電動車電瓶早衰原因及其預防措施

趙正平 張 媛

（阜陽師范學院計算機與信息學院，安徽 阜陽 236037）

電動車電瓶早衰原因及其預防措施

趙正平 張 媛

（阜陽師范學院計算機與信息學院，安徽 阜陽 236037）

針對現(xiàn)有電動車電瓶早衰嚴重的問題，結合電瓶的工作原理，深入分析了電瓶早衰的原因，并提出了具體的預防措施。試驗表明，這些措施能夠較好地保證電瓶的使用壽命，預防早衰，具有很好的應用參考價值。

電瓶；過充；虧電；硫化；早衰

1 概述

電動車作為一種綠色便捷的交通工具，近年來已經(jīng)成為人們首選的代步工具。隨著科技的發(fā)展，電動車的性能也愈來愈好，新型節(jié)能電機、蓄電池技術的不斷改進，使得電動車的使用成本越來越低，這也是其它代步工具所不可比擬的，所以電動車越來越受到人們的青睞。但是電動車最大的缺點就是“怕沒電”，對于發(fā)展勢頭迅猛的電動車行業(yè)來說，最令人頭痛的問題也就是電瓶容易早衰而導致壽命縮短[1-2]。所以，電動車使用中主要的維護對象就是電瓶，而且電瓶也是電動車中最為昂貴的部件之一。

2 電瓶早衰的原因

現(xiàn)有的電動車電瓶大都是鉛酸蓄電池，鉛酸蓄電池是由鉛、鉛氧化物和硫酸電解液等構成的能進行化學反應的一個有機整體，它的充電和放電過程是使硫酸溶液濃度不斷變化從而進行電化學反應，也就是使得硫酸鉛和氧化鉛之間的相互轉化的過程，一旦這種轉化變得不可逆了，也就是硫酸鉛不能還原成氧化鉛而且還會粘附在電極上，造成電極沒法正常工作，也就是所謂的硫化，電池系統(tǒng)就出現(xiàn)了早衰的現(xiàn)象。導致鉛酸電池早衰或損壞的主要原因就是因使用不當造成電池的硫化和生產(chǎn)廠家的問題[3]。

2.1 過度充電

現(xiàn)有的電動車充電器大都沒有充滿電即斷電保護功能，這樣就使得電瓶在充滿電后仍然強制充電，造成電瓶過充而發(fā)熱，電瓶發(fā)熱就會加大電瓶的水損失，從而導致其熱失控和加速硫化的速度，最終造成電瓶變形乃至損壞的致命傷害，從而使電瓶壽命縮短。從多個電瓶維修點調查發(fā)現(xiàn)，電動車上換下的電瓶大部分都有一個共同的特點，那就是“鼓包”現(xiàn)象，正常的電瓶都是一個很標準的長方體，出了故障換下后就變成了一個大肚子的不規(guī)則的長方體，這就是過充造成的一個典型特征。據(jù)電動車電池專家介紹，目前損壞的電動車電瓶，80%是因為充電不當?shù)倪^充而損壞的。如果不加注意，一夜的過度充電就可能會使電瓶發(fā)熱、鼓包、冒酸氣，直至電瓶損壞報廢，尤其是夏天，電解液活性最強，過沖現(xiàn)象更是明顯。“電瓶不是用壞的，而是充壞的”就是說明過充的危害之大。

2.2 深度放電

深度放電是指電瓶放電超過其總容量的60%后仍然繼續(xù)放電的現(xiàn)象。電池在生產(chǎn)前，制造商一般都要進行電瓶的循環(huán)壽命試驗，按照電動車標準，一般的電瓶都可以循環(huán)充放電350次左右，如經(jīng)常性70%的放電，則其壽命一般都不會超過300次。這是因為當深度放電時，電瓶內溶液中的硫酸鉛濃度會明顯增加，電瓶硫化現(xiàn)象就會非常嚴重，造成電瓶早衰。另外，電動車在剛啟動并加速或者是超載行駛時會出現(xiàn)大電流放電現(xiàn)象，這也會加速電瓶的硫化，縮短電池壽命。按相關技術測量，在實際應用中，幾乎所有的電動車電瓶充放電次數(shù)都小于400次這一數(shù)字，這就是因為深度放電引起的，典型的例子就是，相同條件下，電動三輪車電瓶的壽命要比電動摩托車電瓶的壽命短。

2.3 不及時充電

鉛酸電池自發(fā)明之后就大量并能很好地使用在汽車和飛機等后備設備的供電上，這是因為該類設備點火時需要電瓶放電，但機器點火后發(fā)電機就會及時地對電瓶充電，避免了電瓶的硫化結晶，所以不會造成電瓶的早衰。而電動車的充電和放電過程是要完全分離的，充電是要借助外部電源，電動車電瓶放電后幾乎不可能得到及時的充電，電瓶的硫化現(xiàn)象會不斷地加重，所以鉛酸蓄電池用于電動車這種交通工具后，出現(xiàn)了大量早衰而損壞的電瓶。

2.4 廠家的原因

根據(jù)電動車上使用鉛酸電池的特殊性，為了增加電動車鉛酸電池的使用壽命，電動車電瓶的生產(chǎn)制造商想盡各種辦法，比如：增加電瓶中極板的數(shù)量、加大電瓶中硫酸的比重以及增加活性物質的比例等措施來增加電瓶的容量，實質上也就是增加了電瓶的放電時間。這些措施在電瓶使用初期滿足了大電流放電的需要，但是，這些措施也帶來了很大的弊端，比如：極板數(shù)量的增加，電瓶放電時的發(fā)熱會造成失水量的增加，另外，增加正極板活性物質也會使失水量增加，硫化問題就會更明顯。所以，電瓶制造商的這些方法和措施雖然在一定程度上增加了電動車電瓶的初始容量，但是，實質上這些方法反而會加速電瓶的失水并硫化，最終導致電瓶早衰[4]。

3 預防措施

3.1 把握充電時間

電動車在使用之前應仔細研讀電瓶出廠時的相關技術參數(shù)和配套充電器的技術參數(shù)，準確地掌握充電的時間。研究表明，電動車電瓶在放電量達60%左右時充電最佳。通常情況下，一次充電時間平均在8小時左右為宜，夏天充電時間可以短一點，而冬天充電時間要長一點。另外，還應結合自己車子使用的頻率和行駛的里程實際情況，正確把握充電時間，如果是淺放電，充電時間要短些，如果深放電，充電時間要長一些。不充滿就使用、不用時不充電、和充滿后繼續(xù)充等方法都會導致電瓶壽命縮短。所以，電瓶在實際使用時，應根據(jù)實際情況，把握合適的充電時間，預防電瓶早衰[5]。

3.2 嚴禁虧電

電瓶虧電是指電瓶在放電后沒有及時地進行補充電。電瓶電量處于不足狀態(tài)即虧電狀態(tài)時，電瓶內硫酸鉛的結晶物會快速附著在極板上，造成所謂的硫酸鹽化，造成電瓶的容量下降。另外，電動車閑置不用時，也會慢慢地自放電，最終造成虧電，所以電動車不用時應當定期地給其充電，這樣才能避免電瓶的虧電而使其處于健康狀態(tài)[6]。電瓶處于虧電狀態(tài)時間越長，電瓶的損壞就會越重，直至無法充進電，造成損壞。所以，汽車長久不用后打不著火，也就是電瓶沒有定時充電而長期處于虧電狀態(tài)引起的。

3.3 嚴禁過充

過充電是指電瓶充滿電后繼續(xù)長久地給電瓶充電或者是用大電流快速充電較長時間。過充的電量會轉換成熱量使電瓶內部溫度升高，加速其硫化，進而使電瓶容量急劇下降甚至變形鼓包，所以預防電瓶早衰應嚴禁其過充電。

3.4 嚴禁過放電

電動車電瓶在放電深度約為60%左右時充電最佳，電瓶過放電就是指電瓶放電超過這個比例后繼續(xù)放電的現(xiàn)象。過放電時，電瓶內的硫酸濃度會迅速下降，硫酸鉛極易在負極板上形成大顆粒的硫酸鉛晶體而不能被還原，從而降低電瓶的充電效果，大大縮短電瓶的理想壽命。

3.5 避免大電流放電

按照電動自行車的設計標準，一般的電動車都是為單人乘騎設計的，所以說明書上注明載重量不要超過75公斤。騎行時一旦超載將會引起電瓶的長時間大電流放電。另外，電動車在啟動并起步、加速和爬坡時都會出現(xiàn)大電流放電現(xiàn)象，這種大電流放電也會導致硫酸鉛結晶現(xiàn)象，尤其是長時間的大電流放電，對電瓶的損害極為嚴重，所以預防和避免大電流放電也是提高電瓶壽命的有效方法[7]。

3.6 把握環(huán)境溫度

研究表明，鉛酸電瓶在溫度為-10℃到35℃之間工作最為合適。溫度過低，電瓶內活性物質化學反應變慢，影響其性能；溫度過高，一方面自放電加快，另一方面電瓶內壓力增加，電瓶的限壓閥會自動打開從而使電瓶失水，產(chǎn)生硫化現(xiàn)象，給電瓶造成致命的損傷，這就是電動車嚴禁曝曬的原因。

4 總結

鉛酸電池自誕生到現(xiàn)在已有100多年的歷史，其廣泛應用于摩托車、汽車和飛機等設備的備用電源、啟動電源和動力電源等領域，這讓人們得到了很多的實惠。鉛酸電池也憑借其優(yōu)良的性能，在電動車領域擁有重要的地位，也是電動車中最貴重的部件之一。但是，如果使用不當，便會造成其早衰，使其壽命大大縮短。所以只有采取科學合理的使用方法，才能充分發(fā)揮其優(yōu)良的性能，提高整個電動車的性價比。

[1]程立文.電動車電池技術最新進展[J].電源技術，2007,31(12).

[2]郭自強.電動車電池的發(fā)展現(xiàn)狀[J].電池工業(yè)，2008,13(1).

[3]張利民.怎樣消除電動車電池的硫化[J].電動自行車，2010，（10）.

[4]白云.鉛酸蓄電池行業(yè)問題及影響分析[EB/OL].http://www.cebike.com/,2011-11.

[5]買購網(wǎng).電動車電池保養(yǎng)六技巧[EB/OL].http://www.maigoo.com/maigoocms/2009/0819/7535.html,2011-7.

[6]鮑奎松.電動車電瓶保養(yǎng)五招[J].農(nóng)家顧問，2008，（4）.

[7]張先平.電動車電池延長使用[J].電動自行車，2011，（2）.

THE CAUSES AND PREVENTION MEASURES OF
PREMATURE AGING FOR ELECTRIC VEHICLE BATTERY

ZHAO Zheng-pingZHANG Yuan
（Institute of Computer and Information,Fuyang Teachers College,Fuyang Anhui 236037）

According to the premature aging of battery for electric vehicle, combining the battery works, the paper deeply analyses the causes of premature aging of battery and puts forward the specific preventive measures. Experiment shows that these measures can ensure the service life of the battery and have a good value for application.

battery;overcharge;power loss;vulcanization;premature aging

TM912

A

1672－2868（2012）03－0069－03

2012-02-26

安徽省高校優(yōu)秀青年人才基金項目(項目編號：L2010SQRL144);阜陽師范學院科研項目(項目編號：2010CXY03)

趙正平（1976-），女，安徽巢湖人。阜陽師范學院計算機與信息學院副教授，研究方向:計算機應用。

責任編輯：宏 彬