鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1568次 | 2019年03月15日
為什么電動(dòng)車蓄電池使用時(shí)間這么短?
目前,對(duì)于電動(dòng)自行車來說,其發(fā)展勢(shì)頭異常迅猛。近幾年每年的實(shí)際產(chǎn)量都超過社會(huì)保有量,這是一個(gè)驚人的數(shù)據(jù),這表明著電動(dòng)車的產(chǎn)銷上正經(jīng)歷著最輝煌的歷史。身在這個(gè)紅紅火火的市場(chǎng),賺錢并不是太困難的事。但是,每個(gè)優(yōu)勢(shì)行業(yè)都有“軟肋”,如果要問在這個(gè)行業(yè)中搏擊的老板級(jí)人物,什么是經(jīng)銷電動(dòng)車最頭痛的問題,唯一的答案就是電池壽命短。
如何提高電池的壽命,如何改進(jìn)電池的的使用環(huán)境等等問題都是大家非常失望但又關(guān)心的問題。為了弄清楚延長(zhǎng)電池壽命的途徑,首先就要弄清楚電池的失效機(jī)理,以便對(duì)癥下藥。
只要是鉛蓄電池,在使用的過程中都會(huì)硫化,但其它領(lǐng)域的鉛酸電池卻比電動(dòng)自行車上使用的鉛酸電池有著更長(zhǎng)的壽命,這是因?yàn)殡妱?dòng)自行車的鉛酸電池有著一個(gè)更容易硫化的工作環(huán)境。
用在汽車上的鉛蓄電池只是在點(diǎn)火時(shí)單向放電,點(diǎn)火后發(fā)電機(jī)會(huì)對(duì)電池自動(dòng)充電,不造成電池深度放電。而電動(dòng)自行車在騎行時(shí)不可能充電,經(jīng)常會(huì)超過60%的深度放電,深放電時(shí),硫酸鉛濃度增加,硫化就會(huì)相當(dāng)嚴(yán)重。
由于電動(dòng)自行車是交通工具,可充電的時(shí)間不多,要在8小時(shí)內(nèi)完成36伏或48伏的20安時(shí)充電,這就必須提高充電電壓(一般為單節(jié)2.7~2.9伏),當(dāng)充電電壓超過單節(jié)電池的析氧電壓(2.35伏)或析氫電壓(2.42伏)時(shí),電池就會(huì)因過度析氧而開閥排氣,造成失水,使電解液濃度增加,電池的硫化現(xiàn)象加重。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
業(yè)界廣為流傳的一句話就是:電池不是用壞的,是充壞的。為了滿足電動(dòng)自行車電池的短時(shí)高容量充電,在三段式恒壓限流充電中,不得不通過提高恒壓值到2.47V~2.49V。這樣,大大超過電池正極板析氧電壓和負(fù)極板析氫電壓。一些充電器制造商的產(chǎn)品為了降低充電時(shí)間的指示,提高了恒壓轉(zhuǎn)浮充的電流,而使得充電指示充滿電以后,還沒有充滿電,就靠提高浮充電壓來彌補(bǔ)。這樣,很多充電器的浮充電壓超過單格電壓2.35V,這樣在浮充階段還在大量析氧。而電池的氧循環(huán)又不好,這樣在浮充階段也在不斷的排氣。恒壓值高了,保證了充電時(shí)間,但是犧牲的是失水和硫化。恒壓值低了,充電時(shí)間和充入電量又難以保證。在改善電池的電池板柵合金、提高析氣電位、改善氧循環(huán)性能,提高密封反應(yīng)效率的基礎(chǔ)上,控制充電最高充電電壓在2.42V以下,也就是在析氫電位以下。這樣做必然會(huì)導(dǎo)致充電時(shí)間的延長(zhǎng),這就必須在大電流充電(限流充電)的狀態(tài)下,加入去極化的負(fù)脈沖,改善電池的充電接受能力,在大電流充電的時(shí)候多充入一些電量,縮短充電時(shí)間。70%的2C電流充電,是電池在充電接受能力比較大的時(shí)候,對(duì)電池采用大電流充電,對(duì)電池的損傷比較小。電池基本上沒有高于嚴(yán)重析氫電壓。一旦高于析氫電壓,電池也會(huì)快速的失水。使用這類充電器,必須采用連續(xù)充放電,如果中途停止幾天充電,電池就會(huì)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的硫化而提前失效。而用戶使用電池,是無法保證每次使用以后,都能夠及時(shí)充電的,一年以內(nèi)發(fā)生數(shù)次沒有及時(shí)充電的情況,電池的硫化就會(huì)積累。多數(shù)充電器制造商都說車廠因?yàn)閮r(jià)格因素不接受可以保證電池壽命的充電器。應(yīng)該承認(rèn),這是大多數(shù)小企業(yè)是如此,但是,有發(fā)展的、規(guī)模性大企業(yè)確實(shí)出高價(jià)也買不到好的充電器。一些充電器制造商把某些功能夸大,成品的功效沒有其宣傳的那樣好。還有不少功能是屬于賣概念的功能,實(shí)效有限。
用在后備供電領(lǐng)域的電池,只有在停電時(shí)才會(huì)放電,如果一年停8次電,要達(dá)到10年的壽命,只用做到80次循環(huán)充電壽命,而電動(dòng)車一年充放電循環(huán)300次以上很常見。
電動(dòng)車鉛酸蓄電池充放電的過程是電化學(xué)反應(yīng)的過程,充電時(shí),硫酸鉛形成氧化鉛,放電時(shí)氧化鉛又還原為硫酸鉛。而硫酸鉛是一種非常容易結(jié)晶的物質(zhì),當(dāng)電池中電解溶液的硫酸鉛濃度過高或靜態(tài)閑置時(shí)間過長(zhǎng)時(shí),就會(huì)“抱成”團(tuán),結(jié)成小晶體,這些小晶體再吸引周圍的硫酸鉛,就象滾雪球一樣形成大的惰性結(jié)晶,結(jié)晶后的硫酸鉛充電時(shí)不但不能再還原成氧化鉛,還會(huì)沉淀附著在電極板上,造成了電動(dòng)車電池電極板工作面積下降,這一現(xiàn)象叫硫化,也就是常說的老化。這時(shí)電動(dòng)車電池容量會(huì)逐漸下降,直至無法使用。當(dāng)硫酸鉛大量堆集時(shí)還會(huì)吸引鉛微粒形成鉛枝,正負(fù)極板間的鉛枝搭橋就造成電池短路。如果極板表面或密封塑殼有縫隙,硫酸鉛結(jié)晶就會(huì)在這些縫隙內(nèi)堆積,并產(chǎn)生膨脹張力,最終使極板斷裂脫落或外殼破裂,造成蓄電池不可修復(fù)性物理?yè)p壞。所以,導(dǎo)致鉛酸蓄電池失效和損壞的主要機(jī)理就是電池本身無法避免的硫化。