电动车电池论坛浅谈电动助力车蓄电池的正确使用与维护
1、电动助力车蓄电池
在电动助力车市场上,最常用的是铅酸免维护蓄电池,有采用玻璃纤维隔板吸附技术的agm型电池,还有采用胶体电解液技术的gel型胶体电池。
2agm型电池
它是电池中灌注了稀硫酸,稀硫酸被吸收在超细玻璃纤维隔板和极板中,几乎没有流动电液,目前,市场上销售的电动助力车蓄电池多数是agm型电池。
3gel型胶体电池
它是电解质凝胶后没有游离电液,漏酸的机率比前一种电池小得多;其灌注量比稀硫酸多10-15%,失水又少,所以胶体电池不会因失水造成失效;胶体的灌入增加了隔板的强度,保护了极板,弥补了隔板遇酸收缩的缺陷,使装配压力不明显降低是其具有延长电池寿命的原因之一;胶体填充了隔板与极板之间的空隙,降低了电池的内阻,充电接受能力可因此而改善。所
以胶体电池的过放电恢复能力和低温充放性能都比agm型电池好得多。国内已批量生产的胶体有以下四种:气相胶、硅溶胶、混溶胶、有机硅高聚物胶。
4agm型蓄电池和gel型蓄电池的优缺点
agm电池具有低成本、放电电流大的优点,但是存在着工作温度范围窄、电池易失水及热失控的缺陷;而gel电池则成本高,但却具有性能稳定、工作温度范围宽、耐过充电过放电、长寿命等优点。
由于电动助力车蓄电池在多数情况下属于大电流、深循环放电,因此,电动助力车电池更适合选用gel型胶体电池。胶体电池具有极强的耐过放电能力和极强的电液保存能力,避免了过放电对电池的影响,以及由于电池失水造成热失控现象的产生。
5、铅酸蓄电池的工作原理
铅蓄电池的工作原理是铅蓄电池内的阳极(pbo2)及阴极(pb)浸到电解液(稀硫酸)中,两极间会产生2v的电力。放电中的化学变化是稀硫酸即会与阴、阳极板上活性物质产生反应,生成新化合物“核酸铅”。经由放电硫酸成分从电解液中释出,放电愈久,硫酸浓度愈稀
薄。所消耗之成份与放电量成比例,只要测得电解液中硫酸浓度,亦即测其比重,即可得知放电量或残余电量。充电中的化学变化是放电时在阳极板,阴极板上所产生的硫酸铅会在充电时被告分解还原成硫酸、铅及过氧化铅,因此电池内电解液的浓度逐渐增加,亦即电解液之比重上升,并逐渐回复到放电前的浓度,这种变化显示出蓄电池中活性物质已还原到可再度供电的状态,当两极的硫酸铅被告还原成原来的活性物质时,即等于充电结束,而阴极板就产行氢,阳极板则产生氧,充电到最后阶段时,电流几乎都用在水的电解,因而电解液会减少,此时应以纯水补充之。
6、铅酸蓄电池的正确使用
电池串联使用时,如果电池的内阻不一致,在充放电过程中的电池端电压就会不一致,这将最终造成整组电池的欠充电而过早失效。因此在电动自行车上,电池组的均衡一致性对电池的寿命有相当大的影响。建议消费者采用以下方法合理地使用电池:
1)电动车骑行速度:不大于20km/h。(2)骑行距离:10-30km/天,放电深度小于等于70%(每2个月进行一次深放电)。(3)充电频率:每天一次。(4)载重量:单人骑行(可携带一名10岁以下儿童一名)。
按照上述方法,质量较好的电动助力车以正常使用可以达到3-4年,甚至5年,且电池能使用1年半左右。原因是铅酸蓄电池在放电后期存在一个电压突降的拐点,即10.5v/只,而此后如果电池继续放电,就会使落后电池产生过放,久而久之,造成电池组的均衡一致性变差,整组电池失效。蓄电池行业标准上对电池的循环寿命要求为70%放电,即10ah电池5a放电84min,限压14.7-15.0v,限流3a充电4.6h为一次循环。一般生产厂家的蓄电池均能达到350次,好一点的企业可达500次以上。这表明电池放电深度越浅,电池的循环寿命越长,电池的使用周期越长。因此,消费者普遍认为充一次电为一次循环的观点是错误的,要想使自己使用的电池寿命延长,就必须时刻使电池处于完全充电状态,长时间的亏电状态下,电池的负极板极易盐化,造成电池容量的损失,影响电池的使用寿命。
7、维护铅酸蓄电池的注意事项
合格的电动助力车用蓄电池经蓄电池厂家出厂后,电池的寿命和性能在某种程度上取决于消费者的使用和维护。
1)充电器和电池的匹配
电动助力车用蓄电池是被充坏的,而不是用坏的,可见充电器和蓄电池匹配的重要性。这里有两种情况:一是新充电器本身和蓄电池厂家提供的参数不匹配,充电电压过高,电池失水加剧,寿命缩短,更为严重的是充电电流降不到设定的转换电流值,电池温升、充电电流进一步增大,温升厉害,产生热失控,电池膨胀变形,反之充电电压过低,电池长期处于欠充状态,一部分硫酸铅始终得不到转换,产生硫酸盐化,电池容量下降,电动助力车续行里程缩短。二是充电器本身的元器件质量差,刚开始使用时,还算匹配,随着消费者充电、放电循环使用,充电器本身由于温升元器件老化,致使充电电压和转换电流产生漂移,电池受到损坏。
这里建议消费者和电动车厂家最好购买蓄电池厂家配套的充电器,不要因为贪一时的便宜而充坏了电池,反而得不偿失。
2)经常、及时补充电
消费者对使用说明书所标称的循环使用寿命通常有一种误解,认为充一次电,电池的寿命就减少一次,所以每次都等电池的电能消耗至控制器的保护电压31.5v才开始补充电,殊不知这样不仅保护不了电池,而且缩短了电池寿命。因为正极活性物质pbo2本身的相互结合不牢,
pbo2和硫酸铅的摩尔体积有很大差异,放电深度越浅,收缩、膨胀的程度就越低。所以提醒广大消费者,在可能的情况下,应及时给电池补充电。
3)严禁指示灯显示欠压情况下继续骑行
有些消费者骑行在半路上,指示灯显示欠压的状况后,采取歇一会再骑行一段的方式,这样对电池的危害很大,严重的过放电会使电池盐化或生成铅枝晶,使电池短路,影响寿命。
4)电动助力车刚起动、爬坡、超载应尽量助力
5)雨天骑行,应尽量避免开关和接头淋湿,防止漏电