北京金業(yè)順達科技有限公司
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電池的失效模式及其原因
1、電池的正極板軟化
電池的正極板是由板柵和活性物質(zhì)組成的，其中活性物質(zhì)的有效成分就是氧化鉛。放電的時候氧化鉛轉為硫酸鉛，充電的時候硫酸鉛轉為氧化鉛。氧化鉛是由α氧化鉛和β氧化鉛組成的，在2種氧化鉛中以其中α氧化鉛荷電能力小但是體積大，比β氧化鉛堅硬，主要起支撐作用；β氧化鉛恰好相反，荷電能力大但是體積小，比α氧化鉛軟，主要起荷電作用。α氧化鉛是在堿性環(huán)境中天生的，在電池內(nèi)部一旦出現(xiàn)參與放電以后，充電只能夠生產(chǎn)β氧化鉛。正極板的活性物質(zhì)是多孔結構的，就與電解液——硫酸的接觸面積來說，多孔結構是平面的數(shù)十倍。假如α氧化鉛參與放電以后，重新充電以后只能夠天生β氧化鉛，這樣就失往了支撐，不僅僅會產(chǎn)生正極板活性物質(zhì)脫落，而且脫落的活性物質(zhì)還會堵塞正極板的微孔，導致正極板參與反應的真實面積下降，形成電池容量的下降。后備電源的電池使用年限要求比較嚴格，對電池的容量要求比較寬，因此后備電源使用的電池α氧化鉛和β氧化鉛比例比深循環(huán)的動力型電池大一些。為了減少α氧化鉛參與放電，一般控制放電深度僅僅為40％。隨著電池的使用時間的增加，電池的容量下降，新電池放電40％的電量，對于舊電池來說必然超過40％的，所以舊電池就相當于放電深度深，電池的正極板軟化也會被加速。所以，電池的容量壽命曲線的后期下降速率遠遠高于中期。電池容量越小，放電深度越深，α氧化鉛損失也越多，正極板軟化也越嚴重，導致電池容量下降越快，形成了惡性循環(huán)。
這樣，電池的放電深度需要嚴格控制。實現(xiàn)這個控制的是靠基站的電源治理系統(tǒng)的設置。目前控制電池放電深度的主要標準還是一次放電量和放電電壓。這樣，盡可能避免在應急的時候強制放電，而應該按照放電量來增加電池的容量。
2、電池的正極板腐蝕
正極板的板柵中的鉛在充電過程中或被氧化為氧化鉛，并且不能夠再還原為鉛，形成正極板腐蝕。而氧化鉛的體積比鉛的體積大，形成體積線性增加變形，使正極板活性物質(zhì)與板柵脫離，導致正極板失效。而過充電會嚴重加速正極板腐蝕。我們一般以為不會產(chǎn)生過充電狀態(tài)。實際上，基站的浮充電壓假如跟不上環(huán)境溫度的上升而進行下降的補償，過充電就產(chǎn)生了。如基站的空調(diào)不夠或者損壞，電池的過充電也會產(chǎn)生。這樣電池的正極板板柵在不同的使用條件下會有不同的腐蝕速度。長三角和珠三角地區(qū)的正極板腐蝕也會比內(nèi)地嚴重，這與電池的使用環(huán)境溫度關系密切。
3、電池的負極板硫化
電池放電以后，負極板的鉛轉換為硫酸鉛，假如不及時充電或者充電時間比較長，這些硫酸鉛晶體就會逐步聚積而形成粗大的硫酸鉛結晶，采用普通的充電方式是無法恢復的所以稱為不可逆硫酸鉛鹽化，簡稱硫化。
在折合單格電壓為2.25V的浮充狀態(tài)下，電池基本布滿電需要一周的時間，完全布滿電需要28天的時間，其間電池就處于欠充電狀態(tài)。在電池放電以后的12小時，就可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生粗大的硫酸鉛結晶。在發(fā)生電荒的地區(qū)，電池的硫化相當嚴重。
在一般浮充狀態(tài)下使用，隨著晝夜環(huán)境溫度的變化，硫酸鉛結晶也會聚積而形成粗大硫酸鉛結晶而導致硫化。
在冬季環(huán)境溫度比較低的時候，電池的浮充電壓應該相應的提升，假如浮充電設備沒有依據(jù)室溫相應的調(diào)解上升，電池欠充電就會產(chǎn)生，電池硫化也就產(chǎn)生了。
失水的電池相當于電解液的硫酸濃度上升，也形成了加速電池硫化的條件。
較快速的充電可以抑制電池的硫化，基站的充電電流相對都比較小，所以硫化程度比充電電流大的電池嚴重。另外，浮充電壓波動越小，浮充電流的擾動越小，也形成了電池硫化的條件。
采用低銻合金的正極板的電池，浮充電壓比較低，也比其它鉛鈣錫鋁合金電池更加輕易出現(xiàn)硫化。
從上面的硫化失效原因看看，很多電池是無法避免的。特別是電池組發(fā)生單體電池落后的時候，個別落后的單體電池處于欠充電狀態(tài)，這樣該電池比其它電池更加輕易硫化。
電池一旦出現(xiàn)硫化，靠單純的浮充和均充是無法解決的，必須采取其它措施。目前我公司的技術主要就是消除電池的硫化，使之恢復原有標稱容量，重新投進使用。
蓄電池參數(shù)主要有哪些
蓄電池的五個主要參數(shù)為：電池的容量、標稱電壓、內(nèi)阻、放電終止電壓和充電終止電壓。電池的容量通常用Ah(安時)表示，1Ah就是能在1A的電流
下放電1小時。單元電池內(nèi)活性物質(zhì)的數(shù)量決定單元電池含有的電荷量，而活性物質(zhì)的含量則由電池使用的材料和體積決定，因此，通常電池體積越
大，容量越高。與電池容量相關的一個參數(shù)是蓄電池的充電電流。蓄電池的充電電流通常用充電速率C表示，C為蓄電池的額定容量。例如，用2A電流
對1Ah電池充電，充電速率就是2C；同樣地，用2A電流對500mAh電池充電，充電速率就是4C。
電池剛出廠時，正負極之間的電勢差稱為電池的標稱電壓。標稱電壓由極板材料的電極電位和內(nèi)部電解液的濃度決定。當環(huán)境溫度、使用時間和工作
狀態(tài)變化時，單元電池的輸出電壓略有變化，此外，電池的輸出電壓與電池的剩余電量也有一定關系。單元鎳鎘電池的標稱電壓約為1.3V（但一般認
為是1.25V），單元鎳氫電池的標稱電壓為1.25V。
電池的內(nèi)阻決定于極板的電阻和離子流的阻抗。在充放電過程中，極板的電阻是不變的，但是，離子流的阻抗將隨電解液濃度的變化和帶電離子的增減而變化。
蓄電池充足電時，極板上的活性物質(zhì)已達到飽和狀態(tài)，再繼續(xù)充電，蓄電池的電壓也不會上升，此時的電壓稱為充電終止電壓。鎳鎘電池的充電終止
電壓為1.75~1.8V，鎳氫電池的充電終止電壓為1.5V。[表1-1 鎳鎘電池不同放電率時的放電終止電壓
放電終止電壓是指蓄電池放電時允許的最低電壓。如果電壓低于放電終止電壓后蓄電池繼續(xù)放電，電池兩端電壓會迅速下降，形成深度放電，這樣，
極板上形成的生成物在正常充電時就不易再恢復，從而影響電池的壽命。放電終止電壓和放電率有關。鎳鎘電池的放電終止電壓和放電速率的關系如
表1-1所列，鎳氫電池的放電終止電壓一般規(guī)定為1V。
蓄電池使用與保養(yǎng)
蓄電池使用與保養(yǎng)
如今的車子上的用電設備越來越多，電子元件也越來越多，因此蓄電池的使用機率也越來越多，如打開車輛的電門，車輛通電，但是沒有啟動車輛，這個時候使用車輛的用電設備，聽音樂，行車記錄儀工作，給手機充電，打開車輛的大燈等等。這些對蓄電池的使用壽命一定會造成影響的。因為這個時候車輛沒有啟動，發(fā)電機沒有工作，這時使用的都是電瓶內(nèi)部存儲的電量，用電設備使用時間一長，電瓶內(nèi)部存儲的電瓶就會被用完，這個時候想到啟動車輛就啟動不了了，因為電瓶內(nèi)部已經(jīng)沒有足夠多的電量來帶動啟動馬達工作了。
如果把電瓶內(nèi)部的電量全部用完，電瓶就無法再次存儲電量，就需要更換電瓶了。車輛啟動之后發(fā)電機會發(fā)電，所以這個時候使用的電量都是發(fā)電機發(fā)電的電量，而不是電瓶存儲的電量，所以不會損傷電瓶。因此個人不建議在車輛沒有啟動時使用車輛的用電設備。而且現(xiàn)在更換電瓶的成本越來越高，因為現(xiàn)在很多車型都帶有啟停系統(tǒng)。啟停系統(tǒng)使用的專用的AGM電瓶。這個電瓶相比普通的電瓶更貴。
另外，蓄電池屬于損耗品，一般來講，蓄電池的使用壽命在3年左右，用的好的話可以到5到6年，現(xiàn)在車上用的都是免維護電瓶，壞了只能更換，無法維修。一個好點的電瓶價格不低，因此適當延長電瓶使用壽命，就是在節(jié)省開支。但是一些不良的用車習慣也會導致電瓶的使用壽命減短。那么，如何延長蓄電池的使用壽命呢？
對于延長電瓶使用壽命的方法很簡單，盡量讓電瓶處于充滿電的狀態(tài)，若這點不好做到，那就盡量減少不必要的放電，車輛熄火后不要聽收音機、看電影、給手機充電等，車輛加裝的定位系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)等，盡量去4S店或正規(guī)地點加裝，以防漏電。
頻繁的短途駕駛會加速蓄電池的損耗，由于頻繁的短距離行駛，發(fā)電機不能給蓄電池充分的充電，同樣有可能造成蓄電池饋電。假如平時車輛就在市區(qū)上下班使用，建議每5000KM到高速上行駛30分鐘以上的路程。讓發(fā)電機給蓄電池充電！
有很多就是因為加裝的東西質(zhì)量不合格，導致漏電，盡而導致電瓶虧電打不著火。保險點的做法是加裝完之后，去4S店做一個漏電檢測，看是否漏電。若車輛需長時間停放，盡量找個扳手拆掉電瓶的負極。
車輛長時間停放同樣會損壞電池，蓄電池在不使用的情況下也有會少量的消耗，車輛停放2個月以上，很有可能會造成電量耗盡，導致?lián)p壞。建議每15天啟動車輛一次，讓發(fā)電機給蓄電池充電！
理士蓄電池的使用壽命
在眾多的蓄電池中，理士蓄電池一直以來在市場上的銷售都是非常火爆的。其實對于理士蓄電池來說之所以能夠在市場銷售的過程中擁有非常不錯的銷量也是有很多方面原因的，其中比較明顯的原因在于使用過程中所帶來的效果。其在生產(chǎn)制造的過程中所有進行使用的技術都是當前市場上最為先進的，所以在使用的時候效果上的保障也是相當大的。
1）勤充電、防止過放電。
電動車用戶大部分都是用了兩、三天才充電，這樣電池在超過12個鐘頭的情況下就不可避免的產(chǎn)生硫化現(xiàn)象，這樣的反復使用電池基本就是一年左右，正好超過保修時間。所以為什么大部分的電池只包你一年時間的原因了，防止過放電就是不要經(jīng)常性的用到電動車沒電跑不了路的時候，一般我們的電動車控制器都有電池的欠壓保護，蓄電池電壓低于額定電壓時起作用以保護電池。
2）不要大電流放電
蓄電池以大電流放電達到大功率的效果，大電流放電會損傷電池的極板，極板軟化后連修復的可能性都沒有。
3）使用高品質(zhì)的帶正負脈沖的充電器
正負脈沖可以防止電池的極化和硫化，這種充電器的控制電路穩(wěn)定可以最大限度的保證電池夏天不過充冬天不欠充，從而延長蓄電池的使用壽命。
