電池――電動車的動力之源、核心部件
其(qi)性(xing)能的(de)好(hao)壞(huai)對整個車子(zi)的(de)使用(yong)(yong)和壽(shou)命至關重要。現(xian)在電(dian)(dian)動車主(zhu)要采(cai)用(yong)(yong)鉛酸蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)(chi),關于“蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)不(bu)是用(yong)(yong)壞(huai)的(de)而是充壞(huai)的(de)”決非危言聳聽,蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)充電(dian)(dian)性(xing)能好(hao)壞(huai)對蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)使用(yong)(yong)壽(shou)命和使用(yong)(yong)性(xing)能起著舉足輕重的(de)作用(yong)(yong),必須(xu)重視。其(qi)原因主(zhu)要如(ru)下:
1、蓄電池的放電深度對蓄電池循環使用壽命影響很大,這是因為放電深度越深,電極膨脹收縮量越大,正極的活性物質脫落越多,從而失去放電特性,性能下降,直至壽命終止。所以蓄電池使用時應盡量避免深度放電,做到淺放勤充,一般情況應做到:蓄電池以放電深度為50%-70%時充一次電最佳。
2、蓄電池放電到終止電壓后,繼續放電(過放電)會嚴重損害蓄電池,這是因為此時極易形成不可逆硫酸鹽化,從而使充電恢復能力變差,甚至無法修復。所以蓄電池使用時應防止過放電,“欠壓保護”是有效的措施。“欠壓保護”措施是由電動車控制器控制的,但因電動車儀表和指示燈等耗電電器不受控制器控制,所以電動車鎖一旦合上就開始用電,雖然電流小,但若長時間放電,蓄電池就會出現過放電。因此,不得長時間開鎖,不用時應立即關掉。
3、充電電流應小于或等于蓄電池可以接受的充電電流,否則,過充電產生的過剩電流會使電解水液過快地消耗掉,并產生嚴重的析氣現象,時間長了將使充電變得十分困難,所以充電時因盡可能防止過充電。正規廠家生產的充電器可確保不對電池過充電。
4、鉛酸蓄電池尤其怕虧電放電,虧電電池放置3-7天,將有可能永久損壞,因此,蓄電池使用過后請盡快充電。對于長期不使用的電池,應每隔15天左右對電池充電一次,以補償電池存放時的自放電電量損失。
5、蓄電池在高溫季節運行,主要存在過充電的問題。因此,夏天應盡量降低蓄電池溫度,保證良好的散熱,防止在烈日暴曬后即充電,并應遠離熱源。在低溫情況下,充電主要存在充電接受能力差、充電不足造成電池虧電的問題。低溫時應采取保溫防凍措施,特別是充電時應放在溫暖的環境中,有利于保證充足電,防止不可逆硫酸鹽化的產生,延長蓄電池的使用壽命。
6、一般情況下,放電深度較大(da)的(de)(de)蓄電池(chi)使用壽命在1年(nian)左右,放電深度在50%-70%的(de)(de)蓄電池(chi)壽命在1年(nian)半左右。個別廠(chang)家生(sheng)產的(de)(de)蓄電池(chi)可以達到2年(nian)以上。

蓄電池典型故障及對策
一、電池漏液
1、故障現象
常見的漏液現象:一是上蓋與底槽之間密封不好或因碰撞,封口膠開裂造成漏液;二是帽閥滲酸漏液;三是接線端處滲酸漏液;四是其他部位出現滲酸漏液。
2、故障的檢查和處理
先做(zuo)外觀檢查,找出(chu)(chu)滲(shen)酸漏(lou)液(ye)部位。取開蓋片看(kan)帽閥(fa)(fa)周圍有(you)無滲(shen)酸漏(lou)液(ye)痕跡,再打開帽閥(fa)(fa)觀察電(dian)池內部有(you)無流(liu)動的(de)電(dian)解(jie)液(ye)。完成了(le)上述工作之后,若仍未(wei)發現異常,應做(zuo)氣密性測(ce)試(放入水中(zhong)充(chong)氣加壓,觀察電(dian)池有(you)無氣泡(pao)產(chan)生并冒出(chu)(chu),有(you)氣泡(pao)則(ze)說明有(you)滲(shen)酸漏(lou)液(ye))。最后在充(chong)電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong),觀察有(you)無流(liu)動的(de)電(dian)解(jie)液(ye)產(chan)生,如果有(you)則(ze)說明是生產(chan)的(de)原因。在充(chong)電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)如有(you)流(liu)動的(de)電(dian)解(jie)液(ye)應將其抽盡。
二、電池充不進電
1、故障現象
首先檢查充電回路的連接是否可靠,檢查連線與插頭接觸是否完好,認真檢查插座和插頭是否有“打火”燒弧現象,有無線路損傷斷線等。 檢查電池充電器有無損壞,充電參數是否符合要求:即初期充電電流達到1.6-2.5A/只;最高充電電壓達到14.8-14.9V/只,充電浮充電轉換電流達0.3-0.4A/只,浮充電壓達到14.0-14.4V/只。
查看電池內部是否有干涸現象,即電池是否缺液嚴重。
還應檢查極板是否存在不可逆硫酸鹽化。極板的不可逆硫酸鹽化,可通過充放電測量其端電壓的變化來判定。在充電時,電池的電壓上升特別快,某些單格電壓特別高,超出正常值很多;放電時電壓下降特別快,電池不存電或存電很少。出現上述情況,可判斷電池出現不可逆硫酸鹽化。
2、故障的檢查和處理
先將充電回路連接牢固,充電器不正(zheng)常的(de)應更(geng)換。干涸(he)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)應補加(jia)純水或(huo)1.050的(de)硫酸(suan),進(jin)(jin)行(xing)維護充電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)、放電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)恢復(fu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)容量。如果發現(xian)有不可(ke)逆(ni)硫酸(suan)鹽化,應進(jin)(jin)行(xing)均衡充電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)恢復(fu)容量。干涸(he)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)加(jia)液后的(de)維護充電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian),應控制(zhi)最大電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)1.8A,充電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)10-15小時(shi),三只電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)均在13.4V/只以(yi)上為好。如果電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)之間電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)差別超過0.3V,說明(ming)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)已經(jing)出現(xian)不同步(bu)的(de)不可(ke)逆(ni)硫酸(suan)鹽化。對于發生不可(ke)逆(ni)硫酸(suan)鹽化的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi),需要更(geng)換整(zheng)組電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)或(huo)激(ji)活電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)。

三、電池變形
1、故障現象
蓄電池變形不是突發的,往往是有一個過程的。蓄電池在充電到容量的80%左右進入高電壓充電區,這時,在正極板上先析出氧氣,氧氣通過隔板中的孔到達負極,在負極板上進行氧復活反應:
2Pb+O2=2PbO+熱量
PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+熱量
反應時產生熱量,當充電容量達到90%時,氧氣發生速度增大,負極開始產生氫氣。大量氣體的增加使蓄電池內壓超過開閥壓,安全閥打開,氣體逸出,最終表現為失水。
2H2O=2H2↑+O2↑
隨著蓄電池循環次數的增加,水分逐漸減少,結果蓄電池出現如下情況:
(1)氧氣“通道”變得暢通,正極產生的氧氣很容易通過“通道”到達負極。
(2)熱容減小,在蓄電池中熱容最大的是水,水損失后,蓄電池熱容大大減小,產生的熱量使蓄電池溫度升高很快。
(3)由于失水后蓄電池中超細玻璃纖維隔板發生收縮現象,使之與正負極板的附著力變差,內阻增大,充放電過程中發熱量加大。經過上述過程,蓄電池內部產生的熱量只能經過電池槽散熱,如散熱量小于發熱量,即出現溫度上升現象。溫度上升,使蓄電池析氣過電位降低,析氣量增大,正極大量的氧氣通過“通道”,在負極表面反應,發出大量的熱量,使溫度快速上升,形成惡性循環,即所謂的“熱失控”,最終溫度達到80℃以上,即發生變形。
2、故障的檢查和處理
一組電池(3只)同時變形時,先做電壓檢查。如果電壓基本正常,還應測量單格電壓判斷是否短路,無短路則說明變形是過充電產生“熱失控”所致。應著重檢查充電器的充電參數。電壓偏高(高于44.7v以上)無過充電保護或涓流轉換點電流偏低者(不同合金板柵的蓄電池要求轉換電流不相同,一般說用鉛鈣錫鋁合金制作的板柵的蓄電池轉換電流較小,為0.025-0.03C2A;而鉛銻使金制作的板柵的蓄電池轉換電流較大為0.03-0.04C2A,要求更換充電器。
一組電池(3只)中只有1只或2只變形,有以下故障的可能性:一、是電池荷電不一致,充電時造成某些電池過充電引起變形。荷電不一致的原因,可能有短路單格存在,也可能用戶將電池試驗放電或自放電等;二、是某些電池出現極板不可逆硫酸鹽化,內阻增大,充電發熱變形;三、是某些電池連線時反極造成充電發熱變形。對未變形的電池檢查放電容量以及自放電特性,若無異常則不屬電池問題。
解決蓄電池變形的措施有:
保證不漏液的前提下盡可能多加液,以延長或避免“熱失控”的產生;
避免產生內部短路或微短路,及帶有微短路傾向;
使用過程中應防止過放電的發生,做到足電存放;
嚴格檢查充電器,不得有嚴重過充現象;
在高(gao)溫(wen)下充電,必須保證蓄(xu)電池散熱良好(hao)。應(ying)采取降溫(wen)措施或減短充電時間(jian)的(de)方法,否則應(ying)停止充電。
四、新電池電壓降得快
1、故障現象
新電池裝車、起動時電壓降得快。
2、故障的檢查和處理
檢查儀表顯示電壓與電池容量是否相符。
儀表顯示的電壓與電池容量關系不符合上表時,應要求廠家調整。 檢查蓄電池連接線是否可靠,有無短路和連接不可靠等。有則排除之。
檢(jian)查(cha)電動(dong)車起(qi)動(dong)和運行(xing)(xing)電流是否(fou)過大(da),若是過大(da)(起(qi)動(dong)電流在15A以(yi)(yi)上(shang),運行(xing)(xing)時的電流6A以(yi)(yi)上(shang))應調整控制器(qi)限流值或對(dui)電機進(jin)行(xing)(xing)檢(jian)查(cha)修理。 檢(jian)查(cha)蓄(xu)電池(chi)容量(liang)是否(fou)偏(pian)低,若是偏(pian)低,應對(dui)電池(chi)進(jin)行(xing)(xing)充放電。
五、電池極板不可逆硫酸鹽化
1、故障現象
極板硫酸鹽化是蓄電池常見的故障,許多蓄電池失效也是因這一故障而發生的。極板硫酸鹽化主要表現為:充電時電壓很快上升,過早析出氣體,溫度上升快;放電時電壓下降快,容量小。
2、故障的檢查和處理 產生極板不可逆硫酸鹽化原因歸結如下:
(1)存放時間過長,自放電率高,未對其進行維護充電。
(2)放電后未對其進行及時充電。
(3)長時間處于欠充電狀態。
(4)過放電。
(5)干涸或加入的電解液濃度過高。
蓄電池產生不可逆硫酸鹽化時,應根據其程度的輕重進行修復。
鹽化較輕者,對其進行一般的活化充電(即均衡充電),就可以恢復正常。具體方法如下:
恒壓限流充電:第一階段0.18C2A充電到2.7V/單格充電12-24小時。
恒流電第一階段:0.18C2A充電到2.4V/單格,第二階段:0.05C2A充電5-12小時。
鹽化較重者,需要對(dui)其進行“水療法”充放電(dian)(dian)才能恢(hui)復(fu)(fu)正(zheng)常(chang)。具體方法為(wei):先(xian)對(dui)蓄電(dian)(dian)池(chi)補(bu)加入純(chun)水或密度(du)為(wei)1.05g/cm3稀硫酸到富液狀態,再以0.05-0.018C2A的電(dian)(dian)流充電(dian)(dian)20小時左(zuo)右,抽盡流動(dong)液,再作(zuo)容量(liang)試(shi)驗。反復(fu)(fu)上(shang)述操作(zuo),直到電(dian)(dian)池(chi)容量(liang)恢(hui)復(fu)(fu)。
六、電池組出現“不均衡”
1、故障現象
串聯蓄電池組的均衡性是一個世界性的難題,使用過程中總會有“落后”蓄電池存在。其原因是多種多樣的,有生產原因,也有原材料的原因和使用的原因等。
2、故障的檢查和處理
首(shou)先(xian)將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池進行一般性的(de)(de)(de)維護充電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian),然后用2小(xiao)時(shi)(shi)(shi)率(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)過(guo)(guo)程中(zhong)不(bu)斷地(di)測(ce)量電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓,將放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)容量不(bu)足(zu)的(de)(de)(de)“落后”電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池選出(chu)來給予處理。先(xian)補加1.050的(de)(de)(de)稀硫酸至(zhi)剛好看到有流動電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解液出(chu)現,再(zai)繼續(xu)充電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)12-15小(xiao)時(shi)(shi)(shi)。充電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)(shi)(shi)注(zhu)意電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)溫度不(bu)要超(chao)過(guo)(guo)500C。充電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)結束(shu)后,靜置0.5-4小(xiao)時(shi)(shi)(shi),重(zhong)作2小(xiao)時(shi)(shi)(shi)率(lv)放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)過(guo)(guo)程中(zhong),測(ce)量單格電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)數值,若(ruo)放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)(shi)(shi)間(jian)達(da)不(bu)到標(biao)準(zhun)或者單格電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓到了1.6V,放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)(shi)(shi)間(jian)與正常單格電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池相差較大者(出(chu)廠三個(ge)月(yue)相差5分(fen)(fen)(fen)鐘以(yi)上,6個(ge)月(yue)相差8分(fen)(fen)(fen)鐘以(yi)上,9個(ge)月(yue)相差10分(fen)(fen)(fen)鐘以(yi)上,13個(ge)月(yue)相差15分(fen)(fen)(fen)鐘以(yi)上),則(ze)還需重(zhong)復上述充放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)程序操作,直(zhi)到符合要求(qiu)為止。
七、過充電修復
過充電往往需要大電流和高電壓,而大電流和高電壓都會形成強烈的副反應而損傷電池的正極板,還會形成電池的失水。如何實現過充電修復呢? 現在找到了一種非常行之有效的方法――脈沖的方法。 其基本原理如下:
采用高電壓,大電流的脈沖克服電池的多種原因形成的電池接受能力的下降,由于是采用脈沖形式的,在大電流脈沖消逝以后,通過電池本身的(或者外加的條件)去極化能力,而不形成嚴重的副反應。
由于這(zhe)(zhe)種脈沖(chong)過(guo)充電(dian)修(xiu)復的(de)(de)方法的(de)(de)誕(dan)生(sheng),使得(de)(de)無損傷的(de)(de)過(guo)充電(dian)得(de)(de)以實現,這(zhe)(zhe)樣(yang)的(de)(de)充電(dian)器獲(huo)得(de)(de)了(le)極好的(de)(de)效果,經過(guo)數年的(de)(de)驗證試(shi)驗證明,這(zhe)(zhe)種方法大(da)大(da)延長了(le)鉛(qian)酸蓄電(dian)池的(de)(de)循環(huan)壽命(ming)。


