電動(dòng)車(chē)蓄電池的使用與保養(yǎng)
一、蓄電池的安裝蓄電池一般采用串聯(lián)方式使用，即一只蓄電池的正極與另一只蓄電池的負(fù)極相連，將所有蓄電池連在一起，最后余下正負(fù)接線端子與電動(dòng)車(chē)對(duì)應(yīng)接線相連，電動(dòng)車(chē)的電機(jī)、控制器、儀表等是蓄電池的用電負(fù)載。電動(dòng)車(chē)一般都有電池盒，從安裝位置分有斜杠式，后插式和底盤(pán)式安裝，其結(jié)構(gòu)形狀可謂五花八門(mén)。每家電動(dòng)車(chē)廠都各有特色。如圖電池盒一般用工程塑料制成，其強(qiáng)度較好，重量較輕，安裝方便。電池盒一般由底槽、上蓋、蓄電池接觸點(diǎn)及充電插座、電車(chē)鎖等組成。底槽與上蓋扣緊，并用自攻螺絲或螺栓緊固。電池盒是按蓄電池型號(hào)規(guī)格進(jìn)行設(shè)計(jì)的，在整車(chē)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮其良好的散熱性能。
二、蓄電池的充電 “蓄電池不是用壞的而是充壞的”，這一說(shuō)法絕非危言聳聽(tīng)，蓄電池充電性能好壞對(duì)蓄電池的使用壽命和使用性能起著舉足輕重的作用，必須重視。 1、蓄電池對(duì)充電工藝的要求認(rèn)識(shí)蓄電池對(duì)充電工藝的基本要求，是分析各種充電技術(shù)的基礎(chǔ)。蓄電池對(duì)充電的基本要求是：充電電流應(yīng)小于或等于蓄電池可接收充電電流。否則，過(guò)剩的電流會(huì)使電解水液過(guò)快地消耗掉，產(chǎn)生以下危害：加大蓄電池的失水率，增加維護(hù)工作量，對(duì)于免維護(hù)電池，會(huì)造成蓄電池的早期失效；產(chǎn)生酸霧，造成環(huán)境污染，危害工人身體健康；使充電效率降低，造成能源的嚴(yán)重浪費(fèi)。充電過(guò)程，是放電電化學(xué)反應(yīng)的逆反應(yīng)過(guò)程，如果充電電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程在理想的狀態(tài)下進(jìn)行，這個(gè)過(guò)程應(yīng)該是互為逆反應(yīng)，即充入的電量與放出的電量應(yīng)基本相等。但在嚴(yán)重析氣的狀態(tài)下，有效充電電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程消耗的電能達(dá)不到總電量的40%，即浪費(fèi)電能60%以上。氣體的產(chǎn)生聚集在蓄電池多孔電極內(nèi)部，減少了電解質(zhì)與多孔電極的接觸面積，即充電電化學(xué)反應(yīng)界面大幅度減小，使充電化學(xué)反應(yīng)速度降低，充電十分困難，充電時(shí)間延長(zhǎng)。嚴(yán)重的析氣會(huì)損害蓄電池：①大量氣體的產(chǎn)生對(duì)極板活性物有沖刷作用，使活性物質(zhì)容易松軟和脫落。②在較高的極化電壓下，正極板的板柵會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕，生成Pb02，這種腐蝕物與電化學(xué)生存的Pb02是完全不同的，是一種不可逆的氧化物，導(dǎo)電較差，并使板柵變形，脆裂，失去骨架和導(dǎo)電作用。因此在充電時(shí)應(yīng)盡可能防止過(guò)充電。長(zhǎng)期充電不足，未反應(yīng)的活性物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生不可逆的高陽(yáng)性的大顆粒PbS04晶粒(即不可逆硫酸鹽化)使蓄電池容量下降，內(nèi)阻加大，充電難度加大，造成蓄電池早期損壞。因此，蓄電池要盡量保證充足電，防止不可逆硫酸鹽化。 2、充電頻次的選擇蓄電池充電深度對(duì)循環(huán)壽命影響很大，如圖所示，基本呈指數(shù)變化。這是由于正極活性物為Pb02，其結(jié)合牢度不高，放電時(shí)轉(zhuǎn)化成PbS04充電時(shí)又轉(zhuǎn)化成P，而P的體積遠(yuǎn)比P體積大(其體積之比約為2:1)。因此，對(duì)正極板而言，活性物將會(huì)膨脹收縮反復(fù)進(jìn)行，使其粒子之間的連接逐漸脫落，使蓄電池活性物失去放電特性成為“陽(yáng)極泥”，使蓄電池性能下降，直至壽命終止。放電深度越深，膨脹收縮量越大，對(duì)活性物結(jié)合力破壞越大，壽命越短；反之則循環(huán)壽命越長(zhǎng)。從理論上講蓄電池使用時(shí)應(yīng)盡量避免深放電，應(yīng)做到淺放勤充，前提是有特別匹配的充電器與之匹配。但是實(shí)際使用中，由于蓄電池充電受充電器性能和蓄電池本身的離散及充電習(xí)慣及充電速度影響，充電器的電壓均比較高，或多或少都存在過(guò)充電。特別是充電多數(shù)在夜間進(jìn)行，時(shí)間一般在6-10小時(shí)，平均8小時(shí)左右，若是淺放電，其充電很快就會(huì)到達(dá)末期，這時(shí)充電效率變低，會(huì)產(chǎn)生過(guò)充電。過(guò)充電時(shí)間比較長(zhǎng)，加上頻繁充電，就會(huì)使蓄電池壽命因充電受到較大影響。最理想的充電要求根據(jù)實(shí)際情況而定，要參考平時(shí)運(yùn)行頻率、里程情況、蓄電池廠提供的說(shuō)明，以及配套的充電器性能等參數(shù)制定充電頻次。按絕大多數(shù)用戶的情況，蓄電池以放電深度為50%-70%時(shí)充一次電最佳，這樣可使蓄電池壽命達(dá)到最佳效果。實(shí)際使用時(shí)可折算成騎行里程，在需要時(shí)充一次電。選用定時(shí)充電，也是一種較理想的充電方法。典型的充電時(shí)間如下表： 3、溫度對(duì)充電的影響蓄電池在高溫季節(jié)運(yùn)行，主要存在過(guò)充電的問(wèn)題。蓄電池溫度增高時(shí)，各活性物質(zhì)的活度增加，正極析氧電位一下降，負(fù)極析氧電位也下降(負(fù)值下降)，因此，充電時(shí)充電反應(yīng)速度快，充電電流大，充電時(shí)需要的充電電壓較低。為防止過(guò)高的充電電壓，應(yīng)盡量降低蓄電池溫度，保證良好散熱，防止在烈日暴曬后即充電，并應(yīng)遠(yuǎn)離熱源。蓄電池在低溫情況下，各活性物質(zhì)活度降低，其電極上的P溶解變得困難，充電時(shí)消耗P后很難得到補(bǔ)充，所充電電流大幅度下降，正極板在-20℃時(shí)充電接受電流僅為常溫的70%，而負(fù)極充電受膨脹劑的影響，低溫充電接受能力更低-20℃的充電接受電流僅為常溫下的40%。因此，低溫條件下充電主要存在充電接受能力差、充電不足的問(wèn)題，要求提高充電電壓和延長(zhǎng)充電時(shí)間。改善低溫性能主要應(yīng)從負(fù)極著手。低溫使用時(shí)應(yīng)采取保溫防凍措施，特別是充電時(shí)應(yīng)放在溫暖的環(huán)境中，有利于保證充足電，防止不可逆硫酸的產(chǎn)生，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。蓄電池的存儲(chǔ)和使用期間，可定期進(jìn)行活化充電，即所謂的均衡充電，這對(duì)防止蓄電池不可逆硫酸鹽化非常有利，對(duì)蓄電池使用壽命很有好處，值得提倡。
三、蓄電池的使用注意事項(xiàng) 1、防止過(guò)放電蓄電池放電到終止電壓后，繼續(xù)放電稱為過(guò)放電。過(guò)放電會(huì)嚴(yán)重?fù)p害蓄電池，對(duì)蓄電池的電氣性能及循環(huán)壽命極為不利。蓄電池放電到終止電壓時(shí)內(nèi)阻較大，電解液濃度非常稀薄，特別是極板孔內(nèi)及表面幾乎處于中性，過(guò)放電時(shí)內(nèi)阻有發(fā)熱傾向，體積膨脹，放電電流較大時(shí)，明顯發(fā)熱(甚至出現(xiàn)發(fā)熱變形)，這時(shí)硫酸鉛濃度特別大，生存晶枝短路的可能性增大，況且此時(shí)硫酸鉛會(huì)結(jié)晶成較大顆粒，即形成不可逆硫酸鹽化，將進(jìn)一步增大內(nèi)阻，充電恢復(fù)能力很差，甚至無(wú)法修復(fù)。蓄電池使用時(shí)應(yīng)防止過(guò)放電，采取“欠壓保護(hù)”是很有效的措施。另外，由于電動(dòng)車(chē)“欠壓保護(hù)”是由控制器控制的，但控制器以外的其他一些設(shè)備如電壓表、指示燈等耗電電器是由蓄電池直接供電的，其電源的供給一般不受控制器控制，電動(dòng)車(chē)鎖(開(kāi)關(guān))一旦合上就開(kāi)始用電。雖然電流小，但若長(zhǎng)時(shí)間放電(1-2周)就會(huì)出現(xiàn)過(guò)放電。因此，不得長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)鎖，不用時(shí)應(yīng)立即關(guān)掉。 2、防止過(guò)充電前面已經(jīng)對(duì)過(guò)充電進(jìn)行了闡述，過(guò)充電會(huì)加大蓄電池的水損失，會(huì)加速板柵腐蝕，活性物質(zhì)軟化，會(huì)增加蓄電池變形的幾率。應(yīng)盡量避免過(guò)充電的發(fā)生；選擇充電器參數(shù)要與蓄電池良好匹配，要充分了解蓄電池在高溫季節(jié)的運(yùn)行狀況，以及整個(gè)使用壽命期間的變化情況。使用時(shí)不要將蓄電池置于過(guò)熱環(huán)境中，特別是充電時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離熱源。蓄電池受熱后要采取降溫措施，待蓄電池溫度恢復(fù)正常時(shí)方可進(jìn)行充電。蓄電池的安裝位置應(yīng)盡可能保證良好散熱，發(fā)現(xiàn)過(guò)熱時(shí)應(yīng)停止充電，應(yīng)對(duì)充電器和蓄電池進(jìn)行檢查。蓄電池放電深度較淺時(shí)或環(huán)境溫度偏高時(shí)應(yīng)縮短充電時(shí)間。 3、防止短路蓄電池在短路狀態(tài)時(shí)，其短路電流可達(dá)數(shù)百安培。短路接觸越牢，短路電流越大，因此所有連接部分都會(huì)產(chǎn)生大量熱量，在薄弱環(huán)節(jié)發(fā)熱量更大，會(huì)將連接處熔斷，產(chǎn)生短路現(xiàn)象。蓄電池局部可能產(chǎn)生可爆氣體(或充電時(shí)集存的可爆氣體)，在連接處熔斷時(shí)產(chǎn)生火花，會(huì)引起蓄電池爆炸；若蓄電池短路時(shí)間較短或電流不是特別大時(shí)，可能不會(huì)引起連接處熔斷現(xiàn)象，但短路仍會(huì)有過(guò)熱現(xiàn)象，會(huì)損壞連接條周?chē)恼辰Y(jié)劑，使其留下漏液等隱患。因此，蓄電池絕對(duì)不能有短路產(chǎn)生，在安裝或使用時(shí)應(yīng)特別小心，所用工具應(yīng)采取絕緣措施，連線時(shí)應(yīng)先將電池以外的電器連好，經(jīng)檢查無(wú)短路，最后連上蓄電池，布線規(guī)范應(yīng)良好絕緣，防止重疊受壓產(chǎn)生破裂。 4、防止連接松動(dòng)和不牢若接觸不牢，程度較輕，會(huì)發(fā)生導(dǎo)電不良，使其線路接觸部位發(fā)熱，線路損耗較大，輸出電壓偏低，影響電機(jī)功率，使行駛里程減少或不能正常騎行；若在接線端子部件接觸不牢(絕大多數(shù)故障是在接線端與連線接頭部位)，端子會(huì)大量發(fā)熱，影響端子與密封膠的結(jié)合，時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)發(fā)生漏液“爬酸”現(xiàn)象。若在行駛過(guò)程或充電過(guò)程中出現(xiàn)接觸不牢，可能產(chǎn)生斷路，斷路時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的火花，可能點(diǎn)爆蓄電池內(nèi)部的可爆氣體（特別是剛充好電的蓄電池，因電池內(nèi)可爆氣體較多，且蓄電池電量足，斷路時(shí)火花較強(qiáng)烈，爆炸的可能性相當(dāng)大。）電動(dòng)車(chē)在運(yùn)行時(shí)要承受較為強(qiáng)烈的振動(dòng)，因此，應(yīng)對(duì)所有連接的可靠性進(jìn)行考核，接插件應(yīng)帶“自鎖”功能，防止振動(dòng)和拉動(dòng)時(shí)脫落，對(duì)與蓄電池接線片的連線應(yīng)采取接插件，并用焊錫將其焊牢，接插件與連線應(yīng)用壓接方式（也可壓接后再用焊錫焊一遍增加可靠性）。 5、防止在陽(yáng)光下暴曬陽(yáng)光下暴曬會(huì)使蓄電池溫度增高，蓄電池各活性物質(zhì)的活度增加，影響蓄電池使用壽命。