电动自行车用VRLA电池早衰原因之浅析.doc

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1、电动自行车用VRLA电池早衰原因之浅析本文简要地对电动自行车用VRLA电池组的制造（使用）过程屮，引起容量早衰和循环寿命短的一些因索进行了简单的分析并提出一些解决办法。关键词：电动自行车：VRLA电池；早衰；循环寿命刖S在世界石油紧俏、倡导环保世纪的今天，电动自行车以其绿色环保、经济便捷的特色，成为国内代步工具的新宠，这对改善油耗污染、道路拥堵、提高中低层消费者的出行质量有着匝要的现实意义。山于电动自行车的冬排放、低功耗日渐被越來越多的环保意识増强的国民所接受，全国各地电动自行车的市场呈现出迅猛增长的势头。在电动自行车市场一片大好的形势下，面

2、对电动自行车的指控也日益渐増，排除一些唯利是图厂简的粗制滥造外，矛头的核心多指向电动自行车的电源问题。作为电动自行车动力心脏的电源部分，一直是制约电动自行车向高效、经济发展的瓶颈问题之一。市场上可选用的电源有氢燃料电池、铅酸电池、礫镉电池、線氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池等品种。铅酸蓄电池以其性能稳定、使用安全、价格低廉等因索，始终占据电动自行车电源市场的主导地位。但因铅酸箫电池的体积比能最、质昴比能戢等原因使其又处于电动自行车首选电源的弱势地位。为此开发比能高的电动自行车专用电池成为众多蓄电池厂的热点研究课题。在比能髙的形势下出现了减薄极

3、板厚度从而增加片数、高密度硫酸、高PbO冷最、高B-PbO/aTbO：•比值。在提高比能最的同时,有些厂家却忽视了蓄电池的寿命与容杲这个平衡点,致使电动车市场上的铅酸电池普遍出现容量早衰和循环寿命短的问题。一、电动自行车用铅酸蓄电池早衰的成因和对策电动自行车用铅酸蓄电池的早衰主要表现为在每次的充放电循环后，容量均有明显的下降趋势，轻者每循环一次容最下降达1%,严匝的可达5%。产生这种早衰的原因：有阻捧层形成、钝化、硫酸盐化、充电接受率差，这几种成因屮的一种或其屮的多种共同作用导致。1、阻挡层的形成电动自行车用铅酸蓄电池长期工作在深循环充放电环

4、境中，如果板栅合金与活性物质的结合做得不够好，每次循环活性物质的膨胀收缩后，会使板栅耳活性物质的结合血在浮充电的时候形成…种腐蚀层，这种腐蚀层随着使用合金成分的不同，形成的可以是导体或不良导体。如果是不良导体的话，就会使蓄电池的充放电性能快速恶化,产生容最早衰。对于导电良好的腐蚀层，宙于板栅、活性物质结合得不够好，也会在每次放电时腐蚀层面产生I〉bSO“在充电时氧化为PbO.;,多次循坏后使这个结合面的结合力降低，硫酸盐化层越來越厚，最终使診电池的充放电性能恶化，产生容量早衰。为了抑制阻描层的产生，我们可以采用产生的腐蚀层是导体的合金成分，在

5、生产极板的时候控制好铅膏的视密度、滚板压力、固化温度、化成电流，在保有容量的同时尽可能多增加极板屮的a-PbO：:含量。在组装电池的时候…定要采取紧装配工艺，可以在电解液屮添加…些使箫电池在充放电循环过程屮，能在板栅和活性物质之间产生良好导体屮间物的盐类，以此抑制板栅与活性物质界面的PbsO.,层还原。2、钝化钝化在正极上主要表现为，深放电后的浮充电压过低或过充电大于120%多次循环后会使阻描层的厚度增加，使阻扌当层的电阻增加，故终出现恒压充电电流小，恒流充电端电压上升快，正常情况下不能完全充电。放电时端电压下降快，使放电容量远低于设计容量值

6、，出现容最早衰。钝化在负极上主要出现在，低温时负极不能充分进行阳极溶解过程，致使放电容戢下降的情况。负极板在放电时进行的是阳极溶解过程，在放电氧化过程中铅表面W•离子以溶解扩散方式进入溶液与IIS0-.离子反应，在电极表血溶液中形成一定饱和度的PbSO..,当PbSO.f的饱利度超过一定溶度积时，就会在极板表面的扩散层内沉淀出l>bSO“结晶。山于在低温的时候，酸液的活度和硫酸铅溶解度均降低，这样就等于与常温相同放电电流密度、酸液浓度，在低温放电时就提高了放电时电极表面溶液屮的PbSO.hr饱和度，使极板表面扩散层过快地沉淀HlPbS（L结晶

7、，降低了反应表面积，缩短了放电时间，出现容最早衰。正、负极板出现的钝化又与电池内酸液的浓度有关，提高酸液浓度的同时也使正、负极板更容易产生钝化。正极板选用适当的合金，控制好充电参数就能够有效地降低甚至可以避免出现钝化。避免负极的钝化,需要适当降低酸液密度，提高硫酸钞!的含量、适最的木索（稍高hl对低温放电令好处但影响充电接受率）一些有机盐等添加剂，这样是可以保证负极板在-10C以上的放电性能的。3、硫酸盐化正常铅酸蓄电池在放电时形成的硫酸铅结晶，充电时能较容易地还原。但过放电或放电后充电不及时，就会使硫酸铅生成朿结晶，朿结晶后的硫酸铅致密、粗

8、人，正常充电时如果不过充电则较难完全还原。这种未完全还原的硫酸铅结晶会使放电容最下降，使蓄电池更容易过放电，从而产生更多更致密、更粗大的匝结晶，如此循环就会使蓄电池