车用动力电池 篇1

1 传统锂电池存在的问题

 

锂离子电池首要由正极资料、负极资料、隔阂以及电解液组成。锂离子电池大多选用石墨作为负极资料,在非正常运用状况下(如过充电),锂离子简略与电解质在负极界面堆积构成锂枝晶,一旦刺穿隔阂会使电池内部短路,并与电解液反响生成可燃性气体,这是锂离子电池最大的安全危险。简略构成固体电解质界面膜(SEI膜),在电池循环进程中因为SEI膜的损坏而导致电池功能劣化;而且因为石墨的层状结构,锂离子嵌入嵌出进程引起较大的层间形变,导致循环功能缺乏,使电池不或许有很高的循环寿数。别的,锂离子在石墨中的离子搬迁速率较低,导致充放电较慢,特别是低温功能更差,因而只能选用慢充方法给电池充电。

 

2 新式钛酸锂电池

 

跟着动力电池技能的不断展开,以钛酸锂电池为代表的快充电池技能呈现了。钛酸锂(LTO)资料用于电池开发始于上世纪90年代,其作为负极资料运用,相关于石墨负极有较大的优势,LTO资料为尖晶石结构,具有零应变特性,如附图所示,锂离子在嵌入与脱出时晶格常数与体积改动都很小,具有极优的循环功能;LTO资料放电电压平稳,不与电解液发生反响,无固体电解质界面膜(SEI膜)构成;LTO资料具有高的锂离子扩散系数,可高倍

 

但钛酸锂电池也存在一些缺点。钛酸锂电池的能量密度相对其他锂离子电池要低;丈量数据标明,一般钛酸锂电池经过1500～2000次循环会发生胀气现象,导致电池无法正常运用;而且钛酸锂电池价格较高。现在,对钛酸锂电池胀气问题已有处理计划,湖州微宏公司经过对现有LTO资料进行改性,一同对正极资料、隔阂以及电解液进行了相应的开发,并经过体系整合,开宣布了愈加安全而且具有高循环寿数的新式钛酸锂电池(LpTO)。钛酸锂电池具有较好的归纳功能,与其他车用储能单元的首要功能参数对比见附表。

 

 

3 多元复合锂动力电池

 

为坚持钛酸锂电池的优势,又克服其缺点,湖州微宏于2013年推出具有高能量密度的快速充电锂电池产品——多元复合锂电池(LpCO)。该产品在坚持快速充电才能、逾越万次长循环寿数等特性的一同,其能量密度及经济性较上一代钛酸锂电池有了显着进步。多元复合锂电池单体电芯在6C倍率充放下的常温循环寿数逾越1万次,电池寿数可抵达或接近整车寿数。成组后可满足2C～4C充电倍率,电池组能够在15～30分钟内充满电。与此一同,多元复合锂电池的重量能量密度也抵达了120Wh/kg,逾越了钛酸锂以及磷酸铁锂电池。多元复合锂电池在低温下(-20℃)的放电容量能够抵达常温状况下的78%以上,具有杰出的低温功能。

 

多元复合锂电池因其正极选用三种以上的复合资料而得名,负极资料为多孔复合碳,最大的特色在于其比外表积抵达传统石墨的20倍以上,添加的比外表积与孔隙也大幅添加了锂离子的搬迁和嵌入通道数量,使得锂离子能够快速、稳定地嵌入与脱出。然后处理了长时刻阻碍高能量密度石墨负极锂电池产品快速充电的技能瓶颈,一同大大延长了电池寿数。

 

4 快充动力电池在公交车上的运用

 

钛酸锂电池具有超长的循环寿数、优异的倍率充放电特性、更宽的作业温度规划以及更高的安全功能,尽管其能量密度偏低,但作为一些特定运营方式的纯电动公交车、双源无轨电车、插电增程电动公交车的动力电池仍是非常适用的。多元复合锂电池则在坚持钛酸锂电池优势的基础上,进步了能量密度和经济性,相同适用于特定运营方式的公交车。

 

钛酸锂电池和多元复合锂电池用于近距离运营线路的纯电动公交车,车辆不必装备许多的动力电池,不致因电池的装备对载客量影响过大,且电池本钱也不会很高。选用日间大电流快速补电,夜间慢充充满的充电方式,可充分发挥快充电池的优势,抵达较高的运营效率。而且快充电池具有很好的低温特性,非常合适北方区域运用,处理一般锂电池冬季充电难的问题。

 

而对双源无轨电车、插电增程电动公交车这类纯电续驶路程有限的车辆,其装备电池不需许多,而且随时可经过外线网或自发电进行补电,长时刻停运时也可依据需求运用外电源充电,更是特别合适选用快充电池作为车辆动力电池。因为电池长时刻处于浅充浅放的作业状况,更有利于保护电池,以充分发挥其长寿数优势。

 

湖州微宏钛酸锂电池和多元复合锂电池已在重庆、北京等地的公交车上运用。从2011年开端,重庆公交在纯电动车及插电式混合动力车上批量运用钛酸锂电池,最早投入的电池已运用近4年。从其快充功能、衰减特性、预期寿数、安全运用等方面看,全体体现杰出。依据2011年4月到2014年5月作业路程最长的车辆计算(14.8万km),其正常充电时刻为6至13分钟,均匀充电能量为43.1kWh,总充电次数为5010次,均匀每天充电4.6次,电池剩余容量大约为原始容量的94%,按此展开趋势,电池组的全体寿数估量可抵达1.5万次以上(容量下降到初始容量的80%),根本上能够满足电池组与车辆同寿数的预期。北京公交集团2013年10月开端在2辆双源无轨电车上进行了1年多的钛酸锂电池作业试验,车辆装备27kWh电池组,充电倍率0.7C,峰值放电倍率3C,作业中SOC改动规划75%～100%,冬季低温充放电功能能够满足运用要求,全天累计循环次数1.6次,满足电池10年运用寿数还有较大裕量。试验成果标明,经过对电池组进一步优化,还可下降其重量和本钱,进步体系的牢靠性。北京公交近期已开端在近距离线路的纯电动车上运用多元复合锂电池,在脱线路程较短的无轨电车上运用钛酸锂电池。

 

面试题锂离子电池 动力电池 篇2

1.现在商场上首要有那几种电池？ 从体积能量密度、环保性等方面论述他们的特色。铅酸铵电池：能量密度低，体积较大。含污染环境的重金属铅。镍镉电池：能量密度不高，含有有毒金属元素镉。

 

镍氢电池：能量密度较高，环保性好，不再运用有毒的镉。锂电池：能量密度较高。绿色环保。

 

2.锂离子电池的正极资料首要有哪几种？并分析他们的优缺点

 

钴酸锂长处：作业电压较高，充放电平稳，比能量高，电导性好，工艺简略。钴酸锂缺点：抗过充电性较差，价格昂贵（钴），循环功能有待进步，热稳定性差。

 

锰酸锂长处：锰资源丰富、安全性高，比较简略制备。

 

锰酸锂缺点：资料抗溶解性低，深度充放电进程易发生晶格畸变，构成电池容量的敏捷衰竭。

 

三元资料（钴镍锰酸锂）长处：高温稳定性好，抗电解质腐蚀性好。三元资料（钴镍锰酸锂）缺点：充放电时晶格也简略畸变。

 

磷酸铁锂长处：高稳定性，安全牢靠。

 

磷酸铁锂缺点：导电性一般，电极资料运用率低。

 

3.碳酸锂在锂电池职业的运用是什么？相关的上市出产企业有那几个？

 

碳酸锂是正极资料、电解液、金属锂的基础原资料。是锂电最首要的基础资料。

 

天齐锂业

 

西藏矿业

 

中信国安

 

路翔股份

 

赣锋锂业

 

4.从电解液的资料本钱来看，电解液的首要中心资料是什么? 国内出产企业有那几个? 从资料本钱的视点看，六氟磷酸锂是电解液的中心资料，10 吨电解液需求1-1.25 吨 六氟磷酸锂，但所占电解液总本钱却高达60%以上。

 

2011 年之前，国内只需天津金牛能出产六氟磷酸锂，产能为400 吨/年。上市公司中多氟多已于2011 年初开端试出产，4 月份全面投产，产能抵达200 吨/年；九九久5 月底400 吨/年六氟磷酸锂项目也进入试出产阶段，江苏国泰的300 吨/年的项目仍处于中试阶段。

 

5.国内电动自行车电池首要有哪几种?他们别离占有的商场份额大约是多少？

 

高达89% 选用铅酸电池，镍氢电池仅8%，锂离子及其它电池仅3%，预估未来将改 以锂离子电池为主。

 

6.出产、研制动力电池的国内企业首要有那些？

 

天津力神电池股份有限公司

 

深圳市芯动力精电电子科技有限公司 姑苏星恒电源有限公司

 

上海恒动轿车电池有限公司

 

赛恩斯动力科技有限公司

 

合肥国轩高科动力动力有限公司

 

深圳市北虎电池科技有限公司

 

江西省福斯特新动力有限公司

 

深圳市科普仕动力有限公司

 

北京中芯优电信息技能有限公司

 

东莞市翔度电池有限公司

 

中聚雷天动力电池有限公司、北京中润恒动动力电池有限公司

 

比亚迪

 

深圳比克

 

哈尔滨光宇

 

7.电池隔阂的首要效果是什么？论述一下国内电池隔阂的现状。

 

电池隔阂是指在电池正极和负极之间一层隔阂资料，是电池中非常要害的部分，对电池安全性和本钱有直接影响，其首要效果是：阻隔正、负级并使电池内的电子不能自在穿过，让电解质液中的离子在正负极之间自在经过。

 

锂电池本钱中，隔阂约占20%，但毛利率却高达70%，是动力锂电池中盈余才能最强电池资料部分。

 

现在国内隔阂商场80％以上被美、日进口产品占领，国产隔阂首要在中、低端商场运用。我国高品质隔阂尚待打破。现在国内佛塑金辉高科、东莞星源科技、河南新乡格瑞恩、中科来方等厂商已可供给小型锂电池用隔阂，价格只需进口隔阂的1/3~1/2，采货周期也相对短些，但国产隔阂的厚度、强度、孔吸率不能得到全体兼顾，且量产批次均匀性、稳定性较差。国产隔阂正逐渐进入中低端商场进口产品替代阶段，一同，少数产品现已进入高端商场。

 

8.前段时刻发生了铅酸铵电池出产企业的污染水源事件（血铅事件）。谈一谈我国现在铅酸铵电池职业的现状，以及未来有哪些出资机会。

 

全国规划近2000 家铅酸电池企业，因为血铅事件，共有583 家企业被撤销，比例抵达30%。此外，还有50%的企业被停产整顿，仅13%的企业能够正常出产。

 

从中期看，铅酸电池新批产能项目将变得非常困难，首要因为：1）各省市重金属排放实施严格的总量操控；2）铅蓄电池项目批阅实施终身问责制；3）铅污染事故仍在延伸。新建出产线需求1～1.5 年的时刻，短期内供需难改进。现在在出产的铅酸电池厂，仍存在环境污染危险，职业整治仍将持续，商场会集度将持续进步。现在动力电池现已涨价近20%，毛利率抵达40%以上。

 

车用燃料电池展开现状分析 篇3

【要害词】燃料电池；轿车；现状

 

一、燃料电池分类及原理

 

燃料电池是一种化学电池，它直接把物质发生化学反响时释出的能量变换为电能，作业时需求接连地向其供给活物质即燃料和氧化剂。因为它是把燃料经过化学反响释出的能量变为电能输出，所以被称为燃料电池。

 

二、料电池分类

 

跟着资料科学制作工艺技能的展开呈现了多种类型的燃料电池，依照不同的方法能够分为不同的种类。按燃料电池的燃料运用类型能够分为直接型燃料电池、直接型燃料电池以及再生型燃料电池。依照燃料电池的燃料状况能够分为液体型燃料电池、气体型燃料电池。按电解质的种类不同能够分为质子交流膜燃料电池（PEMFC）、碱性燃料电池（AFC）、磷酸燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、直接甲醇燃料电池（DMFC）、再生型燃料电池、锌空燃料电池（ZAFC）、质子陶瓷燃料电池（PCFC）等。.按燃料种类能够分为氢燃料电池、甲醇燃料电池、乙醇燃料电池等。按作业温度不同能够分为低温型（温度低于200℃）、中温型（温度为200℃～750 ℃ ）、高温型（温度为750℃～1000 ℃ ）、超高温型（温度高于1000 ℃ ）。

 

三、电池作业原理

 

燃料电池就是把化学能直接转化为电能的装置。它与一般电池一样，燃料电池是由阴极、阳极和电解质构成。

 

在阳极上接连充如氢气的气态燃料，那么阳极为氢燃料发生氧化的场所，而阴极上则接连充氧气，那么阴极为氧化剂复原的场所，其南北极都含有加快电极电化学反响的催化剂，这样就能够在电极上接连发生电化学反响，并发生电流。从理论上讲，只需接连不断地给电池供给燃料和氧化物，燃料电池就能接连发电。但实践上，因为元件老化和毛病等原因，燃料电池有必定的寿数。

 

四、燃料电池体系组成

 

燃料电池实践上不是“电池”，而是一个大的发电体系。咱们以质子交流膜燃料电池为例来说明。对质子交流膜燃料电池来说，需求有燃料供给体系、氧化剂体系、发电体系、水处理体系、热办理体系、电力体系以及操控体系等。

 

燃料供给体系是给燃料电池供给燃料，如氢气、天然气、甲醇等。这个体系能够直接运用氢气罐来供给氢气，这种方法比较简略，如选用如电解水的方法制取氢气则相当复杂。氧化剂体系首要是给燃料电池供给与氢气体系相同压力、必定流量、经过杰出滤清的氧气。氧气能够从空气中获取或从氧气罐中获取，选用空气获取时需求用压缩机来进步压力，以添加燃料电池反响的速度。压缩机质量、体积和本钱，会影响整个燃料电池的参数。

 

空气供给体系的各种阀、压力表、流量表等接头均要采纳防泄漏办法。发电体系是指燃料电池自身，它将燃料和氧化剂中的化学能直接变成电能，而不需求经过燃烧的进程，它是一个电化学装置。因为在电池的阴极生成水，所以需求不断及时地将这些水带走，不然会构成燃料电池失效，因而水的办理在燃料电池中至关重要。

 

五、料电池展开现状

 

现在世界各大轿车公司，如戴姆勒克莱斯勒、通用、宝马、丰田等都在积极开发以质子交流膜燃料电池为动力的电动轿车。2000年通用轿车在悉尼奥运会上的OPEL纯氢燃料电池轿车成为马拉松竞技的先导车。我国有关燃料电池的研讨始于20世纪中叶。2001年，燃料电池轿车的研制研制被列入到“十五”计划中。2002年大连物化所新源动力公司开宣布40KW的轿车燃料电池发动机和75KW的客运轿车燃料电池发动机。并作为展现电动车在2008年北京奥运会上作业。

 

现在，尽管燃料电池将成为未来的最佳车用动力的这一观念已被认同，但电池寿数、本钱、质量体积、氢气安全等问题仍需求咱们处理。

 

六、结论

 

以氢为首要燃料的燃料电池，具有能量转化效率高、环境友好、高功率密度等特色，有着许多其它发电设备所不可比拟的优势，跟着技能的进步和不断研制，它必将成为内燃机的有用替代装置。

 

参考文献

 

[1]李瑛，王林山[M].燃料电池.北京：冶金工业出版社，2000.5～10

 

[2]唐伦成，杨阁亭，王佳.燃料电池技能及运用[J].化工开展.1995，4

 

车用动力电池 篇4

轿车用动力电池首要包含金属氢化物/镍电池, 即镍氢电池和锂离子电池两种类型, 其间, 锂离子电池依据正极资料的不同又能够分为锰酸锂电池、镍钴锰酸锂三元系电池及磷酸铁锂电池三类。

 

国内动力电池作废量预测

 

现在, 我国现已构成了珠江三角洲、长江三角洲以及京津区域三大动力电池工业集群, 并构成了一批具有较强研制和出产才能的动力电池企业。这些企业出产的产品已能够满足我国现有车辆的运用需求, 可是, 要害原资料仍依靠进口。

 

咱们估量, 到2015年, 国内动力电池累计作废量约在2万~4万吨左右。而到2020年前后, 我国仅纯电动 (含插电式) 乘用车和混合动力乘用车动力电池的累计作废量将会抵达12万~17万吨的规划。

 

国外车用电池的收回处理经历

 

欧盟在动力电池收回范畴现已制定了较为完善的法律规定, 首要有3类:一是电池指令, 二是关于有害物质处理的法池指令与电池收回直接相关, 该指令涉及一切种类的电池, 并要求轿车电池出产商应树立轿车废旧电池收回体系。

 

世界上通行的废旧电池处理处置方法大致有3种:固化深埋、寄存于废矿井和资源化收回。美国、日本的废旧电池收回后一般交由企业处理, 政府对处理费用会给予补助。韩国的电池出产企业则需求交纳必定数量的确保金, 用于付出收回者、处理者的费用, 并指定专门的工厂进行处理。还有的国家会对电池出产企业征收环境治理税或对废旧电池处理企业进行减免税等。咱们发现, 在这些国家处理废旧电池的体系中, 均将废旧电池的处理责任归为电池出产者。

 

我国车用电池收回处理现状

 

关于不同的车用动力电池, 其收回价值也不同。镍氢动力电池首要收回对象为镍、钴和稀土元素, 收回技能工艺现已老练;锂电池中的铜、铝、镍和钴为首要收回对象。现在, 在锂离子电池的各种正极资料中, 三元系正极资料收回价值最高, 磷酸铁锂、锰酸锂类正极资料收回价值较小, 而且, 锂电池收回工艺本钱较高。

 

在我国, 废旧电池的处理工艺流程相对老练。首要, 需危险, 所以不能只是对其进行简略的破碎处理。要依据收回意图的不同运用不同的收回处理技能, 首要有机械法收回、火法冶金和湿法冶金三种技能。

 

动力电池在破碎、加热进程中或许发生放电、短路的现象, 一同, 电池中的各种物质会发生分化反响, 也会与水、空气反响发生许多毒气乃至爆炸。因而, 在破碎前需求对废旧电池进行放电操作, 而且分化、破碎进程应避免触摸空气和水, 一同要做好防爆和防毒气等安全办法。电池中的电解质和高分子隔阂均尴尬降解资料, 所以应避免混入废水中添加其处理难度。

 

我国车用动力电池收回概略

 

因为我国车用动力电池没有呈现大规划作废的状况, 因而, 没有树立专业车用动力电池收回运用体系。从收回处理技能视点来说, 轿车用动力电池与消费类电子产品中的镍氢、镍镉、锂电池的收回处理道路根本相同, 首要是提取镍、钴、稀土元素等有价值的金属, 现在, 国内已根本具有相应的收回处理技能。

 

我国已有必定数量的镍氢、锂电池及钴镍再生企业, 回理车用动力电池的基础, 今后应有用运用并完善现有收回网络, 使其更合适车用动力电池这种资源相对会集的大型电池的收回运用。

 

电池收回和再生职业存在的问题

 

我国的电池收回和再生职业首要存在3个方面的问题:一是电池收回量少, 废料首要来源于企业发生的工业废料;二是收回网络不健全, 收回首要依靠收回公司, 缺乏利益驱动;三是收回企业规划小, 不能做到专业化收回, 资源收回率低。

 

我认为, 我国树立车用动力电池收回体系应本着以下准则:首要, 要执行出产者责任延伸制;其次, 对从事车用动力电池收回的企业实施资质确定;第三, 制定具体的有色金属再生技能规范, 明确镍、钴等有色金属再生企业的准入资质, 鼓舞高水平的专业再生企业展开。

 

车用蓄电池常见毛病与扫除 篇5

一、极板短路

 

蓄电池正、负极板间直触摸摸或被其它导体搭接而短路的毛病称为极板短路。

 

1.毛病现象

 

充电时, 电解液温度很快上升, 而蓄电池端电压与电解液密度上升较慢;放电时, 蓄电池电压下降很快。

 

2.毛病原因

 

(1) 隔板破损使正、负极板直触摸摸。

 

(2) 掉落的活性物质堆积在极板组底部或粘附在负极板上缘, 将正、负极板导通。

 

(3) 极板组严峻曲折。蓄电池过量放电或极板活性物质许多掉落, 或蓄电池中含有杂质, 均会构成极板曲折, 然后导致极板短路。

 

(4) 金属杂质落入电解液内, 使正、负极板接通。

 

3.扫除方法

 

关于内部短路的蓄电池, 有必要将其拆开, 查明原因, 视情扫除毛病。比方铲除堆积的活性物质, 隔板破损的需替换, 极板组曲折的需校对或替换。

 

二、活性物质许多掉落

 

1.毛病现象

 

充电时, 电解液中有褐色混浊物, 单格蓄电池端电压敏捷上升, 电解液过早呈现“欢腾”现象, 而电解液密度达不到规定值;放电时, 蓄电池容量显着下降。

 

2.毛病原因

 

(1) 充电电流过大, 电解液温度过高, 使活性物质胀大、松软而掉落。

 

(2) 蓄电池常常过充电, 使许多的水电解, 发生的气体在极板孔隙内构成压力, 使活性物质掉落。

 

(3) 蓄电池常常低温长时刻大电流放电, 使极板曲折变形, 导致活性物质掉落。

 

3.扫除方法

 

活性物质掉落较少时, 可铲除后持续运用;活性物质掉落较多时, 可倒出悉数电解液, 用蒸馏水冲洗后重新加注电解液, 充电后再运用。

 

三、极板硫化

 

极板硫化是蓄电池最常见毛病之一。蓄电池长时刻充电缺乏或放电后长时刻未充电, 极板上会生成一层白色大晶粒硫酸铅。正常充电时, 这些大晶粒的硫酸铅不能转化为二氧化铅和海绵状铅, 这种现象称为硫酸铅硬化, 简称硫化。这种粗而硬的硫酸铅晶粒导电性差, 会阻塞极板外表活性物质的孔隙, 阻碍电解液的浸透和扩散, 使蓄电池的内阻添加, 容量和起动功能下降。

 

1.毛病现象

 

放电时蓄电池容量很快下降, 端电压很快下降;充电时电压很快上升, 电解液温度很快升高, 但电解液密度却上升较慢且不能抵达规定值, 且过早发生气泡, 乃至一充电就有气泡。

 

2.毛病原因

 

(1) 蓄电池长时刻充电缺乏或放电后未及时充电。正常放电时, 极板上构成的硫酸铅晶粒较小, 充电时能够彻底转化为活性物质。但假如长时刻处于亏电状况, 极板上的部分硫酸铅不能及时复原为活性物质, 跟着温度的下降, 部分硫酸铅会从电解液中饱满析出, 结晶成粗晶粒硫酸铅附着在极板外表使之硫化。

 

(2) 电解液液面高度过低。电解液液面高度过低时, 极板露出液面部分会与空气触摸而氧化, 轿车行进波动时, 电解液会不时地与极板上部氧化部分触摸而发生硫酸铅。

 

(3) 电解液密度过高、电解液不纯或环境温差较大。电解液密度过高或电解液不纯时, 蓄电池内部简略构成电位差, 构成自放电;而环境温度急剧改动时, 硫酸铅简略发生再结晶现象, 生成大晶粒的硫酸铅。

 

(4) 长时刻小电流深度放电, 使极板深处的活性物质生成硫酸铅, 而发电机向蓄电池充电时, 不能使这部分硫酸铅复原, 长时刻就变成大晶粒的硫酸铅。

 

3.扫除方法

 

坚持蓄电池常常处于足够电状况, 放完电的蓄电池应及时充电, 关于轻度硫化的蓄电池, 可选用小电流充电和换加蒸馏水的方法予以扫除, 关于硫化较重的蓄电池, 可选用去硫化充电方法消除硫化, 硫化特别严峻的蓄电池应及时作废。

 

四、极板栅架腐蚀

 

极板由栅架和活性物质组成, 栅架一般由铅钙锡合金浇注而成。在运用进程中, 极板栅架会逐渐氧化腐蚀直至作废。

 

1.毛病现象

 

正极板呈腐蚀状况, 活性物质以块状堆积在隔板之间。极板腐蚀后, 强度下降, 呈现变形或活性物质许多掉落现象, 乃至发生折断, 蓄电池容量下降。

 

2.毛病原因

 

(1) 蓄电池长时刻过充电, 正极板处发生的氧气使极板栅架氧化。

 

(2) 电解液不纯, 电解液中混入了有害酸类和有机盐类。

 

(3) 电解液密度过高。

 

3.扫除方法

 

关于腐蚀较轻的蓄电池, 电解液中如有杂质, 应倒出电解液, 并重复用蒸馏水清洗, 然后再参加新的电解液, 充电后即可运用;关于腐蚀较严峻的蓄电池, 假如是电解液密度过高, 可将其调整到规定值, 在不充电的状况下持续运用;关于腐蚀非常严峻的蓄电池, 如筋条、框架开裂, 活性物质掉落等, 则需求替换极板。

 

五、单个电池极性倒置

 

1.毛病现象

 

单个电池极性倒置。

 

2.毛病原因

 

假如电池组中单个电池容量过低, 放电时便会先放完所贮存的电量, 电压下降至远低于其它单个电池。此刻, 在电池组持续放电进程中, 该单个电池会被其它电池反充电, 把原来的正极板变为负极板, 原负极板变为正极板, 然后使电池组的电压很快下降。

 

3.扫除方法

 

扫除电池组中单个电池内部短路、活性物质掉落等毛病。充电时, 查看电极板是否存在反接状况。

 

六、容量下降

 

1.毛病现象

 

(1) 起动车辆时, 起动机作业速度敏捷减慢;

 

(2) 喇叭动静微弱;

 

(3) 大灯灯光昏暗;

 

(4) 电解液耗费过快;

 

(5) 蓄电池自行放电严峻。

 

2.毛病原因

 

(1) 新的蓄电池未足够电或存储时刻过长而未经充、放电循环。

 

(2) 电压调理器电压调整过高, 充电电流过大, 导致电池极板上活性物质掉落。

 

(3) 电压调理器电压调整过低, 使蓄电池常常充电缺乏。

 

(4) 电解液密度过高, 或液面常常过低, 或用单一电解液替代蒸馏水加注, 引起极板硫化。

 

(5) 电解液密度低于规定值, 或电解液渗漏后只加蒸馏水而未加电解液, 以致电解液密度下降。

 

(6) 常常长时刻运用起动机, 构成蓄电池大电流放电, 导致蓄电池极板损坏。

 

七、自行放电

 

在未衔接外电路时, 蓄电池电量随寄存时刻而逐渐下降的现象称为自行放电。蓄电池自行放电是不可避免的, 但假如每昼夜自行放电量大于2%, 则归于毛病性自行放电。

 

1.毛病现象

 

蓄电池放置几天后, 存电量显着下降, 乃至彻底无电, 导致起动机作业无力乃至不转、喇叭响声小。

 

2.毛病原因

 

(1) 电解液中有杂质。如电解液含砷、铁、锰、铜、镍以及盐酸、硝酸、醋酸或其它有机物, 杂质与极板之间以及沉附于极板上的不同杂质之间构成电位差, 经过电解液发生部分放电。如电解液中含铁量达1%时, 一昼夜蓄电池的电量将悉数放完。

 

(2) 蓄电池极板短路引起自放电。如隔板决裂或极板活性物质许多掉落而堆积于极板下部等要素均会导致正、负极板短路, 引起自放电。

 

(3) 蓄电池盖板外表脏污。如溢出的电解液堆积在电池盖板外表, 使正、负极柱连通, 构成自放电。

 

3.扫除方法

 

车用动力电池 篇6

1 FCV的展开现状

 

1.1 国外展开状况

 

近年来,FCV正受到各大经济体的重视。在美国,FCV曾被美国总统布什作为“氢经济”论的“法宝”而大肆宣扬。2008年,福特公司宣布展开清洁动力技能,以氢FC为终究方针。在日本,经济工业省现已对FCV的展开规定了时刻表,其方针是到2020年日本的FCV抵达200万辆,到2030年,FCV全面在日本普及,并斥巨资开发以天然气为原料的液体合成燃料技能、车用电池以及氢FC技能。在欧洲,欧盟也早在2008年夏天就斥资10亿用于FC和氢动力的研制,欧盟此举旨在把FC和氢动力技能展开成为高新技能,在世界新动力范畴处于世界领先地位。

 

现在,许多国外的轿车公司现已推出了自己的FCV。图1为奔驰轿车公司的奔驰B级燃料电池车,能够在-25℃的状况下轻松发动,在短时刻内敏捷抵达80℃的理想作业温度。

 

韩国现代轿车公司也相继推出了几款燃料电池轿车,其间具有代表性的是第二代(Tucson FCEV)和第三代(Tucson ix FCEV)燃料电池轿车。图2为韩国现代ix35氢燃料电池车,图3所示为该公司的第二代燃料电池公交车。

 

图4为美国通用轿车公司2001年推出的氢动三号轿车(Hydrogen3),在2010年上海世博会期间进行了将近百辆的演示作业。

 

1.2 国内展开状况

 

我国的燃料电池研讨始于1958年,原电子工业部天津电源研讨所最早展开了燃料电池的研讨。70年代在航天事业的推进下,我国燃料电池的研讨曾呈现出榜首次高潮[2]。“九五”和“十五”期间,国家都把FCV及相关技能研讨列入科技计划,国家863计划和973计划都设立了许多与此相关的科研课题。“十五”国家重大科技专项之一的“电动轿车专项”将FCV列为重要内容。“十一五”国家持续支持“节能与新动力轿车”,包含FCV的研讨。

 

在燃料电池范畴我国尽管起步较晚,但充分发挥后发优势,与先进水平的距离正在缩小,而且相继推出了一些燃料电池车型。2003年我国榜首辆燃料电池动力样车—逾越一号亮相上海世界工业博览会。随后,同济大学继逾越一号后又研宣布逾越二号、逾越三号,如图5所示。逾越二号参加了世界必比登清洁轿车挑战赛,经测验,逾越二号在污染排放、CO2排放、噪声、蛇行和燃料经济性方面抵达A级水平。逾越三号2006年也参加了该挑战赛,取得了不俗的成果。上海轿车把逾越系列轿车的燃料电池动力体系搭载在荣威轿车上,发生了上海牌氢燃料电池轿车,如图6所示。逾越系列燃料电池车的首要技能参数如表1所示。

 

近年来,国家进行了若干次FCV的试作业。奥运会期间,3辆氢燃料电池大客车为奥运会服务。清华大学的邓学等[3]对其作业数据进行了相关研讨,研讨发现氢燃料电池大客车具有经济性高、能量转化效率高等长处[3]。2010年世博会期间,进行了千辆级的新动力车演示作业,其间196辆FCV,包含90辆燃料电池轿车,6辆燃料电池客车和100辆燃料电池观光车。2009年,科技部、财政部、发改委、工业和信息化部一同发动了“十城千辆”工程,方针是经过政府补助,用3年左右的时刻,每年展开10个城市,每个城市推出1000辆新动力轿车展开现范作业,南通市为演示城市之一,笔者经过跟车试验,亲身感受了几种新动力车的不同特色。

 

2 VFC现在存在的问题

 

现在,世界上最著名的燃料电池公司要数加拿大的巴拉德(Ballard)公司,该公司的产品首要运用于备用电源、分布式发电、物料搬运(叉车等)、公交车等,巴拉德公司出产的运用于公交车的有型燃料电池。国内燃料电池出产厂家首要有上海神力科技有限公司、北京飞驰绿能电源技能有限责任公司、上海燃料电池轿车动力体系有限公司等。

 

尽管经过多年的展开,但VFC依然处于起步阶段,还存在着一些有待处理的问题。

 

2.1 VFC启停衰减问题

 

燃料电池作为FCV的动力来源,运用燃料电池直接驱动电动机,不同于传统的内燃发动机,当轿车需求马上发动或加快时,仅有的方法就是增大燃料极和空气极的流量以进步电池的输出功率。因为FCV首要用于市区交通,作业的速度不高,而且需求频频的变速,因而用燃料电池来直接驱动电动机,频频的发动或许改动燃料极和空气极的流量对燃料电池的功能是一种很大的损伤,对其寿数有很大的影响。现在,车用燃料电池首要是质子交流膜燃料电池(PEMFC),PEMFC的频频启停导致功能衰减的问题,已成为其耐久性研讨的一个热门,怎么减小启停中电池的衰减也是亟待处理的问题。对启停进程催化剂等要害资料的腐蚀机理的了解是基础,而关于车载PEMFC发动机来说,规划合理的启停程序或许合理的保护装置才是削减启停进程燃料电池衰减的根本办法[4,5]。

 

2.2 燃料电池组散热

 

燃料电池是FCV的中心,而燃料电池中质子交流膜是中心部件,其功能的好坏直接影响到电池的功能和寿数。与蓄电池不同,燃料电池内部的化学反响具有不可逆性,大约50%左右的能量耗散掉了,这一部分能量聚集在电池内部使其温度升高[6]。高温会对质子交流膜构成损坏,然后缩短燃料电池的运用寿数。不同于内燃机,燃料电池一般热量辐射出去少,使燃料电池冷却变得很困难。

 

同济大学的许思传等[6]对FCV散热体系进行了规划,上海燃料电池轿车动力体系有限公司的周奕等[7]也对FCV散热体系进行了研讨。首要从三个方面:增大进气风速。选用两个800W的风扇,较好地处理了散热问题,可是附属设备的功耗添加了;(2)增大散热面积。选用了散热器分隔安置的方法,有用地处理单块大散热器不易安置的问题,可是相同也面临着安置这些散热器所面临的空间缺乏以及进气口处理的问题;(3)改动散热器的位置。将冷凝器置于散热器之后,有用地下降散热器气侧的温度,有利于电堆的散热[5]。

 

2.3 VFC的防冰冻问题

 

燃料电池不能在零度以下正常起动是阻碍FCV商业化的首要妨碍之一。因为燃料电池内部有水,且多用水循环方法冷却,当外部气温低于零度时,停止作业的燃料电池变冷,内部的水便结成冰,导致气道受阻,发动变慢,且水结冰后体积变大,或许发生足以损坏燃料电池内部部件的应力。

 

詹志刚等[8]对PEMFC冷发动及功能衰减进行了试验研讨,试验标明屡次冰点以下发动后,电池功能显着衰减且不可活化康复;催化层外表呈现龟裂,并有凹坑。电池功能不可逆劣化和电压的衰减均因水在电池内部发生冻结,导致了结构上的损伤。因为燃料电池内部的水首要在阴极生成,因而对阴极的扩散层发生了严峻的影响。重复的结冰和发动,导致催化剂颗粒严峻掉落,催化面积大为减小,催化剂的催化才能严峻丧失,极大地影响了燃料电池的功能[8]。

 

2.4 大气污染对燃料电池功能的影响

 

现在大多数燃料电池运用贵金属Pt作为催化剂,作业温度较低,对燃料(氢气)和氧化剂中存在的杂质气体比较灵敏,会严峻影响到燃料电池的作业功能。此外,作为刚刚起步的FCV,现在有必要与传统内燃机轿车一同作业,传统轿车排放的尾气势必将加重这种晦气影响。大气中的首要污染性气体有氮氧化合物NOX和CO。

 

杨代军、马建新等[8]经过树立燃料电池测验平台对NOX和CO对质子交流膜燃料电池(PEMFC)功能的影响进行了研讨,试验成果标明,当通入NOX后,电压在短时刻内由0.68V敏捷下降到0.35V。此外还进行了NOX对单体电池功能影响可逆性试验,停止通入NOX后电压能够根本康复,标明NOX对单体电池的影响具有可逆性。在研讨NOX对电池阻抗影响时发现,NOX导致了电池阻抗的变大,当用纯洁空气吹走NOX后,阻抗根本得到了康复。在研讨CO通入阴极对电池功能的影响时发现电池的功能没有显着下降,体现出了杰出的耐受性,这与阳极在CO浓度为10-5(体积分数)时就呈现功能大幅下降天壤之别,这首要是因为Pt一同也是O2和CO反响的杰出催化剂,CO没有吸附在Pt外表构成催化剂中毒[9]。

 

2.5 车用燃料电池的操控体系

 

燃料电池作为FCV的中心,频频启停将构成燃料电池功能衰减,输出功率频频改动也会对燃料电池的功能构成很大损坏,因而规划减小这种晦气影响的燃料电池操控体系是必要的。现在,蓄电池是运用最多的FCV辅助电源,合理高效的燃料电池/蓄电池能量办理将决议整车的功能。

 

陕西理工学院李志峰[10]选用功率跟从方式,对燃料电池/蓄电池混合动力电动轿车能量操控战略进行了基于ADVI-SOR软件的仿真研讨,成果标明功率跟从方式操控战略能使蓄电池和燃料电池一直处于一个最佳作业状况,并能够延长其运用寿数[11]。清华大学何彬、卢兰光等[11]对燃料电池混合动力轿车能量操控战略进行了研讨,提出了3种动力体系能量操控战略:恒压操控、离线能量分配操控、在线能量分配操控,并对这3种战略进行了仿真,成果标明离线分配的操控效果优于恒压操控,更接近于在线分配操控,但存在必定的震动,在线分配操控确保SOC在最佳作业区域。此外,在CBD14循环工况下仿真试验了有无再生制动的燃油经济性,成果显示带有制动反响的再生能量回馈总量约占燃料电池发动机输出能量的20%左右,极大地进步了整车的燃油经济性[11]。

 

2.6 振荡对VFC的影响

 

VFC作业环境与一般燃料电池的不同之处在于振荡。燃料电池电堆是由单电池经过衔接组成,振荡会对单电池发生不良影响,缩短运用寿数。

 

同济大学的许思传、周定贤等[12]对金属流场板燃料电池进行了100h振荡牢靠性试验,经过对单电池电压的分析,发现该金属流场板燃料电池单电压一致性下降[12]。

 

华南理工大学的于学华[13]选用移频减振原理对燃料电池发动机反响堆悬置刚度和阻尼进行了优化规划,避开路面不平度引起的1.2Hz到1.8Hz的低频激振,以及由前桥引起的12Hz到14Hz的激振,规划方法能够抵达对燃料电池发动机反响堆进行隔振的规划要求[13]。

 

2.7 燃料储备

 

燃料电池的燃料首要有氢气、甲醇等,其间氢气的存储最为困难[14,15,16],这儿首要说明氢燃料电池的燃料贮存问题。

 

2.7.1 高压气态存储

 

一般高压气态储氢是现在运用最广泛储氢方法,简便易行而且本钱较低,充放氢敏捷,且在常温下就可进行[17]。现在,因为钢瓶资料的约束,储氢压力一般不高于20MPa,因而钢瓶的质量储氢密度仅为1%左右。

 

FCV作为交通工具,要具有远程续航才能,还要经受各种路况,因而高压气态存储有待进一步展开,应侧重从两个方面着手:榜首,寻找高强度的钢瓶合金资料,进步钢瓶单位质量的储氢量;第二,进步高压氢气存储的安全性。

 

2.7.2 金属氢化物储氢

 

金属氢化物储氢是刚展开起来的储氢技能,现在运用正在逐渐增多,其原理是把氢气以金属氢化物方式贮存在合金中。现在,常用的储氢合金和纯金属首要有Mg、FeTi、MgNi等,其间以Mg的质量储氢密度最高,抵达了7.65%;其次是MgNi,抵达了3.6%。经过比较发现,经过金属氢化物储氢能够得到相关于高压气态储氢较高的质量储氢密度,而且也相对安全一些。可是储氢合金的储氢条件较为严苛,放氢需较高的温度,吸放氢动力学功能差,储氢量相对较低,但合金类储氢资料较易大规划出产,本钱较低[13],因而归纳考虑,金属氢化物储氢的运用远景很广[18]。

 

3 VFC的展开展望

 

未来VFC的展开将首要会集在以下几个方面:

 

(1)新式燃料电池催化剂的研讨

 

现在燃料电池所用的催化剂为金属Pt,为稀有金属,导致燃料电池本钱居高不下。一同,全球Pt产量有限,若FCV许多出产,将是一个问题。因而,研讨开发新式催化剂以替代金属Pt是现在及将来燃料电池展开所面临的重要课题。

 

(2)水循环及热办理体系

 

燃料电池的作业功能对温度的改动比较灵敏,现在多运用循环水来操控燃料电池温度,车用燃料电池的工况改动较频频,相应的温度也起伏不定,所以冷却体系有必要确保燃料电池作业在最佳温度区,因而,规划杰出的水循环冷却体系是展开FCV有必要克服的问题,以及冰冷区域电池结冰问题。

 

(3)进步燃料电池寿数

 

首要,改进车身结构,特别是减震体系,以减轻电池振荡;其次,选用合理的动力混合方法,取长补短;一同,研讨新的操控方法,以改进频频改动的作业状况对电池功能和寿数的影响[19]。

 

4 结语

 

FCV作为现代科技的产物,现在还存在一些有待处理的问题。技能方面,尽管在不断进步,可是还远没有传统内燃机轿车完善,有待技能打破;在商场方面,FCV在我国刚起步不久,了解的人相对较少,而且本钱很高,现在商场相对较小。

 

当前FCV尽管还面临着一些问题和挑战,但作为新生事物,FCV有着巨大的优越性,如无污染物排放、无振荡、无声行进等,是传统内燃机轿车所不具有的,这些都是FC赋予轿车的,而且现在FCV在许多方面正渐渐赶上传统轿车。信任跟着科技的进步,国家的扶持,许多技能瓶颈都将得到处理,FCV技能将会越来越完善,更多的人将会了解并承受它,远景也会愈加宽广。

 

摘要：燃料电池轿车作为一种新动力轿车,经过多年的展开,各个方面均取得了显着的开展。经过对燃料电池、燃料电池轿车展开现状的综述,总结了车用燃料电池(Vehicle Fuel Cell,VFC)的展开现状,以及现在VFC展开进程中所遇到的问题,扼要概括了这些问题的研讨开展,并对燃料电池轿车未来的展开做出展望。

 

车用动力电池 篇7

1 电池组均衡技能

 

现在干流的两种均衡操控技能为能量耗散型和能量转移型[1]。能量耗散型均衡计划完成起来比较简略, 只需求经过均衡选择操控网络给容量较高的单体并联一个耗能元件 (一般为电阻) , 就能够耗费掉该单体上高于其他单体的能量。能量转移型均衡计划完成起来比较复杂, 完成方法也较多, 首要思维是运用储能元件完成能量从较高单体到较低单体的转化。如图1所示, 经过储能型元件 (电容或许电感) 和开关网络先将能量较高单体的能量存储到储能元件中, 储能元件再将该能量转移给能量较低单体, 然后完成能量从较高单体到较低单体的转化。

 

本文提出的均衡计划为能量转移型, 结构如图2所示, 将电池组电压作为输入, 经过阻隔反激式变换电路和DC/DC恒流恒压电路, 对能量较低的单体进行充电。

 

2 均衡电路规划

 

2.1 单端反激变换器规划

 

单端反激式变换器的输入电压为电池组电压, 规划为18~36 V, 输出电压为12 V, 功率为100 W。其根本结构如图3所示, 在MOSFET Q1导通期间, 电流经过变压器原边线圈, 变压器初级和次级线圈同名端感应电势均为负, 二极管D1, D2均反向截止。电池组的能量存储在变压器励磁电感中, 此刻经过电容C1对负载供电[2]。在Q1由导通到截止期间, 变压器绕组电压反向, 此刻同名端电势为正, 二极管D1、D2均正向导通, 对负载供给能量, 一同完成对C1的充电[3]。

 

在Q1导通期间存储在初级绕组中的能量为:

 

其间, E为Q1导通期间存储在初级绕组中的能量, LP为原边绕组电感, IP为Q1导通期间原边电流。Q1导通期间原边绕组的电流成线性上升的, 假设Q1上的压降为1 V, 则原边绕组中最大电流为:

 

其间, Ton为一个周期Q1导通时刻。将式 (2) 带入式 (1) , 得到原边绕组中储能与注册时刻联系:

 

设变压器效率为η, 则依据能量守恒原理可得到如下联系:

 

其间, Pi为变压器输入功率, Po为变压器输出功率, 则能够得到以下联系:

 

由式 (5) 能够看出, 为了确保输出功率的恒定, 只需求调理Ton的导通时刻。这就完成了脉宽对输出的调理。

 

2.2 DC/DC恒流恒压变换器规划

 

为了完成恒流恒压均衡充电, 在反激式变换器输出12 V电压的后端进行Buck型DC/DC变换, 得到输出为4.2 V, 10 A的恒压恒流充电电源。DC/DC操控器的操控方式首要有电压操控和电流操控两种[4]。其间, 电压操控取输出电压为电压反响操控环的输入量, 完成对输出电压的调整。电流操控不只需求运用电压操控外环, 还要取输出电流为反响量, 添加了一个电流操控内环完成输出电流的调理[5]。本体系规划的DC/DC变换具有两个调理环, 完成恒流恒压充电, 其间恒流是为了完成快速充电, 恒压是为了保护单体不呈现过充。

 

为了进步电源转化效率, 本文规划的恒流恒压充电模块选用的是凌特公司的专用DC/DC变换操控器LT3741, 该操控器转化效率可抵达94%, 可完成电流电压两个环路自动调理, 抵达对输出的恒流恒压操控, 体系规划输出恒流为10 A, 恒压为4.2 V。

 

2.3 均衡操控战略

 

单体电池串并联运用时, 单体电池间的不一致导致的问题, 需求经过均衡来减小。本体系中将8节单体电池作为一组, 则在一组电池中, 设单体1~单体8的单体电压为u1~u8。在实践运用进程中, 一般选用SOC来反映电池容量运用状况, 其间SOC定义为:

 

在均衡战略上, 因为精确估量SOC是很困难的[6], 在实践中运用比较多的是运用单体外电压作为均衡依据, 依据单体外电压估量出单体电压不一致[7], 然后操控均衡网络对容量较低 (也便是电压较低) 单体充电。

 

设一组单体中最高电压为umax, 最低电压为umin。最高单体电压与最低单体电压差为umax-min。则有:

 

当umax-min大于均衡敞开阈值δ时敞开均衡充电通道对电压最低的单体进行均衡充电。均衡战略软件流程如图4所示。

 

3 均衡试验及效果分析

 

为了验证均衡战略的功能, 将本体系的均衡充电计划运用于100 Ah锂离子电池办理体系中。测验不同充电电流下, 不同单体差异到均衡完毕的时刻, 其间设单体最高和单体最低电压偏差阈值δ=20 m V。将该值作为发动均衡的敞开条件。均衡要确保将体系压差操控在20 m V以内。

 

体系充电电流为20 A, 均衡模块以4.2 V、10 A恒流恒压均衡充电。均衡成果如表1所示。

 

体系充电电流为10 A, 均衡模块以4.2 V、10 A恒流恒压均衡充电。均衡成果如表2所示。

 

从试验成果能够看到, 在体系外部充电电流较小时, 均衡时刻较短;在只需一个单体电池电压低于其他单体时, 均衡时刻较短。

 

本文规划的自动导引运输车动力锂离子电池均衡充电体系, 能够较快完成单体之间不一致的调理, 对进步锂离子电池的运用寿数和安全性有很大的意义。在均衡充电时, 本文选用的是恒流恒压均衡方法, 经试验验证, 本体系具有以下优势: (1) 反激式变换器+DC/DC恒流恒压充电方法, 结构简略, 作业牢靠; (2) 充电均衡电流大, 均衡时刻短; (3) 因为操控板和均衡电路均完成了电器阻隔, 所以体系的牢靠性高, 特别适用于低压 (如24 V、48 V) 、大电流需频频充电的场合。

 

参考文献

 

[1]Ye Yuanmao, CHENG K W E, YEUNG Y P B.Zero-current switching switched capacitor zero voltage gap automatic equalization system for series battery string[J].IEEE Transactions on Power Electronics, 2012, 27 (7) :3234-3242.

 

[2]PRESSMAN A I, BILLINGS K, MOREY T (著) .开关电源规划 (第三版) [M].王志强, 肖文勋, 虞龙, 等译.北京:电子工业出版社, 2010.

 

[3]吴了, 郭苗苗.一种适用于Buck型DC/DC变换器的高精度片上电流采样电路[J].微电子学与计算机, 2011, 28 (6) :52-56.

 

[4]鲁照权, 凌虎, 赵伟, 等.串联蓄电池组均衡充电体系[J].微型机与运用, 2012, 31 (6) :14-17.

 

[5]彭宇, 朱青, 孙猛.基于R5F2L38A的电动轿车直流电能表规划[J].电子技能运用, 2012, 38 (5) :84-86.

 

[6]CHENG K W E, DIVAKAR B P, Wu Hongjie, et al.Battery-management system (BMS) and SOC development for electrical vehicles[J].IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2011, 60 (1) :76-78.

 

车用动力电池 篇8

1 铅酸蓄电池的结构和作业原理

 

1.1 铅酸蓄电池的根本结构

 

铅酸蓄电池首要由电池槽、正极板、负极板、隔板、联接条、极桩和电解液组成。蓄电池的首要电能转化部件是正、负极板和电解液。正、负极板选用具有较高强度和抗氧化功能的铅锑合金矩形框架, 框内安置有犬牙交错的金属网格。正极板由棕色海绵状二氧化铅 (Pb O2) 活性物质填充在网格中, 负极板网格由青灰色海绵状纯铅 (Pb) 填充。正、负极板彼此嵌合, 中心为避免短路, 插入由塑料或玻璃纤维制成的网状隔板。电池槽是由耐腐蚀的硬质塑料压铸而成, 用来盛装电解液和正、负极板, 12V蓄电池电解槽一般由6个单元格串联而成。蓄电池的电解液是由纯洁的蒸馏水和硫酸依照必定的比例制作而成, 温度为20℃时, 我国南边区域电解液比重γ为1.20~1.25g/cm3, 北方区域其比重为1.28~1.30 g/cm3。

 

1.2 铅酸蓄电池的作业原理

 

铅酸蓄电池作业是电能和化学能重复转化的进程。蓄电池充电时, 在外电场的效果下, 在正负极板中的硫酸析出进入电解液, 电解液中的硫酸浓度添加, 一同正极板首要成分变为Pb O2, 负极板变为纯Pb。在放电时, 负极板Pb与电解液中的SO42-离子反响生成Pb SO4, 并释放电子经负载进入正极构成电流, 一同正负极Pb O2得到电子并与SO42-反响生成Pb SO4, 其反响能够用下式表明。

 

2 车用铅酸蓄电池常见的失效原因

 

2.1 极板的硫化

 

蓄电池过度放电或长时刻处于亏电状况时, 电池极板上就会有结晶粗大的Pb SO4存在, 电池内阻添加, 极板活性物质的孔隙会被其阻塞, 电解液难以进入到活性物质内部, 而且Pb SO4长时刻存在也会导致其失掉活性, 不能再参加化学反响, 构成电池容量下降, 乃至消失, 这一现象被称为活性物质的硫化。现已硫化的电池, 充电时电解液温度会敏捷升高, 充电初期常呈现许多气泡, 电压很高, 可是电解液密度上升缓慢, 充电完毕后密度比正常电池低, 放电时电池电压下降较快, 电池不能正常运用。

 

2.2 蓄电池失水

 

铅酸蓄电池密封的难点就是充电时水的电解, 并以气体的方式从加液口排出。当充电抵达必定电压时, 蓄电池正极放出氧气, 负极放出氢气, 构成蓄电池电解液中水分的削减。电池失水会使电解液比重添加, 过强的电解液酸性使正极板孔隙率增高, 导致电池正极栅板的腐蚀。一同电解液的相对变少, 使参加化学反响的活性物质削减, 硫酸比重也相对变高, 构成容量下降、电池的硫化相对严峻, 因而失水会加重蓄电池的硫化。

 

2.3 正极板腐蚀掉落

 

正极活性物质之间以及正极活性物质与板栅之间失掉结合力, 并逐渐掉落, 是铅酸蓄电池的首要失效方式之一。放电进程中活性物质Pb O2复原成Pb SO4, 二者的形状和结构彻底不同, Pb SO4的摩尔体积要高于Pb O2, 电池放电较少时, 正极板内部骨架依然是结合力较强的Pb O2, 可是当深度放电后, 正极板内部的活性物质变成较为疏松的Pb SO4, 在充电时外部的Pb O2又会堆积在Pb SO4上, 如此重复, 活性物质的衔接发生改动, 颗粒之间失掉结合力, 构成了活性物质掉落的或许性添加, 正极呈现软化, 伴跟着车辆的波动, 加重了活性物质的掉落。

 

2.4 热失控

 

热失控是指蓄电池在恒压充电时, 充电电流和电池温度发生一种积累性的彼此增强促进效果, 并逐渐损坏蓄电池的现象。热失控的直接结果是电池外壳鼓胀、漏气、电池容量下降, 终究导致电池失效。构成热失控首要要素是过充电压, 电池在过充电时会电解水发生氧气和氢气, 气体在负极复合时又会发生许多的热, 加重电池的升温。

 

3 铅酸蓄电池的正确运用与保护

 

3.1 蓄电池充电准则

 

蓄电池充电的方法一般有定电流充电、定电压充电和快速充电三种方法。关于深度放电的蓄电池一般选用定电流充电, 有利于少数硫化活性物质的康复。深度放电蓄电池定电流充电初期选用电池容量的1/10A进行充电, 此刻电流的巨细和活性物质转化速度相适应, 电流运用率较高, 当充电抵达容量75%左右时, 极板外表的活性物质转化根本完成, 未转化的Pb SO4大部分在极板深处, 转化速度变慢, 此刻应将电流折半再进行充电。

 

3.2 蓄电池正确运用

 

蓄电池在运用中应坚持外表清洁要避免金属杂物落入蓄电池盖上, 避免引起极柱短路而损坏蓄电池。不同的电池在串联运用时, 因为电压和容量的不同, 部分电池会发生过度放电, 因而在运用电池时不要将旧电池或不同型号、品牌的电池混用。

 

新蓄电池加液后就应该运用, 电池一旦参加电解液后长时刻不必, 因为自放电特性, 电池就会逐渐硫酸化。车辆长时刻放置不必, 应将蓄电池极柱上的电源线取掉一根, 使轿车整个直流电路断开, 避免暗电流对蓄电池的放电影响, 一同每三个月对电池进行一次充电。

 

蓄电池安装时应进行固定, 不然蓄电池接线柱易呈现松动, 加重蓄电池外壳的磨损, 一同因为蓄电池的波动晃动构成电解液的渗漏, 腐蚀车辆。在固定蓄电池时还应避免电池被揉捏变形, 避免电池内部短路, 固定电池的衬垫、衔接螺母、螺栓、垫圈和衔接线应松紧适度、均匀, 避免螺栓松动或过紧。

 

4 完毕语

 

摩托车用蓄电池退池原因分析及对策 篇9

一、摩托车蓄电池的退池及原因分析

 

“用户运用保护不妥”是电池退返的首要原因, 查看分析计算, 发现约95%的退池属此类原因构成。

 

(一) 电池未足够电。“电池未足够电”属用户运用保护不妥, 是电池退返的首要原因, 查看分析计算, 发现82%以上的退池属此类原因构成。

 

1、电池在运用进程中, 如发动摩托车才能不强或不能发动摩托车, 电池即被认为有质量问题而退回。这种状况除开电池自身毛病外, 受用户运用保护以及摩托车的功能状况等客观条件影响很大, 如摩托车有搭铁或线路有细微短路现象、充电体系呈现毛病、长时刻低速行进或运用频率低、用电器运用频率过高、许多杂质带入电池内、电池带液长时刻放置等, 这些都或许使蓄电池处于亏电状况乃至无电, 这必将对电池启车才能有很大影响, 那么只需用户对电池及时地进行补充电, 再装上车, 电池功能就会康复正常。

 

2、现在出产的产品绝大部分为干荷电电池, 此类电池如注液后, 20—30分钟发动摩托车才能不强或不能发动摩托车, 电池即被认为有质量问题而退回。这种状况除开电池自身毛病外, 如在低温 (小于0℃) 环境下、电池贮存时刻过长 (如逾越出厂日期半年以上) 、电解液未注满至最高液面线或许电池注液后静置时刻太短等, 这些都或许使电池首启功能下降, 那么只需用户对电池进行恰当地补充电或采纳其他有用办法, 再装上车, 电池功能就康复正常了。

 

(二) 极板硫酸盐化, 电池容量下降。体现特征:电池开路电压偏低, 大电流放电敏捷抵达终止电压。解剖此类电池见正极板色彩淡黄, 负极板色彩发白, 正、负极板都很硬脆, 严峻者还在极板的外表上有白色结晶, 在光线照射下闪闪发亮。发生的原因首要是运用保护不妥, 退返电池中此类原因占8%左右。

 

1、摩托车的充电体系充电电压缺乏 (如摩托车开到最快时, 充电电压都达不到13.8V, 摩托车一般速度时充电电压仅13V左右) , 若摩托车发动的次数又频频, 新电池装车作业后即处于用电量多、充电量少的“欠充电”恶性循环状况, 在1—3个月内电池失效。

 

2、摩托车或电池长时刻 (超3个月以上) 放置不必, 又不对电池补充电。

 

3、干荷电电池运用失水后不及时补水或补加了塘水、河水、井水乃至污水, 使电池引入了铁、氯、锰等十分有害的、急剧引发自放电的杂质, 更有甚者, 少数用户对电池补液不是加水, 而是加硫酸液, 这是引发这类毛病的直接原因。

 

(三) 正极板 (或负极板) 活性物质掉落, 正板栅腐蚀断筋。体现特征:电池容量显着下降, 大电流放电功能极差, 原因是:

 

1、出产厂家的极板制作的配方、工艺存在较大的缺点, 如参加的胀大剂过量或混合不均匀, 铅膏含酸量过大, 铅膏视密度太低, 固化不良等。

 

2、摩托车的充电体系充电电压过高 (逾越15V以上) 。查看分析发现, 极板脱粉的电池绝大部分壳体呈黄 (或黑) 色, 乃至部分电池存在隔板发黄、曲折变形的现象, 摩托车充电电压过高是构成这种弊端的首要要素。退返电池中此类原因占7%左右。

 

3、摩托车蓄电池在严峻缺水的状况下持续运用或寄存致使正板栅严峻腐蚀。

 

(四) 电池内部断路。体现特征:电池有 (或无) 电压, 但不能放电, 也不能充电。原因是:

 

1、电池制作质量问题:极柱规划直径过小, 或运用的合金机械强度差, 或存在极柱自身或极柱彼此衔接部位以及极柱与汇流排衔接处的机械强度缺乏, 或穿壁焊焊接存在缺点等, 蓄电池在运用进程中, 经不起腐蚀、机械振荡而开裂。

 

2、运用原因:摩托车充电体系的充电电压过高 (如抵达17V或18V) , 使蓄电池运用进程中发生高温促成快速电化腐蚀而使极柱或其焊接薄弱处机械强度日渐减小以致在行车时被震断。

 

(五) 单格内短路。体现特征:开路电压低, 比正常电池低2V或4V, 对电池充电即见某格当即冒泡, 解剖见此格短路, 一般此格电压偏低。

 

1、内因:因为漏插隔板或运用的隔板孔径过大;或隔板耐腐蚀功能差构成穿孔;或隔板决裂、缺损;电池拼装时夹入铅粒、铅渣顶穿了隔板;以及极板活性物质掉落堆积引发极群底部短路;或极板四边框附着的多余活性物质胀大而引起的正负极板边际短路。

 

2、外因:摩托车的充电电压过高, 在短期内构成极板活性物质严峻掉落, 在极群底部构成堆积短路。

 

(六) 用户常常反映的一些其他质量问题。

 

1、电池中的一格或两格的电压偏低, 使电池不能发动摩托车。特征:开路电压比正常电压低1V以上, 解剖并丈量见某单格电压仅1V左右或比其他单格的电压显着偏低。

 

(1) 制作原因:某单格中的极板、隔板、电液被铁、氯等一类杂质污染或正负极板之间构成了细微短路, 自放电较大。别的, 个别单格的注液孔塞漏气也是构成该类电池单格电压低的原因。

 

(2) 运用原因:用户在注液或补水进程中不小心, 在某单格中混入了有害杂质。

 

2、电池不存电。体现特征:将电池足够电后放置2—3天就发现电池无电或存电量很少。原因:

 

(1) 电池自身毛病, 如某单格发生了细微的短路等。

 

(2) 运用原因, 如摩托车有搭铁或线路有细微短路现象、充电体系呈现毛病、长时刻低速行进或运用频率低、用电器运用频率过高、许多杂质带入电池内、电池带液长时刻放置等, 这些都或许使蓄电池处于亏电状况乃至无电。

 

二、对策、建议和领会

 

(一) 不断稳定进步电池制作质量

 

1、严把进厂原辅资料质量关, 确保极板具有杰出的干荷电功能。

 

2、不断改进完善工艺和质量确保体系, 对极板出产、汇流排焊接、穿壁焊接、热封、气密性查看等重点工序应加强办理, 确保产品质量, 根绝电池丧命缺点 (反极、短路、断路、漏液) 。

 

3、加强产品质量检测, 确保电池技能功能契合标准要求。

 

4、加强出产办理, 强化员工依法出产认识、质量认识, 确保监督查看体系的有用作业。

 

(二) 加强出售服务作业

 

1、宣扬电池运用保护常识, 实在确保用户把握电池根本常识, 正确运用和保护电池。一同, 让用户理解电池质量问题的复杂性。许多状况, 用户理解了, 退池就会削减。

 

2、发起经销商诚信、科学经营办理, 做到根本根绝电池非正常退货。退返电池中用户运用不妥的电池高达95%以上, 充分说明经销商正逐渐养成将电池“用户退返经销商, 经销商就退返厂家”的不良习惯, 导致许多电池未经充电等查看保护而退池。

 

3、摩托车出产厂家要高度重视摩托车, 特别是其充电体系的质量要求和监控。

 

在摩托车的一切配件中, 电池的退货率最高;在售出轿车、摩托车等各类电池中, 摩托车电池的退货率也是最高的。由以上电池退池及失效原因分析可见, 确保电池制作的质量固然十分重要, 然而在许多摩托车上运用的电池确实是因为摩托车的充电体系的充电电压过高或过低, 而使蓄电池很快损坏的。咱们认为摩托车充电体系对12V电池的最适宜的恒压充电电压规划为13.8—14.8V (对6V电池而言, 数值折半) , 也就是说要求摩托车从慢速行进至最高速度其充电体系对电池输出的充电电压都有必要在此规划之内。假如摩托车的充电体系能抵达此要求, 则质量一般的蓄电池也应有两年以上的寿数。而充电电压一直低于13.8V或一直高于15V的充电器是绝对不适用的。摩托车上的充电体系相关于摩托车全体而言, 价值虽小, 但其充电电压是否合适电池充电的要求, 波动规划是否恰当, 极大地影响了蓄电池的运用寿数。咱们建议, 摩托车出产厂家能够在拼装前逐个检验充电体系的质量是否达标, 不合格的充电器要一个不漏地挑出退货。若如此做好了, 退池就会削减。

 

4、加强经销商的办理, 树立有用的鼓励约束机制, 实践证明, 实施“质量价格买断制”是可行的方法。

 

摘要：针对摩托车蓄电池的退池率高, 进行了出产要素和运用要素对蓄电池功能影响的分析, 并制订了相应的对策, 首要从产品制作、出售服务、车载充电体系的视点, 论述了下降摩托车蓄电池退池率的改进办法