電動車電池壞損成因、修復和保養(yǎng)方法

前不見古人 2009-08-28

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電動車電池壞損成因、修復和保養(yǎng)方法

[align=center]電動車電池壞損成因、修復和保養(yǎng)方法[/align]
[align=center]作者：武漢東立產品制作所[/align]
蓄電池作為“方便電源”一直被人們所廣泛使用，在2003年前普通百姓直接使用還不多見，隨著電動車在我國普及化程度不斷提高，蓄電池越來越多的貼近百姓生活，但人們又對蓄電池的知識了解甚少：電瓶如何壞損過快、容量減少的電瓶是否可以修復、如何保養(yǎng)電瓶等等提出疑問，在此我們僅對電動車電瓶壞損成因、修復、保養(yǎng)淺談如下，供讀者參考。
[align=center]蓄電池壞損成因 [/align]
電動車一般使用的是免維護的鉛酸蓄電池，電解液為膠體狀，分為24V、36V 、48V和60V。市面上36V和48V的為多、24V和60V的為少。24V為二節(jié)、36V為三節(jié)、48V為四節(jié)、60V為五節(jié)12V的單體蓄電池串聯(lián)而成；單體電池每節(jié)為12V，由6隔串聯(lián)組成，每隔2V，每隔均有正負極板和膠體電解液。蓄電池壞損原因很復雜，大致分為以下6種：
1、“過充”導致蓄電池壞損。
“過充”就是過量給蓄電池充電而產生的一種對蓄電池化學和物理性能起破壞作用的現(xiàn)象。
“過充”首先是充電器的原因。目前的電動車充電器都有安全充電電壓設置，充電電壓一般設定在電瓶標準電壓的1.2倍以內，如48V的蓄電池，充電電壓設定在57.2V以內。蓄電池在放電過程中，電壓會逐步下降，當再次給電瓶充電時，充電器的紅燈會亮起，表示充電進行時，當電能不斷的輸入電瓶后，電壓會不斷升高，直至接近或等于充電電壓時充電器綠燈會亮起，此時，充電停止或涓流充電。如果充電器電壓元件失靈，充電就不會停止，充電電流會不間斷地輸入電瓶，電壓就會不斷升高，電壓升高的結果就會加劇電解液的熱反應，輕則蓄電池外殼會變形（膨脹），重則致使蓄電池被充爆。
其次是因為蓄電池間電壓的不平衡性造成“過充”。上面講過，電瓶組是由2-5節(jié)12V的蓄電池組成，電瓶剛出廠時，每節(jié)電瓶的電壓十分接近才配組，但使用一段時間后，蓄電池之間的電壓就會產生差異，即所謂的“壓差”。電動車充電器在充電時是同時給串聯(lián)而成的蓄電池組充電，電壓較高的電瓶會先充滿電，電壓較低的蓄電池會后充滿甚至一直在充電，由于充電器是以總體電壓為充電或停止充電設定的，因此，先充滿電的蓄電池就會處在“過充”狀態(tài)。“壓差”小時對電瓶影響不大，“壓差”大時，經常“過充”的蓄電池一樣會產生電解液熱反應加劇，直至把這節(jié)蓄電池充壞。
2、“虧電”導致電瓶壞損。
“虧電”是電池電量不足、電壓偏低時強行過量放電產生的一種破壞蓄電池極板涂層的現(xiàn)象。要知道，任何車載電器的工作電壓都有一個標準范圍，超過這個范圍電器容易短路甚至燒毀，低于這個范圍電器無法啟動或正常工作，甚至影響起使用壽命，車載電器和蓄電池都是這樣。很多用戶在使用電動車時往往是幾天充電一次，有的每天行程超過新電瓶標稱里程的60%以上，要知道電池容量下降會導致蓄電池電壓不足（欠壓），電壓不足就不能有效的滿足車載電器基本的電壓供給，當電壓下降時，用戶還在使用電動車，而蓄電池又不能提供正常的電壓，因此就會因車載電器的負載使電瓶欠壓出現(xiàn)“虧電”，經常性的“虧電”就會使蓄電池極板鉛層逐步剝離，直至極板壞損。
3、啟動、加速、過載產生的大電流放電使電瓶壞損。
電動車啟動、加速的瞬間電流很大，一般會達到20A—50A，根據(jù)電動車電機功率的大小，正常的放電電流一般控制在10A以內為好。由于瞬間電流太大，使電解反應急劇增加，極板涂層必然會受到一定程度的影響，久而久之極板鉛層粉末就會因瞬間大電流拉扯逐步脫落，電解液就會發(fā)黑（鉛粉所致），蓄電池就會報廢。過載就是電動車行駛中負載超重，如過量的載貨、載人等，過載會使蓄電池放電負荷加大，長時間的大電流放電，會直接影響極板涂層，加快極板軟化的過程。還有就是路況不好也會使電動車平繁的剎車和啟動。如坑洼、遇紅燈、路障等等。這都是造成大電流放電的因素。另外值得提出的是，電動車電機功率越大，其蓄電池的使用壽命越短，這是因為電機功率越大，放電電流也就越大，對電瓶的損傷也就越大。
4、極板硫化導致電瓶壞損。
什么是電池硫化？在極板上生成白色堅硬的硫酸鉛結晶，充電時又非常難于轉化為活性物質的硫酸鉛，這就是硫酸鹽化，簡稱"硫化"。生成這種硫酸鉛的原因是過放電或放電后長期放置時，硫酸鉛微粒在電解液中溶解，呈飽和狀態(tài)，這些硫酸鉛在溫度低時重新結晶，而在結晶質硫酸鉛是析出。這樣在一度析出的粒子上一次又一次地因溫度變動而生長、發(fā)展，使結晶粒增大。這種硫酸鉛的導電性不良、電阻大，溶解度和溶解速度又很小，充電時恢復困難。因而成為容量降低和壽命縮短的原因。硫化是蓄電池容量減少的主要癥結，但大電流損傷電池極板是電動車電池容量減少更大的癥結。
5、“失水”使電瓶壞損。
“失水”是蓄電池容量減少的基本原因之一。電動車采用的絕大部分是免維護鉛酸蓄電池，很多用戶會說，這種電池是密封的，又是免維護，為什么還存在“失水”現(xiàn)象？其道理很簡單，水是參加蓄電池電解反應的重要成分，一旦蓄電池出現(xiàn)過充電、大電流放電、內阻增大、短路等時，容易產生熱度并形成水蒸汽，水蒸汽在密封的電池盒內會大部分被留住，但也有極少部分會流失（因電池殼材質的密度所決定），久而久之，電瓶就會出現(xiàn)“失水”狀態(tài)。一般來說，電動車電池使用6個月以上都會存在“失水”狀態(tài)，電機功率越大，“失水”狀態(tài)越嚴重。
6、其他原因使電瓶壞損。
除以上蓄電池壞損的主因外，電池質量差、極板脫落、電解液外漏、外殼破損、電瓶接線端子斷裂等也是蓄電池壞損的原因，在此就不一一解說。
[align=center]蓄電池修復方法 [/align]
蓄電池壞損是可以修復的，就象人病了需要看病一樣，如果只是一般的壞損，如硫化，采取適當?shù)姆椒ň涂梢孕迯?；如果是致命的壞損，如極板鉛粉脫落、穿孔、彎曲等，屬物理性能喪失，是無法修復的。這就要求在修復蓄電池時，首先要確認蓄電池的損傷程度和原因，對癥的進行修復。
（一）電瓶檢測
第一步、檢查蓄電池外表狀態(tài)：
檢查蓄電池外形是否完好。檢查蓄電池外殼是否凸出、漏夜、斷隔、電瓶接線端子腐蝕等，如果有這種現(xiàn)象，說明電瓶已經壞死；
第二步、檢查蓄電池電壓是否正常：
⑴在充電進行時（二個小時后），分三次檢測每節(jié)單體電瓶的電壓，每次間隔20分鐘，如果有單塊電池的電壓超過15V或達不到13V以上的，說明這節(jié)電池有些問題；
⑵在放電進行時，用萬用表分三次測量每節(jié)單體電瓶的電壓，每次間隔10分鐘，如果某單塊電瓶的電壓下降的比其他幾節(jié)電瓶快，并且低于10V，加上這節(jié)電池放電時間最短，那么這節(jié)電池就是問題電池。
⑶檢測單塊電瓶的靜態(tài)電壓（浮電）。當電壓為零時，有兩種可能：一種是電瓶完全斷路，電路不通，電壓為零；另一種就是電瓶放置時間過長，電壓低至1-2V，甚至為零。
第三步、檢查蓄電池電解液是否“失水”、發(fā)黑：
檢查電解液是否變質或“失水”。對蓄電池充電3-6個小時后，用手觸觸摸每節(jié)電瓶外殼側面，如果電瓶發(fā)熱燙手，這節(jié)電池已經壞死；如果只是發(fā)熱，溫度在40度左右，同時充電時充電器一直亮著紅燈，說明電池嚴重“失水”；另外也可以打開電瓶的蓋子，檢查“失水”狀態(tài)。
電解液是否發(fā)黑可以直接判斷電池極板的好壞。打開蓄電池上面的蓋子，可以看見有六個園孔，檢查每個孔內電解液的顏色，如果呈黑色，說明極板鉛粉已經脫落，這節(jié)電池壞死。
（二）蓄電池修復方法淺談
蓄電池修復并不難。如對整組蓄電池（串聯(lián)）同時進行修復難度就大（電池硫化的除外），只要電池組內有一節(jié)電池屬物理損傷，使用修復儀器效果就不明顯，但是要分開電池組，一節(jié)一節(jié)電池單獨的進行修復，不僅可以檢測電池壞損類型，也可以采取不同的方法進行修復，所以修復電池關鍵是修復單體電池（一般為12V），下面就簡單的介紹幾種：
1、脈沖修復法：
蓄電池消除硫化比較好的方法就是采用脈沖修復法。在修復蓄電池時，脈沖的瞬間電壓一般根據(jù)產品所體現(xiàn)的功能需要，采取的瞬間電壓為60V—300V之間，如用于蓄電池延壽的產品脈沖電壓值就不益過大，專門由于蓄電池修復產品的脈沖電壓值就可以偏大（如果脈沖電壓值太大對電池極板會造成損傷），脈沖電壓高，蓄電池修復時間短，脈沖電壓低，蓄電池修復時間相對就長，盡管脈沖瞬間電壓很高，但平均電壓并不高，對人體沒有傷害，十分安全。從固體物理上來講，任何絕緣層在足夠高的電壓下都可以被擊穿。一旦絕緣層被擊穿，粗大的硫酸鉛就會呈現(xiàn)導電狀態(tài)。如果對高電阻率的絕緣施加瞬間的高電壓，也可以擊穿大的硫酸鉛結晶。如果這個高電壓足夠短，并且進行限流，在打穿絕緣層的條件下，充電電流不大，也不至于形成大量析氣。電池析氣量強正相關于充電電流和充電時間，如果脈沖寬度足夠短，占空比足夠大，就可以在保證擊穿粗大硫酸鉛結晶的條件下，同時發(fā)生的微充電來不及形成析氣。這樣就實現(xiàn)了脈沖消除硫化。
市場上有專門的脈沖發(fā)生器銷售，但要注意選擇效果好的一種。脈沖與蓄電池極板的諧振很重要，這就取決與脈沖頻率大小、幅度寬窄，脈沖頻率和幅度不夠就達不到消除硫酸結晶的效果，頻率和幅度太大則會出現(xiàn)消除了硫化而損傷了電極板，并出現(xiàn)析氣現(xiàn)象；同時，脈沖波形也有很多種，在示波器上可以顯示。好的脈沖波在無損電池的前提下，能夠有效的擊穿絕緣層，將粉碎后的硫酸結晶粉末還原于電解液中。這就象人們碎石塊一樣，面對一塊大石塊，是用洋鎬有效、還是用鋤頭有效？一看便知。
2、強電修復法：
強電修復法就是采取充電時的持久高電壓或大電流修復蓄電池的方法，多在脈沖修復法效果不明顯時采用。其一、高電壓修復法：這種方法主要是采取電池標稱電壓的1.3-1.5倍的充電電壓修復電池，如36V蓄電池在充電電流不變或接近的條件下，采用48V的充電器進行充電，充電時間要掌握分寸，不易過長，否則電池會因析氣發(fā)熱。此方法對短路、極板軟化程度不高的蓄電池具有一定的修復作用，但使用不當，對電池極板壓點也會造成傷害。其二、大電流修復法：這種方法主要是采取高于平時充電電流1.5-2.0倍的充電電流來修復蓄電池，如20AH的蓄電池使用3-4A的充電器進行充電，利弊與“高電壓修復法”一樣。
3、全充全放電修復法：
全充全放電修復法就是對蓄電池采取完全充滿電后，再完全的放電修復蓄電池的方法。全充全放電修復法主要是對輕度損傷的蓄電池具有一定的修復作用，同時此方法還可以有效的激活電瓶深層的活性物質，提高蓄電池容量。如輕度硫化的電池，內阻較高的電池，此法的關鍵是放電一定要充分，并且是對每節(jié)單體電池進行單獨的充分放電，全充全放電1-2次，蓄電池的容量一般都能得到提升。全充全放電修復法不得經常使用，最少半年使用一次，最多三個月使用一次。
4、補水修復法：
對蓄電池“失水”采取補水的方法便可修復，其目的是稀釋濃度提高的硫酸正常進行電解反應。補水方法上較為簡單，只用打開蓄電池上蓋，可以看見有六個圓孔，向每個圓孔注射一定量的蒸餾水，再浸泡24小時以上就可以了。補水只可以補充蒸餾水，不可以添加其他成分的水，包括純凈水，因為其他成分的水中有各種金屬分子，加入電瓶內后容易引起自放電而損壞電池。
5、重新配組修復法：
電動車電池一般是由幾節(jié)電池串聯(lián)而成的電池組，電池壞損是多方面的，可能電池會同時存在幾個方面的損傷：對于硫化的電瓶，修復后使用效果較好；但是對于極板軟化以及斷隔的電瓶，即時可以修復，因屬物理硬傷，可再利用價值不大，修復后的使用時間也極短，再修復的效果將會更差。最好的方法就是把修復價值不大的電瓶“以舊換舊（換成容量還有80%以上的舊電池）”，再和其他剩余幾節(jié)電池重新配組即可。
個人檢測修復蓄電池的具體作方法，我們在《蓄電池修復方案》中會進行詳細指導，方法簡單易行。
[align=center]蓄電池日常保養(yǎng)方法[/align]
蓄電池是有使用壽命的，電池修復只是保持其達到正常的設計壽命。宣揚電瓶修復產品把任何因素損傷的電池修復同新電池一樣、保證電池可以延長使用壽命多少倍，這些都是不科學，也是不切合實際的。無任任何因素的電瓶損傷，對蓄電池壽命都有影響，問題是如何減少電瓶的損傷，如何降低對蓄電池壽命的影響，下面就簡單的介紹幾種電動車電池日常保養(yǎng)方法，供用戶參考。
一、到“天天用車，天天充電”。鉛酸蓄電池沒有記憶，至所以容量快速減少主要是蓄電池硫化和“失水”、“虧電”等一些原因，蓄電池最怕的就是“虧電”欠壓，蓄電池常“虧電”，電池極板極易受傷，我們調查發(fā)現(xiàn)有高達70%的電動車電池容量減少電極板被放電時的強電流（啟動電流）拉傷所致（電摩尤其明顯），電極板拉傷屬于電池物理損傷，這種損傷無法修復。因此“天天用車、天天充電”，保證蓄電池隨時有充足的電壓就成為必然。
二、定時補充蒸餾水。用戶普遍以為，免維護蓄電池不用加水，其實這種說法是錯誤的。免維護蓄電池在充電和大電流放電過程中會產生熱量，有熱量就會有水分蒸發(fā)，盡管水蒸發(fā)的過程十分緩慢，但時間一長，累計水蒸發(fā)的量就不容小視。因此每6個月左右應該給蓄電池補水一次，這樣蓄電池的使用壽命才會延長。
三、電動車啟動巧用力。電動車啟動電流很大，尤其是大功率電機的電摩，啟動電流更大。大電流很傷蓄電池極板，最好的方法就是在啟動前象騎自行車一樣的騎行后，再啟動電動車電源。當然很多電摩沒有騎行裝置，這就沒有辦法了。
四、每季對電瓶深度放電一次。蓄電池在使用了一段時間后必然會有一些活性物質下沉，如果活性物質不及時激活，勢必會對蓄電池的容量造成一些影響，因此，在經常使用電動車的時候，要做到每季對蓄電池深度放電一次。
五、經常觀察充電器的好壞。新電池充電過程一般都是6-8個小時，充滿電后充電器會亮綠燈，如果充電時間過長就要檢查充電器電壓保護裝置是否壞損，如果壞損就需要及時的調換充電器，否則極易充壞蓄電池。另外，充電器不要購買快速的充電器，快速充電同樣對蓄電池極板有傷害。
六、長期不使用蓄電池時每月至少要給蓄電池充電一次。這樣做的目的就是防止蓄電池放置時間過長而引起蓄電池硫化和“虧電”。
七、防止蓄電池爆曬。爆曬會使電池溫度升高，因此要注意。
八、盡早使用電瓶保護器。電瓶保護器也就是脈沖發(fā)生器，因脈沖不間斷的消除電瓶硫化，使極板始終保持“潔凈”，從而達到延長電瓶使用壽命的效果，但對大電流損傷電池極板作用不大（如有的電摩使用帶脈沖的充電器，結果電瓶延壽效果不明顯），必須增加新技術加以改進。
以上分三個部分比較全面地介紹了電瓶損傷、修復、保養(yǎng)的相關技術和知識，這是根據(jù)我們多年的經驗和市場反饋信息寫成的，文章用語簡單、外行一看就懂。同時，我們也從一個側面真誠地向讀者揭開電動車電池修復技術的神秘面紗，也就是電瓶修復可以采取很多方法，但不是對所有損傷的電瓶都有效，硫化和小毛病的電瓶經修復后有效；極板輕度軟化、短路、斷隔經修復后可能會短暫的有效，就象回光返照一樣，使用時間不長又會降到了原處；還有些損傷很嚴重的電池，修復基本無效，介紹這些知識，主要是便于讀者初步的認識這個行業(yè)，在電瓶保養(yǎng)和修復上作出正確的選擇。
最后借此機會向讀者簡單的介紹一下我們的產品，產品信息保證真實，如果對電瓶延壽和修復有興趣的朋友不妨可以看看：
我公司從事電瓶延壽和修復產品的研究與生產已有6年多經歷，根據(jù)電動車電瓶的損傷情況，產品技術總在不斷的改進，產品分為蓄電池延壽修復器和蓄電池修復機兩大類，延壽器以電瓶延壽為主，修復為輔，主要提供給個人用戶使用；修復機具有電瓶快速修復的特點，以商家使用為主。延壽器有兩大品系，分為易能王和易行寶，易能王是內置式的，直接安裝在蓄電池上長期使用；易行寶是外接式的，主要在充電和行使中使用。延壽修復器從2V——60V共13種規(guī)格，電動車上使用的主要是36V和48V，現(xiàn)在出品的是三代改進型產品，主推產品為易能王。
蓄電池延壽修復器與眾不同的特點：
一、延壽效果特別突出。三代改進型產品采用雙向復合脈沖在消除硫化的基礎上獨家增加了抗大電流新技術，這使電動車電池、包括電摩電池延壽真正成為現(xiàn)實（用戶對產品的修復功能褒多貶少，但對延壽功能卻普遍認同）。
二、蓄電池組是否硫化，1-7天便可判斷。由于延壽修復器是以延壽為主、修復為輔，這就決定了產品的脈沖、電流電壓不可能太大，也決定了在短時間內不可能馬上修復好硫化的蓄電池。如果電動車蓄電池組是硫化和輕度的損傷，使用蓄電池延壽修復器，1-7天便可以看出效果；如果使用延壽修復器7天沒有效果，這時可以肯定的判斷電池組內有至少一節(jié)電池屬物理損傷。當然，對于效果不明顯的蓄電池，我們都會提供一套具體作的修復方案，按照修復方案指導的方法作，蓄電池容量也可以較快的得到提升。
同時值得提醒的是：即使使用延壽修復器暫時效果不明顯，但也能遏制蓄電池容量下降的趨勢，保持蓄電池的容量在3-9個月的時間內沒有明顯的下降。
三、本產品還有平衡電池電壓、減少電瓶失水、保護車載電器、改善電動車工作性能等多項功能。