電動汽車電池出現(xiàn)的問題原因

1.1電池本身引起的

為何這么說呢!我們了解鉛酸電池的工作原理，鉛酸蓄電池充放電的過程是電化學反應的過程，充電時，硫酸鉛形成氧化鉛，放電時氧化鉛又還原為硫酸鉛。而硫酸鉛是一種非常容易結晶的物質(zhì)，當電池中電解溶液的硫酸鉛濃度過高或靜態(tài)閑置時間過長時，就會抱成團，結成小晶體，這些小晶體再吸引周圍的硫酸鉛，就象滾雪球相同形成大的惰性結晶，結晶后的硫酸鉛充電時不但不能再還原成氧化鉛，還會沉淀附著在電極板上，造成了電極板工作面積下降，這一現(xiàn)象叫硫化。這時電池容量會逐漸下降，直至無法使用。當硫酸鉛大量堆集時還會吸引鉛微粒形成鉛枝，正負極板間的鉛枝搭橋就造成電池短路。假如極板表面或密封塑殼有縫隙，硫酸鉛結晶就會在這些縫隙內(nèi)堆積，并出現(xiàn)膨脹張力，最終使極板斷裂脫落或外殼破裂，造成電池不可修復性物理損壞。所以，導致鉛酸蓄電池失效和損壞的重要機理就是電池本身無法防止硫化。

1.2電池生產(chǎn)的原因

針對電動自行車用鉛酸蓄電池的特殊性，各個電池制造商采取了多種方法。最典型的方法如下：

①新增極板數(shù)量。

把原設計的單格5片6片制改為6片7片制，7片8片制，甚至8片9片制。靠減薄極板厚度和隔板，新增極板數(shù)量來提高電池容量。

②提高電池的硫酸比重。

原來浮充電池的硫酸比重一般都在1.21~1.28之間，而電動自行車的電池的硫酸比重一般都在1.36～1.38左右，這樣可以供應較大的電流，提升電池的初期容量。

③新增正極板活性物質(zhì)氧化鉛的用量和比例。

新增氧化鉛就新增了參與放電的電化學反應物質(zhì)，也就新增了放電時間，新增了電池容量。

通過這些措施，電池的初期容量滿足了電動自行車的容量要求，特別是改善了電池的大電流放電的特性。但是，極板新增了，硫酸的容量就減少了，電池發(fā)熱導致大量失水，同時，電池的微短路和鉛枝搭橋的概率新增了。提高硫酸比重新增了電池的初期容量，但是，硫化現(xiàn)象就更嚴重。密封電池的最基本原理之一就是正極板析氧以后，氧氣直接到負極板，被負極板吸收而還原為水，考核電池這個技術指標的參數(shù)叫做密封反應效率，這種現(xiàn)象叫做氧循環(huán)。這樣，電池的失水很少，實現(xiàn)了免維護，就是免加水。為此，都要求負極板容量做的比正極板容量大一些，又稱為負極過渡。新增正極板活性物質(zhì)必然使得，負極過渡減少了，氧循環(huán)變差了，失水新增了，又會造成硫化。這些措施雖然提升了電池的初期容量，但是卻會造成失水和硫化，而失水和硫化又會相互促成，最終結果卻是犧牲電池的壽命。

1.3電動汽車使用環(huán)境本身引起的原因

只要是蓄電池，在使用的過程中都會硫化，但其它領域的鉛酸電池卻比電動自行車上使用的鉛酸電池有著更長的壽命，這是因為電動自行車的鉛酸電池有著一個更容易硫化的工作環(huán)境。

①深度放電

用在汽車上的蓄電池只是在點火時單向放電，點火后發(fā)電機會對電池自動充電，不造成電池深度放電。而電動自行車在騎行時不可能充電，經(jīng)常會超過60%的深度放電，深放電時，硫酸鉛濃度新增，硫化就會相當嚴重。

②大電流放電

電動汽車20公里巡航電流一般是4A，這個值已經(jīng)高于其它領域的電池工作電流，而超速超載的電動汽車的工作電流就更大。電池制造商都進行過1C充電70%，2C放電60%的循環(huán)壽命試驗。經(jīng)過這樣的壽命試驗，可達到充放電循環(huán)350次壽命的電池很多，但是實際在用的效果就相差甚遠了。這是因為大電流工作新增了50%的放電深度，電池會加速硫化。所以，電動摩托車的電池壽命更短，因為電動摩托車的車身太重，電機功率大，在巡航時工作電流達8A以上。有的甚到達到10A.

③充放電頻率高

用在后備供電領域的電池，只有在停電時才會放電，假如一年停8次電，要達到10年的壽命，只用做到80次循環(huán)充電壽命，而電動汽車一年充放電循環(huán)300次以上很常見。甚到有的人可能一天充好幾次，充的時間很短，沒有充飽就使用了。