电动车电池 基础知识鉴别 行家里手进

menika

电动自行车电池寿命减少的原因(2009-03-17 23:14:06)标签：杂谈   

导致电动车电池使用寿命减少原因的原理是非常简单的：蓄电池中铅和氧化铅电极在稀硫酸电解质中放电时，生成硫酸铅；充电时，硫酸铅又重新变成铅和氧化铅。但是在放电过程中，电池内部所生成硫酸铅物质，在稀硫酸电解质中会不断地扩散到远离电极的地方。用目前常用的充电方法，这些远离的物质，是不可能全部回到电极中来的。于是在稀硫酸电解质中，硫酸铅的浓度越来越高，密度越来越大，硫酸铅的扩散性越来越差，这种情况不利于远离电极的硫酸铅物质在短时间内回到电极的附近。于是充电过程中，电极只能将电极附近的硫酸铅重新变成铅和氧化铅，而不能将更多的硫酸铅重新变成铅和氧化铅，因此被充入的电能越来越少。

解决的办法就是对不能更多地充入电的电池，进行多次间断性的充电。因为充电后，靠近电极部位的电解质中，硫酸铅的含量比较低，而远离电极部位的硫酸铅含量仍然比较高，充电停止后，经过一定时间的间隔，远离电极部位的硫酸铅会利用浓度的差异，不断地向电极附近转移，因此多次间断性的充电，会逐渐改变电池内部电解质的物质成分，恢复电池的原有性能。具体做法就是：使用一次电动车后，不管开了很少的路程，有机会就充电一次。或以前几天充电一次改为一天一次或多次

menika

电池鼓胀的原因应该是电池氧循环过度引起的。这样，首先，我发现很多电池的板栅由铅钙锡铝多元合金退到铅锑合金，电池析气电压下降了。析气量增加是产生氧循环负担重的一个重要诱因。这与铅一段时间铅涨价（同时，锡涨价更加厉害），一些板栅在价格的压力之下，改为铅锑合金。
    还有一些现象，在铅紧张的时候，一些铅的纯度不够，杂质导致析气电压下降。
    一些电池制造商还有意的增加了电池的含水量，产生一些类似漏液的现象，其副作用是使得橡胶的排气阀处在强酸的环境中，弹性也下降。一些电池的开阀压过高，导致排气的气压高，使电池温升高，更加容易进入热失控。另外，生极板采用电池化成，减少了电池的水份，改善了密封反应效率，氧循环好了，不仅仅是失水的电池电池容易产生热失控，新电池也容易产生热失控。
当然，充电器的最高充电电压高是一个问题。如果充电器失控漂移，也会增加热失控的概率。
    可是，我解剖的一些充电器的最高充电电压和浮充电压都是规范值，电池还是出现热失控。这就只能是电池制造商来吞咽这个苦果了。
    奇怪的是，我曾经与充电器制造商说过，希望他们能够也增加定时器电路，充电器不变灯的问题。但是，胶体电池制造商还同意，可是普通AGM的电池不同意这样做。
    我认为，车厂过低的压价，导致充电器无法采用补救措施，这是第一个原因；
    电池制造商没有采用合理的措施缓解热失控。
    而最根本的方法也有，但是，因为价格问题，在业内难以推广。
    这个官司难判。如果要判，我认为车厂应该是主要的，其次应该是电池制造商，而充电器要依据合同，应该免责。

menika

多数内容为摘录  有争议请大声说出  一便 更正  后人学习

menika

电池内阻的基本知识

       不同类型的电池内阻不同。相同类型的电池，由于内部化学特性的不一致，内阻也不一样。电池的内阻很小，我们一般用毫欧的单位来定义它。内阻是衡量电池性能的一个重要技术指标。正常情况下，内阻小的电池的大电流放电能力强，内阻大的电池放电能力弱。
　  在放电电路的原理图上来说，我们可以把电池和内阻拆开考虑，分为一个完全没有内阻的电源串接上一个阻值很小的电阻。此时如果外接的负载轻，那么分配在这个小电阻上的电压就小，反之如果外接很重的负载，那么分配在这个小电阻上的电压就比较大，就会有一部分功率被消耗在这个内阻上（可能转化为发热，或者是一些复杂的逆向电化学反应）。一个可充电电池出厂时的内阻是比较小的，但经过长期使用后，由于电池内部电解液的枯竭，以及电池内部化学物质活性的降低，这个内阻会逐渐增加，直到内阻大到电池内部的电量无法正常释放出来，此时电池也就“寿终正寝”了。绝大部分老化的电池都是因为内阻过大的原因而造成无使用价值，只好报废。因此我们更应该注重的是电池放出的容量而不是充入的容量。
             一内阻不是一个固定的数值   . i& p4 B, B; x7 E; m. x5 K

　麻烦的一点是，电池处于不同的电量状态时，它的内阻值不一样；电池处于不同的使用寿命状态下，它的内阻值也不同。从技术的角度出发，我们一般把电池的电阻分为两种状态考虑：充电态内阻和放电态内阻。　　1.充电态内阻指电池完全充满电时的所测量到的电池内阻。 8 r" |8 B; e$ E' G. s4 g
　　2.放电态内阻指电池充分放电后（放电到标准的截止电压时）所测量到的电池内阻。
5 　一般情况下放电态的内阻是不稳定的，测量的结果也比正常值高出许多，而充电态内阻相对比较稳定，测量这个数值具有实际的比较意义。因此在电池的测量过程中，我们都以充电态内阻做为测量的标准。
　       二、内阻无法用一般的方法进行精确测量
　　或许大家会说，高中物理课上有教用简单公式+电阻箱计算电池内阻的方法……但物理课本上教的用电阻箱推算的算法精度太低，只能用于理论的教学，在实际应用上根本无法采用。电池的内阻很小，我们一般用微欧或者毫欧的单位来定义它。在一般的测量场合，我们要求电池的内阻测量精度误差必须控制在正负5％以内。这么小的阻值和这么精确的要求必须用专用仪器来进行测量。
　　   三、目前行业中应用的电池内阻测量方法
F$ `: a7 m, W" `9 N
　　行业应用中，电池内阻的精确测量是通过专用设备来进行的。下面我来说说行业中应用的电池内阻测量方法。目前行业中应用的电池内阻测量方法主要有以下两种：
　　         1.直流放电内阻测量法   R) |! O$ \; [8 G9 O; i4 K" F
　　根据物理公式Ｒ=Ｕ/Ｉ，测试设备让电池在短时间内（一般为2～3秒）强制通过一个很大的恒定直流电流（目前一般使用40A～80A的大电流），测量此时电池两端的电压，并按公式计算出当前的电池内阻。
w这种测量方法的精确度较高，控制得当的话，测量精度误差可以控制在0.1％以内。
　　        但此法有明显的不足之处：
　　（1）只能测量大容量电池或者蓄电池，小容量电池无法在2～3秒钟内负荷40A～80A的大电流；
   　（2）当电池通过大电流时，电池内部的电极会发生极化现象，产生极化内阻。故测量时间必须很短，否则测出的内阻值误差很大；
　　（3）大电流通过电池对电池内部的电极有一定损伤。 ! l3 w# D& z3 u, q+ c; h! [( S" a
　　          2.交流压降内阻测量法
　　因为电池实际上等效于一个有源电阻，因此我们给电池施加一个固定频率和固定电流（目前一般使用1kHz频率、50mA小电流），然后对其电压进行采样，经过整流、滤波等一系列处理后通过运放电路计算出该电池的内阻值。交流压降内阻测量法的电池测量时间极短，一般在100毫秒左右。 / W8 P9 v. F: ?4 {' u
　　这种测量方法的精确度也不错，测量精度误差一般在1％～2％之间。
　此法的优缺点：
　（1）使用交流压降内阻测量法可以测量几乎所有的电池，包括小容量电池。笔记本电池电芯的内阻测量一般都用这种办法。 ' T5 K2 ?% F4 g+ C
　　（2）交流压降测量法的测量精度很可能会受到纹波电流的影响，同时还有谐波电流干扰的可能。这对测量仪器电路中的抗干扰能力是一个考验 ' m) C. B" d' W( Y
　　（3）用此法测量，对电池本身不会有太大的损害。 2 _( i% f% p, u                         无论是上述哪一种方法，都存在一些很容易被我们忽视的问题，那就是测试仪器本身的元件误差和用于连接电池的测试线缆问题。因为要测量的电池的内阻很小，线路的电阻就要考虑进去了。一条短短的从仪器到电池的连接线本身也存在电阻（大约也是微欧级），还有电池与连接线的接触面也存在接触电阻，这些因素必须都在仪器的内部事先做好误差调节。
　所以，正规的电池内阻测试仪一般都配有专用的连接线和电池固定架子。
                     四、总结 . J1 F0 q6 o: I2 o
/ Q2 S3 A3 v$ R0 P7 C( B& _, U
　　很多老化的电池其实内部电量还是很多，只是内阻过大放不出电来，实在可惜。但电池的内阻一旦增加后，要想人为降低这个内阻值是难上加难。因此对于已经老化的电池，我们即使想出很多办法来“激活”它，比如大电流冲击，小电流浮充，放冰箱等，但大多无济于事，回天乏术。在了解了上述知识之后，我们基本可以知道，挑选电池要尽可能地挑选内阻较小的电池。另外很重要的一点，电池久置不用，其内阻也会不断增加。建议大家还是要经常使用电池来保持电池内部化学物质的活性。 ' r5 q" T3 m9 Q! Z
　　思考：大家都在玩电直，你是如何挑选你的动力电池呢？它们的内阻是多少？它们的一致性如何？你的电机及电调与电池是否相配？有多少让人困惑的问题都出在电池？

menika

无水硫酸钠在蓄电池中的作用(2009-03-30 08:23:13)标签：杂谈   

铅酸蓄电池充放电的过程是电化学反应的过程，充电时，硫酸铅形成氧化铅，放电时氧化铅又还原为硫酸铅。而硫酸铅是一种非常容易结晶的物质，当电池中电解溶液的硫酸铅浓度过高或静态闲置时间过长时，就会“抱成”团，结成小晶体，这些小晶体再吸引周围的硫酸铅，就象滚雪球一样形成大的惰性结晶，结晶后的硫酸铅充电时不但不能再还原成氧化铅，还会沉淀附着在电极板上，造成了电极板工作面积下降，这一现象叫硫化

而无水硫酸钠的作用就是为了解决电池的硫化问题特地加入的一种物质

  它的机理是，因为钠比铅活泼，加入少量的硫酸钠，在放电的时候生成的大部分最终物质都是硫酸钠，生成硫酸铅的比较少，且硫酸钠不结晶，充电的时候就没有大块的硫酸铅结晶了，这样就可以减小电池的硫化的产生，延长电池的使用寿命

del1999

大家都忙着呢...没人顶你

我来顶顶...呵呵

diandongchemi

好帖！顶一个！

anxin168

好帖！顶一个！

zotefg

铅离子弥散这种现象是有的，但电池失效 的具体分析不对。铅离子浓度是跟硫酸浓度有关的。

kensonhjc

引用1＃menika
“解决的办法就是对不能更多地充入电的电池，进行多次间断性的充电。因为充电后，靠近电极部位的电解质中，硫酸铅的含量比较低，而远离电极部位的硫酸铅含量仍然比较高，充电停止后，经过一定时间的间隔，远离电极部位的硫酸铅会利用浓度的差异，不断地向电极附近转移，因此多次间断性的充电，会逐渐改变电池内部电解质的物质成分，恢复电池的原有性能。具体做法就是：使用一次电动车后，不管开了很少的路程，有机会就充电一次。或以前几天充电一次改为一天一次或多次”

     04年我用的一架小沙（爱俊达48V有刷500W、电池‘上海一电’上标17A，充电器是：无锡市冬青五金钣焊厂生产的XY－48－08H型），基本上就是以上的充电方式，电池竞用了将近18个月。换电池时发现有点鼓包。
    此车总共换过二次电池，第一次牌子忘了，第二次是奥克，都是17A的，换奥克（06年1月11日产）大约用10后个后停用至08年，直到用华天小乌龟修复过后，上车骑行5～8KM。最后丢一边。ECPU面市后，为改车试验，找了一块07年的广西玉林产的17A旧电池（未修过，加了一些水），和一块08年产的20A旧电池，组成两组36V电池，换了一个500W无刷新电机。现充一次电可跑30多公里，还是一有空就冲电，断开ECPU两组电池接口，主、付电池并联直充，看看电池还能用多久，容量会不会再增加（ECPU的修复线已接上）！