电瓶从入门到精通 - 【宝马摩托车主会】

电池电池电池，其实电池没什么说的，但对宝马车主来说，偶尔的两个事件提起了我的注意，一是部分车型换电池会激活防盗，换电池本身很简单，但是副作用却是未来一段时间防盗问题没有解决就不能骑车，比较烦人；二是部分老车型车型电池电压低会影响ABS自检和动作。

所以，查了些资料，折腾出了今天针对所有品牌摩托车，甚至汽车铅酸电瓶的专题内容，考虑到自己专业半瓶水的特点，还请有更多行车经验的车友，还有电池从业者或者化学专业的车友多多指点。如果能给大家带来一点点行车用车中的参考，也就心满意足了。

电池的基本原理就是放电提供电力，然后再被充电，再提供电力，如此循环。具体到车子上，电池都会有个大约12.7v左右的自然电压。换句话说，就是在没有放电也没有充电的时候，电池的正负极之间的电压是12.7v。这个电压非常容易理解，就是开路电压。但是，当电池开始充电或者放电的时候，事情就变得有点复杂了。正负极之间的电压会和开路电压不同。这时候的电压取决于这个闭路中的电动势。实在不想描述太过详细的过程，牙齿会打架，看具体的分解：

一，当电池的电压比电路电压高的时候，电池放电，反之则被充电。从某种角度来说，任何用电器加在正负极间，都会使得电池电压有慢慢推向0v的趋势。电池自己想拼命保住自己12.7v的自然电压，扭扭捏捏开始放电。同时在发电机运转开始给电池充电的时候，一般来说都是14v左右。同样的情况，电池还是想把自己稳定在12.7v。

二，当用电器消耗掉电池电力，造成电压下降的时候，发电系统同时给电池充电，以便让电池维持自然电压。这更像是用电器和发电机之间的“战争”。用电器赢了（用电更多）的时候，电池放电来补偿发电机的输出。比较有代表性的就是启动的瞬间，停车后的用电器，射灯等等，或者发电机不太行的时候。发电机赢了（发电更多）的时候，所有的用电器被“打压”的服服帖帖，电池也被充电。

三，根据车辆的充电设计，或者你的驾驶风格，某种情况下，电池也许会在充电和放电两种状态之间不断的摇摆。这种状态我们称之为“负载均衡”。电池在用电器和发电机的“战争”中起到一个调和的作用。这种不断变化的充放电状态是正常的，尤其是在电池不断被发电机充电的同时电池不亏电。一般状态下，启动是最费电的，在启动后，发电机虽然开始发电，但冷却风扇，点火，灯光，辅助灯光，还有其他加装的设备也会不断的消耗电力。同时在怠速或者行车途中等红灯等等这种发电机发电不充分的情况如果占用的时间特别长，电池就补充供电，进入“深循环”状态。除了会有点点影响电池寿命，其他的总体来说没有问题，电瓶就是被设计用来干这个的。

①电池应当在正常的车辆使用过程中充电。宝马是有专门的充电器的，但是仅仅用于长时间不用车子的时候，进行例行维护性质的充电。车辆电池被设计出来的首要目的就是车子的用电器的用电需求量大于车子的发电量时候对电路进行补偿。理想状态下，这种用途仅仅出现在启动的一瞬间。在车辆顺利启动后，发电机会以稍稍高出电瓶的电压对电瓶进行充电的同时供全车的用电器工作。自此，电瓶不再供电。这里大家有疑问了，车子的发电机功率多少呢？拿R1200GS来说，资料显示，R1200GS的发电机最大输出为680w（没概念？这么说吧，老款60w的PIAA头灯，可以带10个！）！当然启动后电瓶不再供电的情况在很多老车上由于传动或者电路老化等种种原因，貌似不是那么理想，但不属于今天电池的内容，我们改天另外聊。

②尽管短暂的电路过载（发电机败给了用电器）没有什么不良影响。但如果电池有过持续放电的经历，往往在后来仅仅靠正常行车的充电是不够的，需要外接充电器进行充电。圈子绕的太大了，说白了，凡是车子本身的电池启动失败，需要外搭过江龙启动车子的电池，就是有过持续放电的。车子本身的发电机已经不能够长时间维持电池的电压。必须根据特殊的电池属性使用专用充电器进行充电。

一般地，一个12V的电池是使用6块2.2V的电池串联起来的。每个极板上都有单独的正负极被绝缘板隔开。这些极板都使用活性物质填充在晶格层中。正极的材料往往是二氧化铅（PbSO4），负极是可以提供超大的表面积的“铅绒”结构。这两种材料的电动势就是2.2v左右。

铅蓄电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液（稀硫酸）中，两极间会产生2V的电力，这是根据铅蓄电池原理，经由充放电，则阴阳极及电解液即会发生如下的变化：

蓄电池连接外部电路放电时，稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生反应,生成新化合物『硫酸铅』。经由放电硫酸成分从电解液中释出，放电愈久，硫酸浓度愈稀薄。所消耗之成份与放电量成比例，只要测得电解液中的硫酸浓度，亦即测其比重，即可得知放电量或残余电量。

由于放电时在阳极板，阴极板上所产生的硫酸铅会在充电时被分解还原成硫酸,铅及过氧化铅,因此电池内电解液的浓度逐渐增加, 亦即电解液之比重上升，并逐渐回复到放电前的浓度，这种变化显示出蓄电池中的活性物质已还原到可以再度供电的状态，当两极的硫酸铅被还原成原来的活性物质时，即等于充电结束，而阴极板就产生氢，阳极板则产生氧，充电到最后阶段时，电流几乎都用在水的电解，因而电解液会减少，此时应以纯水补充之。

一、电池容量按照惯例是在对电池持续缓慢放电到10.5v时候测量到的。容量的单位用安时来表示（AH）放电电流乘于放电时间就是电池容量（所有电池都有标识，譬如上图红圈处）。这个容量数据跟电池内部极板和酸的体积成正比。大白话就是跟电池的体积有关系，体积越大，容量越大。测试容量的时候，测试的时间越长，允许电解液充分流动，能更准确的测试电池容量。

二、启动性能是指的启动时候的大电流放电能力。这个有个标准叫低温启动电流。就是说在零度的环境下，用最大电流输出持续30秒，同时电池的电压不低于7.2v。由于时间短，温度低，电解液不能充分和极板反应。所以电池的启动性能直接跟极板的表面积相关（注意了，不是体积，参照卷绕电池）。同时温度越高，低温启动电流，启动性能也会越好。

1. 低温性能。不是说人人都需要考虑在极寒天气下的启动性能，但这里还是要设置一个安全系数，以应付气候问题和车辆本身的譬如齿比设计，机油粘度，高压缩比等等。

2. 电池容量。如果你车上用电器不少，就尤其要重点考虑。当然结合强大的小700w发电机，基本上我们的电瓶只要能满足启动功能就可以了。在满足这个功能的要求上，再加上一点安全系数，稍微选择大一点的电瓶就行。尽管这个东西藏在坐垫下，但是基本算个一个“铁疙瘩”，能轻则轻吧。

四、电池寿命是另外一个要考虑的问题。随着电池的使用，极板上活性物质慢慢消退。越大的电池这种消退的过程越不明显。因为越大的电池越有料，极板面积越大啊，及时活性物质损失那么一点点，也问题不大。在实际使用中，电池的大小对行车影响非常小，因为大部分时候都是在负载均衡的时候行车。

1. 电池在不用的时候，是会慢慢自己放电的，主要原因是由于各个极板之间的自放电。同时应用在车辆中，现在大规模采用的车载电脑，防盗系统等等都会慢慢消耗电力。按照经验，电池完全不用，一个月会损失10-15%的电力。同时温度越低，对单纯的存放电池越有利，亏电会越少。电池亏电后，就是充电了。这里重点说下，千万不能过充。一个月补充个5AH就顶天了，任何一个合格的充电器，几个小时就可以达到这样的水平。

2. 由于电池重复工作，还有充电，电解液中的水分会被慢慢消耗。这时候需要添加纯净的蒸馏水来进行补充。这里千万不能使用自来水或者什么矿泉水，这些水里边的矿物质太多，加进去后，会极大的降低和减少电瓶的性能和寿命。

3. 如果电池表面脏了，清理下就可以。顺便检查电解液的高度，一般电池外表的脏污都是由于电解液溢出造成的。如果电池表面有其他油污，从车上拆下来用肥皂水清洗也是没有问题的。重新装车的时候最好在电极端子上摸一点黄油防止接触不良。

1. 如果长时间不用，硫酸会在极板表面结晶，而影响电子穿过极板。这样的电池充电也没有问题，但是因为参与反应的只是表面的一部分极板。所以及时充满了电，也很不经用。同样的如果电池放电太过了，极板的一部分会被溶解到电解液中。降低电池活性。

2. 也有可能是电池过充了，这里的过充有可能发生在车上，也有可能是充电器过充。过充会软化正极的活性物质，导致电子不能接触极板。同时脱落的金属会堆积在电池底部逐渐升高，最后跟极板接触引起极板间的不正常短路。

3. 这里说的就不是电池问题，而是考虑车子本身就有漏电的情况。断开负极，串接一个毫安表上去，在电门关着，同时没有任何用电器工作的情况下，看电流大小，这时候即使5mA的电流也是麻烦事。简单算一算，5mA的电流持续2个月，那耗电量就是7.2AH，电瓶一半的电就被“偷”走了。当然自己心里有数才行，车子上加装的表，通讯系统，警报系统等等这些都是非常容易忽略并导致电瓶亏电的地方。

4. 也有可能是电池坏了。可以在启动车子的同时测量下电瓶的电压。如果有那么一瞬间降到2V左右甚至以下。然后等你松开启动按钮的时候，又瞬间恢复12V。这样的情况可能是内部的极板连接出了问题。说明电池有电，但是不能有效输出。另外一个坏了的情况就是活性物质丢失太多。单片极板上的电动势不够。电池往往停留在10v左右，不上不下。

二、为什么电压很低？
电池电压的高低首先取决于酸的强度。另外温度和电池本身的形状也有些许影响。随着电荷的增加，电解液酸性越来越强。当充满电的时候，电解液的酸比重大约是1.265-1.295之间，整个电池的电压大约是酸比重的10倍，在不到13V的样子。电压低一般都是因为欠充或者硫酸盐化（可参与反应的酸浓度降低）. 当然酸的比重太大了也不好，电压过高电池就不能被正常充电。

三、铅钙电池和铅酸电池有什么区别？
铅钙电池优点是它反应的过程不需要水的参与，所以不需要加水。但是缺点就是它里边的极板上的网格结构不能进行电池深度放电循环。说白了，不能过放。一般来说铅钙电池都是用在负荷不是很大的地方。而铅酸电池的使用铅锑合金，深度放电性能好，但是需要消耗更多的水。

四、是不是电池越大越好？
上面说过，如果你的发电机足够强（低速充电性能好，在足够低的发动机转速下，仍能强力输出），那么只要电池能够满足基本的启动功能就可以了。18AH的容量绝对是够用了。如果你行车时间不多，同时又不想时时刻刻操心着充电，那就要更大一点的电池。现在很多公升级的车子都使用10-12AH的电池。相比大电池这里能减重大约2-3公斤。如果你觉得重量不是问题，那当然是越重越好了。

1. 当然所有的东西不能用理论来解决。当你停车想欣赏音乐或者照明。又或者你上了电热背心的话。大电池会更贴心。简单说来，就是即使发电机够给力，也要考虑负载，负载越大，越倾向于选择大容量的电池。

五、我可以加多少用电器？
这个问题好难回答。简单说来取决于你期望电池充满电到电池用光能撑几个小时。如果负载有几百A，那也许就是几秒钟的事情。如果负载不到1A，那即使不用发电机，电池也可以撑几个小时。之前我们说过，车辆电器设计都用用发电机来供电的，电池只是个缓冲和平衡的作用。

例1: 18AH电池，1000转下不充电（考虑到发电机老化，皮带松动，还有些谨慎的车友刚上车的时候喜欢热车），电热背心，雾灯。前半小时保持在1000转下。

8.9AH，相对18AH的电池容量，及时完全忽略发电机。电池在半个小时内被用电器用了一半。电池完全够用。半个小时后，车主开始高速状态了，发电机开始给电池充电......

例2: 18AH电池, 1000转下不充电（考虑到发电机老化，皮带松动，还有些谨慎的车友刚上车的时候喜欢热车），2个合计120w的雾灯或者行车灯，音响，电热背心，普通车灯。前半小时保持在1000转下

以上2个例子只是为了更清晰的表示计算方法。部分条件设置的不是特别精准，譬如发电的低速充电性能（转速限制），譬如半个小时的时间限制，譬如忽略新型LED灯具的低功耗。

基本上说，电池容量是越大越好！但是一旦亏电，要靠发电机给电池充电的时间（行驶时间）也会越长。读到这里的车友，基本上对电池的使用维护就没什么疑问了。

启动	1
雾灯 (120W / 12) * 0.5小时	5
背心 (33W / 12) * 0.5小时	1.4
点火器(随便给个数字 36W)	1.5
总耗电量	8.9

启动	1
灯 (120W / 12) * 0.5小时	5
音响 24W	1
雾灯或行车灯 (100W/12) * 0.5小时	8.3
点火器 (36W/12) * 0.5小时	4.2
背心和电热把手 (100W / 12) * 0.5小时	4.2
总耗电量	23.7