電動助力車鉛蓄電池壽命短的主要原因
從1859 年法國人加斯東普蘭特發現了鉛酸充放電的現象后,鉛酸蓄電池一直是電池領域應用最廣泛的產品,如汽車、風能、太陽能、通訊、后備供電設備上都有鉛酸蓄電池,但我們并沒有聽到很多來自這些領域對鉛酸蓄電池的不滿。然而,為何同樣的產品到了電動助
從1859 年法國人加斯東普蘭特發現了鉛酸充放電的現象后,鉛酸蓄電池一直是電池領域應用最廣泛的產品,如汽車、風能、太陽能、通訊、后備供電設備上都有鉛酸蓄電池,但我們并沒有聽到很多來自這些領域對鉛酸蓄電池的不滿。然而,為何同樣的產品到了電動助力車上卻引起用戶的指責。下面我們從幾個方面闡述產生這一問題的主要原因。雄霸蓄電池
一.鉛酸蓄電池工作原理方面的原因
鉛酸蓄電池的充、放電過程是電化學反應的過程:充電時,硫酸鉛形成氧化鉛,放電時氧化鉛又還原為硫酸鉛。硫酸鉛是一種非常容易結晶的物質,當電池中電解液中硫酸鉛過多或靜態閑置時間過長時,就會結成團形成小晶體,這些小晶體再吸引周圍的硫酸鉛,形成大的硫酸鉛惰性結晶,結晶后的硫酸鉛充電時不但不能再還原成氧化鉛,還會附著在極板上,造成極板可使用面積下降,我們通常稱這種現象叫硫化,也就是常說的老化。此時,鉛酸蓄電池的容量會快速下降,直至無法使用。
隨著硫酸鉛大量堆積,還會吸引鉛微顆粒形成鉛枝,正負極板間的鉛枝搭橋就造成電池微短路或是短路。硫酸鉛結晶還會在極板表面或密封塑殼縫隙內堆積,并產生較強的膨脹張力,最終使極板板柵框架斷裂、鉛膏脫落或外殼破裂,造成不可修復性的損壞。因此,說鉛酸蓄電池失效和損壞的主要機理就是電池本身無法避免的硫化或老化。
二.電動助力車工作環境因素方面的原因
鉛酸蓄電池在使用過程中都會硫化,一般情況下,電動助力車上使用的鉛酸電池卻比其他領域的鉛酸電池壽命短,這主要是電動助力車所用的鉛酸電池處在一個更容易硫化的工作環境所造成的。雄霸蓄電池
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,點火后發電機會對電池自動充電,不造成鉛酸蓄電池深度放電。而電動助力車在騎行時不可能充電,經常會造成鉛酸蓄電池的深度放電,當深放電時,鉛酸蓄電池中硫酸鉛濃度增加,硫化就會較為嚴重。
2.大電流放電
電動助力車20km巡航電流一般是4A,這個值已經高于其它領域的電池工作電流,而超速超載時,電動助力車的工作電流就會更大。電池制造商都進行過1C充電70%、2C放電60%的循環壽命試驗。經過這樣的壽命試驗,可達到充放電循環350次壽命的電池很多,但實際使用的效果就相差甚遠了,這是因為大電流工作致使電池硫化加速。
3.充放電頻率過高
用在儲備供電領域的鉛酸蓄電池,停電時才會放電,若1年放電8次,要達到10年的壽命,只用做到80次循環充電壽命。而電動助力車1年充放電循環300 次以上很常見,這種高頻率的充放電也使得電動助力車鉛酸蓄電池壽命縮減得很快。
4.充電電壓過高造成失水
作為交通工具,電動助力車可靜止充電的時間不多,要在幾小時內完成36V或48V的20Ah充電,必須提高充電時的電壓(一般為單節2.7-2.9V),當充電電壓超過單節鉛酸蓄電池的析氧電壓(2.35V)或析氫電壓(2.42V)時,電池就會因過度析氧而開閥排氣造成失水,進而造成電解液濃度上升,硫化過程加速。
5.不能及時充電
一.鉛酸蓄電池工作原理方面的原因
鉛酸蓄電池的充、放電過程是電化學反應的過程:充電時,硫酸鉛形成氧化鉛,放電時氧化鉛又還原為硫酸鉛。硫酸鉛是一種非常容易結晶的物質,當電池中電解液中硫酸鉛過多或靜態閑置時間過長時,就會結成團形成小晶體,這些小晶體再吸引周圍的硫酸鉛,形成大的硫酸鉛惰性結晶,結晶后的硫酸鉛充電時不但不能再還原成氧化鉛,還會附著在極板上,造成極板可使用面積下降,我們通常稱這種現象叫硫化,也就是常說的老化。此時,鉛酸蓄電池的容量會快速下降,直至無法使用。
隨著硫酸鉛大量堆積,還會吸引鉛微顆粒形成鉛枝,正負極板間的鉛枝搭橋就造成電池微短路或是短路。硫酸鉛結晶還會在極板表面或密封塑殼縫隙內堆積,并產生較強的膨脹張力,最終使極板板柵框架斷裂、鉛膏脫落或外殼破裂,造成不可修復性的損壞。因此,說鉛酸蓄電池失效和損壞的主要機理就是電池本身無法避免的硫化或老化。
二.電動助力車工作環境因素方面的原因
鉛酸蓄電池在使用過程中都會硫化,一般情況下,電動助力車上使用的鉛酸電池卻比其他領域的鉛酸電池壽命短,這主要是電動助力車所用的鉛酸電池處在一個更容易硫化的工作環境所造成的。雄霸蓄電池
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,點火后發電機會對電池自動充電,不造成鉛酸蓄電池深度放電。而電動助力車在騎行時不可能充電,經常會造成鉛酸蓄電池的深度放電,當深放電時,鉛酸蓄電池中硫酸鉛濃度增加,硫化就會較為嚴重。
2.大電流放電
電動助力車20km巡航電流一般是4A,這個值已經高于其它領域的電池工作電流,而超速超載時,電動助力車的工作電流就會更大。電池制造商都進行過1C充電70%、2C放電60%的循環壽命試驗。經過這樣的壽命試驗,可達到充放電循環350次壽命的電池很多,但實際使用的效果就相差甚遠了,這是因為大電流工作致使電池硫化加速。
3.充放電頻率過高
用在儲備供電領域的鉛酸蓄電池,停電時才會放電,若1年放電8次,要達到10年的壽命,只用做到80次循環充電壽命。而電動助力車1年充放電循環300 次以上很常見,這種高頻率的充放電也使得電動助力車鉛酸蓄電池壽命縮減得很快。
4.充電電壓過高造成失水
作為交通工具,電動助力車可靜止充電的時間不多,要在幾小時內完成36V或48V的20Ah充電,必須提高充電時的電壓(一般為單節2.7-2.9V),當充電電壓超過單節鉛酸蓄電池的析氧電壓(2.35V)或析氫電壓(2.42V)時,電池就會因過度析氧而開閥排氣造成失水,進而造成電解液濃度上升,硫化過程加速。
5.不能及時充電
電動助力車使用條件,使得電動助力車鉛酸蓄電池放電后,經常不能及時充電,致使放電形成的大量硫酸鉛不能在半小時內充電,使之還原為氧化鉛,最終就會硫化結成晶體。