汽车用高压铅蓄电池组合方式探讨

　　汽车用高压铅蓄电池组合方式探讨张纪元（重庆万里蓄电池股份有限公司，重庆454）器的需要。汽车用高电压铅蓄电池在国外早已开发并使用，我国应尽快列入议事日程。探讨了汽车用铅蓄电池电压的选择和24V、42V及双电池的组合连接方式；介绍了国外双电池的研究概况。

　　当初汽车使用的铅蓄电池电压均为6V，主要作起动、照明及点火，故称为SLI（Starting，LightingandIgnition冉池耗电量较少。随着汽车功能的增多和电器的增加耗电量也在逐步增高，参见表1.表1不同年代汽车电源的功率要求年代功率/kW年代功率/kW 2年后为了提高比功率，要求蓄电池重量轻、电压高，当前用的12V/60Ah的电池，如能量不变，改为36V时，容量只需20Ah，改为48V只需15Ah，大型号如12V200Ah，改为48V只需50Ah，电池容量改小后，只数虽增多，但各个零部件可小而轻汽车上整个电源系统的导线也可改细。美国福特公司认为，小轿车所用的蓄电池，如果重量减轻1kg，每加仑汽油可多跑3.5km，由此可见，电池的比能量对汽车行程的影响很大。

　　目前以汽油为燃料的汽车，其电源系统一般为12V，以柴油为燃料的为24V都已不能满足要求，提高汽车电源系统的电压，已提到议事曰程上来了。电压应提到多高，蓄电池应如何组合，以下谈谈个人见解，供有关方面。

　　（一鬼压铅蓄电池的电压因电化学特性固定为2V，用多只串联既麻烦比能量又低。如制成一只高压电池组，电压要求越高制造的难度也越大，主要是电槽、组装、焊接等为关键。在多格串联的情况下其中如果有一格发生故障时必将影响全局要求每格的质量既要好又要均匀在组装焊接时不能发生一些差错。由于汽车电源系统与底盘连接从安全角度考虑电压也不能太高，似以36V为好不宜超过48V.组合的方式多种多样观以24V及42V的为例其它情况有些类似不一一列出。48V整体的，由于重量及体积较大，在生产上问题较多，搬运也不便，似以2只24V的串联为好。

　　可用4只6V或2只12V的黄河蓄电池串联，但容量应相同，质量必须一致。目前如QD351、长征XD250、五十铃Eif250、太脱拉川等均为2只12V蓄电池串联，而红岩CQ261为4只12V蓄电池串并联。用几只串接的蓄电池如发现串接的电池中有一只发生故障可换接一只容量相同质量一致的，但这样做的缺点是连接时易发生差错接触点多、松紧不一致易发生接触不良和接点腐蚀等问题多个单体电池和一只整体电池组相比，前者体积和重量都要大些，匕能量降低。

　　制作电池组时，如无特殊需要，不宜串接一排12格，串接太长时，中部易变形电槽模具的制作和注塑机及脱模均有问题宜两排6格，如和所示缺点为正、负极相邻太近，易发生短路和自放电有的在盖上正、负极之间加高隔开。

　　所示，组合的方式较多，似以、及2为好其余有的正、负极相邻太近有的正、负极在对角连接不便。还应注意连接条虽都是11根，但方向数量有异。横6竖5的有、、1，横5竖6的有、、0横3竖8的有、2；横8竖3为；横2竖9的为。手工焊接时问题较小机焊时宜有所选择。

　　量一致的蓄电池串联，优缺点同24V.做成一只整体电池时，不会考虑一排21格或两排格数不等的排列方式，可作成3排7格或7排3格如3至6所示，4、5、6的正、负极在对角连接不便，连接条的方向，3为横4竖16，4为横14竖65为横18竖26为横6竖14. 42V的也可作成双电池，格数将超过21格，如7至1，高压电池的单格容量都在50Ah以下，一般12V/50Ah的汽车电池，单格的长宽尺寸为15.8cmx3.1cm，按7至1计算，再加中隔、壁厚及边框，总面积均小于1300cm2，深度较浅适当考虑各格的脱模锥度在万克注塑机上可注塑成型。在小的注塑机上是否可作成两截，中间隔墙汽车上使用的蓄电池有两种不同的功能要求，加厚粘接成型为整体，一是起动功能要求在短时间内提供大功率的电源；表2 42V双电池的组合概况Table2Arrangementof42Vdual-batteries图~排列~极柱位置横条数量竖条数量小电池位置号至1的组合方式来看，各有利弊，似以近乎方形的组合方式为好缺点是中间的散热较差。电池是为汽车服务的，所以电池的电压、电气性能以及尺寸应满足汽车的需要。7~1共15种的组合情况见表2.（四取电池二是服务功能，要求在较长时间内为汽车上多种用电设备供电达到行车安全、方便、舒适等。这样不同的要求过去却用同一种电源供电结果往往顾此失彼难以符合要求。目前国外的双电池基本上有两种方式：分立式如法国欧洲蓄电池公司（CEAC），将起动电池放在发动机仓内，把服务用的电池安置在车后行李仓中。起动电池为拉网式薄板富液式，匕能量为50Ah/kg，能量密度为90Ah/L，服务用的电池为密封贫液或胶体式。

　　整体式如美国强森自控公司的Everstart和太平洋丹洛普GNB公司Switch，主电池及备用电池均为6格，两者以二极管和电池并联在一起，备用电池的开关经常处于关闭状态，需用时打开即可工作，为了安装及互换方便，两者主要尺寸相同。

　　日本GS公司的CR902电池，作了改进共9格主电池3格为34Ah，备用电池为21Ah，分为A、B两组这样既达到目的又节约不少成本。

　　美国强森公司的双电池新产品一只作起动用，以薄板金属箔TMF（ThinMetalFoil成以Ca率放电，容量为5Ah，-29°C起动功率为5kW，质量26kg，体积12L；服务用的为VRLA以C2.率放电，容量为40Ah，质量11kg，体积5.8L，两只装在一起，整个电池质量为14kg，体积7L，以Ca率放电总容量为45Ah，-29：起动功率>6kW.而常规用的BCI/65电池以C率放电溶量为78Ah，质量22kg体积11.2L，-29：起动功率为4.7kW.两者相比双电池的性能优越得多且又节约了成本。

　　其他如美国德尔福公司在开发42V及14/42V的双电池，意大利的菲亚特欲将目前电池的平均功率0.8~1.5kW，提高到3.6~5.7kW将峰值功率从目前的2.5~4kW，提高到8~11kW，并考虑制作36V的电池。英国的Exide、德国的Varta、日本的松下、汤浅、新神户等，也在研制开发中。