鉅大LARGE | 點擊量:683次 | 2021年03月05日
為何電動汽車蓄電池的壽命短?
電動汽車蓄電池壽命短的原因
從1859年,法國人加斯東普蘭特發(fā)現(xiàn)了鉛酸充放電的現(xiàn)象后,鉛酸蓄電池一直是電池領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的產(chǎn)品,如汽車、機車、輪船、飛機、后備供電設(shè)備上都有鉛酸蓄電池,但我們并有聽到很多來自這些領(lǐng)域?qū)︺U酸蓄電池的不滿,然而,為何同樣的產(chǎn)品到了電動自行車上卻是名符其實的怨聲載道。下面我們從幾個方面闡述出現(xiàn)這一問題的原因。
1、鉛酸蓄電池工作原理方面的原因
鉛酸蓄電池充放電的過程是電化學(xué)反應(yīng)的過程,充電時,硫酸鉛形成氧化鉛,放電時氧化鉛又還原為硫酸鉛。而硫酸鉛是一種非常容易結(jié)晶的物質(zhì),當(dāng)電池中電解溶液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,就象滾雪球相同形成大的惰性結(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(dāng)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造成電池短路。假如極板表面或密封塑殼有縫隙,硫酸鉛結(jié)晶就會在這些縫隙內(nèi)堆積,并出現(xiàn)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(fù)性物理損壞。所以,導(dǎo)致鉛酸蓄電池失效和損壞的重要機理就是電池本身無法防止的硫化。
2、電動自行車特殊工作環(huán)境的原因
只要是蓄電池,在使用的過程中都會硫化,但其它領(lǐng)域的鉛酸電池卻比電動自行車上使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容易硫化的工作環(huán)境。
①深度放電
用在汽車上的蓄電池只是在點火時單向放電,點火后發(fā)電機會對電池自動充電,不造成電池深度放電。而電動自行車在騎行時不可能充電,經(jīng)常會超過60%的深度放電,深放電時,硫酸鉛濃度新增,硫化就會相當(dāng)嚴重。
②大電流放電
電動汽車20公里巡航電流一般是4A,這個值已經(jīng)高于其它領(lǐng)域的電池工作電流,而超速超載的電動汽車的工作電流就更大。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,但是實際在用的效果就相差甚遠了。這是因為大電流工作新增了50%的放電深度,電池會加速硫化。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,工作電流達6A以上。
③充放電頻率高
用在后備供電領(lǐng)域的電池,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次循環(huán)充電壽命,而電動汽車一年充放電循環(huán)300次以上很常見。
④短時充電
由于電動自行車是交通工具,可充電的時間不多,要在8小時內(nèi)完成36伏或48伏的20安時充電,這就必須提高充電電壓(一般為單節(jié)2.7~2.9伏),當(dāng)充電電壓超過單節(jié)電池的析氧電壓(2.35伏)或析氫電壓(2.42伏)時,電池就會因過度析氧而開閥排氣,造成失水,使電解液濃度新增,電池的硫化現(xiàn)象加重。