德國(guó)荷貝克蓄電池廠家報(bào)價(jià)
2.失水
密封荷貝克蓄電池的最基本原理之一就是正極板析氧以后,氧氣直接到負(fù)極板與負(fù)極板的析氫還原為水,考核荷貝克蓄電池這個(gè)技術(shù)指標(biāo)的參數(shù)叫做"密封反應(yīng)效率",這種現(xiàn)象叫做"氧循環(huán)"。這樣,荷貝克蓄電池的失水很少,實(shí)現(xiàn)了"免維護(hù)",就是免加水。但密封荷貝克蓄電池的這種氧循環(huán)在電動(dòng)自行車(chē)上卻被破壞,導(dǎo)致電池大量失水。
為了滿(mǎn)足電池在8小時(shí)以?xún)?nèi)充滿(mǎn)電,所以在三段式恒壓限流充電中,如36伏充電器的恒壓為44.4伏,3個(gè)單體電池共有18個(gè)單格,折合單格電壓就為2.466V。這樣,大大超過(guò)電池正極板析氧電壓的2.35V和負(fù)極板析氫電壓的2.42V。一些充電器制造商的產(chǎn)品為了降低充電時(shí)間的指示,提高了恒壓轉(zhuǎn)浮充的電流,而使得充電指示充滿(mǎn)電以后,還沒(méi)有充滿(mǎn)電,就靠提高浮充電壓來(lái)彌補(bǔ)。這樣,很多充電器的浮充電壓超過(guò)單格電壓2.35V,這樣在浮充階段還在大量析氧。而荷貝克蓄電池的氧循環(huán)又不好,這樣在浮充階段也在不斷的排氣。
一組36伏荷貝克蓄電池有3個(gè)單體電池,每個(gè)單體電池有6個(gè)單格,每個(gè)單格有15塊以上正負(fù)柵板,一組電池就最少有270個(gè)焊點(diǎn),如果產(chǎn)生千分之一的虛焊就會(huì)導(dǎo)致每4組電池必然有一組不合格,而鉛鈣板非常容易因析鈣而造成虛焊,所以電池制造商普遍采用低銻合金板,而低銻合金的析氣電壓更低,電池出氣量更大,失水就更加嚴(yán)重。
浮充荷貝克蓄電池的硫酸標(biāo)準(zhǔn)比重應(yīng)該在1.21~1.28之間,但為適應(yīng)電動(dòng)自行車(chē)大容量、大電流放電的要求,電池的硫酸比重一般都在1.36~1.38左右。由于電池的硫酸比重相對(duì)高了很多,所以,電池的硫化也相對(duì)嚴(yán)重。電池放電以后到第二天充電以前,硫酸比重高的電池的硫化明顯。這樣,更加降低了負(fù)極板氧循環(huán)的能力。而失水以后的電池,失去的主要是水,留下了硫酸的成分,相當(dāng)于進(jìn)一步提高了硫酸的比重,這樣就使荷貝克蓄電池更加容易硫化。所以,荷貝克蓄電池硫化加重了失水,失水又加重了硫化。對(duì)用戶(hù)而言,"密封"是必要的,否則酸液溢出的后果不堪設(shè)想,但在電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域過(guò)份地推廣"免維護(hù)"的概念是不合適的。
3.熱失控
荷貝克蓄電池在充入電量達(dá)到70%以后,荷貝克蓄電池的極化電壓相對(duì)比較高,充電的副反應(yīng)開(kāi)始逐步增加,電解水開(kāi)始了。在充電的單格電壓達(dá)到2.35V以后,首先正極板析氧,在達(dá)到2.42V以后,負(fù)極板開(kāi)始析氫。這時(shí)候充電的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能減少,轉(zhuǎn)變?yōu)殡娊馑哪芰吭黾。充電過(guò)程的是否析氣取決于充電電壓,析氣量取決于達(dá)到析氣電壓以后的充電電流。所以,在充電過(guò)程中,充電電壓在進(jìn)入恒壓以后,電壓開(kāi)始接近于最高,充電電流也保持限流值。這時(shí)候析氣量最大。在進(jìn)入恒壓以后,充電電流應(yīng)該逐步下降,析氣量也應(yīng)該逐步下降。充電本身是放熱反應(yīng),一般荷貝克蓄電池的熱設(shè)計(jì)是可以控制溫升的。在荷貝克蓄電池大量析氣以后,氧氣在負(fù)極板復(fù)合為水,發(fā)熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于充電時(shí)的發(fā)熱。密封荷貝克蓄電池希望負(fù)極板具有良好的氧循環(huán)能力,但是,氧循環(huán)會(huì)產(chǎn)生發(fā)熱。所以,氧循環(huán)是一把雙刃劍,好處是減少了水損失,壞處是電池會(huì)發(fā)熱。
在恒壓充電的條件下,氧循環(huán)電流也參與了充電電流,所以充電電流下降速率放緩。而荷貝克蓄電池發(fā)熱,會(huì)引起充電電流下降速率更加緩慢,甚至電流反升。而充電電流在電池發(fā)熱的作用下,一旦電流反升,又增加了發(fā)熱。這樣,充電電流一直會(huì)上升到限流值。電池發(fā)高熱,并且積累熱,一直到電池外殼發(fā)生熱軟化變形。而電池的熱變形時(shí),內(nèi)部氣壓高,所以呈現(xiàn)電池時(shí)鼓脹的。這就是電池?zé)崾Э囟鴵p壞電池。荷貝克蓄電池一旦出現(xiàn)嚴(yán)重鼓脹,漏酸和漏氣的問(wèn)題也出現(xiàn)了,荷貝克蓄電池會(huì)出現(xiàn)急性失效。誘發(fā)電池鼓脹的原因有很多。如果充電電壓高,析氣量大,會(huì)產(chǎn)生熱失控。如果某一組電池或者某一個(gè)單格電池發(fā)生嚴(yán)重落后,而充電的恒壓值不變,其他的單格電池也會(huì)出現(xiàn)充電電壓相對(duì)過(guò)高,也會(huì)產(chǎn)生熱失控問(wèn)題。為降低電池的熱失控機(jī)率,很多充電器廠家將恒壓值降低至43伏,這也必然導(dǎo)致欠充。
導(dǎo)致荷貝克蓄電池充電發(fā)熱的另一個(gè)原因就是硫化,硫化直接導(dǎo)致電池內(nèi)阻增加,這就進(jìn)一步造成荷貝克蓄電池充電發(fā)熱,發(fā)熱又使氧循環(huán)電流上升,所以硫化嚴(yán)重的電池,熱失控發(fā)生的機(jī)率很大。從解剖電動(dòng)自行車(chē)荷貝克蓄電池的失效模式證明,90%的失效電池同時(shí)伴有嚴(yán)重失水現(xiàn)象。膠體電池失水少于普通電池,所以其壽命應(yīng)該長(zhǎng)于普通電池。膠體電池內(nèi)部自放電在貯存期間不比普通的電池大,這可以通過(guò)貯存以后容量下降比對(duì)可以證明。在同樣的荷貝克蓄電池內(nèi)壓條件下,膠體電池析氣失水少于普通電池。而每次開(kāi)閥析氣都會(huì)帶走部分熱量。膠體荷貝克蓄電池開(kāi)閥少于普通荷貝克蓄電池,失水少是其優(yōu)點(diǎn),但是析氣失水少,開(kāi)閥少,帶走電池內(nèi)部的熱量就少,所以電池內(nèi)部溫升就高于普通電池。而電池內(nèi)部溫升高,自放電也大,產(chǎn)生的熱量就更高。因此在夏季環(huán)境溫度較高的條件下,由于析氣電平的下降,析氣量最近,同時(shí)溫升也高。這樣膠體荷貝克蓄電池進(jìn)入熱失控的概率就大得多了。