蓄電池變形原因與預防措施

www.guilinhy.com 來源：電動車商情　　　電動車商情網作者：俠名類別：電動車維修時間：2004-4-1 1

電動助力車性能不斷提高，配套件也不斷趨于完善、合理，使電動助力車越來越受消費者青睞，但在使用中也暴露出許多問題，如電動助力車蓄電池在冬季出現充電不足、容量下降快，夏季則表現出發熱變形等。充足不足、容量下降絕大多數可經過維護充電放電即可恢復正常，而對于發熱變形的電池則無法進行修復，只能作報廢處理，給用戶和廠家帶來經濟損失，況且，某些變形電池未能及時報廢內部連接出現裂痕，在運行時出現斷裂，產生火花，可能引起爆炸燃燒等后果。本文對蓄電池變形原因進行分析，提出了一些預防措施，希望引起電池廠家，充電器廠家和電動助車廠家及商家重視。蓄電池變形形成過程蓄電池變形不是突發性的，是有一個過程的，蓄電池在充電發生如下反應：①2P6SO4+2H2O==P6+P6O2+2H2SO4隨著充電的進行電池電極電位逐漸上升，硫酸濃度逐漸升高。當充電到達容量的80%左右進入高電壓充電區，這時在正極板上首先析出氧氣，氧氣通過隔板中的孔到達負極，在負極上發生氧復合反應: ②2P6+O2==2P6O+H2SO4==P6SO4+H2O，反應時產生大量熱量，當充電容量到達90%以上時氧氣發生量越來越多，負極也開始產生氫氣，氣體量大量增加使蓄電池內壓超過開閥壓，安全閥打開氣體逸出，最終表現為失水：2H2O==2H2↑+O2↑，隨著蓄電池循環次數的增加，水分逐漸減少，結果電池出現如下情況： a、氧氣“通道”變得暢通，正極產生的氧氣很容易經過“通道”到達負極； b、熱容減小，在蓄電池中熱容最大的是水，水損失后熱容大大減小產生的熱量使電池溫升很快； c、由于失水后電池中超細玻璃棉隔板發生收縮現象，使之與正、負極板的附著變差，部分區域出現脫離現象，使電阻加大，充放電過程中發熱量加大。經過上述過程，電池內產生的熱量只能經過外殼散熱，如散熱量小于發熱量即出現溫度上升現象，溫度快速上升，形成惡性循環，最終溫度達到80℃以上即發生變形。蓄電池變形的解決辦法 1、保證不漏液前提下盡可能提高吸酸量，以增大電池的“熱容”，確保正常使用壽命期間電解液的飽和度。這種方法存在漏液的危險，在批量生產過程中控制難度較大。 2、減少過充電，即縮短“高電壓區”充電時間T，實踐證明充電末期充電轉換效率很低，有的僅能達50%。因此，縮短這一時間對失水十分有利，普通的電動車充電器為達到這一目的采取提高轉換電流I轉來實現，但這種方式在低溫條件下可能發生充電不足的故障。為此不少充電器廠家開始開發帶溫度反饋控制的充電器：一是對電池充電電壓進行溫度補償，即溫度越高充電電壓越低，溫度越低充電電壓越高，系數約為-3mN/單格℃；二是通過檢測環境溫度來控制轉換電流I轉的大小，即溫度越高電流I轉越大，溫度越低I轉越小。有的充電器除上述控制外還對充電高電壓區進行時間控制即達到規定的高電壓時開始計時，到達時間即強行轉入浮充防止高電壓時間過長這種方法在溫度較高時非常有效。 3、改變極板片數對變形也能得到有效控制。我們對變形蓄電池解剖發現有部分電池有微短路現象，一旦出現短路或微短路則會使整組電池處于過充電狀態，將大大增加蓄電池充電末期電流（即過充電流），使電池很快失水，發熱變形，減少極板片數必然使極板間距增大，短路和微短路的幾率將大大減小，因此，使變形電池所占比例減少。 4、改進電池板柵合金材料，蓄電池失水與板柵材料有關，板柵的析氣（氧和氫）過電位高低直接影響析氣量大小，用高析氫，析氧過電位（絕對值）的合金制成的板柵裝配成電池失水量就低，反之則高。 5、改進電池工藝提高蓄電池充電轉換效率也是避免電池變形的有效方法。另外，采用負脈沖去極化的充電模式也能很有效地避免變形。脈沖充電的目的是提高充電效率，減少電池失水，但不是所有的脈沖方式都有效果，從大方向來看，只要達到了降低充電電壓，充足電的效果即認為有效果，或經過測試每充好電次（安全充電）析氣量得到減小（與普通充電器比較），同樣認為有效。 6、改進電池使用條件也能有效地預防電池變形，眾所周知由于蓄電池溫度升高電池電極的過電位將降低析氣量增大，過充電流也將增大，使蓄電池發熱加大，若沒有良好散熱，同樣可能使電池發生變形，使用過程中，特別是高溫季，應避免在太陽(solara)下暴曬充電，避免過長時間充電，廠家設計電池箱時應盡可能散熱良好。（劉孝偉）