电动车电池-详解.docx

    电动车电池    电动车电池分类： 锂电 属性： 技术 目录 · ·　　1.种类· ·　　2.结构· ·　　3.组装设备· ·　　4.保养方法· ·　　5.选购方法· ·　　6.寿命原因· ·　　7.修复方法· ·　　8.回收利用现在的电动车上绝大多数装的是铅酸蓄电池，因为铅酸蓄电池成本低，性价比高1860年，法国的普朗泰发明出用铅做电极的电池这种电池的独特之处是，当电池使用一段使电压下降时，可以给它通以反向电流，使电池电压回升因为这种电池能充电，可以反复使用，所以称它为“铅酸蓄电池”　　1.种类　　能够被电动自行车采用的有以下四种动力蓄电池，即阀控铅酸免维护蓄电池、胶体铅酸蓄电池、镍氢蓄电池和锂离子电池　　铅酸蓄电池　　已商品化的电动自行车的绝大多数是使用的密封式铅酸蓄电池，使用中不需要经常补充水分，免维护其主要化学反应是：PbO2+2H2SO4+Pb←充电、放电→ PhSO4+2H2O+PhSO4　　铅酸蓄电池充电时变成硫酸铅的阴阳两极的海绵状铅把固定在其中的硫酸成分释放到电解液中，分别变成海绵状铅和氧化铅，电解液中的硫酸浓度不断变大；反之放电时阳极中的氧化铅和阴极板上的海绵状铅与电解液中的硫酸发生反应变成硫酸铅，而电解液中的硫酸浓度不断降低。

当铅酸蓄电池充电不足时，阴阳两极板的硫酸铅不能完全转化变成海绵状铅和氧化铅，如果长期充电不足，则会造成硫酸铅结晶，使极板硫化，电池品质变劣；反之如果电池过度充电，阳极产生的氧气量大于阴极的吸附能力，使得蓄电池内压增大，导致气体外溢，电解液减少，还可能导致活性物质软化或脱落，电池寿命大大缩短　　胶体蓄电池　　是对液态电解质的普通铅酸蓄电池的改进它采用凝胶状电解质，内部无游离的液体存在， 在同等体积下电解质容量大，热容量大，热消散能力强，能避免一般蓄电池易产生的热失控现象；电解质浓度低，对极板腐蚀弱；浓度均匀，不存在酸分层的现象　　镍氢蓄电池（Ni-MH）　　镍氢蓄电池是九十年代涌现出的电池家族中新秀，发展迅猛Ni-MH电池的电极反应为：　　正极：Ni(OH)2+OH-= NiOOH+H20 +e-　　负极：M+H2O+e=MHab+OH-Ni(OH)2+M=NiOOH+MHab　　它和镍镉蓄电池同属碱性蓄电池，只是以吸藏氢气的合金材料（mh）取代镍镉蓄电池中的负极材料镉cd、电动势仍为1.32v它具备镍镉蓄电池的所有优异特性，而且能量密度还高于镍镉蓄电池主要优点是：比能量高（一次充电可行使的距离长）；比功率高，在大电流工作时也能平稳放电（加速爬坡能力好）；低温放电性能好；循环寿命长；安全可靠，免维护；无记忆效应；对环境不存在任何污染问题，可再生利用，符合持续发展的理念。

但是，Ni-MH蓄电池成本太高，价格昂贵　　锂离子电池　　锂离子电池是1990年由日本索尼公司首先推向市场的新型高能蓄电池其优点是比能量高，是当前比能量最高的蓄电池已经在便携式信息产品中获得推广应用　　锂离子电池被普遍认为具有如下的优点：比能量大；比功率高；自放电小； 无记忆效应；循环特性好；可快速放电，且效率高；工作温度范围宽；无环境污染等，因此有望进入21世纪最好的动力电源行列预计在2006～2012 年期间，当锂离子电池进一步发展时，MH/Ni蓄电池的市场份额将缩小锂离子市场份额将会扩大已经有采用锂离子蓄电池的电动自行车产品出售　　2.结构　　锂电池导电涂层　　导电涂层也称为预涂层，在锂电池行业内通常指涂覆于正极集流体——铝箔表面的一层导电涂层，涂覆导电涂层的铝箔称为预涂层铝箔或简称涂层铝箔，其最早在电池中的实验可以追溯到70年代，而近几年随着新能源行业，特别是磷酸铁锂电池的发展而风生水起，成为业内炙手可热的新技术或新材料　　锂电池导电涂层性能　　导电涂层在锂电池中能够有效提高极片附着力，减少粘结剂的使用量，同时对于电池的电性能也有显著提升国外的大公司产品就不介绍了，介绍一下国内唯一一家在市场上推广，并拥有自主知识产权的产品——WX112，由中兴新旗下的上海中兴派能能源科技有限公司研发和生产，从拿到的样品看，满涂、留边、留间隙等技术要求都可以实现。

性能如下：　　1. 接触电阻下降40%　　2. 胶黏剂用量降低50%　　3. 同倍率下，电池电压平台提升20%　　4. 材料与集流体附着力提高30%，经过长期循环不会有脱层现象　　涂碳铝箔使用说明　　一、材质说明　　涂碳铝箔是由导电碳为主的复合型浆料与高纯度的电子铝箔，以转移式涂覆工艺制成　　二、应用范围　　细颗粒活性物质的功率型锂电池　　正极为磷酸亚铁锂　　正极为细颗粒的三元/锰酸锂　　用于超级电容器、锂一次电池（锂亚、锂锰、锂铁、扣式等）替代蚀刻铝箔　　三、对电池/电容的性能作用　　抑制电池极化，减少热效应，提高倍率性能；　　降低电池内阻，并明显降低了循环过程的动态内阻增幅；　　提高一致性，增加电池的循环寿命；　　提高活性物质与集流体的粘附力，降低极片制造成本；　　保护集流体不被电解液腐蚀；　　提高磷酸铁锂电池的高、低温性能，改善磷酸铁锂、钛酸锂材料的加工性能　　四、建议参数　　对应涂覆的活性物质D50最好不大于4~5μm，压实密度不大于2.25g/cm，比表面积在13~18㎡/g范围内　　五、使用中的注意事项　　1.存储要求：在温度为25±5℃、湿度为不超过50%的环境中，运输时须避免空气和水蒸气对铝箔的侵蚀；　　2.本产品分为A、B两款，各自的关键特性为：A款外观为黑色，常规涂层厚度为双面4~8μm，导电性能较更为突出；B款外观为淡灰色，常规涂层厚度为双面2~3μm，涂层区可做较少层的焊接，并可以涂布机识别跳间隙；　　3.B款（灰色）涂碳铝箔可以在涂层区直接做超声焊，只适合卷绕式电池焊接极耳（极片最多2-3层），但超声的功率、时间需做一些微调；　　4.碳层的散热性要比铝箔差些，故做涂布时需对带速与烘烤温度适当微调；　　5.本产品对锂电池与电容的综合性能有较可观的提升，但不可作为改变电池某方面性能的主要因素，如电池能量密度、高低温性能、高电压等等。

　　3.组装设备　　蓄电池铸焊机　　铸焊机，又称全自动蓄电池铸焊机是一种小型阀控密封式铅酸蓄电池铸焊设备，整套设备包括夹具、模具、熔炉、冷却装置、及脱模入池壳装置所述夹具于底板上设有固定板和可滑动压板两部分组成，固定板上设有定位销；铸焊模具表面设有汇流排和极柱形状的漕沟，并设有定位孔；脱模入池壳装置包括气动脱模装置和气动入池壳装置本实用新型铸焊设备解决了蓄电池生产中手工焊接的生产效率低、焊接质量差的弊端，并大幅减少人与铅之间的接触此设备操作简捷实用，适合各种规模的中小型阀控密封式铅酸蓄电池厂组装生产使用　　技术参数　　1、机器型号：GD-1109-80、-120　　2、适用电压：AC±5%/50HZ　　3、最大功率：16KW　　4、适用动力：空气压缩机　　5、气源压力：0.8Mpa6、适用范围：各种小密铅酸蓄电池　　7、外形尺寸：1200×1400×2200mm　　4.保养方法　　正确使用充电器　　1.确定交流电源与充电器输入电压是否相符 　2.确定充电器输出电压与电瓶额定电压是否相符 　3.先插充电器与电池盒相连的插头，后插交流电源插头 　4.充电器用于室内，应注意防潮，防震动充电时严禁覆盖，应放在通风散热的地方。

　　电瓶不能随时都充　　1.铅酸电池不是锂电池，不可以随时后充电，铅酸电池的寿命按冲放电次数计算的，电瓶最怕亏电，经常保持电量充足可延长电瓶寿命 　2.充电时，充电器的指示灯是先红灯后绿灯，灯变绿后应保证浮充2小时，这对抑制电池硫化有好处　　防止电瓶过充电　　1.电瓶过充产生大量气体冲刷极板，加速极板上活性物质脱落，使电瓶寿命缩短　　2.电瓶过充加速失水，导致电解液干涸、电瓶温度升高，造成热失控，极板膨胀，外壳变形　　防止电瓶过放电　　在使用电瓶车讲究技巧，也可延长电瓶使用寿命长期深幅度放电会造成电瓶极板软化，缩短使用寿命 1.防止大电流放电，在起步、上坡和逆风行驶时，尽量用脚助力 2.防止长时间放电，不要经常放完电行驶在电量降低1/2 时要充电　　防止电瓶亏电　　对长期搁置不用的电瓶，应每月充足电一次，一般以充电器红灯转绿灯后继续浮充5小时为佳　　经常护理电瓶　　虽然电动车电瓶是免维护的，但电瓶使用半年后，随着水份的不断消耗，引起极板硫化、软化的发生，会造成电瓶容量下降甚至失效选择补充适量的蒸馏水(千万别多)，可延长电池使用寿命至二年以上　　5.选购方法　　1、查看电动车电池产品标志是否齐全。

包括制造厂名、产品规格型号、制造日期、商标；查看内外标志是否一致，尤其要检查产品本体是否有醒目标识，生产日期[1]　　2、注意电动车电池的外观查看是否有变形、裂纹、划痕及漏液痕迹电池接线端子上应干净，无锈蚀，标志应清晰　　3、关注电动车电池产品标注的额定容量电池标注的额定容量越大，电池放电时间越长，最好不要购买无额定标注的电池，但要注意是否为电动车专用　　4、选购知名企业、大型企业的品牌电池电池一般由专业电池生产厂提供，不同品牌、不同厂家生产的电池质量有优劣之别，价格也有高低之分知名、大型企业规模大，技术强，售后服务好，电池质量有保证　　5、选购与电池配套的、带自动控制的智能型充电器合适的充电器能自动调节充电大小和时间，有利于延长电池的使用寿命　　6.寿命原因　　工作原理因素　　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，就象滚雪球一样形成大的惰性结晶，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，也就是常说的老化。

这时电池容量会逐渐下降，直至无法使用　　工作环境因素　　只要是铅蓄电池，在使用的过程中都会硫化，但其它领域的铅酸电池却比电动自行车上使用的铅酸电池有着更长的寿命，这是因为电动自行车的铅酸电池有着一个更容易硫化的工作环境　　1.深度放电　　用在汽车上的铅蓄电池只是在点火时单向放电，点火后发电机会对电池自动充电，不造成电池深度放电而电动自行车在骑行时不可能充电，经常会超过60%的深度放电，深放电时，硫酸铅浓度增加，硫化就会相当严重　　2.大电流放电　　电动车20公里巡航电流一般是4A，这个值已经高于其它领域的电池工作电流，而超速超载的电动车的工作电流就更大电池制造商都进行过1C充电70%，2C放电60%的循环寿命试验经过这样的寿命试验，可达到充放电循环350次寿命的电池很多，但是实际在用的效果就相差甚远了这是因为大电流工作增加了50%的放电深度，电池会加速硫化所以，电动三轮摩托车的电池寿命更短，因为三轮摩托车的车身太重，工作电流达6A以上　　3.充放电频率高　　用在后备供电领域的电池，只有在停电时才会放电，如果一年停8次电，要达到10年的寿命，只用做到80次循环充电寿命，而电动车一年充放电循环300次以上很常见。

　　4.短时充电　　由于电动自行车是交通工具，可充电的时间不多，要在8小时内完成36伏或48伏的20安时充电，这就必须提高充电电压(一般为单节2.7~2.9伏)，当充电电压超过单节电池的析氧电压（2.35伏）或析氢电压（2.42伏）时，电池就会因过度析氧而开阀排气，造成。