电池的电动势范文

电池的电动势范文（精选12篇）

电池的电动势 第1篇

笔者在教学中尝试了以“实验原理”为切入点, 在“实验设计”“器材选择”“数据处理”和“误差分析”上对实验进行多方位的探索性分析, 让学生深入体会实验中各方面的内容和方法, 并能在其他实验上举一反三, 起到了不错的效果。现介绍如下:

在这个实验中, 用得最多的实验原理有3个, 分别是方法 (1) :E=U+Ir;方法 (2) :E=IR+Ir;方法 (3) 。它们都是闭合回路欧姆定律的变式。在教学中, 笔者以方法 (1) 为例, 引导学生分析, 并让学生在方法 (2) (3) 上自己尝试探究分析, 得出实验方案。

首先, 让学生观察原理式E=U+Ir中的物理量, 此式中既有待测物理量—电源的电动势E和内阻r, 又有可测物理量—U和I。

接下来引导学生分析:

(1) U, I代表的物理量的具体含意:U—电源的路端电压, I—流过电源的电流。这里尤其要提醒学生注意与部分电路欧姆定律中的“U, I”的含意 (U—待测电阻两端的电压, I—流过待测电阻的电流) 的区别。这也是学生容易把“测电源电动势和内阻”与“伏安法测电阻”这两个实验容易混淆的地方。

(2) 实验中需要得到多组数据, 这就需要改变电路中的电流, 什么电学元件可以改变电路中的电流, 学生很容易想到“滑动变阻器”。

到此为止, 学生就很容易列出进行这个实验的“实验器材”—干电池一节, 电压表一个, 电流表一个, 滑动变阻器一个, 开关一个, 导线若干。

在此基础上, 再让设计实验用电路图, 学生就可以很容易地画出两个电路图 (如图1所示) 。

接下来的任务就是利用误差分析来选择实验误差小的电路进行实验。误差分析是这个实验的难点, 现在大多数的分析是根据电流表分压和电压表分流定性来分析, 由于没有直观的数据且易和伏安法测电阻混淆, 学生不太容易接受。笔者采用了数学表达式和图像相结合的实验数据处理方法, 用数学表达式直观地表达出误差所在和误差大小, 学生接受起来比较容易。

首先将方法 (1) 原理式E=U+Ir进行变形:U=E-Ir, 结合数学知识类比y=a-xb, 建立U-I坐标系, 由数学知识很容易画出表达式U=E-Ir的U-I图像如图2所示。分析图像可知:纵轴 (U轴) 的截距为电源电动势E, 图像斜率的绝对值为内阻r。在此基础上考虑实验误差:电路1的误差是由于电压表分流引起的, 考虑误差后表达式变为 (Rv代表电压表的内阻) , 由此推出。同样类比y=a-xb, 在U-I图像中就可以得出纵轴 (U轴) 的截距为, 图像斜率的绝对值为。

由此可知, 使用电路1做实验, 由实验数据得到的电源电动势E的实验测量值 (U轴的截距) 比真实值偏小;电源内阻r的实验测量值 (图像斜率的绝对值) 比真实值也偏小。而因为r<<Rv, 的值很小, 所以使用电路1做实验所造成的系统误差比较小。

而电路2的误差是由于电流表分压流引起的, 在电路1的分析基础上, 学生就比较容易做出误差分析。考虑误差后表达式变为E=U+IRA+Ir (RA代表电流表的内阻) , 推出U=E-I (RA+r) 。类比y=a-xb, 在U-I图像中就可以得出纵轴 (U轴) 的截距为E, 没有系统误差;图像斜率的绝对值为 (RA+r) , 测量值比真实值偏大。因为r与RA阻值相差不多, 所以使用电路2做实验, 电源的内阻r的测量值相对误差较大。

此时, 再从两个实验电路的系统误差来比较, 电1虽然电源电动势E和内阻r都有误差, 但相对误差较小;电路2中E虽然没有系统误差, 但r的相对误差很大。所以综合选择, 在方法 (1) 中应选择电路1进行实验。

通过这个实验的整个分析过程, 让学生初步认识实验的设计方法和误差分析方法, 然后再让学生自主探究分析方法 (2) (3) , 最后得出实验电路的设计和误差分析。

1.方法 (2)

(1) 实验原理:E=IR+Ir。

(2) 实验电路 (如图3所示) 。

(3) 数据处理:类比y=a x+b, 表达式变形为, 以“”为纵轴, R为横轴建立坐标系 (如图4所示) , 由数学知识可知图像斜率的倒数为电源电动势E, 而根据纵轴截距可知, 也就可求电源内阻r了。

2.方法 (3)

(1) 实验原理:

(2) 实验电路 (如图5所示) 。

(3) 数据处理:类比y=a x+b, 表达式变形为, 以“”为纵轴, 为横轴建立坐标系 (如图6所示) , 由数学知识可知图像纵轴截距为电源电动势E的倒数, 而根据斜率可知, 也就可求电源内阻r了。

电池的电动势 第2篇

教学目标

一、知识与技能

1、理解闭合电路欧姆定律内容

2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理，体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。

3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。

4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。

二、过程与方法

1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。

2、学会利用图线处理数据的方法。

三、情感态度与价值观

使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。

教学重点

利用图线处理数据

教学难点

如何利用图线得到结论以及实验误差的分析

教学工具

电池，电压表，电流表，滑线变阻器，开关，导线

教学方法

实验法，讲解法

教学过程

（一）引入新课

回顾上节所学内容，引入新内容

教师： 上堂课我们学习了闭合电路的欧姆定律，那么此定律文字怎么述？公式怎么写？ 学生： 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路的欧姆定律。

提出问题：现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，你需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？

学生讨论后，得到的大致答案为：由前面的闭合电路欧姆定律I=E/（r+R）可知E=I（R＋r），或E=U＋Ir，只需测出几组相应的数值便可得到，可以采用以下的电路图：

这几种方法均可测量，今天我们这节课选择用

（二）主要教学过程

1.实验原理：闭合电路欧姆定律E=U＋Ir 2.实验器材： 学生回答： 测路端电压；

测干路电流，即过电源的电流。需测量的是一节干电池，测量的这一种。

电动势约为1.5V，内电阻大约为零点几欧。

电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确定，看看我们用到的电路图里面、各需测的是什么？

接在外面，原则上也是可以的，那么我们在做实验时提出问题：选用电路图时，还可将是否两个都可以，还是哪一个更好？为什么？ 学生回答：两种方式测量都会带来误差。采用图1 采用图2 示数准确 示数准确

示数偏小 示数偏小

选用哪种方式，要根据实际测量的需要确定，现在要想测出电源的内阻，如果采用图2方式，最后得到的结果相当于电源内阻与电流表内阻的总和，而两者相差又不太多，这样一来误差就会比较大，所以应采用图1的电路图。明确各仪器的规格： 电流表0～0.6A量程，电压表0～3V量程。滑动变阻器0～50Ω。此外，开关一个，导线若干。3.数据处理：

原则上，利用两组数据便可得到结果，但这样做误差会比较大，为此，我们可以多测几组求平均，也可以将数据描在图上，利用图线解决问题。

明确：

①图线的纵坐标是路端电压，它反映的是：当电流I增大时，路端电压U将随之减小，U与I成线性关系，U=E—Ir。也就是说它所反映的是电源的性质，所以也叫电源的外特性曲线。②电阻的伏安特性曲线中，U与I成正比，前提是R保持一定，而这里的U－I图线中，E、r不变，外电阻R改变，正是R的变化，才有I和U的变化。

实验中至少得到5组数据，画在图上拟合出一条直线。要求：使多数点落在直线上，并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等，这样，可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度。

讨论：将图线延长，与横纵轴的交点各代表什么情况？ 归纳：将图线两侧延长，分别交轴与A、B点。A点意味着开路情况，它的纵轴截距就是电源电动势E。

说明：

①A、B两点均是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。②由于r一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，计算r时选取直线上相距较远的两点求得。4.误差分析：

实验中的误差属于系统误差，请同学们进一步讨论，得到的数值是偏大还是偏小？（提示：利用图线及合理的推理）

可以请几位同学发言，最后得到结论。因为 电压表的分流作用 所以 I真=I测＋Iv

即（I真—I测）↑，反映在图线上：

当 U=0时，Iv→0 I→I真 故 r真＞r测 E真＞E测 5.布置作业：

认真看书，写好实验报告。

（三）课后小结

电池的电动势 第3篇

（一）实验原理

在图1所示的电路中，设R两端的电压为U，电路电流为I，由闭合电路欧姆定律易得：

E＝I·（R＋r），U＝I·R，变形得 ＝·

＋ ，将 作为横坐标， 作为纵坐标，作出的

－ 图像为一条直线，通过该直线的斜率k和截距b可算出干电池的电动势E和内电阻r。

（二）实验器材

DIS数据采集器，电压传感器，一号（1.5V）干电池1节，J2361-1型变阻箱1只，单刀单掷开关1只，导线若干。

（三）实验步骤及数据处理

1.按照图1连接电路，将电压传感器接入数据采集器。

2.打开软件，打开“计算表格”，点击“变量”输入变量名称R代表电阻箱阻值，开关断开时，将电压传感器调零。

3.改变电阻箱R的阻值，利用传感器测量相应电压值U并记录到表格中，本实验测量7组数据，如图2所示。

4.分别增加变量A和B点击“公式”，分别输入自由表达式，作A－B图，即 － 图。

5.对A－B图进行线性拟合，如图3所示。观察直线方程，记录方程的斜率k和截距b。

（四）实验结论

由拟合所得图像可知，直线方程为Y＝0.1925X＋0.6724，根据 ＝ · ＋ ，其中，k＝ ，b

（五）注意事项

1.由于干电池的内电阻较小，电路短路时电路中电流过大，会损坏仪器和电池，因此调节变阻箱时要防止电阻为零的情况发生（变阻箱阻值最小取3Ω，确保通过电阻箱的电流不超过额定电流）。

2.实验中使用电动势为1.4V左右半新电池效果较好。如果是新电池，电动势在1.55~1.58V之间，使用前应用小电流放一下电，是电动势降到1.5V，并稳定下来。

3.实验时为了不使在外电阻较小时，电路中的电流长时间超过干电池的正常放电电流（0.3A），应使通电时间越短越好，只是在读取数据时让电路接通，否则容易损伤电池。

（六）电源电动势和内阻的关系

根据以上方法，笔者利用同一节干电池进行放电，在放电过程中测量出不同时期的电动势和内阻的20组数据，如下表。

在DIS计算表格中新建变量E和r，将测得的20组数据分别输入表格中，再以r为X轴，E为Y轴绘图，最后作线性拟合，实验结果显示在电池的使用过程中，电池电动势逐渐减少，内电阻逐渐增大，发现比较符合对数拟合，拟合曲线方程为Y＝-0.6011lnX+0.6132，如图4所示。

以上方法较为精确的测量了干电池的电动势和内阻，并且探究了两者之间的关系，发现随着电池电量的消耗，电源电动势逐渐减少，电池内阻逐渐增大。本实验利用单个DIS电压传感器测量数据，帮助学生突破传统思维，运用一种全新的方法来研究电池的电动势和内电阻。实验中的数据采集与处理都由计算机完成，可以使学生把更多的注意力集中到实验的设计及数据评估上。并且运用数字化手段进行教学，能使学生感到新颖、多样，有利于调动学生学习的积极性，并使课堂教学过程形象化、直观化、趣味化，符合学生的心理需要，从而使学生加深对闭合电路欧姆定律的理解。

参考文献:

[1]李建钊．测定电池的电动势和内电阻实验的三条思路[J].物理教学探讨,2007,(1).

[2]拾景忠.精确测量电源电动势和内电阻[J].物理实验,2003,(5).

[3]周静芬,孙爱民.也谈“测定电池的电动势和内电阻”[J].物理教师,2000,(2).

[4]国家教育委员会教学仪器研究所.高中物理学生实验[M].北京:人民教育出版社,1994.

电池的电动势 第4篇

关键词：高中实验,电池的电动势和内阻,实验设计

《测量电池的电动势和内阻》是高中物理重点实验之一, 是闭合电路欧姆定律的重要实践应用。本文将在高中生视阈下从实验原理、实验设计、误差分析几个角度进行分析。

一、实验原理

测量电池电动势和内阻的方法很多, 但实验原理均离不开闭合电路欧姆定律, 即, 可改写为。在设计测量电路时若可准确测出U外、I, 即可准确计算电源电动势和内阻。但在具体实验过程中往往这两个量的测量存在着误差, 因此, 该实验原理也是误差分析的重要依据。

二、实验设计及误差分析

方法一:

设计原理:根据实验原理, 只要测出两组I和R就可以计算出电动势和内阻, 如图所示, 两已知阻值电阻R1、R2和电流表、单刀双掷开关可构成测量电路。

可以列出两个方程

由 (1) (2) 解得

误差分析:该种设计中, 外电路电阻不仅有定值电阻R, 还有电流表内阻R内, 但在计算中忽略了电流表内阻对实验的影响, 若考虑该影响, 则 (1) (2) 两式应改写为

由 (3) (4) 得

测量的内阻为比真实值偏大, 相对误差, 当电池内阻较大时测量误差较小;电动势E准确。

为减小该实验的偶然误差, 可以把实验电路改为如图所示, 多次改变电阻箱阻值, 测出相应电流I, 根据, 应用“化曲为直”的思想, 把上式整理为, 建立1/I-R图线, 如图。可根据斜率求出电动势, 根据斜率和纵轴截距可以计算出内阻。用图像法仅能较少偶然误差, 并不能消除因电流表内阻引入的系统误差。

方法二:

设计原理:根据U外=E-Ir, 只要测出外电路电压和流过电源电流就可以计算出电动势和内阻, 设计电路如图所示, 改变滑动变阻器阻值, 测量两组对应的U、I。

则U1=E-I1r (5)

由 (5) (6) 得

误差分析:该电路由于电压表分流, 使电流表读数 (测量值) 小于电源的实际干路电流 (真实值) 。导致实验产生系统误差, 通过理论的推导分析误差:

设电压表的内阻为Ry, 电池的电动势和内电阻的真实值分别为E0和r0。

则有

由 (7) (8) 得

显然测量值与真实值比较。由计算结果可知, 记, 因此, 测量结果是电压表内阻和电源内阻的并联值, 同理, 可以得到因此, 电动势的测量值为电压表和电源内阻串联电压表分得的电压。分析结果与用等效电源分析得出的结论相同。

该种测量中, 电源内阻相对于电压表内阻越小, 测量结果越准确。为减少偶然误差, 也可以测量多组U、I, 画出电源的特征曲线。右图实线为真实结果, 虚线为测量结果。

两图线在I轴交点相同, 即短路电流相同, 也可以用公式计算。

该种设计, 电流表示数

, 式中R内表示电流表内阻, 当滑动变阻器阻值R为零时, 对应的电流并不是短路电流, 因此, 该种设计无法测出短路电流, 但通过分析可以发现, 当R内+R为零时, 流过电流表电流为I=E/r, 即短路电流, 与电压表分流毫无关系, 因此, 两直线交于一点, 在坐标上的读数为准确的短路电流。

方法三:

设计原理:根据U外=E-Ir, 与“方法二”不同的是电流表位置。若测出外电路电压 (有误差) 和流过电源电流就可以计算出电动势和内阻, 设计电路如图所示, 改变滑动变阻器阻值, 测量两组对应的U、I, 由“方法二”可知

误差分析:设电流表的内阻为R内, 电池的电动势和内电阻的真实值分别为E0和r0。

则有

由 (9) (10) 得

通过计算可知, 内阻测量值r为电流表内阻R内和电源内阻之和, 因此, 测量值比真实值大。该方法适合测量太阳能电池板等内阻值较大的电源内阻。该方法测得电动势准确。

同样可通过多次测量, 描绘出电源特征曲线, 通过曲线斜率和纵轴截距来得到电池内阻和电动势, 减少偶然误差, 图中虚线为测量结果, 实线为真实结果。

三、拓展

电池的电动势 第5篇

2.9 实验：测定电池的电动势和内阻

一、教学目标

1．使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。

2．学会利用图线处理数据的方法。

3．使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。

二、重点、难点分析

1．重点：利用图线处理数据。

2．难点：如何利用图线得到结论以及实验误差的分析。

三、教具

电流表，电压表，滑动变阻器，开关，两节电池，电池盒，一小电阻（可充当电源内阻），导线若干。

四、教学过程设计

（一）引入新课

提出问题：现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，你需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？

学生讨论后，得到的大致答案为：

E=U＋Ir，只需测出几组相应的数值便可得到，可以采用以下的电路图：

这几种方法均可测量，今天我们这节课选择用

（二）主要教学过程

1．实验原理：闭合电路欧姆定律 E=U+Ir 2．实验器材：

测量的这一种。

欢迎各位老师踊跃投稿，稿酬丰厚 邮箱：zxjkw@163.com

知识改变命运，学习成就未来

学生回答： 测路端电压；

测干路电流，即过电源的电流。需测量的是一节干电池，电动势约为1.5V，内电阻大约为零点几欧。

电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确定，看看我们用到的电路图里面、各需测的是什么？

接在外面，原则上也是可以的，那么我们在做实提出问题：选用电路图时，还可将

验时是否两个都可以，还是哪一个更好？为什么？

学生回答：两种方式测量都会带来误差。采用图1 采用图2 示数准确示数准确

示数偏大 示数偏小

选用哪种方式，要根据实际测量的需要确定，现在要想测出电源的内阻，如果采用图2方式，最后得到的结果相当于电源内阻与电流表内阻的总和，而两者相差又不太多，这样一来误差就会比较大，所以应采用图1的电路图。明确各仪器的规格：

电流表0～0.6A量程，电压表0～3V量程。滑动变阻器0～50Ω。此外，开关一个，导线若干。3．数据处理：

原则上，利用两组数据便可得到结果，但这样做误差会比较大，为此，我们可以多测几组求平均，也可以将数据描在图上，利用图线解决问题。

欢迎各位老师踊跃投稿，稿酬丰厚 邮箱：zxjkw@163.com

知识改变命运，学习成就未来

明确：

①图线的纵坐标是路端电压，它反映的是：当电流强度I增大时，路端电压U将随之减小，U与I成线性关系，U=E-Ir。也就是说它所反映的是电源的性质，所以也叫电源的外特性曲线。

②电阻的伏安特性曲线中，U与I成正比，前提是R保持一定，而这里的U-I图线中，E、r不变，外电阻R改变，正是R的变化，才有I和U的变化。

实验中至少得到5组数据，画在图上拟合出一条直线。要求：使多数点落在直线上，并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等，这样，可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度。

讨论：将图线延长，与横纵轴的交点各代表什么情况？ 归纳：将图线两侧延长，分别交轴与A、B点。A点意味着断路情况，它的纵轴截距就是电源电动势E。

说明：①A、B两点均是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。

②由于r一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，计算r时选取直线上相距较远的两点求得。

4．误差分析：

实验中的误差属于系统误差，请同学们进一步讨论，得到的数值是偏大还是偏小？（提示：利用图线及合理的推理）

可以请几位同学发言，最后得到结论。因为 电压表的分流作用 所以 I真=I测＋IV

欢迎各位老师踊跃投稿，稿酬丰厚 邮箱：zxjkw@163.com

知识改变命运，学习成就未来

即（I真-I测）↑，反映在图线上： 当U=0时，IV→0 I→I真 故r真＞r测 E真＞E测 5．布置作业：

认真看书，写好实验报告。

（三）课后小结

利用图线进行数据处理是物理实验中常用的一种方法。最好是利用直线来解决，如力学中“用单摆测重力加速度”的实验就可以利用T2-l图线来求g。

五、说明

电池的内阻若太小则不易测量，所以实验中用旧电池或者在电池外串一电阻充当电源内阻。

探寻电动车电池路径 第6篇

2014年10月30日，国际战略与投资集团发布公告称，美国电动车制造商特斯拉的电动车年产量将达50万辆，这将使其所使用三元材料（NCA镍钴铝）电池成本下降约30%。8月15日，东风汽车的控股公司宣称将向浙江时空电动汽车有限公司采购5千-1万台纯电动客车，该车也采用了与特斯拉同款电池。

三元材料相对于磷酸铁锂电池更长的续航能力正受到愈来愈多电动车生产企业青睐。而以比亚迪为代表，在磷酸铁锂电池技术上已经领先的企业也在将这一材料深化发展，最终决定两种电池命运的既有政策驱动、有影响力企业决策等因素，更多还是源自市场对电池低价、安全及性能的追求。

“特斯拉”之石 可以攻玉

去年特斯拉宣称实现盈利，今年更是喜讯频传，这对众多车企在电池选择上产生了引领作用，有分析认为其经营模式和互联网思维方式也起到了作用。当然，除了有影响力企业的引领，也有政策的驱动作用。

目前，电动车电池使用的正极材料主要为磷酸铁锂、三元材料、钴酸锂和锰酸锂等，磷酸铁锂密度较低，仅为每公斤120Wh左右，但其优势是热稳定性好，安全性高，比亚迪等车企选择了这种电池。三元材料能量密度可达150Wh——200Wh，续航里程大，但其劣势在于安全问题，采用它的是特斯拉等。业内对三元材料和磷酸铁锂材料孰优孰劣也一直存在分歧。但在国内，磷酸铁锂电池则占据着上风，三元材料和锰酸锂使用者有限。

2013年第一季度，采用三元材料的特斯拉宣称盈利，瞬间让众车企看到了方向，中银国际分析报告认为：“特斯拉采用了全球供应链采购，与其他相对闭塞的企业相比更能拉动行业发展，使其他企业打消顾虑采用三元材料。”华泰证券汽车行业分析师冯冲告诉《中国经济信息》记者：“特斯拉形成巨大影响的原因是其作为一个非传统汽车制造企业，仅仅依靠硅谷技术和互联网思维，就制造出一个性能出众的电动汽车，所以颇受关注。”

日产作为一家传统车企，作风也相对保守，为它生产电池的企业是日本的AESC（日产和日本电气股份有限公司的合资企业），这种模式基本上是属于自产自销，对行业的影响不大，也很难受到市场追捧。

近期特斯拉高姿态表示，向全球电动汽车生产厂商开放全部技术专利，进一步让长期受制于磷酸铁锂技术专利的中国车企看到了希望。今年上半年开始，中国车企纷纷将目光转向三元材料。

当然除了上述原因，国家政策也有一定引领作用。2012年10月16日，财政部等三部门联合发布了《关于组织申报2012年度新能源汽车产业技术创新工程项目的通知》，要求到2015年电池单体能量密度达到每公斤180Wh以上（模块能量密度达到每公斤150Wh以上），而三元材料相对而言能量密度最高。上述通知并非强制性要求，但给车企提出了能量密度的要求，加之特斯拉效应，国内车企纷纷宣布转向。

因势利导 转向“三元”

2014年，已有江淮、奇瑞、北汽、众泰等一众厂家都表示，将在最新车型中采用三元材料，另起炉灶避免走磷酸铁锂路线，看上去雄心壮志，但据专家分析，他们还需面对三元材料电池生产的众多技术问题以及该材料本身的安全问题。

江淮汽车早就宣布，在其最新电动车和悦IEV5上，将采用三元材料电池，据称其续航能力将达到200公里左右。

奇瑞汽车也不甘落后，奇瑞汽车负责新能源汽车发展的某负责人表示，三元材料才是未来发展的方向，并宣布奇瑞全部电动车都将采用三元材料。

北汽新能源汽车有关负责人介绍，北汽的纯电动车现在还采用的是磷酸铁锂，但也正研发三元电池。

冯冲说：“2013年之前的中国电动乘用车全部采用磷酸铁锂电池，2014年陆续上市的部分新车开始采用三元材料，即将上市的江淮IEV5、北汽的EV200等车型改用三元锂材料。”有数据显示，在即将上市的十三款车型中，只有比亚迪、东风、长安等品牌的五款车仍采用磷酸铁锂电池，其余都已转向“三元”。

照此发展下去，三元材料大有胜出的可能。但也有业内人士表示了对这种发展趋势的担忧。有人认为，我国生产三元电池的能力不及日韩，尚存较大差距，长此以往难免受制于人。有国内某电池研究机构负责人说：“三元材料对工艺要求非常高，从元素比例、分子结构到正负极材料及隔膜电解液等都需要系统性开导。”而特斯拉最核心的技术优势是电池管理系统。

电池管理系统的重要性表现在，电动车电池多由众多小电池相互连接而成，这就需要一个统一的系统对其进行管理，以促进整个系统高效运转。以特斯拉为例，它摒弃了便于排列的扁平状大电池，而采用了直径18毫米，高65毫米的圆柱形锂电池，再将大量这种电池用电池管理系统进行统一管理，高效运转。

由于缺少高效的电池管理系统，国内许多厂家只能模仿聆风，将电池做成方形。就算将电池做成圆形电池包装，也很难在芯片上达到特斯拉的水平。有业内人士解释称：“因为三元材料的芯片很小，当多个芯片同时放电，对一致性要求非常高，否则很难发挥最大功效。”

虽然面对技术难题，但企业仍然热情不减，这与国家新能源汽车补贴政策的规定有关。因为政策是根据续航里程对车企进行补贴，三元材料显然更容易获得补贴。这也使得三元材料饱受质疑的安全问题遭到忽略。

“比亚迪”们 守望坚持？

当国内众多厂商纷纷转向时，在磷酸铁锂领域一直保持领先的比亚迪何去何从。比亚迪董事局主席王传福在谈到三元材料时表示，磷酸铁锂电池相较于三元材料更加安全，比亚迪选择磷酸铁锂是在权衡了安全、成本、寿命等因素之后慎重的选择。他说：“三元材料我们也有，会根据市场需求进行发展，如在某些小型车上使用。”

冯冲说：“比亚迪的磷酸铁锂电池早就已经量产并匹配在其电动车上，比亚迪当前的问题是由于其电动车销量较好，导致其电池配套产能不足。磷酸铁锂电池相对三元电池的优势是抗高温和防撞击能力强，安全性高。对电池管理系统的要求没有三元那么高。”

据比亚迪有关负责人透露，他们最新研究的磷酸铁锰锂电池有可能将能量密度提升一半以上，与三元材料相当。比亚迪宣称，这款“高能”电池将在明年实现量产。有动力电池领域专家表示，如果比亚迪能实现磷酸铁锰锂电池量产，将是电池行业的里程碑事件，因为这标志着续航里程在350公里以下的中小型车将获得安全且廉价的动力。

成本是比亚迪选择磷酸电池的重要因素。王传福说：“三元材料（镍钴铝）中的钴元素的已知储量十分稀缺，而磷酸铁锂材料则十分丰富。”所以价格也相去甚远。磷酸铁锂电池的成本远远低于三元材料。就算在磷酸铁锂电池中加入了锰，其储量亦十分丰富，价格可控。

但是也有人对此表示怀疑。有汽车行业分析师表示，将锰加入电池中对电池性能的影响仍然有待观察。据国金证券研报显示，磷酸铁锰锂短期应用难度大，从全球角度看，仍然没有具备将磷酸铁锰锂量产能力的企业。目前，只有个别企业实现了小批量生产。其技术难度主要体现在磷酸铁锰锂材料比表面积大、极片制作难度大和电压双平台等问题。

电池的电动势 第7篇

1 求值比较法

现改变滑片的位置, 设测得两组数据 (U1I1) (U2I2) , 再设U1>U2, 两次流过伏特表的电流分别为Iv1Iv2。电动势及内阻的测量值分别为E、r, 真实值分别为E', r'。

U、I与电动势内阻的测量值之间的关系如下:

U、I与电动势内阻的真实值关系如下:

2 图象修正法

设电压表的示数为U, 电流表的示数为I, U、I与电动势及内阻测量值之间的关系为E=E-Ir, 作出U-I图象如图2中实线所示。

而U、I与电动势及内阻真实值之间的关系为U=E'- (I+Iv) r', Iv为流过电压表的电流, 并随路端电压的增加而增加, 修正图象如图2中虚线所示。

则由图象的意义可得r

3 函数讨论法

由于电压表的分流作用, 电压电流表测量值是否仍为一次函数关系呢?为了便于讨论, 设电流表内阻为RA, 电压表内阻为RV, 它们之间的准确关系为

斜率、截距分别为E、r的测量值, 即

4 等效电路法

从电路等效的角度分析, 内阻的测量值为电压表与电源内阻的并联阻值, 所以电源内阻的测量值小于真实值。电动势的测量值为电压表接在电源两极时的路端电压, 此时电源与电压表构成回路, 则电压表的示数小于电源电动势。

若用图3实验电路, 用上述四种方法同理可得。以上述法三为例得U、I的真实关系为U=E'-I (r'+RA) , 斜率、截距分别表示电动势及内阻的测量值, 即

综上所述, 用图1电路测电动势及内阻都偏小。而用图3电路虽然电动势测量值是准确的, 但由于一般电池的内阻较小, 则内阻测量值误差太大, 所以选用图1电路。而测水果电池时, 由于一般水果电池的内阻较大, 所以选择图3电路。

摘要：《测电池的电动势及内阻》这节是在熟悉闭合电路中各物理量之间关系基础上, 经过一系列曲折复杂的过程才完成的。其中, 又以误差分析为最难掌握。历来老师教的棘手、学生学起来更是困难。笔者就近几年教学实践中, 将该实验误差分析总结几种方法如下。

电动汽车与动力电池的发展 第8篇

1.1电动汽车的发明

早在18世纪30年代,苏格兰发明家罗伯特便成功将电动机装在一部马车上。1842年又与托马斯合作,打造出世界上第一部以电池为动力的电动汽车。该车采用的是不可充电的玻璃封装蓄电池,自此开创了电动车辆发展和应用的历史,这比汽油发动机的发明要早数十年。随后,美国发明家制造了第一辆以蓄电池为动力、可乘坐两人的电动汽车。

1.2电动汽车的发展

18世纪80、90年代,是电动汽车的发展期,这期间法国发明家古斯塔夫制造了一台加上成员总重量能达到160kg、时速12km的电动三轮车。随后,经过其他发明家的思考、实验、改进,还在车上配备了照明灯,且能连续行驶13h、车速14km的四轮电动汽车。这标志着电动汽车已经向实用化方向迈出了重要一步。

在1895年开始,发明家们就在电动汽车上安装了驱动电机,研制出了子弹头型的电动汽车,续驶里程达到290km、时速100km,且前排配备安全带的实用汽车。

1.3电动汽车的繁荣

从19世纪末到19世纪20、30年代是电动汽车发展的繁荣时期。据统计显示,19世纪末全世界每4千辆汽车中,就有38%为电动汽车,40%蒸汽车,22%内燃机汽车。在这一繁荣时期,电动汽车遍及全世界,广泛使用于出租车、送货车、公交汽车等领域。

1.4电动汽车的衰落

在1890到1920期间,在美国发现了石油,使得汽油价格逐渐下跌,降低了汽油车的使用成本,这标志着电动汽车将不断走向衰落。

在接下来的几年时间里,内燃机技术突飞猛进,发明了内燃机自动启动技术、推出了T型车、建立了汽车装配流水线,开始了大批量的生产。平均每隔10s就有一台T型车驶下生产线,这也大大降低了汽车制造成本。同时,在使用性能上,燃油车续驶里程是电动汽车的2~3倍。电动汽车的充电时间长更成为致命缺点,无法与内燃机车辆抗衡。最终,在20世纪40年代,电动汽车几乎消失了。

1.5电动汽车的复苏

二战以后,欧洲、日本等地的石油供给紧张,电动汽车出现了复苏迹象。进入20世纪60年代后,内燃机不仅严重污染了全球空气,更因为其过分依赖石油,产生了一系列的政治问题和国家安全问题。而电动汽车由于其良好的环保性能重新得到了社会各界的重视。

2动力电池的发展

电动汽车长期以来面临的最大问题就是其使用的动力电池,这也是制约其发展的技术瓶颈。目前,动力电池已经从传统的铅酸电池发展到镍氢、钴酸锂等先进的绿色动力电池。

2.1典型的动力电池特点

传统的铅酸电池技术成熟、成本较低,比较适用于低速、低成本的电动汽车。目前,我国绝大多数电动自行车的电池铅酸电池,低速短途的也广泛应用。

镍氢电池和锂离子电池属于新型动力电池。目前,在混合动力电动汽车上普遍采用镍氢电池。其优点是功率密度高、技术成熟,现在研发的重点在于提高镍氢电池的能量密度。锂离子目前在循环寿命上有了很大的提高,降低了电池的材料成本、使用成本,使其成为近几年来最有发展前景的动力电池。

2.2电动汽车的发展现状

各类动力电池的核心问题是其循环寿命,表1为各动力电池循环寿命的对比。

由于锂离子动力电池具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等优点,成为了当前电动汽车用动力电池的新方向,尤其在插电式混合动力方向,其现状概要如表2。

正是锂离子电池的诸多优势,近几年来,国际上大型车展,大部分电动汽车采用的都是锂离子电池。而我国制造的锂离子动力电池经过不断的改进,已经达到了国际先进水平。

3总结

结合现状、放眼未来,电动汽车将成为未来全球汽车行业的关键组成。在环境污染、石油能源稀缺的今天,电动汽车也必将重新走入现代汽车的舞台。所以,我们更应不断的了解研究电动汽车和动力电池,促进其快速发展。

参考文献

[1]朱磊.电动汽车技术政策与市场[M].机械工业出版社,2013(03).

关于电动汽车的锂电池时代 第9篇

锂电池占用空间小, 重量轻, 便于移动, 它的这些特性使得新能源汽车可以轻松的搭载, 而且锂电池工作电压是普通镍氢类电池的3倍, 比能量大, 可以在相当长的一段时间内循环使用, 报废后也不会对环境造成污染, 安全性也非常好, 不会自放电[3]。

1 目前锂电池在我国的发展情况

毫无疑问, 在未来, 传统的汽油车将会被新能源汽车所取代, 锂电池作为新能源汽车的核心动力, 已经被众多业内人士所看好。由于众多客观因素的影响, 我国对于锂电池的研究要晚于欧美等发达国家, 但锂电池这几年在我国的发展速度非常迅速。我国在该领域的发展上, 一直致力于研发工作, 让锂电池技术赶超欧美发达水平。近年来, 我国逐步加大资金投放力度, 在“863”重大科研项目中也可以看到电动汽车的身影、如北京有色金属研究所、中科院、中国电子集团公司等, 均参与到实际的项目研发之中, 并且开发出“HEV”和“EV”两种类型动力锂电池。所以, 从实际来看, 我国锂电池的发展迅速, 在诸多领域已有了较大突破, 特别是独立研发上, 正逐步朝着世界先进水平进军。

2 锂电池管理系统[2]

2.1 锂电池管理系统的四个方面

1) 锂电池组各界电池需要保障在均衡状态;

2) 对于锂电池充电中出现的过充电或过放电要严格防止;

3) 对于电池组可能出现的故障问题进行及时有效的诊断;

4) 电池组的负荷状态要及时准确地获得。

2.2 动力锂电池管理系统功能 (详见表1)

实时采集的数据有单体模块电池电压, 电池总电压、电池总电流、以及多点温度等。

3 锂电池充电装置的选择[4]

3.1 充电系统的要求

1) 锂电池的最大充电电流要确保, 并且电池充电的安全保障也要落实;

2) 电池组能够实现快速充电的目的, 且能通过电池管理系统, 对锂电池组的初始电容进行测试, 进而依据检测结果做出相应的判断, 科学合理地选择电池充电方法;

3) 在保护电力的作用下, 确保电充电系统的安全运行。并且当电流过大或温度过高时, 保护电路均会做出相应的保护措施, 自动断开相关的开关元件, 起到良好的保护作用。

3.2 锂电池充电方法的选择

如图1所示, 锂电池在充电初期时, 电池端电压较低, 这就需要采用恒流充电的方式, 提高锂电池的实际充电速度。并且当锂电池电压达到限定额值时, 需要转变为恒电压充电, 这样就可以较好地避免电池出现过充电问题。最后, 采用最后采用浮充充电使电池达到满充状态, 当充电电流低于0.02C时停止充电。

对于该方法, 不仅避免了电池因过充而出现损坏的问题, 而且提高了锂电池的充电效率。同时, 浮充方式是电池达到充满状态, 并且最大限度的利用了锂电池的有效电容, 延长了电池的实际使用寿命。

4 锂电池与电动汽车的发展前景

在现代文明发展中, 电动汽车已步入到实际生活的各个领域。而从实际来看, 其推广应用的最大阻力在于如何解决高性能动力源技术, 并且现已研发的电池产品在寿命和动力性能上均无法满足于要求[1]。

传统汽车退出历史舞台, 新能源汽车融入现代社会已成为必然, 而新能源汽车的心脏就是锂电池, 这将会更加快速地发展, 电动汽车的锂电池时代已悄然来临。

参考文献

[1]张德长, 高立杰.动汽车发展现状及前景浅析.河南省汽车工程学会第八届科研学术研讨会论文集, 2012.

[2]黄捷.纯电动汽车锂电池管理系统的研究.科技资讯, 2012, 12.

[3]顾忠.电动汽车核心——动力锂电池深度研究.电动自行车, 2009, 6.

[4]陈超, 谢瑞, 何湘宁.电动汽车车载锂电池分段充电策略研究.机电工程, 2011, 7.

电动自行车电池充电方法的改进试验 第10篇

电动自行车动力铅酸蓄电池简介

目前，电动自行车所用的动力铅酸蓄电池在结构上属于“阀控铅酸蓄电池” (VRLA，以下简称“铅酸电池”) ，每块电池的标称电压为12V，内部由8个电池单元 (单元格) 串联组成，单元格之间用隔断隔开。每个电池单元又由8组单体电池并联组成，每个单体电池的端电压约1.5V，主要包括正极板、负极板和隔板组成。因为正、负极板是交替放置的，因此正极板的数量如果是奇数的话 (如7块) ，那么负极板就是偶数 (如8块) ，反之依然。铅酸电池的整体结构简图和实物如图1所示。铅酸电池虽然无需频繁添加电解液，日常使用过程中也无需维护，但是还难以做到免维护，因此，免维护铅酸蓄电池的名称从1990年代初期就取消了。

对于铅酸电池而言，隔板的作用有二，一是将单体电池隔开避免短路，二是充当电解液的载体。隔板的材料目前主要有两类，一类是浸渍了电解液的玻璃纤维毡，后期维护时可以通过溢气阀添加液体 (电解液) ，这种电池被称为“AGM (吸附性玻璃纤维毡) 型电池”，可以称为“玻璃纤维铅酸电池”;另一类是胶体状电解液，通常是用Si O2微粒烧结成的多孔性材料，后期维护一般无需添加电解液，这种电池被称为“GEL (凝胶) 型电池”或“胶体电池”，如图1右图括号中那样的标识。

玻璃纤维铅酸电池的优点是成本低、电池的一致性好、内阻小 (放电电流大) ，不足之处是工作温度范围窄、电池易失水 (电解液) 及热失控 (电池过热导致外壳变形等) ;胶体电池的优点是工作温度范围宽、寿命长、耐过电流能力强、不易热失控，不足之处是成本高、大电流放电特性不如AGM电池。

当前充电方法存在的问题

目前，基于铅酸电池的电动自行车，铅酸电池组基本上有两种规格，一种是三块电池组成的，标称工作电压36V，另一种是由4块电池组成的，标称工作电压48V，从电池盒的大小可以比较容易的分辨出来。铅酸电池的充电方法，几乎全部是恒压限流浮充法，对铅酸电池组中的一块电池而言，电池的端电压等于或小于10.5V时应该停止使用，因此电动自行车的控制器均应该有欠压保护自动断电功能 (实际上可不是全有的) 。充电开始时，限压限流充电，充电电流限定在 (0.2～0.35) C范围，单位安培，C为电池的标称容量，单位以“安时”计。所以，多数充电器的限流充电电流都在1.8A左右。充电电压一般限定在13.5V。注意，这是对1块电池而言的，对于三块电池构成的电池组，充电电压就应该限定在40.5V。当1块电池的电压等于13.5V (通常称为“浮充电压”) 时，稳定一段时间后，进入恒压限流充电阶段，以14.9V (通常称为“恒压值”) 的电压对电池进行补充充电，时间一般控制在2小时左右，电流一般限制在 (0.02～0.03) C左右，即200～300mA的浮充充电电流。

不过，多数充电器实际上采取的是限压限流充电方法，即充电器的输出电压被限定在44.5V (对于36V充电器而言) ，当充电电流小于200～300mA的时候，指示充电结束，需要人工干预，实际操作说明是2小时左右断开电源以停止充电。能够自动断开充电电路的很少见，能够自动断开市电以节能的，则几乎没有。

要对铅酸电池进行正确的充电，一是需要是适当的温度条件，恒温最好，这在实践上几乎没有可能实现;其次是精确的浮充电压 (13.5V) 和恒压值 (14.9V) ，上述数值误差达到乃至超过5%时，即分别达到0.675V和0.745V时，都会影响电池的寿命，还会引起电池过热 (过热也会影响使用寿命) 。既便充电器的精度有保证，也会因为温度的变化而偏离上述正常值。不过，铅酸电池的电压随温度的变化并不算大，每个单元格的温度变化率为-4mV/℃，符号表示负温度系数，即随着温度的升高，电压是下降的，这种趋势是不利的，因为这会导致充电电流随着温度的升高而增加。一块电池有8格，上述变化率就会提高到-32mV/℃，对于三块电池的电池组而言，也不过-96mV/℃，既便温度超过50℃，变化范围也不过480mV。

但是，这是假设电池中每个单元格的电压相等，从而每块电池的端电压也相等的条件来计算的，而且，每一块电池的等效内阻也相等。这是因为充电时是3块或者4块电池串联起来充电的，虽然串联电路中的电流是相等的，但是如果每一块电池的电压不同，或者内阻不同，每一块电池的实际“充电电流”并不相等：电池内部的极化电流 (使电池储存能量的电流) 与实际的充电电流的方向是相反的，二者之和才是外部的充电电流。而且，端电压高的电池 (一般是比较好的电池) 一般内阻反而偏低，反之亦然，这就造成越好的电池，实际的充电电流越大，越容易被损坏，然后是第二好的，然后是

实践上，铅酸电池最常见的问题就是电池之间的电压不相等，使用1年后的电池，通常都会因为各种原因 (主要是过热) 而造成不同程度的变形，图2是典型的两个变形电池。

为了避免上述现象，那些说法各异、操作方法十分繁复的使用注意事项既便是专业的用户也是很难做到的，电池的提前退休报废似乎就成了唯一的结果。

改进实验之一

虽然变形不是电池损坏的必然特征，但是通常情况下，能够正常使用的时间也所剩不多了，这是因为出于均压的原因，电池都是3块或者4块成组出售的，单独更换一块电池并不方便也不合理，由于充电方法上的原因，一块电池坏了通常会导致其它电池迅速损坏，真可谓是“一颗老鼠屎，坏了一锅粥”。

虽然很多功能的充电器宣称能够避免或者至少减轻上述现象，但是同样是由于充电方法的局限性，是无法避免因为单块电池电压的不均带来的问题，而使用了一段时间的电池，电压不均是最为常见的问题。

改善均压状况的方法之一是将目前普遍采用的串联充电改为并联充电，这是针对一块电池整体而言的，电池内部各单元格的串联状况如果也能改为并联充电应该是更为理想的，但是在业余条件下很难做到。既便如此，经过1年多的实践试用，这种改进方法的效果也是明显的，新更换的三块电池无一变形，也没有感觉到电池容量的明显下降。

改进的方法也很简单，对于3块电池的电池盒，具体如图3所示。

做上述改进不需要太多的技能，所需要的工具和材料也不多，一般的爱好者就具备，材料和工具大致如下：

25W以上的电烙铁1把，焊锡若干;

个人电脑上用的D型直流电源插头/插座一套，各带30cm左右的线，电脑市场有售;

12V的铅酸电池专用充电器3个，一般电子零件市场有售，网上也很容易购买;

充电器和D型电源插头/插座如图4所示，实验时采用了两款不同厂家生产的不同型号的12V充电器，未发现效果上的差异，但小个头的温升更高，实验过程中还坏了1个。

按照图3进行连接后的照片如图5所示。原来的充电接头保留不动，一是为了对比充电的效果，二是为了与通用的充电器兼容以备不时之需。新增加的四根线从另外合适的孔穿出，如果没有，用锥子在塑料外壳上的适当位置穿一个也很容易。因为是实验装置，充电器就没有做过多的改装，包括市电输入端，直接用一个3位电源插板给三个充电器供电，用绳子捆牢插头很有必要，在长期的试用过程中能够有效的防止插头松动。充电器上的绳子是为了悬挂放置的方便，并无特殊用意。

12V充电器，一般不到20元，三个也就不会超过60元，与一个中档的36V充电器的价格相当，因此用这种充电方法，改进所需要的材料费也不超过10元，单就充电装置而言，成本上也是划算的。

取得这个效果的原因可能还有另外一个，那就是将充电电流降低到了1.2A左右，这并非笔者有意为之，而是市售现成的12V充电器的规格限制。

如果追求美观，可以将D型插头改为航空插头或者其它4线插头，最好是带线的，充电器则可以用比较大一些的盒子将三个充电器装到1个盒子里，当然，如果不嫌麻烦，自制一款3路输出的12V充电器就更完美了。也可以将原来的充电插头去掉，用适当的航空插头替代之，虽然失去一些兼容性，但是更为美观。

航空插头/插座是一种连接比较可靠的接插件，一般外壳上有锁紧装置，并不限于航空工业用，质量一般的也就10元左右1对，比D型插头/插座贵3倍左右(见图6所示)。

电池的电动势 第11篇

在许多城市，电动车是很多市民出行的主要交通工具。怎样骑电动车才能延长电池的使用寿命呢，更换电动车电瓶时应如何选购呢?质监部门为市民选购电池和使用电动车支招。

电动车选购该注意啥?

电池是电动车的“心脏”，是随着电动自行车市场的迅速发展而产生的新型蓄电池产品。那么，如何来选购呢?首先查看产品标志是否齐全，包括制造厂名、产品规格型号、制造日期、商标;查看内外标志是否一致，尤其要检查产品本体是否有醒目标识，生产日期要注意是否在近期。其次是注意电池的外观。查看是否有变形、裂纹、划痕及漏液痕迹。电池接线端子上应干净，无锈蚀，标志应清晰。再次要关注电动车电池产品标注的额定容量。电池标注的额定容量越大，电池放电时间越长，最好不要购买无额定标注的电池，但要注意是否为电动车专用，如有多个容量标注，应以额定容量为准。最后，最好选购知名企业、大型企业的品牌电池。电池一般由专业电池生产厂提供，不同品牌、不同厂家生产的电池质量有优劣之别，价格也有高低之分。知名、大型企业规模大，技术强，售后服务好，电池质量有保证。另外，选购与电池配套的、带自动控制的智能型充电器。合适的充电器能自动调节充电大小和时间，有利于延长电池的使用寿命。

如何延长电动车的寿命?

第一，市民骑电动车时，在起步及顶风上坡时，最好采用人力助车起动，简易款电动车在启动、上坡及大风中逆风骑行时，应使用脚踏助力，以减轻电池负荷，延长其寿命;豪华款电动车在启动时应缓步启动，不应转把转到底的急加速;而在下坡时，则可将电动车转把放开。当电量不足时，应以较低的速度骑行;不管何时，均不应在欠压状态下电动骑行。

第二，市民骑电动车时，千万不要超载。一般电动自行车的设计载重为75kg，即单人骑乘，超载将引起蓄电池长时间大电流放电，从而损坏蓄电池，这是电池寿命缩短的主要原因。

第三，市民需要掌握正确的充电方法。电池使用环境温度宜在0-40℃，使用匹配的充电器充电在室温下进行。要注意充电器的充电状态及正常的充电时间，防止蓄电池欠充电或过充电，发现充电异常时，要及时咨询专业人士，以免损害电池。使用后及时充电，最好每天充电，如一次行车超过20公里最好及时充电，不要等电彻底用完再充电。长期搁置不用，要定时对电池补充电。

第四，需要定期维护电池。电池使用较长时间后，如发现电池电量偏低，特别是电池充电时发热严重，应请维修人员或自行打开电池盖，去掉橡皮帽，每单格加纯水5-15ml，延长电池使用时间。此外，型号、新旧不一致的电池不能串联或同时使用，不同生产厂家电池也不能混用。换电池时，应该一组同时更换。

意想不到的冰箱妙用

一般情况下，冰箱的作用就是给食物保鲜。但你或许不知道，有时候，它还能“兼职”其他工作。

恢复毛衣亮白颜色：白毛衣穿久了，会渐渐发黄，扔了又可惜。那么您不妨这样一试，将白毛衣清洗后放入冰箱冷冻室，等1小时取出来晾干，其白色会得到一定程度的恢复。

受潮饼干重新变脆：若有饼干受潮变软，但又没超过保质期，可将饼干装入干净的纸袋内，放入冰箱冷冻室约24小时。将饼干取出后，可以恢复到刚买来时的程度，吃起来的口感也如原来的酥脆。这利用的就是水的升华作用。

弄掉物品上的口香糖：将粘了口香糖的物品放在冰箱冷冻室。约1小时后，口香糖就会变得脆硬，此时将物品取出，用指甲就能将其轻轻剥离。

切葱蒜不熏眼：切葱蒜等时容易刺激眼睛流泪，不妨先放进冰箱冷冻室1小时。待其中辛辣物质较为稳定后再切，就不会再被熏得流眼泪了。

让真丝衣服熨起来更容易：真丝衣服洗后皱皱巴巴，但质地太软的衣物熨起来又很麻烦。可把衣服装进塑料袋放入冰箱里几分钟，拿出来再熨就容易多了。

要提醒的是，最好将上述物品放入盛装冷饮的冷冻室一格，以防沾染到鱼、肉等荤腥食品的味道。（齐玲）

电动自行车蓄电池的发展趋势 第12篇

近年来, 我国电动自行车行业发展势头异常迅猛, 几乎没有哪个产品的发展速度能够赶上电动自行车的发展, 这表明电动自行车行业正经历着最辉煌的历史阶段。蓄电池作为电动自行车的动力能源, 是影响电动自行车性能的关键部件, 也是制约电动自行车行业发展的重要因素。因此, 电动自行车蓄电池将如何发展, 已成为广大消费者普遍关注的热点问题。

1 电动自行车蓄电池的工作原理及性能

当前被电动自行车普遍采用的动力电池主要有三类, 即铅酸蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子蓄电池。

1.1 铅酸蓄电池

目前国内的电动自行车绝大多数使用的是密封铅酸蓄电池, 这是因为该铅酸蓄电池已经历了100多年的发展历史, 具有使用性能可靠、生产工艺成熟、成本较低等优点。铅酸蓄电池的电化学反应如下:

正极:Pb O2+2e-+SO42-+4H+=Pb SO4+2H2O

负极:Pb+SO42-=Pb SO4+2e-

铅酸蓄电池的使用寿命相对较短, 作为电动自行车电源一般只有一、两年的使用寿命, 若是使用不当或性能较差的仅有几个月。此外, 铅酸蓄电池还有深度放电、低温放电能力差、不能快速充电等缺点。而铅酸蓄电池的改进型胶体铅酸蓄电池, 采用了胶体电解质代替硫酸电解液, 在放电性能、使用寿命和安全性等方面较普通铅酸蓄电池已有显著改善。

1.2 镍氢蓄电池

镍氢蓄电池是上世纪九十年代电池家族涌现出的新秀, 且发展迅猛。镍氢蓄电池的电极反应和电池反应为:

正极:Ni (OH) 2+OH-=Ni OOH+H2O+e-

负极:M+H2O+e-=MH+OH-

镍氢蓄电池属于碱性电池, 其主要优点有:比能量高, 循环使用寿命长, 低温放电性能好, 在大电流工作时能平稳放电, 对环境不存在污染问题, 且可再生利用, 符合持续发展理念。但是, 镍氢蓄电池成本相对较高, 价格昂贵。

1.3 锂离子蓄电池

锂离子蓄电池最显著的优点就是比能量高, 是当前综合性能最好的蓄电池。

以锂钴氧-石墨锂离子蓄电池为例, 充电时, 受外电场的驱动, 正极活性物质中的部分Li+脱离Li Co O2晶格进入电解液, 通过隔膜嵌入到负极碳材料的晶格中, 同时得到电子生成LixC6化合物, 使电池的端电压上升。放电时, 在高自由能的驱动下, LixC6化合物中的Li+脱嵌, 通过隔膜进入电解液, 电子通过外电路到达正极, 与嵌入正极的Li+生成Li Co O2, 而电压逐渐下降。再充电时, 又重复上述过程。以上称为嵌入和脱嵌的两个过程就是锂离子蓄电池的工作原理, 其电化学反应如下:

正极:Li Co O2=Li1-xCo O2+x Li++xe-

负极:6C+x Li++xe-=LixC6

2 电动自行车蓄电池的发展趋势

二次电池的技术进步和快速更新正促使电动自行车蓄电池向着高能量密度和高安全性能方向发展。电动自行车蓄电池将由现在的铅酸蓄电池为主导向高功率的镍氢蓄电池和锂离子蓄电池方向发展。

2.1 铅酸蓄电池的改进方向

铅酸蓄电池是目前国内使用最多的电动自行车蓄电池, 这是因为铅酸蓄电池具备生产成本低、材料来源丰富、制造和回收技术成熟等优点。随着性能不断地改进提高, 铅酸蓄电池将保持其在电动自行车应用上的显着地位, 短时间内很难被取代, 因此要重视对它的研究和改进。目前, 对于铅酸蓄电池来讲, 重点是要解决其比能量低、深循环寿命短、充电速度慢等问题。而开发先进的胶体铅酸蓄电池则是克服铅酸蓄电池作为动力电池先天不足的一种捷径。

2.2 镍氢蓄电池的研究重点

镍氢蓄电池虽然起步晚, 但由于具有较高的比容量和比功率, 安全性好, 绿色环保等优异特性, 而被认为是现阶段电动自行车的最佳电源, 并迅速成为电动自行车蓄电池的重点发展方向之一。并且镍氢蓄电池在比能量提高和降低成本方面仍有空间, 性价比还可以提高, 这将为其扩大市场占有率提供有力保障。进一步降低生产成本, 提高产品的一致性、贮存性能和高倍率循环性能, 是该系列电池需要深入研究的课题。

2.3 锂离子蓄电池的发展前景

据专家分析, 锂离子蓄电池是未来最具发展前景的电动自行车蓄电池, 目前该类电池尚存在一些技术难题, 特别是安全性问题。而锂锰氧化物及其他复合氧化物等新型电极材料的成功开发, 为锂离子蓄电池安全性问题的解决找到了路径, 其产业化步伐将会进一步加快。在国内, 锂离子蓄电池作为电动自行车蓄电池目前还未形成规模, 其原因就是成本相对较高, 因此必须重点在降低成本、采用新型材料等方面进行研究。可以相信, 随着电池成本的进一步降低, 锂离子蓄电池有望脱颖而出, 成为电动自行车蓄电池的主流产品之一。

3 结论

从以上几类电池的性能及优缺点来看, 断言某一种电池会成为电动自行车蓄电池的主导的说法是不客观的。因为, 不同的电池有着各自不同的性能和优点, 它们能够适应不同的消费层次和满足不同的需求。从目前来看, 铅酸蓄电池相对比较适合我国当前的消费水平, 在电动自行车领域还将有很大的发展空间和很长的发展时限;镍氢蓄电池由于顺应了国家节能环保的主题, 各项技术研究得到大力支持, 并迅速发展成熟, 已进入产业化阶段;而锂离子蓄电池随着其生产成本的降低, 自身安全性能的提高, 也将会成为被消费者普遍接受的电动自行车用动力电池。

参考文献

[1]徐保伯.电动自行车的发展及其动力电池的选择[J].电池工业, 2004.

[2]孟良荣, 王金良.电动车电池现状与发展趋势[J].电池工业, 2006.