蓄电池防止暴晒
电动自行车蓄电池严禁在阳光下暴晒。温度过高的环境会使蓄电池内部压力增加而使蓄电池限压阀被迫自动开启,直接后果就是增加电池的失水量,而蓄电池过度失水必然引起蓄电池活性下降,加速极板软化,充电时壳体发热,壳体起鼓、变形等致命损伤。
下面是有关蓄电池使用的问题解答:
1)蓄电池为什么在购买初次使用前要进行补充充电。
蓄电池从出厂到使用有一定中转期,一般要经过1~2个月,甚至更长的时间,电池在存放期间由于电池内部的自放电等自发反应,消耗了一部分电量,达不到额定容量值。所以初次使用前,最好进行补充充电,以免误认为是容量不足。
2)蓄电池充电前要不要先放完电。
铅酸蓄电池不同于其他电池,它是无记忆电池,无论蓄电池处于何种荷电状态,都可直接进行充电,无须放电。
3)蓄电池是勤充电好还是等放完电再充电好。
由于蓄电池放电越浅,其充放循环次数将大幅度增加。因此,按这一理论,勤充电对循环寿命是有益的。但对当前市场上大量流通使用的充电器来讲,由于受价格因素及技术水平等影响,充电器存在故障率高、可靠性差、精度低等缺陷。因此,有时勤充电反而影响电池的使用寿命。将电池放空再充电,充电次数虽然减少,但放电时由于单体电池之间总会存在差异可能造成某些单格过放电,过放电电池的充电接受能力会大大降低,这会引起充电不足的故障。另外,由于放完电再充电,充电器重负载时间长,易损坏充电器。因此,综合上述,在实际中建议蓄电池放出电量的50%~80%时进行一次充电是较合理的,以延长蓄电池寿命。
4)蓄电池过充电和欠充电有什么害处。
过充电即蓄电池充电电流大于蓄电池可接受电流,多出部分即是过充电量。过充电主要是产生电解水的副反应,由于电池正极产生氧气转移到负极发生氧复合反应,会发生热量,因此过充电量实际转换成热量使电池温度升高,若不加以控制,会造成大量失水,严重者造成“热失控”容量剧减,甚至变形等故障。经常在欠充电和未充饱电的情况下,极板就会逐渐形成硫酸铅,它几乎不溶解,即产生所谓的“不可逆硫酸盐化”,使用普通的方法无法充进电,因此,容量会快速衰减。
5)蓄电池过放电对电池有什么害处。
蓄电池在放电过程中正极活性物质和负极活性物质均逐渐转化,并消耗电解液中的硫酸,内阻逐渐增大,因此过放电时,特别是以较大电流过放电会发出大量热量。并且电池的硫酸量很少,过放电时硫酸浓度降得很低,溶解度大幅度增加,因此容易在极板上形成一种粗大坚硬的晶体,即“不可逆硫酸盐化”。这大大地减弱了电池的充电接受能力,危害特别大。
6)温度对蓄电池性能有什么影响。
蓄电池在充电、放电时,蓄电池电极上发生电化学反应,随着温度的升高,电池各活性物质的活度增加,电解液黏度降低,电阻减小,因此电化学反应容易进行,相反则不容易进行。放电时温度越低,放出容量越低,在特别低的温度下,放出容量将大幅度下降,温度高则相反。充电时温度越低,充电接受能力越差,要求充电电压较高,才能充足电。反之,温度越高,充电接受能力越好,易造成过充电。因此要求降低充电电压,才不至于造成过充电。此温度的变化,直接影响蓄电池充电和放电性能。
7)蓄电池电压高,容量就大吗。
电池电压与容量是两个概念。电压与电极材料和电解液浓度相关,电池的容量是活性物质经电化学反应产生电流而释放出来的,它与各活性物质的量、反应条件及利用率、连接等有关,因此电压高不能说容量就高,电压低也不一定容量就低。
8)电动车蓄电池什么情况下需进行维护充电,其充电参数怎样,怎样进行维护充电。
电动车蓄电池使用中遇到下列情况时需要进行维护充电:
①蓄电池使用出现严重过放电后;
②蓄电池长时间处于低温环境下工作;
③蓄电池长时间存放后;
④蓄电池失液后,重新补液;
⑤出现某只落后蓄电池;
⑥充电器充电参数不合理导致长期欠充电;
⑦蓄电池容量衰减太快。
9)对电动车电池循环次数有规定吗?
循环次数根据放电深度不同而差别很大,放电深度越深,循环次数越小;放电深度越浅,循环次数越多,有时是呈指数变化。制造商试验的放电深度与循环次数的对应关系如表7-1所示。
表7-1 放电深度与循环次数的对应关系
下面介绍电池寿命短的原因:
1)蓄电池使用中工作原理方面的原因。
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,结成小晶体,小晶体再吸引周围的硫酸铅,就像滚雪球一样形成大的结晶。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,造成电极板工作面积下降,此现象叫硫化。此时电池容量会逐渐下降,也就是骑行里程缩短、寿命缩短。
2)蓄电池充电器的原因。
行业内流传的一句话就是:电池不是用坏的,是充坏的。顾客在购买充电器时通常只问价格,贪图便宜。为了迎合顾客心理,一些充电器制造商为了降低成本,打着脉充充电器和三段充电器的旗号,其实生产的产品都是劣质品充电器。其内只装一个高频变压器和部分电子元器件。例如,部分的充电器大电流充电短期使用对蓄电池没什么影响,但若长期使用,对电池采用大电流充电,蓄电池会快速失水,造成蓄电池充胀。又如,省掉了恒压和浮充元件,而使充电器电压和电流过高或过低,充电时间和充入电量又难以保证。
3)电动自行车生产商和经销商的原因。
电动自行车控制器都留了一个线损插头,很多经销商以去掉限速来招揽顾客。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,会严重缩短电池寿命。
12V铅酸电池的最低保护电压为10.5V,如果是48V电池组,最低保护电压就是42V。当前大多数车厂采用的控制器欠电压保护电压也都是42V。表面上看这是正确的,但是,实际当48V电池组只剩下42V电压时,由于电池存在容量差,肯定就会有一个电池电压低于10.5V,该电池就处于过放电状态。
此时,过放电的电池容量急剧下降,这时对电池的损伤影响不仅仅是该单只电池,而是整组电池的寿命。其实,在电池电压低于42V以后,对电池的损伤非常大。例如,许多控制器内部都有可调的电位器,而这个可调的电位器的振动漂移是比较严重的。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位器,这样的控制器发生振动后漂移也不奇怪。又如,部分用户发现电池在欠电压以后,过15min,蓄电池电压又回升来,不欠电压了,于是又骑行用电行驶,这对蓄电池寿命缩短影响很大,而电动自行车的说明书没有给顾客注明。
4)蓄电池工作环境的特殊原因。
蓄电池在使用的过程中都会硫化,但其他地方使用的铅酸蓄电池却比电动自行车上使用的铅酸蓄电池寿命都长。这是因为电动自行车的铅酸蓄电池有着更容易硫化的工作环境。
①蓄电池深度放电:铅蓄蓄电池用在汽车上的只是在点火时放电,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,只要骑行就在放电,经常会超过80%的深度放电。深度放电时,硫酸铅浓度增加,硫化就会相当严重。
②蓄电池充放电频率高:用在工业供电领域的电池,在停电时才会放电,如果一年停10次电,要达到10年的寿命,只用做到100次循环充电寿命,而电动车一年充放电循环200~300次以上很常见。
③蓄电池大电流放电:电动自行车时速20km左右,放电电流一般是1~5A恒流放电,只要有电,顾客一直骑行远远超出其他领域的电池工作电流,而超速超载的电动自行车的工作电流就更大。电池生产厂都进行过循环寿命试验。经过这样的寿命试验,可达到充放电循环360次寿命的电池很多,但是实际在用的效果就相差甚远了。因为大电流工作增加了50%的放电深度,电池会加速硫化。
④蓄电池放电后不能及时充电:电动自行车骑行在路上,充电设备不完善。充电及放电被完全分离开来,放电后很难有条件及时补电,而放电后形成的大量硫酸铅如果超过几小时不充电还原为氧化铅,就会硫化结成晶体。
⑤蓄电池短时充电:电动自行车是绿色交通工具,要在6~8h内完成36V或48V的20Ah充电充满,这就必须提高充电电压。当充电电压超过单节电池的析氧电压(2.35V)或析氢电压(2.42V)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)蓄电池生产方面的原因。
由于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。
②增加极板数量。把原设计的单格5片6片制改为6片7片制或7片8片制,甚至更多片。靠减薄极板厚度和隔板,增加极板数量来提高电池容量和降低成本。
③蓄电池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,氧循环变差,失水增加,这又会造成硫化。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,最终结果却是缩短电池的寿命。
④蓄电池极群组装虚焊问题。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,蓄电池就会形成严重的不均衡。
⑤蓄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,硫酸的容量就减少,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。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”,就是免加液。
6)蓄电池的其他原因。
不少电池在单体测试中,可以获得比较好的结果,但是,对于串联电池组来说,由于容量、开路电压、荷电状态、硫化程度各不相同,这个差异会在串联电池组被扩大,状态差的单体会影响整组电池,其寿命明显下降。
从蓄电池在生产线上充电,到用户购买电动自行车后配车使用这段时间要经过很多环节,间隔时间很长,甚至会长达数月。在这期间,由于没对蓄电池进行补充电,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内部极板已有损伤和老化。
蓄电池厂家在执行质保内,对退回的蓄电池并不是完全地淘汰。蓄电池返退以后,电池制造商重新进行充放电检验,在检验中往往会发现有65%以上的单只蓄电池是不符合返退条件的。其原因也就是在串联电池组中,个别的蓄电池落后形成整组电池容量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、修复、除硫、印刷包装后,又重新返给用户,作为售后蓄电池,以提高蓄电池的有效使用价值,降低报废率,减少电池制造商的部分损失。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”。
电动车电池如果使用得当,3年左右问题不大,否则,使用寿命会大大缩短。因此,日常对电动车电池的保养是决定电动车电池寿命的关键。