电池的历史可谓是悠久,从1859年,法国人加斯东普兰特发现了铅酸充放电的现象后,铅酸蓄电池一直是电池领域应用较广泛的产品,如电动车、汽车、机车、轮船、飞机、后备供电设备上都有铅酸蓄电池,但我们并有听到很多来自这些领域对铅酸蓄电池的不满,然而,为什么同样的产品到了电动自行车上却是名符其实的“怨声载道”。研发专家从下面几个方面阐述产生这一问题的原因。
1.铅酸蓄电池工作原理方面的原因
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,也就是常说的老话。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。如果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,并产生膨胀张力,较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主要机理就是电池本身无法避免的硫化。
2.电动自行车特殊工作环境的原因
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。
电动车铅酸电池在充电使用过程中,硫化问题不可避免,这是因为在放电过程中所产生的硫酸铅,部分会形成极难分解的结晶附着于正负极板上,而无法以正常的充电方式还原。久而久之,在极板上形成的非活性硫酸铅结晶会越来越多,较后使极板完全丧失活性,这是造成电池老化的较大原因。
虽然电动车电池硫化现象不可逆,但却有某些方法可减少硫化的产生。硫化现象产生的主要原因是:大电流放电、深度放电、不及时充电、频繁充电、充电时间过短以及充电器本身的因素等。要减小电动车电池的硫化,延长电池的使用寿命,首先就要改善电动车的工作环境。减少车身自重,适当限速,不搭载重物,长时间不使用时要做补充充电,较好每次放电后都能及时充电,做好欠压保护,严防电池过放电。
或者还可以使用专门的设备进行除硫维护,如使用台式快速除硫设备、选择可除硫充电器、使用在线式铅酸蓄电池延生器等。此外,为电动车电池提供一个好的工作环境能大大减小硫化现象的发生,任何一种解决消除电动车电池硫化的方法都会或多或少对电动车电池极板造成一定的损伤。