导致电动巡逻车蓄电池使用寿命缩短的真正原因

2015-07-03 14:17:55   来源:   评论:0   点击:   [收藏]

原因一:电池本身引起的电动巡逻车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...
原因一:电池本身引起的
 
电动巡逻车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。
  
原因二:电动巡逻车使用环境本身引起的原因
 
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巡逻车上使用的铅酸电池有着更长的寿命,这是因为电动巡逻车的铅酸电池有着一个更容易硫化的工作环境。
 
①深度放电
用在汽车上的铅蓄电池只是在点火时单向放电,点火后发电机会对电池自动充电,不造成电池深度放电。而电动巡逻车在行驶时不可能充电,经常会超过60%的深度放电,深放电时,硫酸铅浓度增加,硫化就会相当严重。
 
②大电流放电
电动车20公里巡航电流一般是4A,这个值已经高于其它领域的电池工作电流,而超速超载的电动车的工作电流就更大。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,可达到充放电循环350次寿命的电池很多,但是实际在用的效果就相差甚远了。这是因为大电流工作增加了50%的放电深度,电池会加速硫化。所以,电动摩托车的电池寿命更短,因为电动摩托车的车身太重,电机功率大,在巡航时工作电流达8A以上。有的甚到达到10A。
 
③充放电频率高
用在后备供电领域的电池,只有在停电时才会放电,如果一年停8次电,要达到10年的寿命,只用做到80次循环充电寿命,而电动车一年充放电循环300次以上很常见。甚到有的人可能一天充好几次 ,充的时间很短,没有充饱就使用了。
 
④短时充电
由于电动巡逻车是交通工具,可充电的时间不多,要在8小时内完成36伏或48伏的20安时充电,这就必须提高充电电压(一般为单节2.7~2.9伏),当充电电压超过单节电池的析氧电压(2.35伏)或析氢电压(2.42伏)时,电池就会因过度析氧而开阀排气,造成失水,使电解液浓度增加,电池的硫化现象加重。
 
 ⑤放电后不能及时充电
作为交通工具,电动巡逻车的充电及放电被完全分离开来,放电后很难有条件及时充电,而放电后形成的大量硫酸铅如果超过半小时不充电还原为氧化铅,就会硫化结晶。
 
原因三: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,而是充坏的。为了满足电动巡逻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。一些充电器制造商把某些功能夸大,成品的功效其实没有其宣传的那样好。
 
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”,所以在电动巡逻车电池选择时应擦亮眼睛,选择如旭派电池这样,品质及口碑都很好的电池。

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