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电动车电池保养与维护

2017-10-21 6页 doc 18KB 11阅读

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电动车电池保养与维护电动车电池保养与维护 第一个原因:电池本身引起的 为什么这么说呢~在前一期里我们知道了铅酸电池的工作原理,铅酸蓄电池充放电的过程是电化学反应的过程,充电时,硫酸铅形成氧化铅,放电时氧化铅又还原为硫酸铅。而硫酸铅是一种非常容易结晶的物质,当电池中电解溶液的硫酸铅浓度过高或静态闲置时间过长时,就会“抱成”团,结成小晶体,这些小晶体再吸引周围的硫酸铅,就象滚雪球一样形成大的惰性结晶,结晶后的硫酸铅充电时不但不能再还原成氧化铅,还会沉淀附着在电极板上,造成了电极板工作面积下降,这一现象叫硫化。这时电池容量会逐渐下降,直至无法使用。当...
电动车电池保养与维护
电动车电池保养与维护 第一个原因:电池本身引起的 为什么这么说呢~在前一期里我们知道了铅酸电池的工作原理,铅酸蓄电池充放电的过程是电化学反应的过程,充电时,硫酸铅形成氧化铅,放电时氧化铅又还原为硫酸铅。而硫酸铅是一种非常容易结晶的物质,当电池中电解溶液的硫酸铅浓度过高或静态闲置时间过长时,就会“抱成”团,结成小晶体,这些小晶体再吸引周围的硫酸铅,就象滚雪球一样形成大的惰性结晶,结晶后的硫酸铅充电时不但不能再还原成氧化铅,还会沉淀附着在电极板上,造成了电极板工作面积下降,这一现象叫硫化。这时电池容量会逐渐下降,直至无法使用。当硫酸铅大量堆集时还会吸引铅微粒形成铅枝,正负极板间的铅枝搭桥就造成电池短路。如果极板面或密封塑壳有缝隙,硫酸铅结晶就会在这些缝隙内堆积,并产生膨胀张力,最终使极板断裂脱落或外壳破裂,造成电池不可修复性物理损坏。所以,导致铅酸蓄电池失效和损坏的主要机理就是电池本身无法避免硫化。 第二个原因:电池生产的原因 针对电动自行车用铅酸蓄电池的特殊性,各个电池制造商采取了多种方法。最典型的方法如下: ?增加极板数量。 把原设计的单格5片6片制改为6片7片制,7片8片制,甚至8片9片制。靠减薄极板厚度和隔板,增加极板数量来提高电池容量。 ?提高电池的硫酸比重。 原来浮充电池的硫酸比重一般都在1.21~1.28之间,而电动自行车的电池的硫酸比重一般都在1.36,1.38左右,这样可以提供较大的电流,提升电池的初期容量。 ?增加正极板活性物质氧化铅的用量和比例。 增加氧化铅就增加了参与放电的电化学反应物质,也就增加了放电时间,增加了电池容量。 通过这些措施,电池的初期容量满足了电动自行车的容量要求,特别是改善了电池的大电流放电的特性。但是,极板增加了,硫酸的容量就减少了,电池发热导致大量失水,同时,电池的微短路和铅枝搭桥的概率增加了。提高硫酸比重增加了电池的初期容量,但是,硫化现象就更严重。密封电池的最基本原理之一就是正极板析氧以后,氧气直接到负极板,被负极板吸收而还原为水,考核电池这个技术指标的参数叫做“密封反应效率”,这种现象叫做“氧循环”。这样,电池的失水很少,实现了“免维护”,就是免加水。为此,都要求负极板容量做的比正极板容量大一些,又称为负极过渡。增加正极板活性物质必然使得,负极过渡减少了,氧循环变差了,失水增加了,又会造成硫化。这些措施虽然提升了电池的初期容量,但是却会造成失水和硫化,而失水和硫化又会相互促成,最终结果却是牺牲电池的寿命。 ?还有就是极群组装虚焊问题。 容易产生虚焊的地方是极板。而每个电池的单格有15片极板,就是15个焊点,一个电池有6个单格,就有90个焊点,一组电池由3个12V电池组成,就有270个焊点。如果一个焊点存在虚焊,该单格容量就下降,进而该单格形成电池落后,造成整个电池都落后,电池就会形成严重的不均衡,使这组电池提前失效。就算虚焊控制在万分之一,平均每37组电池就会有一组电池存在虚焊,这是绝对不能够允许的。而铅钙合金板栅的电池,在焊接的时候会析出钙而掩盖虚焊问题,这样,很多电池制造商宁愿采用低锑合金的板栅而没有采用铅钙合金。而低锑合金的板栅析氧析氢电压更低,电池出气量大,失水相对严重,电池更容易硫化。 从以上我们可以看出:为什么电池有好有坏,有的厂家生长的电池相同使用条件下寿命会更长。 第三个原因:电动车使用环境本身引起的原因 只要是铅蓄电池,在使用的过程中都会硫化,但其它领域的铅酸电池却比电动自行车上使用 的铅酸电池有着更长的寿命,这是因为电动自行车的铅酸电池有着一个更容易硫化的工作环境。 ?深度放电 用在汽车上的铅蓄电池只是在点火时单向放电,点火后发电机会对电池自动充电,不造成电池深度放电。而电动自行车在骑行时不可能充电,经常会超过60%的深度放电,深放电时,硫酸铅浓度增加,硫化就会相当严重。 ?大电流放电 电动车20公里巡航电流一般是4A,这个值已经高于其它领域的电池工作电流,而超速超载的电动车的工作电流就更大。电池制造商都进行过1C充电70,,2C放电60,的循环寿命试验。经过这样的寿命试验,可达到充放电循环350次寿命的电池很多,但是实际在用的效果就相差甚远了。这是因为大电流工作增加了50%的放电深度,电池会加速硫化。所以,电动摩托车的电池寿命更短,因为电动摩托车的车身太重,电机功率大,在巡航时工作电流达8A以上。有的甚到达到10A. ?充放电频率高 用在后备供电领域的电池,只有在停电时才会放电,如果一年停8次电,要达到10年的寿命,只用做到80次循环充电寿命,而电动车一年充放电循环300次以上很常见。甚到有的人可能一天充好几次 ,充的时间很短,没有充饱就使用了。 ?短时充电 由于电动自行车是交通工具,可充电的时间不多,要在8小时内完成36伏或48伏的20安时充电,这就必须提高充电电压(一般为单节2.7~2.9伏),当充电电压超过单节电池的析氧电压(2.35伏)或析氢电压(2.42伏)时,电池就会因过度析氧而开阀排气,造成失水,使电解液浓度增加,电池的硫化现象加重。 ?放电后不能及时充电 作为交通工具,电动自行车的充电及放电被完全分离开来,放电后很难有条件及时充电,而放电后形成的大量硫酸铅如果超过半小时不充电还原为氧化铅,就会硫化结晶。 第四个原因:电动自行车生产方面的原因 大多数车的控制器都留了一个限速插头,一些车厂干脆就去掉限速器出厂,既可以吸引看重车速的客户,也能降低成本,这样的车在高速行驶时电流非常大,会严重缩短电池寿命。 12V铅酸电池的最低保护电压为10.5V,如果是36V电池组,最低保留电压就是31.5V,目前大多数车厂采用的控制器欠压保护电压也都是31.5V。表面上看这是正确的,但是,实际当36V电池组只剩下31.5V电压时,由于电池存在容量差,肯定就会有一个电池电压低于10.5V,该电池就处于过放电状态。这时候,过放电的电池容量急剧下降,这时对电池的损伤影响不仅仅是该单只电池,而是影响整组电池的寿命。其实,在电池电压低于32V以后一直到27V,所增加的续行能力不到2公里,而对电池的损伤却非常大。只要出现这样的情况10次,电池的容量就会低于标称容量的70%。另外,一些用户发现电池在欠压以后,过10分钟,电池又不欠压了,就又采取给电行驶,这对电池破坏更大,而大多数车的说明书没有给用户以警示。目前多数控制器内部都有可调的电位器,而这个可调的电位器的振动漂移是比较严重的。在价格竞争中,面对更注重车外表的用户群,很少有产品采用抗振动的精密多圈电位器,这样的控制器发生振动后漂移也不奇怪。 第五个原因:充电设备的原因 业界广为流传的一句话就是:电池不是用坏的,而是充坏的。为了满足电动自行车电池的短时高容量充电,在三段式恒压限流充电中,不得不通过提高恒压值到2.47V,2.49V。这样,大大超过电池正极板析氧电压和负极板析氢电压。一些充电器制造商的产品为了降低充电时间的指示,提高了恒压转浮充的电流,而使得充电指示充满电以后,还没有充满电,就靠提 高浮充电压来弥补。这样,很多充电器的浮充电压超过单格电压2.35V,这样在浮充阶段还在大量析氧。而电池的氧循环又不好,这样在浮充阶段也在不断的排气。恒压值高了,保证了充电时间,但是牺牲的是失水和硫化。恒压值低了,充电时间和充入电量又难以保证。在改善电池的电池板栅合金、提高析气电位、改善氧循环性能,提高密封反应效率的基础上,控制充电最高充电电压在2.42V以下,也就是在析氢电位以下。这样做必然会导致充电时间的延长,这就必须在大电流充电(限流充电)的状态下,加入去极化的负脉冲,改善电池的充电接受能力,在大电流充电的时候多充入一些电量,缩短充电时间。70,的2C电流充电,是电池在充电接受能力比较大的时候,对电池采用大电流充电,对电池的损伤比较小。电池基本上没有高于严重析氢电压。一旦高于析氢电压,电池也会快速的失水。使用这类充电器,必须采用连续充放电,如果中途停止几天充电,电池就会产生比较严重的硫化而提前失效。而用户使用电池,是无法保证每次使用以后,都能够及时充电的,一年以内发生数次没有及时充电的情况,电池的硫化就会积累。一些充电器制造商把某些功能夸大,成品的功效其实没有其宣传的那样好。 其它原因 不少电池在单体测试中,可以获得比较好的结果,但是,对于串连电池组来说,由于容量、开路电压、荷电状态、硫化程度各不相同,这个差异会在串连电池组被扩大,状态差的单体会影响整组电池,其寿命明显下降。 从电池在生产线上充电,到用户购车后配车使用这段时间要经过很多环节,间隔时间甚至会长达数月,在这期间,由于没对电池进行补充电,自放电产生的硫酸铅大量堆积结晶,用户刚买到的新电池可能是已经老化甚至报费的电池。 电池厂家在执行质保时,对回收电池并不是完全的淘汰。电池返退以后,电池制造商重新进行充放电检验,在检验中往往会发现有60,以上的单体电池是不符合返退条件的电池。其原因也就是在串连电池组中,个别的电池落后形成整组电池功能下降而引起整组返退。不少电池制造商对返退电池采取配组、补水、除硫、包装后,又重新提供给用户,以提高电池的有效使用寿命,降低报废率,减少电池制造商的部分理索赔的损失,所以,很多经销商已经感觉到厂家提供的电池明显“一代不如一代”。
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