鉛酸電瓶比一比：加水式、免加水式、捲繞式的結構差異

港都狼仔

常常聽到講免加水電池、MF電池、VRLA電池甚至是最近流行起來的捲繞式電池，這些電池到底差在哪裡呢?其實這些都是鉛酸電池的種類，以下就針對加水式、VRLA MF(免加水式)及捲繞式鉛酸電池進行主要差異點的分析

傳統加水式鉛酸電池結構如下：


可以看到每個分電池都有一個加水蓋，電解液(或是叫電水)是以液態方式儲存在每個分電池中，電池極板浸泡在電解液中，因為電解液是液態的關係，電池充電時會產生氫氣、氧氣以及酸霧(氣體中含有微量的硫酸成分，有腐蝕性)，所以這類電池不能密封，電池本身與加水蓋都會有通氣孔，且因為液態電解液的關係，電池只能站直使用，也不能承受太劇烈的搖晃，以免內部酸性電解液流出造成腐蝕，因為本體是非密閉的，內部電解液經過充電、濺出以及自然蒸發的因素，會越來越少，此時需要定期補充電解液，以維持內部極板浸泡於液面之下，所以又稱加水式電池

VRLA(Valve Regulated Lead Acid)閥控式密閉鉛酸電池，也俗稱MF(Maintenance Free)免保養電池或免加水電池：


VRLA電池與一般加水式鉛酸電池的差別，在於內部極板間的分隔板換成AGM玻璃纖維多孔薄膜隔板，本身具有吸水能力，新買來的VRLA電池電解液是分開存放的，當要使用時就加進去，此時薄膜本身會有如海綿般吸收大部分的電解液，一小部分則保持在電池極板的方格上，且薄膜中多孔狀的設計，可以將充電時正極產生的氧氣經由孔道送至負極先反應成氧化鉛，再與電解液中的硫酸反應成硫酸鉛與水，就達成負極吸收的目的，並同時抑制負極產生氫氣，所以電池本體可以完全密閉，只留下一個安全洩壓閥及火焰阻隔器(避免外部明火點燃電池內部少量氫氣造成爆炸)，所以此類電池可以採任何角度安裝使用(頭上腳下也沒關係)，也能抵抗較強的震動，內部電解液量非常少，所以不用擔心低溫對電池造成明顯影響，加上免加水設計，可以達成幾乎免保養，所以目前此類VRLA電池採用度最高

捲繞式(Spiral)密閉鉛酸電池：


其實捲繞式電池結構同於免加水鉛酸電池，有可吸收電解液的玻璃纖維多孔薄膜隔板以及方格狀極板，不過結構上差異在於傳統加水/免加水鉛酸電池的正負極板是平行安插排列，而捲繞式電池則是將正負極板與吸水隔板薄型化處理後，採高壓緊密式柱狀捲繞，因為採緊密柱狀捲繞，所以加大了正負極板有效作用面積，所以比起同樣體積大小的傳統鉛酸電池，有更低的內部阻抗與更強的放電電流，且也保有所有免加水的特性(可任何方向安裝，充電時不產生氫氣/氧氣與酸霧，低溫特性好)，不過此類電池的關鍵技術在於捲繞設計，所以生產電池的廠商必須要有更好的技術與設備，才能生產出性能明顯優於傳統鉛酸電池的捲繞式電池

報告完畢，謝謝收看

maxcar

如果是同容量跟同材質------------------------教一個方法選最重就對了---------
以前在大陸採購時工廠就是跟據價格---產不同產品當然就是偷極板所以就輕了----------
現在不在生產技術是在成本問題

SAIIAS

原來三種都叫鉛酸電池
學習了

港都狼仔

SAIIAS 發表於 2013-4-20 11:53 AM static/image/common/back.gif
原來三種都叫鉛酸電池
學習了

還有一種膠體式鉛酸電池，內部電解液是存在類似果凍膠(Gel)中

Alonger

最近A123的鋰鐵26650釋出很多，價格也殺得亂七八糟，我一個家人因機車電瓶快掛了，自己測試改鋰鐵，他說A123真是厲害，單並四串就四個而已，他從山葉愛將150，鈴木TU250，甚至鈴木戰馬400，通通可以直接發動，他想大概用三並四串可以當汽車救急代用電瓶。

hoxmac

機車行老闆用來檢測機車電池壽命的原理是啥？
是量測電池放電跟充電間的差異值嗎？

maxcar

hoxmac 發表於 2013-4-20 06:17 PM static/image/common/back.gif
機車行老闆用來檢測機車電池壽命的原理是啥？
是量測電池放電跟充電間的差異值嗎？ ...

不是是測內阻

cremaker

看來簡單的鉛酸電池，學問還這麼多，受教了！

加分！

^_^

sunny

測內阻是其中的一項,設定CCA之後最終是看還有幾%的壽命.

popcorn

謝謝狼大費心的分享知識

電瓶標示"請勿倒置"可能就不是VRLA閥控式密閉鉛酸電池
下圖FULL Maintenance Free 免保養電瓶一般都用到掛點為止
鑽孔檢查液位、比重，也是有機會重生



首次聽聞:捲繞式(Spiral)密閉鉛酸電池
想起這款式(取自緊急照明燈)，診狀:加壓至30VDC完全無電流
拆開半密封上蓋，電解槽裡面像是乾掉的棉花
灌入蒸餾水充電，恢復可用



六格CELL電解槽，只有一個比重栓，有沒好心人分享原理或實例差別

sunny

popcorn 發表於 2013-4-21 06:55 PM static/image/common/back.gif
謝謝狼大費心的分享知識

電瓶標示"請勿倒置"可能就不是VRLA閥控式密閉鉛酸電池

那顆電池才6v,用30v下去充這樣會不會電壓過高?還有電流是多少?

ha634883

看了一下圖文，捲繞式電池應該就是俗稱的"超霸"
價格挺高的n_084|

港都狼仔

Alonger 發表於 2013-4-20 04:02 PM static/image/common/back.gif
最近A123的鋰鐵26650釋出很多，價格也殺得亂七八糟，我一個家人因機車電瓶快掛了，自己測試改鋰鐵，他說A12 ...

因為鋰鐵瞬間放電能力很大，所以即使只有四顆串聯，仍可以提供足夠電流轉動啟動馬達，但為了避免對電池負擔過大(常常大電流放電)會採取並聯方式

港都狼仔

hoxmac 發表於 2013-4-20 06:17 PM static/image/common/back.gif
機車行老闆用來檢測機車電池壽命的原理是啥？
是量測電池放電跟充電間的差異值嗎？ ...

目前電瓶檢測儀功能很多，可以測放電、啟動瞬間壓降、CCA、車輛發電機狀況等等，傳統型就是搭配大功率電阻去測試電池大電流輸出有無嚴重壓降，直接短路看火花大小的方式是錯誤的

港都狼仔

popcorn 發表於 2013-4-21 06:55 PM static/image/common/back.gif
謝謝狼大費心的分享知識

電瓶標示"請勿倒置"可能就不是VRLA閥控式密閉鉛酸電池

像是VRLA或是捲繞式這些免加水電池，其實算是"貧液式"鉛酸電池，也就是內部的電解液比起傳統加水式鉛酸要少很多，所以這類電池當內部電解液開始減少時性能就會大幅下降，當電解液減少超過25%，電池就不堪使用要更換了

lenlu

在另一網站(小X婆汽機車資訊網)也看到同樣文章，想必也是狼大的大作。謝謝分享!

Dave

感謝狼大，本我還一直搞不懂免加水電瓶為何要加水，也不知到免加水可以倒置，終於解惑了~~

popcorn

sunny 發表於 2013-4-21 11:25 PM static/image/common/back.gif
那顆電池才6v,用30v下去充這樣會不會電壓過高?還有電流是多少?

1/10定電流，提升電壓觀察舊電瓶反應