电动汽车电池出现的问题原因
1.1电池本身引起的
为何这么说呢!我们了解铅酸电池的工作原理,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,就象滚雪球相同形成大的惰性结晶,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。这时电池容量会逐渐下降,直至无法使用。当硫酸铅大量堆集时还会吸引铅微粒形成铅枝,正负极板间的铅枝搭桥就造成电池短路。假如极板表面或密封塑壳有缝隙,硫酸铅结晶就会在这些缝隙内堆积,并出现膨胀张力,最终使极板断裂脱落或外壳破裂,造成电池不可修复性物理损坏。所以,导致铅酸蓄电池失效和损坏的重要机理就是电池本身无法防止硫化。
1.2电池生产的原因
针对电动自行车用铅酸蓄电池的特殊性,各个电池制造商采取了多种方法。最典型的方法如下:
①新增极板数量。
把原设计的单格5片6片制改为6片7片制,7片8片制,甚至8片9片制。靠减薄极板厚度和隔板,新增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,这样可以供应较大的电流,提升电池的初期容量。
③新增正极板活性物质氧化铅的用量和比例。
新增氧化铅就新增了参与放电的电化学反应物质,也就新增了放电时间,新增了电池容量。
通过这些措施,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。但是,极板新增了,硫酸的容量就减少了,电池发热导致大量失水,同时,电池的微短路和铅枝搭桥的概率新增了。提高硫酸比重新增了电池的初期容量,但是,硫化现象就更严重。密封电池的最基本原理之一就是正极板析氧以后,氧气直接到负极板,被负极板吸收而还原为水,考核电池这个技术指标的参数叫做密封反应效率,这种现象叫做氧循环。这样,电池的失水很少,实现了免维护,就是免加水。为此,都要求负极板容量做的比正极板容量大一些,又称为负极过渡。新增正极板活性物质必然使得,负极过渡减少了,氧循环变差了,失水新增了,又会造成硫化。这些措施虽然提升了电池的初期容量,但是却会造成失水和硫化,而失水和硫化又会相互促成,最终结果却是牺牲电池的寿命。