主题: 转如何使电动车电池寿命更长

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  • 发表于2014/2/14 9:38:54
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原因篇






在前?#40644;?#37324;我们介绍了铅酸电池的工作原理那么在这?#40644;?#37324;我将介绍一下导制铅酸电池寿命短的原因

第一个原因电池本身引起的

为什么这么?#30340;أ?#22312;前?#40644;?#37324;我们知道了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?#21482;?#21407;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如何使电动车电池寿命更长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

第二个原因电池生产的原因

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 
增加极板数量 
把原设?#39057;?#21333;格5片6片?#32856;?#20026;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 
提高电池的硫酸比重 
原来浮充电池的硫酸比重?#35805;?#37117;在1.21~1.28之间而电动自行车的电池的硫酸比重?#35805;?#37117;在1.361.38左右这样可以提供较大的电流提升电池的初期容量 
增加正极板活性物质氧化铅的用量和比例 
增?#21451;?#21270;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?#22270;?#23569;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?#35797;?#21152;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?#29616;ء?#23494;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?#20445;?#36825;种现象叫做氧循环?#34180;?#36825;样电池的失水很少实现了免维护?#20445;?#23601;是免加水为此?#23478;?#27714;负极板容量做的?#26085;?#26497;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?#21482;?#36896;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?#21482;?#30456;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?#29616;?#30340;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?#24066;?#30340;而铅钙合金板栅的电池在?#38468;?#30340;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?#29616;أ?#30005;池更容易硫化

从以?#34900;?#20204;可以看出?#20309;?#20160;么电池有好有坏有的厂家生长的电池相同使用条件下寿命会更长

第三个原因电动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 
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?#29616;ء?nbsp;
大电流放电 
电动车20公里巡航电流?#35805;?#26159;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?#23548;?#22312;用的效果就相差甚?#35835;ˡ?#36825;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. 
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?#25105;?#19978;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
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?#35805;?#20026;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?#21495;?#24230;增加电池的硫化现象加重 
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晶

第四个原因电动自行车生产方面的原因

大多数车的控制器都留了一个限速插头一些车厂干脆就去掉限速器出厂既可以吸引看重车速的客户也能降低成本这样的车在高速行驶时电流非常大会?#29616;?#32553;短电池寿命 
12V铅酸电池的最低保护电压为10.5V如果是36V电池组最低保留电压就是31.5V目前大多数车厂采用的控制器欠压保护电压也都是31.5V表面上看这是正?#36820;ģ?#20294;是?#23548;?#24403;36V电池组只剩下31.5V电压时由于电池存在容量差?#38553;?#23601;会有一个电池电压低于10.5V该电池就处于过放电状态这时候过放电的电池容量?#26412;?#19979;降这时对电池的损伤影响不仅仅是该单只电池而是影响整组电池的寿命其实在电池电压低于32V以后一直到27V所增加的续?#24515;?#21147;不到2公里而对电池的损伤却非常大只要出现这样的情况10次电池的容量就会低于标称容量的70%另外一些用户发现电池在欠压以后过10分钟电池又不欠压了就又采取给电行驶这对电池破坏更大而大多数车的说明书没有给用户以警示目前多数控制器内部?#21152;?#21487;调的电?#40644;?#32780;这个可调的电?#40644;?#30340;振动漂移是比较?#29616;?#30340;在价格竞争中面对更注重车外表的用户群很少有产品采用抗振动的精密多圈电?#40644;?#36825;样的控制器发生振动后漂移也?#40644;?#24618;

第五个原因充电设备的原因

?#21040;?#24191;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自行车电池的短时高容?#30733;?#30005;在三段式恒压限流充电中不得不通过提高恒压值到2.47V2.49V这样大大超过电池正极板析氧电?#36141;?#36127;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?#25105;?#22312;不断的排气恒压值高了保证?#39034;?#30005;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?#21592;?#35777;在改善电池的电池板栅合金提高析气电位改善氧循环?#38405;ܣ?#25552;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?#22363;?#30005;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?#38386;?#30005;池基本上没有高于?#29616;?#26512;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?#23601;?#27490;几天充电电池就会产生比较?#29616;?#30340;硫化而提前失效而用户使用电池是无法保证?#30475;?#20351;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?#36820;?#21151;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?#26041;ڣ?#38388;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?#38047;?0%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?#19979;剩?#20943;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?#34180;?/span>

方法篇

对于如何使电动车电池的寿命更长的方法有很多种说法我很想和大家探讨一下希望大家看完之后能发表一下评论看?#23452;?#30340;是否有一定道理好还是不好

有人说应该随用随充不管使用多少保?#32622;?#22825;充电

?#38047;?#20154;说应该用得差不多再充而这个差不多呢有的说50%60%有的说70%80%到底要多少到现在似乎都没有一个定论

我们该听谁的好呢

另外还有人说遇到?#38553;?#22320;上坡或路面条件较差时下车推行减少电池大电流放电容易损伤电池我个人?#34900;?#23436;全没有这个必要车子?#25250;?#29992;的?#25250;?#35753;人骑的不?#25250;?#39569;人的而且即便真的遇到这种情况只要你控制好转把电流的大小还不是由你控制 

下面是摘自网络的一些方法红字为?#26131;?#34892;添加有无道理请自?#20449;?#26029;此后?#19968;?#22312;最后另外总结一些方法给大家我搞这一行5年信不信就由大家了

1不要随便更换充电器不要去掉控制器的限速 

各个制造商的充电器?#35805;加?#20010;性化需求在没有把握的时候不要随意更换充电器如果续行里程要求比较长必须为了异地充电而配备多个充电器就把白天补足充电的充电器采用另外补充的充电器而晚间采用原配的充电器去掉控制器的限速虽然可以提高一些车的速度除了会降低车的安全性以外也会降低电池的使用寿命 
充电器是针对电池的和其它任何部件没有任何关系只要你所用的充电器的参数和电池所要求的参数相一致换?#39034;?#30005;器?#38047;?#20160;么关系而且我们可以先择一些好一点的充电器比如带负脉冲温度补偿限时保护等不一定就是原厂的东西就比较好当然我这里也不是排斥所有只是有些个别罢了对于限速这个问题上面的话是有道理的但是我也不是完全支持因为本人使用的五羊款电动摩托车功率500W我并没有限速速度也常常开到最快可以达到50多KM/H)但我使用的电池再一个月就两年了现在还挺好用还可以跑上二三十公里其实只要注意使用?#25512;?#34892;方法就可以有效的解决这个问题我在最后会写一些我使用电动车的心得请大家观注

好的充电器为什么能延长电池寿命 

要延长电池的使用寿命除了与骑行习惯电池?#20998;?#26377;关外关系更为密切是充电器的质量的好坏一方面电池虽然原理简单但有自己的充放电工作特性?#30475;?#30340;充放电过程都发生着复杂的物理化学变化只有符合这种充电特性且具备脉冲修复功能的充电器才能真正意义上延长电池的使用寿命另一方面充电器几乎天天和电池充电相伴不符合电池充电特性的充电器就等于电池的?#32610;?#36793;杀手?#34180;?#24930;性毒药?#20445;?#36807;充或欠充将长期?#31454;?#30005;池时间长了极易出?#36136;?#27700;鼓包变形等系列影响电池正常使用寿命的问题这就是?#21040;?#24120;说的电池不是被用坏是被充坏的的说法 

2保护好充电器 

?#35805;?#30340;使用说明书上面?#21152;?#20851;于保护充电器的说明很多用户没有看说明书的习惯往往除了问题以后才想起?#23452;得?#20070;看经常为时已晚所以先看说明书是非常必要的为了降低成本现在的充电器基本上都没有做高耐振动的设计这样充电器?#35805;?#19981;要放在电动自行车的后备箱和车筐中特殊的情况下必须要移动也要把充电器?#38376;?#27819;塑料包装好防止发生振动的颠簸很多充电器经过振动以后其内部的电?#40644;?#20250;漂移使得整个参数漂移导致充电状态不正常另外需要注意的就是充电的时候要保持充电器的通风否则不但影响充电器的寿命还可能发生热漂移而影响充电状态这样都会对电池形成损伤所以保护好充电器也是非常重要的 
这些我就不多加评判了只是想补充一下充电器最好不要随车携带因为振动会至使里面质量比较大的元件如变压器电容大功率三极管场效应管可调电?#40644;?#31561;发生松动从而导致充电器的参数漂移甚?#20102;?#22351;还要?#28010;?#30005;子的东西就是这样怕水
3每天都充电 

即便您的续?#24515;?#21147;要求不长充一次电可以使用2到3天但是还是建议您每天都充电这样使电池处于浅循环状态电池的寿命会延长一些早期使用手机用户以为电池最好是基本使用完了以后再充电这个看法是不对的铅酸蓄电池的记忆效益没?#24515;?#20040;强烈经常放完电对电池的寿命影响比较大多数充电器在指示灯变灯指示充满电以后电池充入电量可能是97%99%虽然仅仅欠充电1%3%的电量对续?#24515;?#21147;的影响几乎可以忽略但是也会形成欠充电积累所以电池充满电变灯以后还是尽可能继续进行浮充电对抑制电池硫化也是有好处的 
如果你想电池用的长一点的话就不要每天充电电动车的电池不宜频繁地充电因为电池的充放电循环数次是一定的?#35805;?#22312;300次左右频?#22791;?#30005;池充电会加重电池正极板上地活性物质软化脱落还会导致板栅腐蚀加快你?#30733;?#19968;次相当于你的电池寿命就缩短一次厂家的话或者经销商都是这么说因为这样子做电池基本上都能过保修期寿命呢也差不多再多一两个月两三个月的时间就结束了要用得差不多了再充当然也不能太久你说?#26131;?#24471;少10天半个月充一次那个不行?#35805;?#30340;最多两三天就要充一次除非你觉得剩余的电量?#36824;?#20320;使用对于差不多多少比较好的请看后面的总结
4及时充电 

电池放电以后就开始了硫化过程在12小时开始就出现了明显的硫化及时充电可以清除不?#29616;?#30340;硫化如果不及时充电这些硫化结晶将要聚积而逐步形成粗大的结晶?#35805;?#30340;充电器对这些粗大的结晶是无能为力的会逐步形成电池容量的下降缩短了电池的使用寿命所以除了每天充电以外还要注意使用完了以后要尽早的充电尽可能使电池电?#30475;?#20110;饱满状态 
及时充电也算不完全错吧或许有人会问你上面不是刚刚说过不是要用的差不多吗其实并不矛盾也就是可以够用的话你就用得差不多了之后要记得及时充电或者?#36824;?#29992;的话就要及时充电

另外如果能时时检查一下电池的平衡性那就更好了因为电池之间的差异长期来的使用有欠压史负载很大等充电的原因?#36824;?#24459;充电等使得各个电池之间出现不均衡也就是一组电池当中有的已经到欠压保护点10.5甚至更低而另外的还有挺高的电?#36141;?#25402;多的电量如果此时充电充进去的电量是一致的使用时反而会由于电量不均使得差别一?#26410;?#21152;剧最终导致常期?#33073;?#30340;电池硫化太?#29616;?#32780;损坏如果你发现你的续行里程少于70%在排除其它问题的情况下就可以用电池容量表检测出问题电池并进行修复就可以大大延长电池的寿命了
5定期深放电 

电池定期进行一次深放电也有利于"活化"电池可以略微提升电池的容量?#35805;?#30340;方法是定期对电池进行一次完全放电完全放电的方法是在平坦路面正常负荷的条件下骑车到第一次欠压保护注意我们特别强调第一次欠压保护电池在第一次欠压保护以后电池经过一段时间以后电压还会上升?#21482;?#22797;到非欠压状态这时候如果再使用电池对电池的伤害很大在完成完全放电以后对电池进行完全充电会感觉电池容量有所提升 
这个说的没错只是不用那么再意是第几次记得要及时充电?#20445;?#33267;于周期多久一次请看总结
6养成一些节电的好习惯 

尽可能利用滑?#23567;?#22914;下坡的时候尽可能的利用提前断电滑行减速在即将遇到红绿?#39057;?#26102;候提前进入滑行最大限度的减少刹车一位朋友告诉我他是宁愿多转一次湾也要减少一次刹车这是有道理的 启动的时候最好加入骑行助力不仅仅可以提高启动速度而且可以减少电池的电量损失和寿命损伤 
车子行驶过程中不宜频繁地启动刹车因为刹完车再启动特别是在起步的时候电流很大在一断时间内就等于限流值的大小
7注意充电的环境 

充电最佳的环境温度是25档现在多数充电器没有适应环境温度的自动控制?#20302;常?#25152;以多数充电器都是按照环境温度25设?#39057;ģ?#25152;以在25条件下充电比较好否则就难免出现冬季欠充电和夏季过充电的问题而环境温?#26085;?#27491;在25的时候比较少这样就必然有夏季过充电冬季欠充电的问题好在现在多数家庭都具有室内调温的条件这样充电的时候最好把电池和充电器?#25165;?#22312;有通风并且调温的环境里 特别提示的是电池处在北方冬季在室外低温状态进入温暖的室内的时候电池的表面会出现结霜凝露为了避免结霜凝露引起的电池漏电应该在电池温度上升到与室内温度接近并且?#31245;?#20197;后再进行充电


注电池充电电?#36141;?#29615;境温度成反比关系

以下给出36V电池在不同温度TEMP)下的最高充电电压UMAX)和浮充电压UF其它电压的自行计算

TempUmaxUf
046.2042.48
1045.3641.58
2044.4040.86
2544.2540.50
3043.7440.14
3543.2039.78


8充分利用维修条件 

不少电动自行车的经销商可以提供电池检修和维修的服务应该充分利用这些服务一些?#25918;频?#30005;动自行车提出对电池的检修如对电池进行定期检修可以减少对电池的损伤对电池的荷电状态的修复就可以?#33322;?电池落后"的失效而这些对配备了维修能力的经销商来说是轻而易举的对于失水来说在电池容量70%的时候补水就比电池容量40%的时候补水的效果要好甚至一些?#25918;频?#20135;品还提出到规定的时间不检修就相当于放弃电池的保用期使消费者受到不应该发生的损失所以消费者要充分的利用电池检修的条件延长增加电池的使用寿命


通过这些方法用户可以大大延长电池的使用寿命一些用户的续行里程比较短电池的使用寿命相?#21592;?#36739;长一些问题也相?#38405;?#20197;发现所以第4条说到的"深放电"措施也是及时发现电池问题的一个有效方法不要等电池问题?#29616;?#25439;坏再去处理

  
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