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我们在工作中发现,对于电动助力车电池(以下简称电池)的循环寿命试验不同的单位采用不同的方法,有的虽然采取同种方法,但是不注意充放电的条件,以至于做出来的结果不一致,给业务之间带的交流带来了不便。 (一)、GB/T10262—2001标准规定的试验方法 试验的方法是:进行容量实验后的电池完全充电后,在(25±5)℃的环境中,以1.0I2(A)电池放电1.40h,然后蓄电池以恒压16.00限压0.3 I2(A)充电7小时,整个循环做完需要三个多月。 当放电1.40h,蓄电池单体平均电压持续3次低于1.60V时,认为循环寿命终止,次三次循环不计入循环次数内。 循环试验前的容量试验次数追加到循环的次数内。 按照这种循环方法,电池的放电深度为70%,充电量是足够的。整个循环过程中电池的容量不会假性减少。因为充电也不过量,所以好水比较正常。 1. 试验数据和实际使用的差异分析 通过我们的了解,电动助力车用户在骑行过程中,一般的电池放电容量就70%上下,一般不会把电池的电量放到100%的程度。因此用这一放电深度做循环试验比较合理。 放电电流值的考虑,按照电动助力车的使用情况,在平坦的路面正常行驶的车子,工作电流在I2(A)大小差不多,但是所有的路面不可能都是平坦的,对于土、沙石路、油路、水泥路等工作电流就差多了。另外,电动助力车为短行程车子。行驶过程中刹车、停车、起步较多,每次刹车或停车都有起步的过程,这时电流就会比I2(A)电流大得多。还有虽然规定电动助力车补驮人,只带有限的物品,但是实际使用者往往不是这样,这就加重了电机的负载,势比使工作电流增大。还有随着车子的使用时间增加,电机效率降低、运转部件的摩擦力增加工作电流。 2. 试验注意事项 这种试验方法因整个试验周期比较长,温度的控制非常重要的。因为电池的环境温度影响到电池的充电接受能力、放电性能、电池的耗水。必须采用恒温水槽。 为了准确了解循环过程中电池的容量衰减情况,可以在每做一定循环后进行一次全充全放,以了解电池在前段、中段、后段容量的衰减。当然可以了解电池的均匀性(多电池做实验时)。 试验结束后的工作,试验结束后对电池的进一步分析了解是一个很重要的工作。试验后的带你吃需要进一步了解的事项有:电池的缺水情况、极板的板栅腐蚀情况、活物质脱落情况、隔板的性能(腐蚀性、吸水性、爬酸高度、膨胀性等)。 进一步了解这些情况对电池的性能提高有很好的指导作用。
(二)、快速试验方法 1.每个循环时间1小时的试验方法 方法:以4 I2(A)电流放电18min,然后以2 I2(A)电流充电42min,以上为一个循环,每个循环需要时间=为1小时。放电深度60%,充电量为放电量的1.17倍。当放电42min电池电压低于10.5V时,即按照以上循环试验方法循环次数大于或等于150次即认为电池合格。 2.循环时间2小时的试验方法 方法:以2 I2(A)电流放电36min,然后以I2(A)的电流充电48min,以上为一个循环,每个循环需要时间2小时,放电深度60%,充电量为放电量的1.17倍。当放电84min电池电压低于10.5V时。即认为电池寿命终止。 3. 注意事项 1).以上试验方法的充电电流比较大,循环中电池的温度升高,严格说应该采取恒温水槽给电池降温,如果没有条件要采取较大的普通水槽降温,最好用流动水槽。并注意试验过程中给水槽加水。电池与水槽边缘留不低于50毫米的空间。 2)这种试验方法对于电接受能力较差的电池,得出的结果较低。原因是电池耗水严重,并非极板容量减少。采用这种方法最好和常规试验方法作对比试验,以找出同种极板两种试验方法的差异。这样由找出的差异参考即解决了试验不准、又可以在较短时间内完成循环试验。 (三)参照市场上的车用充电器的充电模式的试验方法 1.市场上常用的充电器的充电模式 目前市场上车用充电器普遍采用三段式充电方法,第一阶段为恒流充电,恒流值不同厂家有所不同,一般在0.15~ 这种充电模式的特点是:第一阶段冲入电量在60%左右,这段时间电池不发热、无气体产生,此阶段电流可以设置大点儿;第二阶段有俩个关键数据,一是恒压值,太高容易过充,过低容易欠充,二是终止电流。太低,造成不转绿灯,时间长了使电池发热,出现热失控,太高造成充电过早结束,充不满电;第三阶段充电电流很小,只是对第二阶段的补充。再者考虑用户骑行时,电池放电深度很少达到100%时,很难充满电。(靠后期的涓流充电)。 2.采用车充电器的充电模式作循环试验的不足 部分电池厂家考虑到用车电器的充电器的充电模式进行充放电循环试验,这样更接近实际情况。这种思路是对的。但是他们忘记了车用充电器的使用条件并非完全的深循环放电。再者,笔者了解到几个厂家,他们对车用充电器并不十分熟悉,设置检测仪时只是按照14.8V的电压进行恒压限流充电,终止条件是当电流减少到某一值时终止。其实这一终止电流在电池的前期和后期、冬季和夏季不同的温度下应该不一样。而且又去掉了后期的涓流充电部分。这样,在做循环试验时就会出现一个问题:随着充放电循环的进行,电池的容量一次次的下降,下降幅度较快(下降幅度的大小与电池的充电接受能力有关)于是,就判断为电池(或说极板)不合格。 4. 改进的方法 用这种方法试验可以,但是要适当的捌充放电模式给予改进。 第一步:0.18(A)充电,终止条件电池电压达到14.6V; 第二步:14.8V恒压充电,终止条件电流减小到0.3 C2 (A)(冬季)~0.36 C2 (A)(夏季); 第三步:恒流定时充电,按照容量的6%计算充入的电量。 按照这样的方法试验,得出的结构接近实际情况,有兴趣的朋友可以试一下。另外,也可以采用每隔10个循环进行一次补充电。
(四)改进的快速检测方法 1.测试方法 以I2电流放电,终止电压为10.5V,然后以单体电池14.6V恒压,以I2为上限,0.06 I2电流为下限恒压电流模式充电。以上为1个循环,按此做25个循环后对电池进行全充全放,然后接着进行25个循环,再对电池进行全充全放,记下电池放电减少的时间。 2.注意事项 这种方法,常用作电池组装厂快速检测极板用。根据50个循环下来容量下降的多少确定极板的好坏。 按照这种模式充放电,电池的容量会每次循环下降1—2分钟左右,原因是每次都充电。所以,中间要对电池进行补充电。 因是恒压充电,所以在充电的过程中要保证电池的环境温度恒定,最好把电池放在恒温水槽内。 根据我们的经验,采用这种方法检验极板,50次循环后的电池进行全充全放试验,如果电池的放电时间(以I2电流放电)下降在线5分钟以下为较好,放电时间5-10分钟为一般,放电时间下降10-15分钟为较差。 总结: 每种检测方法,都有它的优点和缺点,考虑到工作的方面等因素,我们在不同的场合可能会采用不同的检测方法。这要求我们要熟悉各种检测方法之间的差异、每种检测方法与实际使用之间的差异。 随着电动助力车电池市场需求的急剧增加,电池的生产厂家数量和生产规模也在不断地增加,由此带来了电池技术的飞速发展和行业技术容人员的交流频繁,我们的技术人员在衡量和人交流电池的技术指标时,一定要正确了解电池的检测方法和各种检测方法需要的检测条件;各种检测方法之间的差异。沟通检测结果时明确检测方法和检测条件。否侧会给交流带来数据方面的差异,这是我们必须特别注意的。
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