电池。事实上，一个发动机启动电池在由交流发电机充电时平均只有大约 10 个深度循环可用。电池喜欢以某种方式充电，尤其是在深度放电后。这种充电方式称为三步稳压充电。请注意，只有使用计算机技术的特殊智能电池充电器才能执行 3 步充电技术。您在零件商店或大卖场找不到这些类型的充电器。

 

1. 第一步是批量充电，在充电器的最大电压和电流安培额定值下，高达 80% 的电池能量容量被充电器取代。

2. 当电池电压达到 14.4 伏时，开始吸收充电步骤。这是电压保持在恒定 14.4 伏且电流（安培）下降直到电池充电 98% 的地方。

3. 接下来是浮动步骤。这是一个不超过 13.4 伏的稳压电压，通常小于 1 安培的电流。这将及时使电池达到 100% 充电或接近充电状态。浮充不会使电池沸腾或加热，但它将使电池保持 100% 就绪状态，并防止在长期不活动期间循环。注意：某些凝胶电池和 AGM 电池可能需要特殊设置或充电器。

10. 电池剂量

• 安全第一。

• 请阅读整个教程。

• 定期检查和维护，特别是在炎热的天气里。

• 放电后立即给电池充电。

• 请购买适合您配置的最高 RC 备用容量或 AH 安培小时电池。

11.电池注意事项

• 不要忘记安全第一。

• 不要添加新的电解质（酸）。

• 不要使用不受管制的高输出电池充电器为电池充电。

• 不要将您的设备和玩具存放在没有某种类型的设备以保持电池充电的情况下。

• 请勿在发动机运转时断开电池电缆（您的电池充当过滤器）。

• 不要推迟给电池充电。

• 不要添加自来水，因为它可能含有会污染电解液的矿物质。

• 不要让电池放电的深度超过你可能需要的深度。

• 充电时不要让电池变热并剧烈沸腾。