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电动车的锂电池和铅酸电池都有什么优点或缺点呢?

来源:宝鄂实业    2019-03-17 17:49    点击量:
铅酸电池
 
其中,以铅酸蓄电池为数量最多。铅酸蓄电池的价格最低,也最常用,中国是全世界铅酸蓄电池最大的生产国。其含污染的成分比较少,可回收性好。缺点是比容小。也就是说,在同样的容量下,电池重量和体积都大。目前的铅酸蓄电池基本上是由浮充类型的电池发展而来的。浮充电池不适应快速充电和大电流放电,虽然技术人员的花费了大量的心血进行了卓有成效的改进,可以进入实用了,但是其寿命还是非常不理想的。
 
 
胶体电池属于铅酸蓄电池的一种发展分类,最简单的做法,是在硫酸中添加胶凝剂,使硫酸电液变为胶态。电液呈胶态的电池通常称之为胶体电池。广义而言,胶体电池与常规铅酸电池的区别不仅仅在于电液改为胶凝状。
 
例如非凝固态的水性胶体,从电化学分类结构和特性看同属胶体电池。又如在板栅中结附高分子材料,俗称陶瓷板栅,亦可视作胶体电池的应用特色。近期已有实验室在极板配方中添加一种靶向偶联剂,大大提高了极板活性物质的反应利用率,据非公开资料表明可达到70wh/kg的重量比能量水平,这些都是现阶段工业实践及有待工业化的胶体电池的应用范例。
 
 
胶体电池与常规铅酸电池的区别,从最初理解的电解质胶凝,进一步发展至电解质基础结构的电化学特性研究,以及在板栅和活性物质中的应用推广。其最重要的特点为:用较小的工业代价,沿已有150年历史的铅酸电池工业路子制造出更优质的电池,其放电曲线平直,拐点高,比能量特别是比功率要比常规铅酸电池大20%以上,寿命一般也比常规铅酸电池长一倍左右,高温及低温特性要好得多。
 
锂离子电池
 
锂离子电池的比容要好于镍氢电池,对于同样容量的铅酸蓄电池来说,锂离子电池的重量相当于一台笔记本电脑,这样老弱妇孺就都可以使用了。其寿命也可以比镍氢电池做得好。目前的手机电池基本上都是采用这种电池。锂电池的内阻相对比较大,在电动自行车上使用会出现电池即将完全放电的时候感觉车的动力不足。锂离子电池更主要的问题是在过充电和过放电状态电池会发生爆炸,手机电池都是使用的单体电池,再经过良好的保护电路来配合使用,基本上杜绝了电池爆炸的问题。
 
 
而在电动自行车上使用,必须要使用串连电池组,而串连电池组的保护电路的复杂程度远远超过单体电池的保护电路,其材料成本也大大增加。目前一个良好的锂电池保护电路的成本接近电池本身的价格。而聚合物锂电池的爆炸杀伤力低于锂离子电池,但是,也存在着爆炸和燃烧的可能性。这也是与锂离子电池一样需要解决问题的。
曾经有一块蓄电池摆在你面前,你不管不问,直到车子打不着火才追悔莫及。作为爱车之人,怎能忽视对于蓄电池的养护呢?
 
本期选题,我们来讲车子的蓄电池。你将知道:车载蓄电池的分类、使用寿命,以及放多久会没电?
 
 
即便是在特斯拉这样的纯电动车上,也有一块12V的蓄电池来为车载设备供电。可见,车载蓄电池的地位是相当重要的。
 
车载蓄电池属于铅酸类电池,其正极是二氧化铅、负极是金属铅,电解液一般是硫酸水溶液。当前绝大部分的车载蓄电池,其基本原理都是这个。
 
 
目前,常见的车载蓄电池主要分为两类:普通蓄电池和VRLA阀控式蓄电池。普通蓄电池又分为可维护(干荷式)的和免维护的(密封式)。其两者的区别,在于电池的密封性不同。可维护电池的顶部有6个孔,负责排气和加注电解液、蒸馏水之用,而免维护的则没有小孔,在使用周期内也无需添加任何物质。
 
影响蓄电池寿命的最大问题,在于充电时,电流会使得电解液中的水分子分解,在正极析出氧气、负极析出氢气。因此,使用一段时间后,蓄电池的水分会流失,影响电解液的浓度。这就是为何要检查电解液的液位,并及时加注蒸馏水。
 
无论是可维护还是免维护电池,都存在这个问题。于是,VRLA阀控式蓄电池出现了。VRLA阀控式蓄电池目前常见的有两种,一种叫做AGM电池、一种叫做EFB电池。两者的区别在于,AGM属于“贫液式”电池,即电解液很少;而EFB属于增强富液式,即电解液是过量的。
 
 
AGM和EFB的共同点是,其负极采用过量活性物质,阻止氢气的析出;同时,正极产生的氧气,通过一定途径进入负极,并与负极的铅发生反应。这样一来,充电过程中产生的气体,就留在了蓄电池内部,维持了电解液的浓度。
 
VRLA阀控式蓄电池延长了使用寿命(循环次数),同时做到了免维护、高性能。在这两种电池中,AGM电池的性能要更胜一筹,其充放电循环次数是普通电池的3~4倍。
 
AGM和EFB电池都被用来作为自动启停车型的蓄电池,但AGM支持能量回收系统,而EFB电池不支持。目前,很多搭载自动启停功能的日系车,都采用的是EFB电池;而很多搭载了自动启停和能量回收的德系车,用的是AGM电池。
 
从价格上来说,AGM蓄电池要比EFB更贵一些。前者一般在2000多元,后者一般在1000多元。
 
 
 
对于普通蓄电池来说,在不做维护的情况下,无论是可维护的还是免维护的,理论寿命都是3年左右。具体要看车子工况和驾驶习惯。区别在于,可维护的蓄电池,在性能下降时,可以补充电解液、蒸馏水,来为其续命,保养得当还能继续服役1年以上。由此可见,可维护的蓄电池在寿命上更具优势,而免维护的虽然听起来很高端,但实际上2、3年后就得更换了。
 
对于AGM电池、EFB电池来说,由于它们的循环次数更多、充放电电流更大,要适配自动启停,所以工况更加复杂。这就使得其寿命区间很大:3年~8年不等。正常情况下,这两种电池在3~5年左右就需要更换,但维护得当、里程数较少、自动启停经常关闭的情况下,可以延续至6~8年。
 
其实,影响AGM和EFB电池寿命的主要原因,不是内部衰减,而依然是水分的损耗。水分损耗是制约蓄电池循环次数的最大障碍。但由于经过改良,AGM和EFB电池在循环次数上依然比普通蓄电池要多出3~4倍。
 
目前,德系、美系车用的都是AGM电池,而日系车用的是EFB电池。正常工况下,建议每3年或8万公里左右做电池性能检测,如果电池衰减过大应及时更换。
 
 
 
由于车子在熄火后,还有很多电气、电子设备在取电,所以时间长了蓄电池就会亏电。比如防盗警报器。有的车子带有GPS实时定位、行车记录仪监控、智能通风系统等功能的,耗电量会更大。
 
虽然每个设备可能只有几十毫安的微弱电流,但时间长了,加之蓄电池的自放电效应,还是会让蓄电池亏电。一般来说,车子停放三周到一个月左右,蓄电池就会进入亏电状态。时间再长,就会完全放电,导致电压过低而无法启动车辆。
 
如果车子上安装有24小时监控的行车记录仪、远程控制和定位等设备,那么耗电速度还会更快。所以后期加装过这些设备的车主要注意,不要长时间停放,应每隔两周左右去跑上二十分钟,给车子充充电