电动车商情网:行业资讯旗舰!
免费注册>>
经销商登陆 | 商情通 | English | 设为首页 | 加入收藏
您所在的位置: 首页>> 技术交流 > 维修技术 > 电动车维修 > 正文
电动车电池保用两年不是梦(二)
来源:中国电动车信息网   电动车商情网 2004-11-3 15:50:54
我来说两句( ) | |
[提要]
每次放电,或多或少的总要有一点点α-PbO2参与反应。所以,一个正常使用的电池,在不失水也不硫化,也没有过放电的情况下,电池的寿命就取决于正极板软化。 第五就是电池均衡问题。 电池不均衡主要有2中表现形式,其一是某单只电池容量低,其二是电池荷电容量低。第二种情况是说该电池的容量并不抵,但是该电池没有充慢电。第一种情况是该电池放电的时候,提前反应电压下降的快,充电的时候电压上升也快。第二种情况是充电荷放电电池的电压都低。 其缩短电池寿命的原因如下: 1、充电时电压高的电池会增加失水,电压低的电池会欠充电; 2、放电的时候,电压低的会出现过放电,形成电池正极板软化。 这样,容量低的电池在每次放电的时候放电深度比其他电池深度深,所以正极板软化的快。二充电电压高的失水,充电电压低的欠充电。如果一只电池荷电少,就存在充电少,放电深的问题。这样该电池就会同时产生正极板软化荷硫化的问题。 产生电池不均衡的原因如下: 1、对串连电池组的组配不好,存在着容量差和开路电压差,这是原始就有误差的问题; 2、电池开阀压有差别,失水不同,形成后天电池的容量差; 3、电池的自放电不同,逐步形成荷电容量的差异; 4、失水不同,形成电池实际的硫酸比重不同,形成开路电压差; 5、电池寿命差,在后期反应一只电池容量下降,影响其他电池的正常状态。 要改进电池的不均衡问题,首先就要改善电池在制造期间的工艺一致性问题。这也是国内多数电池制造商的主要问题。例如,最好的电池制造商的板栅是采用压铸的,而国内相当多的电池制造商连铸板机都没有,还是手工浇铸。 第六是热失控。 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,叫做负极过渡。 电池在充入电量达到70%以后,电池的极化电压相对比较高,充电的副反应开始逐步增加。电解水开始了。在充电的单格电压达到2.35V以后,首先正极板析氧,在达到2.42V以后,负极板开始析氢。这时候充电的电能转变为化学能减少,转变为电解水的能量增加。充电过程的是否析气取决于充电电压,析气量取决于达到析气电压以后的充电电流。所以,在充电过程中,充电电压在进入恒压以后,电压开始接近于最高,充电电流也保持限流值。这时候析气量最大。在进入恒压以后,充电电流应该逐步下降,析气量也应该逐步下降。 充电本身是放热反应,一般电池的热设计是可以控制温升的。在电池大量析气以后,氧气在负极板复合为水,发热量远远大于充电时的发热。密封电池希望负极板具有良好的氧循环能力,但是,氧循环也会产生发热。所以,氧循环是一把双刃剑,好处是减少了水损失,坏处是电池会发热。 如果电池发热,在恒压充电的条件下,氧循环电流也参与了充电电流,所以充电电流下降速率下降。而电池发热,会引起充电电流下降速率降低,甚至会引起电流反升。而充电电流在电池发热的作用下,一旦电流反升,又增加了发热。这样,充电电流一直会上升到限流值。电池发高热,并且积累热,一直到电池外壳发生热软化变形。而电池的热变形时,内部气压高,所以呈现电池时鼓胀的。这就是电池热失控而损坏电池。电池一旦出现严重鼓胀,漏酸和漏气的问题也出现了,电池会出现急性失效。 诱发电池鼓胀的原因有很多。如果充电电压高,析气量大,会产生热失控。如果某一组电池或者某一个单格电池发生严重落后,而充电的恒压值不变,其他的单格电池也会出现充电电压相对过高,也会产生热失控问题。 第七是电池异常故障 为了增加电池的容量,目前电动自行车电池的隔板相对比其他电池的隔板薄一些,负极板的硫酸铅结晶长大,充电以后出现少量硫酸铅遗留在隔板中,遗留在隔板中的硫酸铅一旦被还原称为铅,积累多了,电池就会出现微短路。这种现象叫做“铅枝搭桥”。产生这种微短路,轻的产生该单格电压落后,严重的时候会出现单格短路。这种现象不仅仅出现在胶体电池中,在普通的AGM电池中也会出现。一旦出现电池的单格严重落后,电池还很容易出现热失控现象。 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个电池组成,就要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,形成整个电池都落后,电池就会形成严重的不均衡。就会使改组电池提前失效。如果虚焊率达到万分之一,平均每37组电池就有一组电池存在这虚焊,这是绝对不能够允许的。而铅钙合金的电池,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还采用低锑合金的板栅而没有采用简单的铅钙合金。 二、延长电池使用寿命的一些方法 延长电池的使用寿命需要采用一系列整体的措施。 首先是需要对车的处理。 首先,整车行驶时的电流对电池寿命至关重要。如电摩的电池,放电电流经常接近1C,甚至超过1C,这样的电池寿命难以达到很长。 可能一些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,电池寿命达到350次的电池很多,但是使用在电摩上的效果相差甚远。其原因是多种多样的,一个最关键的原因是,电摩每次放电的深度可能要超过60%;另外就是放电以后,并不能够在30分钟以内进行充电,电池存在这硫化。这就是电摩电池与试验结果相差甚远的主要原因。 所谓简易型的车的电池寿命相对来说比较长,其实就是车轮直径大,车重轻,电池负担轻。而一些车采用了无刷电机或者高速电机,其电流更小。这样的车的20公里时速巡航时的电流也就是4A左右,这种车的寿命相对比较长。而一些车的车轮直径小,电机效率没有做上来,靠增加电流来保证车速,特别是一些轻摩化的车,车重增加到50kg以上,行驶的电流增加很大,在20公里巡航时的电流接近6A甚至更大。这样影响的不仅仅时续行能力,而且在同样续行要求下电池放电深度增加了50%,电池也是容易在深放电的条件下运行,电池寿命自然要短。所以车重对续行能力有影响,对电池寿命影响很大。另一个问题据说限速问题。大多数车的控制器都留了一个线损插头,并且很多经销商以去掉限速来招揽顾客。一些车厂干脆就去掉限速出厂。这样的车的电流也过大,导致电池寿命下降。 一些车厂采用的控制器问题很多。就维修车来说,奇怪的是很多车的欠压保护电压都等于31.5V。这样,每次车显示欠压的时候,电池已经过放电。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,而对电池的损伤缺少非常大的,多数出现容量下降5%左右。只要出现这样的情况10次,电池的容量多数都低于标准要求的70%标称容量。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。 另外,欠压保护采取什么电压为好?目前多数车采用的是32V±0.5V。应该看到,多数电池在放电到31.5V的时候,由于电池存在容量差,此时往往会有一个电池电压低于10.5V,该电池处于过放电状态。而其他电池还没有达到11V。这时候,过放电的电池容量急剧下降,对电池的损伤影响的不仅仅是该单只电池,而且会影响整组电池的寿命。所以我建议:欠压保护应该选32.5V±0.5V,这样的电压对续行能力仅仅少不到1公里,但是对电池的寿命的影响很好。 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,几乎没有一个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。最近,看到一种全部采用SMD(贴片)元件的控制器,并且在出厂以前采用固定电阻来调试,并且采取环氧树脂灌封的控制器,该控制器的可靠性非常高,可是价格没有明显的增加,这样的控制器的结构可以保证不会出现任何漂移。所以采用这样的结构,对延长电池寿命也非常有好处。 网友可以参看日本的车,轮径大,轻便,几乎没有一个多余的装饰件。我最近刻意在JSX那里调查用户需求,一些买第二台车的用户确实是在偏爱轻便型的车。可见随着用户的逐渐成熟,买笨拙车的用户将会下降。 其次是电池质量问题。 就电池来说,业界公认寿命最长的是沈阳松下电池。松下电池的特点是什么?为什么都在中国大陆,其他企业无法完成这样的电池,唯独有松下电池独步天下? 我国目前的电池的结构,包括松下电池在内,基本上是适合浅循环的浮充电池发展而来的。其结构上没有按照深循环的规律要求去改造。而浅循环电池的深循环寿命做到80次循环就绰绰有余了,而市场希望电动自行车的电池能够做到800次深循环才好。可是目前电池的结构已经决定了,这个目标是难以达到的。为了适应深循环,国内对电池做了适应性的改动。这些改动是: 1、为了提高电池的容量,同时适合大电流放电,采用了增加极板的发生。例如,松下电池坚持采用11片极板,而国内多数企业采用15片极板,甚至有的企业采用17片极板。这样,极板,隔板都减薄了。正极板的活性物质用量增加了,电池的初期容量上去了,大电流特性改善了,但是负极过渡减少了,氧循环变差了,失水增加了。 2、电解液的比重提高了,也有利于增加电池的初期容量,但是,硫化和正极板软化多了,也影响电池的寿命。 3、隔板减薄了,硫酸的贮存减少了,失水导致电池失效的概率增加了,同时,电池的微短路和铅枝搭桥的概率增加了。松下电池没有完全按照这个方法改动,其硫酸比重依然是按照1.28来做的,其极板仍然采用11片(最近发展为13片),其固化温度也没有降低到50℃,正极板活性物质用量也没有大幅度的增加。该电池的初期容量也仅仅是合格而已,不像国产其他电池那样,做的比标称值大10%~25%。在我测量的电池中,甚至有5A放电接近170分钟的,这样的电池的容量高达14Ah,比标称值增加了40%,测量这个电池的密封反应效率不合格。也就是说,该电池失水会更加严重。而松下电池的初期容量按照电动自行车的行标来说在合格和不合格之间,新型电池也就是刚刚合格而已。但是寿命可以做到很长。
关键词:电动车 
我来说两句( ) | | 责任编辑:白云
分享到:
新闻商机企业整车配件招聘求职
 Vip企业
供应 | 求购 | 招商 | 合作
 精彩图赏
香车美女 | 经典集萃