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两年了,电动车电池坏掉,换了新的,再重温一下电池保养

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令人头痛的电动车电池问题
     对于电动自行车来说,发展势头异常迅猛。近几年每年的实际产量都超过社会保有量,这是一个惊人的数据,这表明着电动车的产销上正经历着最辉煌的历史。身在这个红红火火的市场,赚钱并不是太困难的事。但是,每个优势行业都有"软肋",如果要问在这个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。
     现在大部分厂家都承诺电池质保一年,商家当然就这么宣传,可是半年后问题出来了,大量的用户回来,他们不是来二次消费的,也不是介绍朋友来购车的,而是来更换电池。就算电池厂家履行保修承诺,用户们也不会满意,他们会认为这是电动车的质量问题,经销商花费了大量的精力,还是不能避免被投诉。也许这个问题出在电池制造商那里,可是电池制造商也有苦衷,电池的设计及循环放电试验都表明,电池的循环寿命的确是一年半甚至两年,生产时也严格按照工艺流程控制质量,可半年后很多电池就会老化。有的厂家开始尝试用寿命更长的固体电池、镍电池甚至锂电池代替铅电池,但高昂的成本在以上班族为主消费群的市场面前失去了竞争优势,很多富有开拓和进取精神的厂商被无情地打败。我们都知道,诸如电视、计算机等很多电子产品的寿命可长达十年,但厂家也只提供一年的质保,而电动车电池最多就两年的寿命,电池制造商们却要硬撑着质保一年,这是为掩饰电动车电池寿命不理想这个无可奈何的现实,同时为稳定用户的消费信心。这个"硬着头皮"质保的方法短期内还能抵挡片刻,时间长了,问题总会凸现出来。所以,这个行业里出现了很多游击队式的厂商,他们以半年为周期,不建立固定客户群,以损害整个行业利益为代价而谋取着他们个人的利益。
     那么如何提高电池的寿命,如何改进电池的的使用环境等等问题都是大家非常失望但又关心的问题。为了弄清楚延长电池寿命的途径,首先就要弄清楚电池的失效机理,以便对症下药。
   电动车铅蓄电池寿命短的原因
     从1859年,法国人加斯东普兰特发现了铅酸充放电的现象后,铅酸蓄电池一直是电池领域应用最广泛的产品,如汽车、机车、轮船、飞机、后备供电设备上都有铅酸蓄电池,但我们并有听到很多来自这些领域对铅酸蓄电池的不满,然而,为什么同样的产品到了电动自行车上却是名符其实的"怨声载道"。下面我们从几个方面阐述产生这一问题的原因。
1、铅酸蓄电池工作原理方面的原因
     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,也就是常说的老化。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的硫化。
2、电动自行车特殊工作环境的原因
     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。
     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。而电动自行车在骑行时不可能充电,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。


1楼2011-06-03 23:56回复
    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,电动三轮摩托车的电池寿命更短,因为三轮摩托车的车身太重,工作电流达6A以上。
         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。
         ④短时充电
         由于电动自行车是交通工具,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,电动自行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,就会硫化结成晶体。
       3、铅蓄电池生产方面的原因
         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。
         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。


    2楼2011-06-03 23:56
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      2025-08-09 02:15:50
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      (一)    铅酸蓄电池、铅酸胶体蓄电池的工作原因。
           铅酸蓄电池的负极是海绵状的铅制成,正极是二氧化铅制成,海绵状的铅和二氧化铅均为活性物质,在比重为1.28的硫酸水溶液(电解液)中进行电化学反应。放电反应: Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 充电反应: 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 放电时,海绵状铅和二氧化铅与硫酸反应生成硫酸铅,这种硫酸铅的结构疏松,晶体非常细小,电化学活性很高,充电时,在电流作用下能重新生成正极的二氧化铅和负极的海绵状铅。可见,在正常状态下,这种电化学反应是完全可逆的。放电时生成硫酸铅的过程亦称为“盐化反应”、“硫化反应”,这种硫酸盐生成后的一段时间内活性很强。如果这段时间内未充电,未能及时转化为海绵状铅和二氧化铅。随温度下降,活性的硫酸铅会再结晶成为颗粒较大的晶体。这种白色粗晶粒硫酸铅导电性能很差,难溶解,充电时也不能再还原成海绵状铅和二氧化铅的,形成了不可逆的盐化(硫化),严重时,这些结晶体附着在电板表面,阻挡了电解液与涂层活性物质的反应,造成内阻增大,电池容量下降,电解液温度过高,O2、H溢出而失水,电极栅板变形,活性物质脱落,单格电池短路或断路等恶性循环发生。
      (二)日常维护和保养
           1、不要无初速度状态下直接电启动,上坡时,顶风骑行时,适当加上人力骑行,上述情况下,瞬间电流可达到十几安培,长时间大电流放电会加重盐化,会因电池温度过高形成失水、极板变形、活性物质脱落……现象,使电池寿命缩短,骑行中应巧妙利用滑行,尽量减少强行刹车和反复启动,可以节约能源和延长蓄电池的使用寿命。
           2、不要追求过高的时速而剪掉控制器限速器的限速线,不要追求更大的扭矩而选用350W左右的大功率电机,放电电流与‘时速’‘阻力矩’大体上成正比关系,特别是加速阶段,放电电流更会成倍增加,持续的大电流放电,电化学反应激烈,会引起极板变形,活性物质脱落,电解液析氧,析氢逸出造成失水,这些都会缩短电池的使用寿命,甚至造成不可修复的损坏。电摩用的电池,使用寿命一般在3-6个月;大功率电机用的电池,使用寿命一般在6-10个月。
           3、要及时充电 蓄电池放电时就开始了盐化反应(硫化反应),及时充电可以将具有活性的硫酸铅及时转化为活性的海绵状铅和二氧化铅,若放置12小时以上,活性的硫酸铅就会再次结晶成为较大晶体颗粒,成为不可逆盐化(硫化)。如果每次骑行都需要及时充电,使电池处于浅循环状态,会延长电池的使用寿命。
           4、不要随意更换充电器,按说明书要求正确使用充电器。 整车厂的电动自行车出厂时,充电器是与所配置的蓄电池相匹配的。其补充电流、充电最高电压和转换电流、浮充电压、浮充电流是规定好的,其它充电器的参数都有一定的范围的差异,很有可能与所配置的蓄电池不匹配,所以不可随意更换充电器。充电器在强烈震动和颠簸中,会使参数漂移,通风不良环境中使用,充电器的温度可达70℃左右,会使参数热漂移,都会影响充电器的正常工作,会对蓄电池造成过充电、欠充电等损害。再有,充电器要有浮充的功能,充电器显示充满的指示灯亮时,只表示充入的电量达到总容量的97%-99%,应当继续进行浮充(涓流)充电2小时,使其彻底充满。这样可以抑制电池的盐化。充电器如果有正脉冲充电功能,可以有效地防止电池的盐化积累。充电器若有负脉冲充电功能,则可以有效地消除电池的极化积累。
           5、防止自放电 引起自放电的因素很多,如电解液及极板材料有杂质,引起局部电池效应自放电,隔板破裂,活性物质脱落,蓄电池盖上有浸润性灰尘,电解液或水形成回路自放电。我们能做到的是保持蓄电池盖上的干燥和清洁。冬天从屋外移到屋内的蓄电池其表现上会有冷凝水,可擦拭或静置屋内待其蒸发后再充电。
           6、不可欠电贮存 长期停用的电池,要首先将电池充满电再存放,并且至少每个月要重新完全充电一次。
           7、一般的盐化蓄电池可由专业商家用修复仪进行干式修复或补液修复。严重损坏的蓄电池应由生产厂家处理,这里不再多述其工作原因了。
      (三)铅酸蓄电池的性能指标
           1、蓄电池的额定容量按国家标准规定的电池容量,单位是Ah,是放电电流与完全放电时间的乘积,表达电池储存电量的多少。以6-DZM-10蓄电池为例:当蓄电池以2小时率放电时(即以5A放电),放电时间应在120分钟以上,5A×(120/60)h=10Ah。这相当于在平坦路面上匀速行驶2小时,20km/h×2h=40km,是充电一次的续行里程。使用过程中,蓄电池的容量会逐渐衰减,续行里程自然会减少。
           2、放电循环寿命 蓄电池的初容量的大小,不代表蓄电池的寿命长短,各厂家蓄电池的铅粉质量、铅膏配制、板栅的材质、隔板的选用、电解液的配制,各有不同。有些电池初容量大,寿命短;有些电池初容量小,寿命长;有些电池则兼顾初容量和寿命。有些整车厂单凭几次2小时率完全放电的结果,或只凭用电池跑几次续行里程的结果来评价蓄电池的优劣是不妥当的。衡量蓄电池使用寿命的指标是:放电循环寿命。通常测量的方法是电池充满电后,在放电至总容量的70%为一次循环。此循环次数多少,表示电池使用寿命的长短。电动自行车用的蓄电池循环寿命应不少于350次,低于此值的电池为不合格。
           3、额定电压:电动自行车用的蓄电池的单格额定电压为2V,组成6V、12V、24V、36V、48V的电池组。
           4、配组合理:配组不当,会在串联电池组中出现‘落后电池’。其后果如前所述!合理的运用电要用尽再充,充的时候要一次充满中途不准用,冲满后再用。 


      5楼2011-06-03 23:57
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        转的,我用电动车的经验总的来说是,加速要慢,充电要勤,还要注意充电时间不要过长。


        6楼2011-06-03 23:59
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          请楼主查阅“磷酸铁锂”电池。
          这个技术现在已经有了,而且很多电动车,电动汽车厂家已经将其产品化。
          另外,推荐查阅“超级电容”。
          这也是个新技术(早于“磷酸铁锂”电池)。
          还有“无线输电”,产品化的东西也已经很多了。到今年下半年,一些智能手机和平板电脑
          会开始使用这个技术。
          这些技术的诞生,其深渊意义,将在未来被广泛认识。


          7楼2011-06-04 00:00
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            楼主发的资料真的是太专业了,我买了电动车5年了,现在才明白电池的原理,非常感谢。解答我心中很多的疑惑。


            8楼2014-04-22 14:54
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              今天,学习了………学了。。。
              给个 超赞!!很不错的。


              来自手机贴吧9楼2014-11-07 03:30
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