電池――電動車的動力之源、核心部件
其性能的好(hao)壞(huai)對整個車(che)子的使用和(he)壽命至(zhi)關(guan)(guan)重要。現在電(dian)動(dong)車(che)主要采用鉛酸蓄(xu)電(dian)池,關(guan)(guan)于“蓄(xu)電(dian)池不(bu)是用壞(huai)的而是充壞(huai)的”決非危言聳聽,蓄(xu)電(dian)池充電(dian)性能好(hao)壞(huai)對蓄(xu)電(dian)池的使用壽命和(he)使用性能起著舉足輕重的作用,必(bi)須(xu)重視。其原(yuan)因主要如下:
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(yi)般情況下,放電(dian)深(shen)度(du)較大(da)的蓄電(dian)池使用壽命在1年(nian)左右(you),放電(dian)深(shen)度(du)在50%-70%的蓄電(dian)池壽命在1年(nian)半(ban)左右(you)。個別廠家生產的蓄電(dian)池可(ke)以(yi)達(da)到2年(nian)以(yi)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(guan)檢查(cha),找出滲酸漏液部位(wei)。取開蓋(gai)片看(kan)帽閥(fa)周圍有(you)(you)無(wu)滲酸漏液痕跡,再打開帽閥(fa)觀(guan)察(cha)電(dian)池內部有(you)(you)無(wu)流(liu)動(dong)的(de)(de)(de)電(dian)解(jie)液。完成了(le)上(shang)述工作之后(hou),若仍未(wei)發現(xian)異常,應(ying)做(zuo)氣密性(xing)測(ce)試(放入(ru)水中(zhong)充氣加壓(ya),觀(guan)察(cha)電(dian)池有(you)(you)無(wu)氣泡產生并(bing)冒(mao)出,有(you)(you)氣泡則(ze)說明有(you)(you)滲酸漏液)。最后(hou)在充電(dian)過(guo)程中(zhong),觀(guan)察(cha)有(you)(you)無(wu)流(liu)動(dong)的(de)(de)(de)電(dian)解(jie)液產生,如果有(you)(you)則(ze)說明是生產的(de)(de)(de)原因(yin)。在充電(dian)過(guo)程中(zhong)如有(you)(you)流(liu)動(dong)的(de)(de)(de)電(dian)解(jie)液應(ying)將其抽(chou)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,充電器不正常(chang)的(de)(de)應更換。干涸(he)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)應補加純水或1.050的(de)(de)硫酸(suan),進行(xing)維護(hu)(hu)充(chong)電(dian)(dian)(dian)、放電(dian)(dian)(dian)恢(hui)復電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)容量。如果發現(xian)有不可(ke)逆(ni)硫酸(suan)鹽(yan)化(hua),應進行(xing)均衡充(chong)電(dian)(dian)(dian)恢(hui)復容量。干涸(he)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)加液后的(de)(de)維護(hu)(hu)充(chong)電(dian)(dian)(dian),應控制最(zui)大電(dian)(dian)(dian)流1.8A,充(chong)電(dian)(dian)(dian)10-15小時(shi),三(san)只電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)均在13.4V/只以上(shang)為好。如果電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)之間電(dian)(dian)(dian)壓(ya)差別超(chao)過0.3V,說明電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)已經出現(xian)不同步的(de)(de)不可(ke)逆(ni)硫酸(suan)鹽(yan)化(hua)。對于(yu)發生不可(ke)逆(ni)硫酸(suan)鹽(yan)化(hua)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi),需要更換整組電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)或激活(huo)電(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;
在高溫下充電(dian)(dian),必須保證蓄電(dian)(dian)池散(san)熱(re)良好。應(ying)采取降溫措施或(huo)減短(duan)充電(dian)(dian)時間的方法(fa),否則應(ying)停(ting)止充電(dian)(dian)。
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。
檢查(cha)(cha)電(dian)(dian)動車起動和運行電(dian)(dian)流(liu)是否過(guo)(guo)大(da),若是過(guo)(guo)大(da)(起動電(dian)(dian)流(liu)在(zai)15A以上,運行時的電(dian)(dian)流(liu)6A以上)應調整控制器限(xian)流(liu)值或對電(dian)(dian)機進行檢查(cha)(cha)修理。 檢查(cha)(cha)蓄電(dian)(dian)池容量是否偏低,若是偏低,應對電(dian)(dian)池進行充放電(dian)(dian)。
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(zhong)者,需要(yao)對其進行“水療法”充放(fang)電(dian)才能恢復(fu)正常。具體(ti)方(fang)法為:先對蓄電(dian)池(chi)補加(jia)入純水或(huo)密(mi)度(du)為1.05g/cm3稀硫酸到富(fu)液狀態,再以0.05-0.018C2A的電(dian)流充電(dian)20小時(shi)左右(you),抽盡(jin)流動液,再作(zuo)容(rong)(rong)量(liang)試驗(yan)。反復(fu)上述操作(zuo),直到電(dian)池(chi)容(rong)(rong)量(liang)恢復(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
首先(xian)將電(dian)(dian)(dian)池進(jin)行一(yi)般性的(de)維護充(chong)電(dian)(dian)(dian),然后(hou)用2小(xiao)時率(lv)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)放(fang)電(dian)(dian)(dian)。放(fang)電(dian)(dian)(dian)過程中不斷地測(ce)量電(dian)(dian)(dian)池的(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya),將放(fang)電(dian)(dian)(dian)容量不足的(de)“落(luo)后(hou)”電(dian)(dian)(dian)池選(xuan)出(chu)來(lai)給予(yu)處理。先(xian)補加(jia)1.050的(de)稀硫(liu)酸至剛(gang)好看到(dao)有流(liu)(liu)動電(dian)(dian)(dian)解液出(chu)現,再(zai)繼(ji)續充(chong)電(dian)(dian)(dian)12-15小(xiao)時。充(chong)電(dian)(dian)(dian)時注(zhu)意(yi)電(dian)(dian)(dian)池的(de)溫度不要(yao)超過500C。充(chong)電(dian)(dian)(dian)結(jie)束后(hou),靜置0.5-4小(xiao)時,重作2小(xiao)時率(lv)放(fang)電(dian)(dian)(dian)。放(fang)電(dian)(dian)(dian)過程中,測(ce)量單(dan)格電(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)數值(zhi),若(ruo)放(fang)電(dian)(dian)(dian)時間(jian)達不到(dao)標準或(huo)者(zhe)單(dan)格電(dian)(dian)(dian)壓(ya)到(dao)了1.6V,放(fang)電(dian)(dian)(dian)時間(jian)與正常單(dan)格電(dian)(dian)(dian)池相(xiang)(xiang)差(cha)較大者(zhe)(出(chu)廠三個(ge)月(yue)相(xiang)(xiang)差(cha)5分鐘(zhong)(zhong)以上(shang)(shang),6個(ge)月(yue)相(xiang)(xiang)差(cha)8分鐘(zhong)(zhong)以上(shang)(shang),9個(ge)月(yue)相(xiang)(xiang)差(cha)10分鐘(zhong)(zhong)以上(shang)(shang),13個(ge)月(yue)相(xiang)(xiang)差(cha)15分鐘(zhong)(zhong)以上(shang)(shang)),則還需(xu)重復上(shang)(shang)述充(chong)放(fang)電(dian)(dian)(dian)程序操作,直到(dao)符(fu)合要(yao)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)種脈沖過充(chong)電(dian)修(xiu)復的(de)方(fang)法(fa)的(de)誕(dan)生,使得無損傷(shang)的(de)過充(chong)電(dian)得以實現,這(zhe)樣的(de)充(chong)電(dian)器獲得了極好(hao)的(de)效(xiao)果,經(jing)過數年的(de)驗(yan)證試驗(yan)證明,這(zhe)種方(fang)法(fa)大(da)大(da)延長了鉛(qian)酸蓄(xu)電(dian)池的(de)循環壽命。