一、令人頭痛的電動車電池成績
對電動自行車來說,開展勢頭異常迅猛。近多少年每年的現實產量都超越社會保有量,這是一個驚人的數據,這標明著電動車的產銷上莊重歷著最光輝的歷史。身在這個紅紅火火的市場,賺錢並不是太艱苦的事。但是,每個上風行業都有「軟肋」,假如要問在這個行業中搏擊的老闆級人物,什麼是經銷電動車最頭痛的成績,唯一的答案就是電池壽命短。
現在大年夜部分廠家都承諾電池質保一年,商家固然就這麼宣傳,但是半年後成績出來了,大年夜量的用戶返來,他們不是來二次花費的,也不是介紹友人來購車的,而是來調換電池。就算電池廠家履行保修承諾,用戶們也不會滿意,他們會認為這是電動車的品質成績,經銷商花費了大年夜量的精力,還是不克不及避免被贊揚。也許這個成績出在電池製造商那裡,但是電池製造商也有苦衷,電池的計劃及輪回放電實驗都標明,電池的輪回壽命確切是一年半乃至兩年,出產時也嚴格按照工藝流程式把持成品質,可半年後很多電池就會老化。有的廠家開端實驗用壽命更長的固體電池、鎳電池乃至鋰電池代替鉛電池,但昂揚的本錢在以下班族為主花費群的市局面前掉掉落了競爭上風,很多富有開辟跟朝上進步精力的廠商被無情地克服。我們都曉得,諸如電視、打算機等很多電子產品的壽命可長達十年,但廠家也只供給一年的質保,而電動車電池最多就兩年的壽命,電池製造商們卻要硬撐著質保一年,這是為粉飾電動車電池壽命不幻想這個迫不得已的現實,同時為牢固用戶的花費信念。這個「硬著頭皮」質保的方法短期內還能抵擋片刻,時光長了,成績總會凸現出來。所以,這個行業里呈現了很多游擊隊式的廠商,他們以半年為周期,不樹破牢固客戶群,以侵害全部行業好處為價值而謀取著他們團體的好處。
那麼怎樣進步電池的壽命,怎樣改進電池的的利用情況等等成績都是大年夜家非常掃興但又關懷的成績。為了弄明白延長電池壽命的道路,起首就要弄明白電池的掉效機理,以便對症下藥。
二、電動車鉛蓄電池壽命短的原因
從1859年,法國人加斯東普蘭特發明白鉛酸充放電的景象後,鉛酸蓄電池一直是電池範疇利用最廣泛的產品,如汽車、機車、輪船、飛機、後備供電設備上都有鉛酸蓄電池,但我們並有聽到很多來自這些範疇對鉛酸蓄電池的不滿,但是,為什麼同樣的產品到了電動自行車上倒是名符實在的「怨聲載道」。下面我們從多少個方面闡述產生這一成績的原因。
1、鉛酸蓄電池任務道理方面的原因
鉛酸蓄電池充放電的過程是電化學反應的過程,充電時,硫酸鉛構成氧化鉛,放電時氧化鉛又復原為硫酸鉛。而硫酸鉛是一種非常輕易結晶的物質,當電池中電解溶液的硫酸鉛濃度過高或靜態閑置時光過長時,就會「抱成」團,結成小晶體,這些小晶體再吸引四周的硫酸鉛,就象滾雪球一樣構成大年夜的惰性結晶,結晶後的硫酸鉛充電時不但不克不及再復原成氧化鉛,還會沉澱附著在電極板上,形成了電極板任務面積降落,這一景象叫硫化,也就是常說的老化。這時電池容量會逐步降落,直至無法利用。當硫酸鉛大年夜量堆集時還會吸引鉛微粒構成鉛枝,正負極板間的鉛枝搭橋就形成電池短路。假如極板名義或密封塑殼有漏洞,硫酸鉛結晶就會在這些漏洞內堆積,併產生收縮張力,終極使極板斷裂零落或外殼決裂,形成電池弗成修復性物理破壞。所以,招致鉛酸蓄電池掉效跟破壞的重要機理就是電池本身無法避免的硫化。
2、電動自行車特別任務情況的原因
只有是鉛蓄電池,在利用的過程中都會硫化,但其余範疇的鉛酸電池卻比電動自行車上利用的鉛酸電池有著更長的壽命,這是因為電動自行車的鉛酸電池有著一個更輕易硫化的任務情況。
①深度放電
用在汽車上的鉛蓄電池只是在焚燒時單向放電,焚燒後發電機會對電池主動充電,不形成電池深度放電。而電動自行車在騎行時弗成能充電,常常會超越60%的深度放電,深放電時,硫酸鉛濃度增加,硫化就會相稱嚴重。
②大年夜電放逐電
電動車20公里巡航電流一般是4A,這個值曾經高於其余範疇的電池任務電流,而超速超載的電動車的任務電流就更大年夜。電池製造商都停止過1C充電70%,2C放電60%的輪回壽命實驗。經過如許的壽命實驗,可達到充放電輪回350次壽命的電池很多,但是現實在用的後果就相差甚遠了。這是因為大年夜電流任務增加了50%的放電深度,電池會減速硫化。所以,電動三輪摩托車的電池壽命更短,因為三輪摩托車的車身太重,任務電流達6A以上。
③充放電頻率高
用在後備供電範疇的電池,只有在停電時才會放電,假如一年停8次電,要達到10年的壽命,只用做到80次輪回充電壽命,而電動車一年充放電輪回300次以上很罕見。
④短時充電
因為電動自行車是交通東西,可充電的時光未多少,要在8小時內實現36伏或48伏的20安時充電,這就必須進步充電電壓(一般為單節2.7~2.9伏),當充電電壓超越單節電池的析氧電壓(2.35伏)或析氫電壓(2.42伏)時,電池就會因適度析氧而開閥排氣,形成掉水,使電解液濃度增加,電池的硫化景象減輕。
⑤放電後不克不及及時充電
作為交通東西,電動自行車的充電及放電被完全分別開來,放電後很難有前說起時充電,而放電後構成的大年夜量硫酸鉛假如超越半小時不充電復原為氧化鉛,就會硫化結成晶體。
3、鉛蓄電池出產方面的原因
針對電動自行車用鉛酸蓄電池的特別性,各個電池製造商採取了多種方法。最典範的方法如下:
①增加極板數量。
把原計劃的單格5片6片制改為6片7片制,7片8片制,乃至8片9片制。靠減薄極板厚度跟隔板,增加極板數量來進步電池容量。
②進步電池的硫酸比重。
本來浮充電池的硫酸比重一般都在1.21~1.28之間,而電動自行車的電池的硫酸比重一般都在1.36~1.38閣下,如許可能供給較大年夜的電流,晉升電池的初期容量。
③增加正極板活性物質氧化鉛的用量跟比例。
增加氧化鉛就增加了參加放電的電化學反應物質,也就增加了放電時光,增加了電池容量。
經由過程這些辦法,電池的初期容量滿意了電動自行車的容量請求,特別是改良了電池的大年夜電放逐電的特點。但是,極板增加了,硫酸的容量就增加了,電池發熱招致大年夜量掉水,同時,電池的微短路跟鉛枝搭橋的概率增加了。進步硫酸比重增加了電池的初期容量,但是,硫化景象就更嚴重。密封電池的最基本道理之一就是正極板析氧以後,氧氣直接到負極板,被負極板接收而復原為水,考察電池這個技巧指標的參數叫做「密封反應效力」,這種景象叫做「氧輪回」。如許,電池的掉水很少,實現了「免保護」,就是免加水。為此,都請求負極板容量做的比正極板容量大年夜一些,又稱為負極過渡。增加正極板活性物質必定使得,負極過渡增加了,氧輪回變差了,掉水增加了,又會形成硫化。這些辦法固然晉升了電池的初期容量,但是卻會形成掉水跟硫化,而掉水跟硫化又會相互促進,終極成果倒是就義電池的壽命。
另有就是極群組裝虛焊成績。輕易產生虛焊的處所是極板。而每個電池的單格有15片極板,就是15個焊點,一個電池有6個單格,就有90個焊點,一組電池由3個12V電池構成,就有270個焊點。假如一個焊點存在虛焊,該單格容量就降落,進而該單格構成電池掉落隊,形成全部電池都掉落隊,電池就會構成嚴重的不均衡,使這組電池提前掉效。就算虛焊把持在萬分之一,均勻每37組電池就會有一組電池存在虛焊,這是絕對弗成能容許的。而鉛鈣合金板柵的電池,在焊接的時間會析出鈣而粉飾虛焊成績,如許,很多電池製造商甘心採用低銻合金的板柵而不採用鉛鈣合金。而低銻合金的板柵析氧析氫電壓更低,電池出氣度大年夜,掉水絕對嚴重,電池更輕易硫化。
4、電動自行車出產方面的原因
大年夜少數車的把持器都留了一個線損插頭,很多經銷商以去掉落限速來招攬顧主。一些車廠乾脆就去掉落限速器出廠,既可能吸引器重車速的客戶,也能降落本錢,如許的車在高速行駛時電流非常大年夜,會嚴重收縮電池壽命。
12V鉛酸電池的最低保護電壓為10.5V,假如是36V電池組,最低保存電壓就是31.5V,現在大年夜少數車廠採用的把持器欠壓保護電壓也都是31.5V。名義上看這是正確的,但是,現實當36V電池組只剩下31.5V電壓時,因為電池存在容量差,斷定就會有一個電池電壓低於10.5V,該電池就處於過放電狀況。這時間,過放電的電池容量急劇降落,這時對電池的傷害影響不只僅是該單只電池,而是影響整組電池的壽命。實在,在電池電壓低於32V以後一直到27V,所增加的續行才能不到2公里,而對電池的傷害卻非常大年夜。只有呈現如許的情況10次,電池的容量就會低於標稱容量的70%。其余,一些用戶發明電池在欠壓以後,過10分鐘,電池又不欠壓了,就又採取給電行駛,這對電池破壞更大年夜,而大年夜少數車的闡明書不給用戶以警示。現在少數把持器外部都有可調的電位器,而這個可調的電位器的振動漂移是比較嚴重的。在價格競爭中,面對更注重車表面的用戶群,很少有產品採用抗振動的精巧多圈電位器,如許的把持器產生振動後漂移也不奇怪。
5、充電設備的原因
業界廣為傳播的一句話就是:電池不是用壞的,是充壞的。為了滿意電動自行車電池的短時高容量充電,在三段式恆壓限流充電中,不得不經由過程進步恆壓值到2.47V~2.49V。如許,大年夜大年夜超越電池正極板析氧電壓跟負極板析氫電壓。一些充電器製造商的產品為了降落充電時光的唆使,進步了恆壓轉浮充的電流,而使得充電唆使充斥電以後,還不充斥電,就靠進步浮充電壓來補充。如許,很多充電器的浮充電壓超越單格電壓2.35V,如許在浮充階段還在大年夜量析氧。而電池的氧輪回又不好,如許在浮充階段也在壹直的排氣。恆壓值高了,保證了充電時光,但是就義的是掉水跟硫化。恆壓值低了,充電時光跟充入電量又難以保證。在改良電池的電池板柵合金、進步析氣電位、改良氧輪回機能,進步密封反應效力的基本上,把持充電最高充電電壓在2.42V以下,也就是在析氫電位以下。如許做必定會招致充電時光的延長,這就必須在大年夜電流充電(限流充電)的狀況下,參加去極化的負脈衝,改良電池的充電接收才能,在大年夜電流充電的時間多充入一些電量,收縮充電時光。70%的2C電流充電,是電池在充電接收才能比較大年夜的時間,對電池採用大年夜電流充電,對電池的傷害比較小。電池基本上不高於嚴重析氫電壓。一旦高於析氫電壓,電池也會疾速的掉水。利用這類充電器,必須採用持續充放電,假如半途結束多少天充電,電池就會產生比較嚴重的硫化而提前掉效。而用戶利用電池,是無法保證每次利用以後,都可能及時充電的,一年以內產生數次不及時充電的情況,電池的硫化就會積聚。少數充電器製造商都說車廠因為價格要素不接收可能保證電池壽命的充電器。應當否定,這是大年夜少數小企業是如此,但是,有開展的、範圍性大年夜企業確切出低價也買不到好的充電器。一些充電器製造商把某些功能誇大年夜,成品的功能不其宣傳的那樣好。另有不少功能是屬於賣不雅點的功能,實效無限。
6、其余原因
不少電池在單體測試中,可能獲得比較好的成果,但是,對勾結電池組來說,因為容量、開路電壓、荷電狀況、硫化程度各不雷同,這個差別會在勾結電池組被擴大年夜,狀況差的單領會影響整組電池,其壽命明顯降落。
從電池在出產線上充電,到用戶購車後配車利用這段時光要經過很多環節,間隔時光乃至會長達數月,在這時期,因為沒對電池停止補充電,自放電產生的硫酸鉛大年夜量堆積結晶,用戶剛買到的新電池可能是曾經老化乃至報費的電池。
電池廠家在履行質保時,對接納電池並不是完全的淘汰。電池返退以後,電池製造商重新停止充放電測驗,在測驗中每每會發明有60%以上的單體電池是不符合返退前提的電池。其原因也就是在勾結電池組中,壹般的電池掉落隊構成整組電池功能降落而惹起整組返退。不少電池製造商對返退電池採取配組、補水、除硫、包裝後,又重新供給給用戶,以進步電池的有效利用壽命,降落報廢率,增加電池製造商的部分理索賠的喪掉,所以,很多經銷商曾經感到到廠家供給的電池明顯「一代不如一代」。
三、如那邊理電池的硫化
要減小電池的硫化,延長電池的利用壽命,起首就要改良電動自行車的任務情況。減小車身自重,去掉落不須要的裝潢件,恰當限速,不搭載重物,長時光倒黴用電動自行車時要做補充充電,最好每次放電後都能及時充電,做好欠壓保護,謹防電池過放電,對標稱24V的欠壓保護應當設在21.5V~22V,對標稱36V的欠壓保護應當選32.5V±0.5V,對標稱48V的應當設在44V~45V。如許的電壓對續行才能僅僅增加不到2公里,但是可能有效延長電池的利用壽命。每三個月按期到專業維修點測驗電池,及時補水。這些方法簡單易行,經濟本錢很低,但要嚴格按照卻有一定難度。所以,可能利用專門的設備停止除硫保護,這些方法有:
1.利用台式疾速除硫設備
台式疾速除硫設備的任務道理是高電壓大年夜電流脈衝充電,經由過程負阻擊穿打消硫化。這種方法速度快,見效快,可能獲得臨時的打消硫化的後果,但是,高電壓大年夜電流能擊除硫也能除活性物質,在打消硫化中帶來嚴重掉水跟正極板硬化的成績,對電池產生致命的傷害,經過這類設備除硫兩次後的電池基本都會報廢。其余,現在的專業維修點停止一次除硫收費基本在60~80元之間,最多能延長電池壽命半年,並不為用戶來明顯的經濟好處。現在,市場上的專業電池保護店主都曾經明白了這種方法的迫害.於是,又呈現了脈衝放電除硫的設備,實在,基本道理並穩定,只是從恆高壓恆大年夜電流變成了瞬時峰值高壓,還是會傷害極板活性物質,用過這類產品的友人應當很明白這點.
2.抉擇可除硫充電器
現在可除硫充電器有三種任務道理,一種是類同於台式疾速除硫設備的任務道理,採用高電壓大年夜電流脈衝充電,經由過程負阻擊穿除硫,下面曾經闡明白這種方法對電池壽命會構成致命侵害,已被市場否定。第二種是採用疾速的脈衝前沿的充放電脈衝,利用霎時峰值,在充電過程中干擾電池的硫化。另一種是周期性的採用10%~20%的過充電的方法,復原電池的硫酸鉛結晶。這兩種充電器都可能在充電時除硫,但會形成欠充或過充,也忽視了電池放電過程才是最重要的硫化過程這一現實,所以,後果並不幻想,大年夜部分用戶在具有電動車設備的充電器後會放棄這種重複投資的除硫方法。
3.利用在線式鉛酸蓄電池延生器
在線式鉛酸蓄電池延生器與電池並聯,可二十四小時禁止及打消硫化。這種方法修複比較慢,修復時光比較長,每每在120小時以上,但無論是充電還放電過程都能禁止跟打消硫化,修復後果很好。因為採用低電壓低電流,延生器不會對電池極板產生富強衝擊而招致掉水跟硬化,這是一種用戶一次投入就可能持之以恆的保護方法,特別是對品質較好的新電池,可延長電池壽命2~5倍,並且一次投入,可伴隨電動主動車,下一次調換電池,延生器還可能持續利用,能為用戶節儉大年夜量的經濟本錢。假如用戶一年調換一次電池,一組電池280元,用戶10年就要花費2800元在電池的調換上,就保守的打算,假如利用延生器延長電池壽命兩倍,10年也可節儉近一半的電池費用。
採取這個方法的意思很大年夜。起首是給用戶帶來了實實在在 未審的經濟效益,增加了用戶的費事。其次是進步了車廠的名譽,為拓展出產供給了前提。第三,為電動車經銷商處理了電池質保的難甚,增加贊揚,進步信費用,增加了利潤點,同時,在店面銷售上也增加了促進買賣的銷售打算。第四,可能大年夜大年夜增加電池製造商的理索賠費用。第五,改良電動自行車的抽象,拓展電動自行車團體市場的開展。第六,進步電池的利用率,有利於環保。