關(guān)于電動自行車電池的幾個問題

關(guān)于電動自行車電池的幾個問題

越來越多的人使用電動汽車作為實用的交通工具。電動汽車是電動汽車的中心部件，也是電動汽車技術(shù)的瓶頸，因此受到了人們的高度重視。本文將初步探討關(guān)于電動自行車電池的幾個問題。一、電池容量的確定電動自行車電池的電壓分為24伏(2節(jié))、36伏(3節(jié))、48伏(4節(jié));電池容量分為8安時、12安時、14安時、17安時等(“安時”是電池的容量單位,例如:電池放電的電流強度是1A,能持續(xù)放電時間為8小時,電池的容量就是Q=I×t=8安時)。目前,我們常用的電動自行車電池主要是密封型免維護鉛酸蓄電池,當然,電動車應該也可以用鎳氫電池和鋰離子電池。但是由于技術(shù)上和價格上的原因,目前市場上仍舊是以鉛酸蓄電池為主。二、pbso4+2hs2放電反應蓄電池的運行特性鉛酸蓄電池內(nèi)的陽極(PbO2)及陰極(海綿狀Pb)浸到電解液(稀硫酸)中,在充放電時,陰陽極及電解液就會發(fā)生如下的變化:(1)放電中的化學變化PbO2(陽極)+2H2SO4(電解液)+Pb(陰極)--->2PbSO4+2H2O(放電反應)蓄電池連接外部電路放電時,稀硫酸即會與陰、陽極板上的物質(zhì)產(chǎn)生反應,生成化合物“硫酸鉛”。放電愈久,硫酸濃度愈小,硫酸鉛濃度愈大。(2)充電中的化學變化2PbSO4+2H2O--->PbO2(陽極)+2H2SO4(電解液)+Pb(陰極)(充電反應)由于放電時在陽極板、陰極板上所產(chǎn)生的硫酸鉛會在充電時被分解還原成硫酸、鉛和過氧化鉛,因此充電時電池內(nèi)電解液的濃度逐漸增加,并逐漸回復到放電前的濃度,蓄電池中的活性物質(zhì)還原到可以再度供電的狀態(tài),當兩極的硫酸鉛被還原成原來的活性物質(zhì)時,即等于充電結(jié)束。充電到最后階段時,電流幾乎都用在水的電解,陰極板就產(chǎn)生氫,陽極板則產(chǎn)生氧,因而電解液會減少,此時應以純水補充之。三、蓄電池的故障鉛酸蓄電池的壽命一般是一年半到兩年,這是讓電動自行車用戶極不滿意,然而又無可奈何的一件事。造成電池壽命短的原因主要是硫化。電池內(nèi)的硫酸鉛是一種非常容易結(jié)晶的物質(zhì),當電池電解液中的硫酸鉛濃度過高或靜態(tài)閑置時間過長時,就會“抱成”團,結(jié)成小晶體,這些小晶體再吸引周圍的硫酸鉛,就象滾雪球一樣形成大的惰性結(jié)晶,結(jié)晶后的硫酸鉛充電時不但不能再還原成氧化鉛,還會沉淀附著在電極板上,造成了電極板工作面積下降,這一現(xiàn)象叫硫化,也就是常說的老化。這時電池容量會逐漸下降,直至無法使用。當硫酸鉛大量堆集時還會吸引鉛微粒形成鉛枝,正負極板間的鉛枝搭橋就會造成電池短路。如果極板表面或密封塑殼有縫隙,硫酸鉛結(jié)晶還會在這些縫隙內(nèi)堆積,并產(chǎn)生膨脹張力,最終使極板斷裂脫落或外殼破裂,造成電池不可修復性物理損壞。所以,導致鉛酸蓄電池失效和損壞的主要機理就是電池本身無法避免的硫化。電池制造商都進行過1C充電70%,2C放電60%的循環(huán)壽命試驗。經(jīng)過這樣的壽命試驗,可達到充放電循環(huán)350次壽命的電池很多,但是實際使用效果就相差甚遠了。這是因為電動車自行車工作時的電流相對更大。中國自行車標準化技術(shù)委員會制定的《電動自行車通用技術(shù)條件》(BG17761-1999)中規(guī)定“電動自行車最高車速應不大于20km/h”,“電動自行車的整車質(zhì)量應不大于40kg?！倍鴮嶋H路上跑的電動自行車又有多少沒有超過這個標準規(guī)定的車速呢?豪華款電動自行車有的車速甚至高達35km/h。市場占主導銷售量的豪華款電動自行車多數(shù)重量都超過了50kg,隨著車速和車重的增加,電動自行車的行駛電流也增加了,大電流加速了電池的硫化。電池與電動車實際性能的這種不匹配更造成了電池壽命的不理想。所以,起動電動自行車時,蹬幾下腳蹬,不要超速,不要超載,這些都會對電池有好處。造成電池壽命短的另外一個原因是“失水”。電動車企業(yè)采用的蓄電池都是密封型免維護鉛酸蓄電池。對用戶而言,“密封”是必要的,否則酸液溢出的后果不堪設想。所謂“免維護”是指鉛酸蓄電池在使用過程中不用補加水,這主要靠兩條途徑來實現(xiàn):1.抑制充電后期或過度充電過程中氣體的產(chǎn)生;2.使充電后后期或過度充電過程中產(chǎn)生的氣體被電池內(nèi)的材料吸收(還原成水)。但是,充電到最后階段時,水被電解而越來越少的情況只是被抑制而不能完全避免,不能補充水終究會造成“失水”而使電池過早報廢。四、鉛酸蓄電池不充答案是:最好天天充。說用完再充好的大概是來源于早期手機用戶,電池是鎳鎘蓄電池,有較強的記憶效應,若電池多次淺充淺放就會充不進也放不出,所以要用完再充。但是多數(shù)電動自行車用的是鉛酸蓄電池,所以就不應用完再充,因為那樣會加速硫化的進程。鉛酸蓄電池放電到終止電壓時硫酸鉛濃度特別大,生成晶枝短路的可能性增大,而且此時硫酸鉛會結(jié)晶成較大顆粒,即形成不可逆的硫酸鹽化,甚至無法修復。所以,鉛酸蓄電池經(jīng)常放完電對電池的壽命影響比較大,而且鉛酸蓄電池的記憶效應沒有鎳鎘蓄電池那么強烈,更不必用完再充,而應該隨用隨充。五、鎳鎘電池“深度放電能使電池恢復容量”的說法流傳很廣,但是也被很多人質(zhì)疑。實際,這個說法也是針對有較強記憶效應的電池種類(比如鎳鎘電池)來說的。電動自行車用的鉛酸蓄電池、鎳氫電池或者鋰離子電池等幾種電池都沒有很強的記憶效應,所以不必這么做,特別是最常見的鉛酸蓄電池,深度放電造成硫化的危害成了主要矛盾,所以,深度放電是不可取的。六、蓄電池極板硫化修復隨著電動自行車的增多,做電池修復的也增多了,有不少人對此抱懷疑的態(tài)度,那么,電池修復真的可行嗎?這當然是可行的。過早報廢的電動自行車鉛酸蓄電池中有90%是由于極板硫化造成的。所以,首要的修復方法就是對硫化的修復?？梢杂梦锢淼姆椒ā㈦娮痈哳l脈沖的方法連續(xù)地清除電池極板上的結(jié)晶硫化物,并有效地防止新的結(jié)晶硫化物產(chǎn)生,使蓄電池極板始終呈全新和高效工作狀態(tài),恢復和保證蓄電池穩(wěn)定的容量輸出,提高蓄電池的工作效率,從根本上改善鉛酸蓄電池的工作性能,大大延長蓄電池壽命。另外,還有很多蓄電池失效的原因是密封型免維護鉛酸蓄電池在使用時無法加水,造成“失水”。只要在合適的時期內(nèi)補充水,則部分活性物質(zhì)就可以恢復其容量,重新投入使用。七、溫度低時電解不易擴散在冬天,會覺得電動自行車的電池容量變小了。這是因為:1、溫度低時,電解液不易擴散,兩極活性物質(zhì)的化學反應速率變慢;2、溫度低時電解液的阻抗增加,電池內(nèi)阻增大,造成輸出電壓減小。八、防模件燒損措施的實施單從性能考慮,鎳氫電池以及鋰離子電池是更好的選擇。鎳氫電池能量密度大、充電次數(shù)多、記憶效應小。比它更好的是鋰離子電池,它的體積小,質(zhì)量輕,循環(huán)壽命長(循環(huán)壽命在800-1000次左右),無記憶效應(充放電深度,不影響電池的容量及壽命),無污染(電池材料不存在有毒物質(zhì))。但是它們價格較高,目前幾乎沒有廠家用這些種類的電池作為電動自行車的原裝電池。隨著制造技術(shù)的成熟,這兩種電池,特別是鋰離子電池的造價會降低到更合適,來代替現(xiàn)在的鉛酸蓄電池,這個時間大概不會太遠。參考文獻上接第92頁燒壞。因此設備安裝完場所易泄漏的地方,另外設備的接線孔要后電纜槽盒要及時扣槽盒內(nèi)。2.2.2有些電動閥反饋點(24VDC)與用一個開關(guān)(如圖一)起電氣高壓串入低壓的通道燒毀。因此在選購設備備,使電氣接點和熱隔離回路。如果購買要求,就應該在現(xiàn)場接點。在七臺河工程構(gòu)加了不少輔助接點圖2.2.3電機反饋信在現(xiàn)場中由于D信號接點使用成外掛上。在接觸器動作或易將380V強電串入DC