电池保用两年不是梦

小平

    对于电动自行车来说，发展势头异常迅猛。几乎没有那个产品的发展速度能够赶上电动自行车的发展。与其他产品不同的是近几年每年的实际产量都超过社 会保有量。所以新增用户多于老用户。这样，用户多数处于“幼稚状态”。所以，很多用户也比较关心车的外形和速度等等性能。经过用户数年的使用，发现电池问 题是购买电动自行车以后最大的消费。这样，由关心电动自行车的外形、速度开始逐步的转向关心电池的寿命。并且最大的用户抱怨也是对电池的寿命不满。因此， 提高电池寿命的问题也越来越重要。特别是电摩的出现和发展，这种没有身份的车正如预期的那样，电池仅仅维持3到6个月的寿命，这样，电池寿命问题几乎称为 这个车种的死结。多种多样的“长寿命电池”，延长电池寿命的充电器层出不穷。但是，几乎都没有达到预期效果。一些电池制造商曾经不断的突破保用时间，但是，基本上以失败而告终，甚至一些电池制造商损失惨重，逐步淡出电动自行车配件供应商的行列。人们似乎对此已经开始丧失信心，认为电动自行车的电池寿命也 就是一年而已，再探讨延长电池寿命是徒劳无益的。而一些后来者仍然看到其巨大的市场商机，不惜继续打出招牌，突出的就是提出电摩电池的寿命也保用一年的做 法。而凡是当时提出电摩电池保用一年的电池供应商无一不食言。因为电摩电池保用一年，几乎等于买一组电池最少要赔一组电池。无论那个电池制造商也无法承担 这样的重负。这样，电池保用15个月、保用18个月的说法在本届上海国际自行车展中销声匿迹了。电池保用2年，几乎成为业界可望不可及的梦想。一些车厂干 脆就说，即便电池能够使用2年，也应该保用一年，以次来掩饰电池寿命不理想这样个无可奈何的现实。这样，又为电池寿命的发展制造理论障碍。其实，无论电池 保用一年还是二年，降低电池的用户费用消耗，始终应该是车厂孜孜以求的目标。
       那么如何提高电池的寿命，如何改进电池的的使用环境等等问题都是大家非常失望又关心的问题。为了弄清楚延长电池寿命的途径，首先就要弄清楚电池的失效机理，以便对症下药。

一  电动自行车电池的失效现象和原因

与其它铅酸蓄电池的使用环境不同，电动自行车电池的失效原因有其特殊性。电动自行车的电池的循环次数远远多后备电源类的电池。例如，原邮电部 [1994]763号电信网维护规程的规定，每年应以实际负荷做一次核对性放电试验，放出容量的30%～40%。每3年做一次容量试验，到使用6年以后， 每年做一次容量试验。这样，电信的电池如果不是频繁的出现停电，电池很少处于放电状态。假定每年遇到4次停电，这样，在10年间电池放电也就是40次，所 以电池的深循环寿命定为80次。同时，电信系统的电池放电深度也就是按照30%～40%。而电动自行车使用的电池依据标准，电池的寿命应该是按照70%标 称容量的放电要达到350次。这样，电动自行车电池的放电深度和循环寿命远远超过电信系统的电池要求。另外，电动自行车电池要求在8小时以内完成充电。这 样，不得不提高充电的电压值，超过了电池的大量析气电压2。42V而形成了较块速度的失水。而电信系统的电池是完全没有这样高的充电电压的。同时，电动自 行车电池的放电电流很大，就是巡航期间的放电电流也接近于0.5C放电，启动的时候，放电电流会超过1C放电的。这样，也在影响电池的使用寿命。由于电池 特性的特殊要求，我们看到一些可以给核电站供应铅酸蓄电池的制造商也没有步入电动自行车电池供应商的行列。一些规模可观的电池制造商也逐步退出了电动自行 车电池供应商的行列。而给电动自行车供货的电池制造商除了沈阳松下以外，就没有几个成规模的电池制造商。虽然沈阳松下供应的电池的初期容量相对最低，按照 行业标准检验，其容量在合格与不合格之间，但是，其寿命相对比较长。

这样，电动自行车使用的电池的性能要求与传统的密封电池不同，失效模式与传统的电池失效模式存在很大的差异。出现了一些过去少见的失效模式和失效比例。
一个主要的区别是放电率的差异。普通的阀控密封式铅酸蓄电池的放电率多数是以10小时率或者20小时率来制定的，而电动自行车的电池都是以2小时 率或者3小时率来制定的，这与电池的实际使用情况大体相当。所以，在供应电动自行车电池的初期，电池容量是最大的问题。为了提高电池的容量，各个电池制造 商采取了多种方法。以大量使用的10Ah电池为例，最典型的方法如下:
1、 增加极板数量。

把原设计的单格5片6片改为6片7片，7片8片，甚至8片9片。靠减薄极板厚度和隔板，增加极板数量来提高电池容量。
2、 提高电池的硫酸比重。

原来浮充电池的硫酸比重一般都在1.21～1.28之间，而电动自行车的电池的硫酸比重一般都在1.36～1.38左右。只有极少数的采用1.32的比重。
3、 增加正极板活性物质用量。
4、 低温固化，增加β氧化铅的比例。

一般密封电池为了实现氧循环，都要求做好负极过度。增加正极板活性物质用量，可以提高电池的容量，是以降低氧循环为代价的。

通过这些主要措施，电池的初期容量满足了电动自行车的容量要求，特别是改善了电池的大电流放电的特性，延长了电池大电流放电的寿命。但是，这些措施也制约着电池寿命。

首先，电池的失效模式与电信使用的浮充电池的失效模式差别很大。电池失水上升到第一位。
产生电池失水的一些原因主要如下:
1、 为了满足电池在8小时以内充满电，所以在三段式恒压限流充电中，不得不通过恒压值，达到折合单格电池电压为2.47V～2.49V。这样，大大超过电池正 极板析氧电压的2.35V和负极板析氢电压的2.42V。一些充电器制造商的产品为了降低充电时间的指示，提高了恒压转浮充的电流，而使得充电指示充满电 以后，还没有充满电，就靠提高浮充电压来弥补。这样，很多充电器的浮充电压超过单格电压2.35V，这样在浮充阶段还在大量析氧。而电池的氧循环又不好， 这样在浮充阶段也在不断的排气。
2、 一些电池制造商没有找到好的板栅合金，仍然采用低锑合金，这样，比铅钙系列的板栅合金析气电位低，电池出气量大，失水相对严重。
3、 增加极板和增加正极板活性物质用量以后，负极过渡不足，氧循环下降，充电过程中正极板的氧气来不及被负极板吸收，而产生失水。
4、 一些电池的开阀压偏低，容易排气，同时电池内部的氧分压低，降低了氧循环能力，增加了析气量。

平瑶

牛  这个帖子太牛了