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電動汽車電池出現問題的原因有什么?

鉅大LARGE  |  點擊量:798次  |  2021年03月15日  

電動汽車電池出現的問題原因


1.1電池本身引起的


為何這么說呢!在前一期里我們了解了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,當電池中電解溶液的硫酸鉛濃度過高或靜態閑置時間過長時,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堆積,并出現膨脹張力,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,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叫做密封反應效率,這種現象叫做氧循環。這樣,電池的失水很少,實現了免維護,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必然使得,負極過渡減少了,氧循環變差了,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。


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