大力神蓄电池的不平衡问题分析

大力神蓄电池的不平衡问题分析

  大力神电池因为其廉价，现在已经非常普遍地应用于电动自行车，拒统计2004年全

国销售电动自行车750万，其中有近90%是用大力神电池作为能量存储设备。大力神电

池历经百余年发展，技术已经非常成熟，如果按照正确的方法在电动自行车上使

用，其寿命可以达到一年半到两年以上，就算是80%容量也能保证在一年以上，

但目前电动车市场上消费者最不满意的就是电池的使用寿命问题，一般80%以上

容量只能保持2个月左右，大部分的车在5个月以后只能以后只能表现出30%到50%

的容量，甚至已经无法使用，必须更换新的电池，不但增加了消费者的成本，而

且严重污染了环境。究其原因，是使用方式不当，使用方式与电池固有特性不吻

合：

一是耐倍率放电能力比较差，而且有硫化效果，在充放电过程中会产生硫酸铅颗

粒，特别是大电流放电时更为严重，比如10AH的电池，假如以超过10A电流放

电，就会在极板材料上产生更多的硫酸铅颗粒，此反应在电动车目前的使用条件

下和充电方式下是不可逆反应，随着时间的延长，此种颗粒会在极板材料上累

积，由于此颗粒是不导电的，表现出的外部特征就是电池的内阻增加容量降低，

引起整组表现容量下降，大电流放电能力（实际表现为爬坡能力）进一步降低。

也就是说在使用同样电池的情况下，放电电流越大（爬坡能力越强）的电动车，

其电池的使用寿命可能越短，改善的方法有两种：

1是改变使用方式，想增大爬坡能力的，就换用高容量电池，以减轻硫化效果，

但会大大增加电池箱的重量和整车成本，在目前电动车已经进入价格竞争阶段的

情况下，这种方式几乎没有整车厂采用；2是改普通的充电器为负脉冲充电器，

或者添加负脉冲电路，利用高压负脉冲去除硫化，延缓因为使用不当而发生的硫

化过程。这种电路要增加整车50元以上的成本，而且只能起到延缓的作用，目前

有部分整车厂家采用。

放电时候的发热量就大，引起电池温度的变化，在加上氢气和氧气的影响，会导

致电池内部气压增大，此时密封的再好也会产生部分泄露，丢失水和其他有效气

体，日积月累，电池有效化学成分逐渐减少，电解液变稠，内阻增加表现容量降

低，并且污染环境。目前尚无好的解决办法，只有加强密封性，改进电池生产工

艺减少内阻，降低使用电流。

以上两个原因造成的电池性能下降结果都是一个随时间累积的缓慢过程，大约要

到6到8个月，甚至更长的时间，这种影响才能明显体现出来，消费者才能明显感

觉到容量或者电池性能下降。但是组内各节电池不平衡引起的过充电和过放电对

大力神蓄电池寿命的影响却是一个很快体现的过程。

不管什么种类的充电电池，过充和过放都是严重损坏电池性能和寿命的，过充会

引起极性损坏软化，不导电的氧化铅增加，过放后立即采用大电流充电会引起隔

膜鼓胀，这个应力会对极板产生机械拉扯力，影响隔膜和极板的良好接触和作

用，这个变化是难以恢复的，从而导致整个电池的性能和寿命下降。而实际上出

于对成本的考虑，各整车厂家的充电器都是普通的三段式充电