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电动车蓄电池专用维修知识问答
[ 通信界 / 中国电力通信网 / www.cntxj.net / 2006/10/16 11:00:51 ]
 

问:什么电池比较好?
答:目前电动自行车使用的电池品种不少。除了使用量最大的阀控密封式铅酸蓄电池以外,还有镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池、聚合物锂电池、锌空电池、燃料电池等等。
  其中,以铅酸蓄电池为数量最多。铅酸蓄电池的价格最低,也最常用,中国是全世界铅酸蓄电池最大的生产国。其含污染的成分比较少,可回收性好。缺点是比较小。也就是说,在同样的容量下,电池重量和体积都大。Text
  镍氢电池的比容比铅酸蓄电池好很多,单体电池的寿命也比较好,其大电流充放电特性也比铅酸蓄电池好。问题是镍氢电池串连电池组的管理问题比较多,一旦发生过充电以后,就会形成单体电池隔板熔化的问题,导致整组电池迅速失效。所以,国产的镍氢电池的关键技术问题还是充电器和电池管理系统的问题,而这个问题还没有引起各个电池制造商和车厂足够的重视。所以,镍氢电池的发展受到很大的制约。
  镍镉电池的大电流特性比镍氢电池好,其抗过充电特性也比镍氢电池好,中国又是世界上镍镉电池的生产大国。一些人提出镉污染的问题,中国现在还在大量的向欧洲出口镍镉电池及其应用产品,欧洲到2006年才开始限制。据中央电视台播放的消息,神州五号也是采用镍镉电池的。这是其相对比较高的可靠性的优点使该品种电池还能应用于宇航设备上。这样,电动自行车方面过早的使镍镉电池推出应用是否有一些过激。而镍镉电池的成本和充电器的成本都明显低于镍氢电池,只要回收处理好了,还是应该保留这个电池品种的。
  锂离子电池的比容要好于镍氢电池,对于同样容量的铅酸蓄电池来说,锂离子电池的重量相当于一台笔记本电脑,这样老弱妇孺就都可以使用了。其寿命也可以比镍氢电池做得好。目前的手机电池基本上都是采用这种电池。锂电池的内阻相对比较大,在电动自行车上使用会出现电池即将完全放电的时候感觉车的动力不足。锂离子电池更主要的问题是在过充电和过放电状态电池会发生爆炸,手机电池都是使用的单体电池,再经过良好的保护电路来配合使用,基本上杜绝了电池爆炸的问题。而在电动自行车上使用,必须要使用串连电池组,而串连电池组的保护电路的复杂程度远远超过单体电池的保护电路,其材料成本也大大增加。目前一个良好的锂电池保护电路的成本与锂电池的成本接近电池本身的价格。而聚合物锂电池的爆炸杀伤力低于锂离子电池,但是,也存在着爆炸和燃烧的可能性。这也是与锂离子电池一样需要解决的问题。
  锌空电池以其比容大、污染小而著称于世。电池采用换电的方法,更新电池锌板。更换一次锌板可以使用160公里到220公里。上海已经在全国率先垂范的开展了锌空电池在电动自行车方面的应用,在全市设立了数十个换电网点,开创了锌空电池在电动自行车方面应用的先河。其局限性是:暂时还无法在上海以外的地方开展应用试验,同时其使用成本也是铅酸蓄电池的数倍。如果,再进一步扩大其应用范围,有进一步降低使用成本的可能性。
问:铅酸蓄电池也分类吗?目前分为多少种类?各自有什么特点?
答:电动自行车上面使用的铅酸蓄电池主要有:高容量的动力型阀控密封式铅酸蓄电池和胶体电池。国内著名的品牌有沈阳松下、上海海宝、浙江天能和超威,胶体电池有华富。这几个电池制造商的电池覆盖面比较宽。沈阳松下的电池采用11片极板,初期容量不大,但是寿命相对很长。海宝采用17片极板,兼顾了初期容量和寿命,而天能和超威的初期容量相对最大,寿命不如前者。再就是硫酸比重,松下最低,海宝次之,天能和超威最高。硫酸比重低的电池的初期容量不好,但是寿命比较好,而硫酸比重高的恰恰相反。
  鉴于一些车厂没有或者缺少对电池检验能力,对电池就采用“跑圈”的方法来检验电池的容量。这样的检验方法,使得一些小的电池制造商采取不适当的提高电池的硫酸比重,增加正极板活性物质用量(导致电池负极过渡不足,失水大)。甚至采取减少极板数量的方法来降低成本。这样的电池的一般寿命不长,这种电池常见于滑板车的电池。并且配套这样电池的滑板车还出口,给国际市场上形成中国产品不良的印象。
问:什么是电池的容量?
答:电池使用条件不同,电池能够放出的容量也不同。为了标定电池的容量,就定义了电池的额定容量。额达容量是电池制造的时候,规定电池在一定的放电条件下,应该放出的最低限度的电量,单位是Ah(安时)。
所规定的电池放电条件有:电池放电的电流,一般就是放电率;放电的终止电压,放电电流不同,终止放电电压也不相同;放电温度,电池低温时放电容量小,高温时放电容量大,为了统一放电容量就规定了放电温度。
放电率是针对蓄电池放电电流的大小,分别为时间率和电流率。
  放电时间率是指在一定的放电条件下,放电到终止电压的时间长短。依据IEC标准,放电率分别为20小时率(20Hr)、10小时率(10Hr)、5小时率(5Hr)、3小时率(3Hr)、2小时率(2Hr)、1小时率(1Hr)、0.5小时率(0.5Hr)等等。
随着电池放电,电池的端电压会逐步下降。在25℃条件下放电到能够再次反复充电使用的最低电压称为放电终止电压。放电率不同,放电终止电压也不相同。一般以10小时率放电的终止电压多数为1.8V/单格,以2小时率放电的终止电压一般为1.75V/单格。低于这个电压,虽然可以放出稍微多一点的电量,但是容易形成再次充电的容量下降,所以除非特殊情况不要放电到低于这个电压。
  电池的额定容量用C来表示,不同的放电率得到的电池容量会不同,例如:10小时率的放电电流表示的电流值为:I10=C10/10=0.1C10,2小时放电率的放电电流表示电流值为:I2=C2/2=0.5C2,1小时放电率的放电电流表示电流值为:I1=C1/1=1C2。

问:电池放电电流对电池容量有什么影响?
答:电池放电电流不同,所能够放出的容量也不相同,放电电流越大,能够放出的电量越小。例如,电动自行车常用的电流越5A,使用标称10Ah的电池就是2小时率放电。如果采用10小时率放电,可以达到12Ah。这样,该电池如果按照2小时率标称,应该是10Ah,如果按照10小时率标称就是12Ah。
所以,看电池的容量不仅仅要看电池的容量,还要看电池的放电率。电动自行车的电池往往是标称为10Ah(2Hr),同一个电池也可以标12Ah(10Hr)和14Ah(20Hr)。再比如。14Ah(2Hr)的电池也可以标为17Ah(10Hr)。还有一些电池的容量标为20小时率,电池容量标称值大了,但是电池容量没有明显的变化。

问:电池的使用寿命与放电有关系吗?
答:一般来说,放电电流越大,电池的寿命越短;放电深度越深,电池的寿命也越短。
铅酸蓄电池可以应付短时间的大电流放电,这时候放电深度不深。小电流放电,即便放电深度稍微深一些,电池的寿命影响也不大。最怕连续大电流放电且深度放电。所以,采用标称17Ah的电池提供给电摩使用,而电摩的时速在35公里的时候放电电流一般都在10A~17A,也就是在1C左右放电,所以放电电流比较大。这样的电池不仅仅容量要下降,而且使用寿命都相对比较短。并且多数电摩的用户的续行能力要求也相对于电动自行车要长一些,所以电摩的放电深度也相对要深一些。并且电摩的车速相对要快一些,所以刹车和启动加速要频繁一些,对电池的消耗更大。所以电摩的电池的实际使用寿命一般都在3~6个月。

 

作者:中国电力通信网 合作媒体:中国电力通信网 编辑:顾北

 

 

 
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