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漫谈电动车电池出现的问题及保养

导读: 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。

  电动车电池出现的问题原因

  1.1 电池本身引起的

  为什么这么说呢!我们知道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。如果极板表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。

  1.2 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:

  ①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。

  ②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。

  ③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。

  ④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。

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