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蓄電(diàn)池组寿命短问题分(fēn)析及解决方法

发布时间：

2019-12-06

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　　電(diàn)动自行車(chē)以其轻便、环保、经济实用(yòng)，深受广大用(yòng)户喜爱，近年来获得了飞速发展。据有(yǒu)关资料统计，國(guó)内2006年产(chǎn)量已达2000万辆，國(guó)内保有(yǒu)量约5000万辆，且市场广阔，发展前景非常好。但在实际使用(yòng)中(zhōng)，電(diàn)池组寿命较短，行驶里程下降较快，其统计平均寿命仅為(wèi)一年左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)未达到其额定寿命，这是電(diàn)动車(chē)使用(yòng)中(zhōng)長(cháng)期存在的一个大问题。目前電(diàn)动車(chē)的四大電(diàn)气部件——電(diàn)机、電(diàn)池、控制器、充電(diàn)器的技(jì )术开发和生产(chǎn)制造都是比较成熟的，因而電(diàn)池组寿命短成為(wèi)電(diàn)动車(chē)使用(yòng)中(zhōng)最突出的一个问题，这不但影响了電(diàn)动車(chē)的使用(yòng)性能(néng)，增加使用(yòng)成本，从長(cháng)遠(yuǎn)看，也在一定程度上影响和制约了電(diàn)动車(chē)的进一步的发展和应用(yòng)。

　　目前電(diàn)动自行車(chē)所用(yòng)的電(diàn)池一般為(wèi)铅酸蓄電(diàn)池，今后若干年内也不会有(yǒu)根本性的改变。铅酸蓄電(diàn)池的制造技(jì )术已经比较成熟，对于在使用(yòng)中(zhōng)存在的寿命短，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其额定寿命的问题，除提醒用(yòng)户注意使用(yòng)得当外，还必须从技(jì )术上加以解决。為(wèi)此，我们针对電(diàn)动車(chē)使用(yòng)工(gōng)况各异，電(diàn)池组频繁充放電(diàn)的特点，对此问题进行具(jù)體(tǐ)分(fēn)析，确定解决此问题的方向和途径，以求尽快研究出解决这一难题的方法，取得根本性的技(jì )术突破，从而彻底解决这一问题。

　　对于電(diàn)池性能(néng)的恶化以致损坏各种情况的分(fēn)析表明，電(diàn)池发生脱粉，失水，极板拱曲、断裂，以至极板短路等故障，其主要原因都是过充过放。充電(diàn)末期，電(diàn)池极化電(diàn)压增大，電(diàn)解水现象产(chǎn)生气泡，内部损耗增大，温升提高，过量充電(diàn)会损伤電(diàn)池;放電(diàn)末期，有(yǒu)效化學(xué)物(wù)质(zhì)反应将尽，内部微孔堵塞，電(diàn)池内阻增大，此时的过度放電(diàn)也会损伤電(diàn)池，因此，过充过放都是应该尽量避免的。

　　電(diàn)动自行車(chē)采用(yòng)串连蓄電(diàn)池组，使用(yòng)时要频繁地反复进行充放電(diàn)循环，由于材料和制造工(gōng)艺上的差异，在使用(yòng)期间，電(diàn)池组電(diàn)池之间必然会产(chǎn)生容量和性能(néng)差异，即電(diàn)池的不均衡。充電(diàn)时，容量较小(xiǎo)、性能(néng)较差的電(diàn)池会产(chǎn)生过充電(diàn)现象;而在放電(diàn)时，容量较小(xiǎo)，性能(néng)较差的電(diàn)池又(yòu)会产(chǎn)生过放電(diàn)现象。不断的过充过放使得差電(diàn)池的容量愈来愈小(xiǎo)，性能(néng)愈来愈差，这种频繁的恶性循环过程，加速了差電(diàn)池的损坏，从而使得整个蓄電(diàn)池组性能(néng)恶化，这是影响電(diàn)池组使用(yòng)寿命的主要原因。在電(diàn)池组维修更换的实践中(zhōng)，绝大多(duō)数情况下，電(diàn)池组的损坏实际上只有(yǒu)一只電(diàn)池(极少数是2只)损坏，这也证明了上述分(fēn)析是正确的。

　　木(mù)桶理(lǐ)论指出：木(mù)桶的最大水容量是由其最低的一块木(mù)板高度决定的。与此类似，串联蓄電(diàn)池组的最大放電(diàn)量(可(kě)用(yòng)容量)是由電(diàn)池组中(zhōng)性能(néng)最差的一只電(diàn)池的容量决定的，最差一只電(diàn)池的電(diàn)量放完，電(diàn)压大幅度下降，電(diàn)动車(chē)即会停止运行，此时電(diàn)池组内好電(diàn)池中(zhōng)剩余的電(diàn)量也无法利用(yòng)，電(diàn)动車(chē)的行驶距离缩短，这是串联電(diàn)路的性质(zhì)决定的。

　　不论電(diàn)池组在出厂时如何进行精(jīng)密配组，其在使用(yòng)过程中(zhōng)，電(diàn)池之间的不均衡是绝对的，是一定会发生的，由于不均衡引起的差電(diàn)池的过充过放，恶性循环，加速损坏，以致使整个電(diàn)池组可(kě)用(yòng)容量大幅降低是影响電(diàn)池组寿命的主要原因。因此如何从技(jì )术上解决電(diàn)池间的不均衡问题，对電(diàn)池在使用(yòng)过程中(zhōng)进行实时在線(xiàn)均衡调节，达到均衡的目的，从而有(yǒu)效地防止过充过放，是解决電(diàn)池组寿命短这一问题的关键。

　　電(diàn)池的硫化也是影响其寿命的因素之一，蓄電(diàn)池長(cháng)期充電(diàn)不足，放電(diàn)后長(cháng)期未充電(diàn)，電(diàn)动車(chē)長(cháng)期不用(yòng)，電(diàn)池失水致使硫酸密度增大，过量放電(diàn)都会使電(diàn)池发生硫化，致使電(diàn)池有(yǒu)效活性物(wù)质(zhì)减少，内阻增大，電(diàn)池容量降低，性能(néng)恶化，这一般是因為(wèi)使用(yòng)不当所引起。由于多(duō)数電(diàn)动車(chē)用(yòng)户专业知识不够，使用(yòng)中(zhōng)情况各异，以致使電(diàn)池硫化现象不同程度地存在，影响電(diàn)池组的使用(yòng)寿命。针对这一情况，很(hěn)多(duō)厂家生产(chǎn)電(diàn)池修复仪、電(diàn)池修复液，对已硫化的電(diàn)池进行事后处理(lǐ)和修复，近年来，这种维修技(jì )术发展很(hěn)快，甚至成為(wèi)一个产(chǎn)业，主要的就是解决電(diàn)池硫化问题。但费工(gōng)费时也只能(néng)程度不同地解决这一问题。根据这一情况，治标不如治本，事后处理(lǐ)不如事前预防，治其未病才是上策，最好的解决办(bàn)法是在電(diàn)池的整个使用(yòng)过程中(zhōng)(充電(diàn)、放電(diàn)全程)，对電(diàn)池进行在線(xiàn)实时处理(lǐ)，从根本上防止硫化现象的发生，即使对于特殊情况下(如長(cháng)期不用(yòng))发生的硫化亦具(jù)有(yǒu)修复功能(néng)，这样就能(néng)很(hěn)好地解决硫化问题，同时也大大减少電(diàn)池组的维修工(gōng)作(zuò)量，降低使用(yòng)成本。

　　综上所述，在实际使用(yòng)中(zhōng)電(diàn)池的不均衡引起差電(diàn)池的过充过放，加速损坏是電(diàn)池组寿命短的主要原因，電(diàn)池的硫化也是影响電(diàn)池组寿命的因素之一。运用(yòng)现代微電(diàn)子技(jì )术、自动控制技(jì )术对電(diàn)池组使用(yòng)过程进行实时在線(xiàn)动态均衡调节，对電(diàn)池的硫化进行预防性的实时在線(xiàn)活化处理(lǐ)，就能(néng)很(hěn)好地解决上述问题，从而从根本上解决電(diàn)池组寿命短的难题。