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爱车 爱电池!教你延长电动车铅蓄电池寿命

来源:中国工业网作者:综合
浏览:2014-2-20 8:33:20
[提要] 每个优势行业都有“软肋”,如果要问在电动车行业中搏击的老板级人物,什么是经销电动车最头痛的问题,唯一的答案就是电池寿命短。

  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。

4、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线损插头,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。

5、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,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。多数充电器制造商都说车厂因为价格因素不接受可以保证电池寿命的充电器。应该承认,这是大多数小企业是如此,但是,有发展的、规模性大企业确实出高价也买不到好的充电器。一些充电器制造商把某些功能夸大,成品的功效没有其宣传的那样好。还有不少功能是属于卖概念的功能,实效有限。

6、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”。

三、如何解决电池的硫化

  要减小电池的硫化,延长电池的使用寿命,首先就要改善电动自行车的工作环境。减小车身自重,去掉不必要的装饰件,适当限速,不搭载重物,长时间不使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,做好欠压保护,严防电池过放电,对于标称24V的欠压保护应该设在21.5V~22V,对于标称36V的欠压保护应该选32.5V±0.5V,对于标称48V的应该设在44V~45V。这样的电压对续行能力仅仅减少不到2公里,但是可以有效延长电池的使用寿命。每三个月定期到专业维修点检修电池,及时补水。这些方法简单易行,经济成本很低,但要严格遵守却有一定难度。所以,可以使用专门的设备进行除硫维护,这些方法有:

1.使用台式快速除硫设备

  台式快速除硫设备的工作原理是高电压大电流脉冲充电,通过负阻击穿消除硫化。这种方法速度快,见效快,可以获得暂时的消除硫化的效果,但是,高电压大电流能击除硫也能除活性物质,在消除硫化中带来严重失水和正极板软化的问题,对电池产生致命的损伤,经过这类设备除硫两次后的电池基本都会报废。另外,目前的专业维修点进行一次除硫收费基本在60~80元之间,最多能延长电池寿命半年,并没有为用户来显着的经济利益。目前,市场上的专业电池维护店主都已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,根本原理并没有变,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工作原理,一种是类同于台式快速除硫设备的工作原理,采用高电压大电流脉冲充电,通过负阻击穿除硫,上面已经说明了这种方法对电池寿命会构成致命伤害,已被市场否定。第二种是采用快速的脉冲前沿的充放电脉冲,利用瞬间峰值,在充电过程中干扰电池的硫化。另一种是周期性的采用10%~20%的过充电的方法,还原电池的硫酸铅结晶。这两种充电器都可以在充电时除硫,但会造成欠充或过充,也忽略了电池放电过程才是最主要的硫化过程这一事实,所以,效果并不理想,大部分用户在具备电动车配备的充电器后会放弃这种重复投资的除硫方式。

3.使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除硫化。这种方法修复比较慢,修复时间比较长,往往在120小时以上,但无论是充电还放电过程都能阻止和消除硫化,修复效果很好。因为采用低电压低电流,延生器不会对电池极板产生强大冲击而导致失水和软化,这是一种用户一次投入就可以持之以恒的维护方式,特别是对于质量较好的新电池,可延长电池寿命2~5倍,而且一次投入,可伴随电动自动车,下一次更换电池,延生器还可以继续使用,能为用户节约大量的经济成本。如果用户一年更换一次电池,一组电池280元,用户10年就要花费2800元在电池的更换上,就保守的计算,如果使用延生器延长电池寿命两倍,10年也可节约近一半的电池费用。

  采取这个方法的意义很大。首先是给用户带来了实实在在的经济效益,减少了用户的麻烦。其次是提高了车厂的声誉,为拓展生产提供了条件。第三,为电动车经销商解决了电池质保的难甚,减少投诉,提高信誉度,增加了利润点,同时,在店面销售上也增加了促成交易的销售方案。第四,可以大大减少电池制造商的理索赔费用。第五,改善电动自行车的形象,拓展电动自行车整体市场的发展。第六,提高电池的利用率,有利于环保。

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