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浅谈电动车铅酸蓄电池----蓄电池电眼
发布日期:[2011/7/11]
 蓄电池电眼 21世界的明天,我们过上了以车代步的生活方式,我们下班的时分做公车,有条件的开私家车,出去跟朋友聚会吃饭要用到车,那么汽车要消耗少量的不可再生资源,这无疑在不时消耗了国度的珍贵的自然资源,电动车的横空出生就为我们节省国度资源和环保出一份力,电动车好是好,但经常会现电动车没电的状况,你会有这样的困扰么?在此我们就浅谈电动车的铅酸蓄电池的相关效果.
  一、令人头痛的电动车电池效果
  关于电动自行车来说,开展势头异常迅猛.近几年每年的实践产量都超越社会保有量,这是一个惊人的数据,这标明着电动车的产销上正派历着最辉煌的历史.身在这个红红火火的市场,赚钱并不是太困难的事.但是,每个优势行业都有“软肋”,假设要问在这个行业中搏击的老板级人物,什么是经销电动车最头痛的效果,独一的答案就是电池寿命短.
  那么如何提高电池的寿命,如何改良电池的的运用环境等等效果都是大家十分绝望但又关心的效果.为了弄清楚延伸电池寿命的途径,首先就要弄清楚电池的失效机理,以便有的放矢.
  二、电动车铅酸蓄电池寿命短的缘由
  从1859年,法国人加斯东普兰特发现了铅酸充放电的现象后,铅酸蓄电池不时是电池范围运用最普遍的产品,如汽车、机车、轮船、飞机、后备供电设备上都有铅酸蓄电池,但我们并有听到很多来自这些范围对铅酸蓄电池的不满,但是,为什么异样的产品到了电动自行车上却是名符其实的“怨声载道”.下面我们从几个方面论述发生这一效果的缘由.
  1、铅酸蓄电池任务原理方面的缘由
  铅酸蓄电池充放电的进程是电化学反响的进程,充电时,硫酸铅构成氧化铅,放电时氧化铅又恢复为硫酸铅.而硫酸铅是一种十分容易结晶的物质,当电池中电解溶液的硫酸铅浓渡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,就象滚雪球一样构成大的惰性结晶,结晶后的硫酸铅充电时不但不能再恢复成氧化铅,还会沉淀附着在电极板上,形成了电极板任务面积下降,这一现象叫硫化,也就是常说的老化.这时电池容量会逐渐下降,直至无法运用.当硫酸铅少量堆集时还会吸引铅微粒构成铅枝,正负极板间的铅枝搭桥就形成电池短路.假设极板外表或密封塑壳有缝隙,硫酸铅结晶就会在这些缝隙内堆积,并发生膨胀张力,最终使极板断裂零落或外壳破裂,形成电池不可修复性物理损坏.所以,招致铅酸蓄电池失效和损坏的主要机理就是电池自身无法防止的硫化.
  2、电动自行车特殊任务环境的缘由
  只需是铅蓄电池,在运用的进程中都会硫化,但其它范围的铅酸电池却比电动自行车上运用的铅酸电池有着更长的寿命,这是由于电动自行车的铅酸电池有着一个更容易硫化的任务环境.
  ①深度放电
  用在汽车上的铅蓄电池只是在点火时单向放电,点火后发电时机对电池自动充电,不形成电池深度放电.而电动自行车在骑行时不能够充电,经常会超越60%的深度放电,深放电时,硫酸铅浓度添加,硫化就会相当严重.
  ②大电流放电
  电动车20公里巡航电流普通是4A,这个值曾经高于其它范围的电池任务电流,而超速超载的电动车的任务电流就更大.电池制造商都停止过1C充电70%,2C放电60%的循环寿命实验.经过这样的寿命实验,可到达充放电循环350次寿命的电池很多,但是实践在用的效果就相差甚远了.这是由于大电流任务添加了50%的放电深度,电池会减速硫化.所以,电动三轮摩托车的电池寿命更短,由于三轮摩托车的车身太重,任务电流达6A以上.
  ③充放电频率高
  用在后备供电范围的电池,只要在停电时才会放电,假设一年停8次电,要到达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次以上很罕见.
  ④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,这就必需提高充电电压(普通为单节2.7~2.9伏),当充电电压超越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,形成失水,使电解液浓度添加,电池的硫化现象减轻.
  ⑤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分开来,放电后很难有条件及时充电,而放电后构成的少量硫酸铅假设超越半小时不充电恢复为氧化铅,就会硫化结成晶体.
  3、电动车铅酸蓄电池消费方面的缘由
  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:
  ①添加极板数量.
  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,添加极板数量来提高电池容量.
  ②提高电池的硫酸比重.
  原来浮充电池的硫酸比重普通都在1.21~1.28之间,而电动自行车的电池的硫酸比重普通都在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.
  ③添加正极板活性物质氧化铅的用量和比例.
  添加氧化铅就添加了参与放电的电化学反响物质,也就添加了放电时间,添加了电池容量.
  经过这些措施,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,极板添加了,硫酸的容量就增加了,电池发热招致少量失水,同时,电池的微短路和铅枝搭桥的概率添加了.提高硫酸比重添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,被负极板吸收而恢复为水,考核电池这个技术目的的参数叫做“密封反响效率”,这种现象叫做“氧循环”.这样,电池的失水很少,完成了“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.添加正极板活性物质肯定使得,负极过渡增加了,氧循环变差了,失水添加了,又会形成硫化.这些措施虽然提升了电池的初期容量,但是却会形成失水和硫化,而失水和硫化又会相互促进,最终结果却是牺牲电池的寿命.
  还有就是极群组装虚焊效果.容易发生虚焊的中央是极板.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.假设一个焊点存在虚焊,该单格容量就下降,进而该单格构成电池落后,形成整个电池都落后,电池就会构成严重的不平衡,使这组电池提早失效.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,这是相对不可以允许的.而铅钙合金板栅的电池,在焊接的时分会析出钙而掩盖虚焊效果,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.
  4、电动车铅酸蓄消费方面的缘由
  大少数车的控制器都留了一个线损插头,很多经销商以去掉限速来招徕顾客.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,也能降低本钱,这样的车在高速行驶时电流十分大,会严重延长电池寿命.
  12V铅酸电池的最低维护电压为10.5V,假设是36V电池组,最低保管电压就是31.5V,目前大少数车厂采用的控制器欠压维护电压也都是31.5V.外表上看这是正确的,但是,实践当36V电池组只剩下31.5V电压时,由于电池存在容量差,一定就会有一个电池电压低于10.5V,该电池就处于过放电形状.这时分,过放电的电池容量急剧下降,这时对电池的损伤影响不只仅是该单只电池,而是影响整组电池的寿命.其实,在电池电压低于32V以后不时到27V,所添加的续行才干不到2公里,而对电池的损伤却十分大.只需出现这样的状况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,而大少数车的说明书没有给用户以警示.目前少数控制器外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拟严重的.在价钱竞争中,面对更注重车外表的用户群,很少有产品采用抗振动的精细多圈电位器,这样的控制器发作振动后漂移也不奇异.
  5、电动车充电设备的缘由
  业界广为传达的一句话就是:电池不是用坏的,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,不得不经过提高恒压值到2.47V~2.49V.这样,大大超越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,而使得充电指示充溢电以后,还没有充溢电,就靠提高浮充电压来补偿.这样,很多充电器的浮充电压超越单格电压2.35V,这样在浮充阶段还在少量析氧.而电池的氧循环又不好,这样在浮充阶段也在不时的排气.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、改善氧循环功用,提高密封反响效率的基础上,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.这样做肯定会招致充电时间的延伸,这就必需在大电流充电(限流充电)的形状下,参与去极化的负脉冲,改善电池的充电接受才干,在大电流充电的时分多充入一些电量,延长充电时间.70%的2C电流充电,是电池在充电接受才干比拟大的时分,对电池采用大电流充电,对电池的损伤比拟小.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.运用这类充电器,必需采用延续充放电,假设中途中止几天充电,电池就会发生比拟严重的硫化而提早失效.而用户运用电池,是无法保证每次运用以后,都可以及时充电的,一年以内发作数次没有及时充电的状况,电池的硫化就会积聚.少数充电器制造商都说车厂由于价钱要素不接受可以保证电池寿命的充电器.应该供认,这是大少数小企业是如此,但是,有开展的、规模性大企业确实出低价也买不到好的充电器.一些充电器制造商把某些功用夸张,成品的成效没有其宣传的那样好.还有不少功用是属于卖概念的功用,实效有限.
  6、电动车其它硬件或许技术方面的缘由
  不少电池在单体测试中,可以取得比拟好的结果,但是,关于串连电池组来说,由于容量、开路电压、荷电形状、硫化水平各不相反,这个差异会在串连电池组被扩展,形状差的单体会影响整组电池,其寿命清楚下降.
  从电池在消费线上充电,到用户购车后配车运用这段时间要经过很多环节,距离时间甚至会长达数月,在这时期,由于没对电池停止补充电,自放电发生的硫酸铅少量堆积结晶,用户刚买到的新电池能够是曾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,电池制造商重新停止充放电检验,在检验中往往会发现有60%以上的单体电池是不契合返退条件的电池.其缘由也就是在串连电池组中,一般的电池落后构成整组电池功用下降而惹起整组返退.不少电池制造商对返退电池采取配组、补水、除硫、包装后,又重新提供应用户,以提高电池的有效运用寿命,降低报废率,增加电池制造商的局部理索赔的损失,所以,很多经销商曾经觉失掉厂家提供的电池清楚“一代不如一代”.
  三、如何处置电动车电池的硫化
  要减小电池的硫化,延伸电池的运用寿命,首先就要改善电动自行车的任务环境.减小车身自重,去掉不用要的装饰件,适当限速,不搭载重物,长时间不运用电动自行车时要做补充充电,最好每次放电后都能及时充电,做好欠压维护,严防电池过放电,关于标称24V的欠压维护应该设在21.5V~22V,关于标称36V的欠压维护应该选32.5V±0.5V,关于标称48V的应该设在44V~45V.这样的电压对续行才干仅仅增加不到2公里,但是可以有效延伸电池的运用寿命.每三个月活期到专业维修点检修电池,及时补水.这些方法复杂易行,经济本钱很低,但要严厉遵守却有一定难度.所以,可以运用专门的设备停止除硫维护,这些方法有:
  1.运用台式快速除硫设备
  台式快速除硫设备的任务原理是高电压大电流脉冲充电,经过负阻击穿消弭硫化.这种方法速度快,奏效快,可以取得暂时的消弭硫化的效果,但是,高电压大电流能击除硫也能除活性物质,在消弭硫化中带来严重失水和正极板硬化的效果,对电池发生致命的损伤,经过这类设备除硫两次后的电池基本都会报废.另外,目前的专业维修点停止一次除硫收费基本在60~80元之间,最多能延伸电池寿命半年,并没有为用户来清楚的经济利益.目前,市场上的专业电池维护店主都曾经明白了这种方法的危害.于是,又出现了脉冲放电除硫的设备,其实,基本原理并没有变,只是从恒高压恒大电流变成了瞬时峰值高压,还是会损伤极板活性物质,用过这类产品的朋友应该很清楚这点.
  2.选择可除硫充电器
  目前可除硫充电器有三种任务原理,一种是类同于台式快速除硫设备的任务原理,采用高电压大电流脉冲充电,经过负阻击穿除硫,下面曾经说明了这种方法对电池寿命会构成致命损伤,已被市场否认.第二种是采用快速的脉冲前沿的充放电脉冲,应用瞬间峰值,在充电进程中搅扰电池的硫化.另一种是周期性的采用10%~20%的过充电的方法,恢来电池的硫酸铅结晶.这两种充电器都可以在充电时除硫,但会形成欠充或过充,也疏忽了电池放电进程才是最主要的硫化进程这一理想,所以,效果并不理想,大局部用户在具有电动车配备的充电器后会坚持这种重复投资的除硫方式.
  3.运用在线式铅酸蓄电池延生器
  在线式铅酸蓄电池延生器与电池并联,可二十四小时阻止及消弭硫化.这种方法修复比拟慢,修复时间比拟长,往往在120小时以上,但无论是充电还放电进程都能阻止和消弭硫化,修复效果很好.由于采用低电压低电流,延生器不会对电池极板发生弱小冲击而招致失水和硬化,这是一种用户一次投入就可以锲而不舍的维护方式,特别是关于质量较好的新电池,可延伸电池寿命2~5倍,而且一次投入,可随同电动自动车,下一次改换电池,延生器还可以继续运用,能为用户浪费少量的经济本钱.假设用户一年改换一次电池,一组电池280元,用户10年就要破费2800元在电池的改换上,就激进的计算,假设运用延生器延伸电池寿命两倍,10年也可浪费近一半的电池费用.
  采取这个方法的意义很大.首先是给用户带来了实真实在的经济效益,增加了用户的费事.其次是提高了车厂的声誉,为拓展消费提供了条件.第三,为电动车经销商处置了电池质保的难甚,增加赞扬,提高信誉度,添加了利润点,同时,在店面销售上也添加了促进买卖的销售方案.第四,可以大大增加电池制造商的理索赔费用.第五,改善电动自行车的笼统,拓展电动自行车全体市场的开展.第四,提高电动车电池的应用率,有利于环保.若提高电动车电池的效率,这肯定会惹起资源的糜费并且不利于环保,国度的可继续开展战略就空谈.
  经过以上的剖析引见,笔者置信读者曾经十分了解电动车铅酸蓄电池的相关效果,那么出去的时分就不愁电动车没电的效果,可以畅游自己理想的目的地.
 
 
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