原因一:電池本身引起的電動巡邏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,硫酸鉛形成氧化鉛,放電時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...
原因一:電池本身引起的
電動巡邏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,硫酸鉛形成氧化鉛,放電時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)閑置時間過長時,就會“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不但不能再還原成氧化鉛,還會沉淀附著在電極板上,造成了電極板工作面積下降,這一現(xiàn)象叫硫化。這時電池容量會逐漸下降,直至無法使用。當(dāng)硫酸鉛大量堆集時還會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)晶就會在這些縫隙內(nèi)堆積,并產(chǎn)生膨脹張力,*終使極板斷裂脫落或外殼破裂,造成電池不可修復(fù)性物理損壞。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硫化。
原因二:電動巡邏車使用環(huán)境本身引起的原因
只要是鉛蓄電池,在使用的過程中都會硫化,但其它領(lǐng)域的鉛酸電池卻比電動巡邏車上使用的鉛酸電池有著更長的壽命,這是因為電動巡邏車的鉛酸電池有著一個更容易硫化的工作環(huán)境。
①深度放電
用在汽車上的鉛蓄電池只是在點火時單向放電,點火后發(fā)電機(jī)會對電池自動充電,不造成電池深度放電。而電動巡邏車在行駛時不可能充電,經(jīng)常會超過60%的深度放電,深放電時,硫酸鉛濃度增加,硫化就會相當(dāng)嚴(yán)重。
②大電流放電
電動車20公里巡航電流一般是4A,這個值已經(jīng)高于其它領(lǐng)域的電池工作電流,而超速超載的電動車的工作電流就更大。電池制造商都進(jìn)行過1C充電70%,2C放電60%的循環(huán)壽命試驗。經(jīng)過這樣的壽命試驗,可達(dá)到充放電循環(huán)350次壽命的電池很多,但是實際在用的效果就相差甚遠(yuǎn)了。這是因為大電流工作增加了50%的放電深度,電池會加速硫化。所以,電動摩托車的電池壽命更短,因為電動摩托車的車身太重,電機(jī)功率大,在巡航時工作電流達(dá)8A以上。有的甚到達(dá)到10A。
③充放電頻率高
用在后備供電領(lǐng)域的電池,只有在停電時才會放電,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,而電動車一年充放電循環(huán)300次以上很常見。甚到有的人可能一天充好幾次 ,充的時間很短,沒有充飽就使用了。
④短時充電
由于電動巡邏車是交通工具,可充電的時間不多,要在8小時內(nèi)完成36伏或48伏的20安時充電,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,電池就會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。
⑤放電后不能及時充電
作為交通工具,電動巡邏車的充電及放電被完全分離開來,放電后很難有條件及時充電,而放電后形成的大量硫酸鉛如果超過半小時不充電還原為氧化鉛,就會硫化結(jié)晶。
原因三:充電設(shè)備的原因
業(yè)界廣為流傳的一句話就是:電池不是用壞的,而是充壞的。為了滿足電動巡邏車電池的短時高容量充電,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,保證了充電時間,但是犧牲的是失水和硫化。恒壓值低了,充電時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*高充電電壓在2.42V以下,也就是在析氫電位以下。這樣做必然會導(dǎo)致充電時間的延長,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,在大電流充電的時候多充入一些電量,縮短充電時間。70%的2C電流充電,是電池在充電接受能力比較大的時候,對電池采用大電流充電,對電池的損傷比較小。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,都能夠及時充電的,一年以內(nèi)發(fā)生數(shù)次沒有及時充電的情況,電池的硫化就會積累。一些充電器制造商把某些功能夸大,成品的功效其實沒有其宣傳的那樣好。
其它原因
不少電池在單體測試中,可以獲得比較好的結(jié)果,但是,對于串連電池組來說,由于容量、開路電壓、荷電狀態(tài)、硫化程度各不相同,這個差異會在串連電池組被擴(kuò)大,狀態(tài)差的單體會影響整組電池,其壽命明顯下降。
從電池在生產(chǎn)線上充電,到用戶購車后配車使用這段時間要經(jīng)過很多環(huán)節(jié),間隔時間甚至?xí)L達(dá)數(shù)月,在這期間,由于沒對電池進(jìn)行補(bǔ)充電,自放電產(chǎn)生的硫酸鉛大量堆積結(jié)晶,用戶剛買到的新電池可能是已經(jīng)老化甚至報費(fèi)的電池。
電池廠家在執(zhí)行質(zhì)保時,對回收電池并不是完全的淘汰。電池返退以后,電池制造商重新進(jìn)行充放電檢驗,在檢驗中往往會發(fā)現(xiàn)有60%以上的單體電池是不符合返退條件的電池。其原因也就是在串連電池組中,個別的電池落后形成整組電池功能下降而引起整組返退。不少電池制造商對返退電池采取配組、補(bǔ)水、除硫、包裝后,又重新提供給用戶,以提高電池的有效使用壽命,降低報廢率,減少電池制造商的部分理索賠的損失,所以,很多經(jīng)銷商已經(jīng)感覺到廠家提供的電池明顯“一代不如一代”,所以在電動巡邏車電池選擇時應(yīng)擦亮眼睛,選擇如旭派電池這樣,品質(zhì)及口碑都很好的電池。
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