如何使電動車電池壽命更長（原理篇）
　　對于騎行電動車的朋友，特別像配置大功率電機的朋友，一般半年到一年左右就要更換電池，如何讓電池的使用壽命延長以延長更換電池的周期是每個購車的朋友都十分關心的問題。
　　在這一期里我們先介紹一下鉛酸電池的工作原理。
　　首先看下它們的反應方程式：

　　鉛酸電池它是以海綿狀的鉛作為負極，二氧化鉛作為正極，我們把這二種物質稱為活性物質，用硫酸水溶液作為電解液，它們共同參與了化學反應。從上述反應原理可以看到，在放電時，正負極材料都與電解液中的硫酸反應生成硫酸鉛。在正常情況下，所生成的硫酸鉛結構疏松，并且其晶體非常細小，電化學活性很高。在充電時這種活性很高的硫酸鉛可以在電流作用下重新生成正極的二氧化鉛和負極的海綿狀鉛。通過這種穩定的可逆過程，電池實現了儲存電能和釋放電能的作用。

　在前一期里，我們介紹了鉛酸電池的工作原理，那么在這一期里我將介紹一下，導制鉛酸電池壽命短的原因：
　　第一個原因：電池本身引起的
　　為什么這么說呢！在前一期里我們知道了鉛酸電池的工作原理，鉛酸蓄電池充放電的過程是電化學反應的過程，充電時，硫酸鉛形成氧化鉛，放電時氧化鉛又還原為硫酸鉛。而硫酸鉛是一種非常容易結晶的物質，當電池中電解溶液的硫酸鉛濃度過高或靜態閑置時間過長時，就會“抱成”團，結成小晶體，這些小晶體再吸引周圍的硫酸鉛，就象滾雪球一樣形成大的惰性結晶，結晶后的硫酸鉛充電時不但不能再還原成氧化鉛，還會沉淀附著在電極板上，造成了電極板工作面積下降，這一現象叫硫化。這時電池容量會逐漸下降，直至無法使用。當硫酸鉛大量堆集時還會吸引鉛微粒形成鉛枝，正負極板間的鉛枝搭橋就造成電池短路。如果極板表面或密封塑殼有縫隙，硫酸鉛結晶就會在這些縫隙內堆積，并產生膨脹張力，最終使極板斷裂脫落或外殼破裂，造成電池不可修復性物理損壞。所以，導致鉛酸蓄電池失效和損壞的主要機理就是電池本身無法避免硫化。
　　第二個原因：電池生產的原因
　　針對電動自行車用鉛酸蓄電池的特殊性，各個電池制造商采取了多種方法。最典型的方法如下：
①增加極板數量。
　　把原設計的單格5片6片制改為6片7片制，7片8片制，甚至8片9片制。靠減薄極板厚度和隔板，增加極板數量來提高電池容量。
②提高電池的硫酸比重。
　　原來浮充電池的硫酸比重一般都在1.21~1.28之間，而電動自行車的電池的硫酸比重一般都在1.36～1.38左右，這樣可以提供較大的電流，提升電池的初期容量。
③增加正極板活性物質氧化鉛的用量和比例。
　　增加氧化鉛就增加了參與放電的電化學反應物質，也就增加了放電時間，增加了電池容量。
　　通過這些措施，電池的初期容量滿足了電動自行車的容量要求，特別是改善了電池的大電流放電的特性。但是，極板增加了，硫酸的容量就減少了，電池發熱導致大量失水，同時，電池的微短路和鉛枝搭橋的概率增加了。提高硫酸比重增加了電池的初期容量，但是，硫化現象就更嚴重。密封電池的最基本原理之一就是正極板析氧以后，氧氣直接到負極板，被負極板吸收而還原為水，考核電池這個技術指標的參數叫做“密封反應效率”，這種現象叫做“氧循環”。這樣，電池的失水很少，實現了“免維護”，就是免加水。為此，都要求負極板容量做的比正極板容量大一些，又稱為負極過渡。增加正極板活性物質必然使得，負極過渡減少了，氧循環變差了，失水增加了，又會造成硫化。這些措施雖然提升了電池的初期容量，但是卻會造成失水和硫化，而失水和硫化又會相互促成，最終結果卻是犧牲電池的壽命。
④還有就是極群組裝虛焊問題。
　　容易產生虛焊的地方是極板。而每個電池的單格有15片極板，就是15個焊點，一個電池有6個單格，就有90個焊點，一組電池由3個12V電池組成，就有270個焊點。如果一個焊點存在虛焊，該單格容量就下降，進而該單格形成電池落后，造成整個電池都落后，電池就會形成嚴重的不均衡，使這組電池提前失效。就算虛焊控制在萬分之一，平均每37組電池就會有一組電池存在虛焊，這是絕對不能夠允許的。而鉛鈣合金板柵的電池，在焊接的時候會析出鈣而掩蓋虛焊問題，這樣，很多電池制造商寧愿采用低銻合金的板柵而沒有采用鉛鈣合金。而低銻合金的板柵析氧析氫電壓更低，電池出氣量大，失水相對嚴重，電池更容易硫化。
　　從以上我們可以看出：為什么電池有好有壞，有的廠家生長的電池相同使用條件下壽命會更長。
　　第三個原因：電動車使用環境本身引起的原因
　　只要是鉛蓄電池，在使用的過程中都會硫化，但其它領域的鉛酸電池卻比電動自行車上使用的鉛酸電池有著更長的壽命，這是因為電動自行車的鉛酸電池有著一個更容易硫化的工作環境。
①深度放電
　　用在汽車上的鉛蓄電池只是在點火時單向放電，點火后發電機會對電池自動充電，不造成電池深度放電。而電動自行車在騎行時不可能充電，經常會超過60%的深度放電，深放電時，硫酸鉛濃度增加，硫化就會相當嚴重。
②大電流放電
　　電動車20公里巡航電流一般是4A，這個值已經高于其它領域的電池工作電流，而超速超載的電動車的工作電流就更大。電池制造商都進行過1C充電70％，2C放電60％的循環壽命試驗。經過這樣的壽命試驗，可達到充放電循環350次壽命的電池很多，但是實際在用的效果就相差甚遠了。這是因為大電流工作增加了50%的放電深度，電池會加速硫化。所以，電動摩托車的電池壽命更短，因為電動摩托車的車身太重，電機功率大，在巡航時工作電流達8A以上。有的甚到達到10A.
③充放電頻率高
　　用在后備供電領域的電池，只有在停電時才會放電，如果一年停8次電，要達到10年的壽命，只用做到80次循環充電壽命，而電動車一年充放電循環300次以上很常見。甚到有的人可能一天充好幾次 ，充的時間很短，沒有充飽就使用了。
④短時充電
　　由于電動自行車是交通工具，可充電的時間不多，要在8小時內完成36伏或48伏的20安時充電，這就必須提高充電電壓（一般為單節2.7~2.9伏），當充電電壓超過單節電池的析氧電壓（2.35伏）或析氫電壓（2.42伏）時，電池就會因過度析氧而開閥排氣，造成失水，使電解液濃度增加，電池的硫化現象加重。
⑤放電后不能及時充電
　　作為交通工具，電動自行車的充電及放電被完全分離開來，放電后很難有條件及時充電，而放電后形成的大量硫酸鉛如果超過半小時不充電還原為氧化鉛，就會硫化結晶。
　　第四個原因：電動自行車生產方面的原因
　　大多數車的控制器都留了一個限速插頭，一些車廠干脆就去掉限速器出廠，既可以吸引看重車速的客戶，也能降低成本，這樣的車在高速行駛時電流非常大，會嚴重縮短電池壽命。
　　12V鉛酸電池的最低保護電壓為10.5V，如果是36V電池組，最低保留電壓就是31.5V，目前大多數車廠采用的控制器欠壓保護電壓也都是31.5V。表面上看這是正確的，但是，實際當36V電池組只剩下31.5V電壓時，由于電池存在容量差，肯定就會有一個電池電壓低于10.5V，該電池就處于過放電狀態。這時候，過放電的電池容量急劇下降，這時對電池的損傷影響不僅僅是該單只電池，而是影響整組電池的壽命。其實，在電池電壓低于32V以后一直到27V，所增加的續行能力不到2公里，而對電池的損傷卻非常大。只要出現這樣的情況10次，電池的容量就會低于標稱容量的70%。另外，一些用戶發現電池在欠壓以后，過10分鐘，電池又不欠壓了，就又采取給電行駛，這對電池破壞更大，而大多數車的說明書沒有給用戶以警示。目前多數控制器內部都有可調的電位器，而這個可調的電位器的振動漂移是比較嚴重的。在價格競爭中，面對更注重車外表的用戶群，很少有產品采用抗振動的精密多圈電位器，這樣的控制器發生振動后漂移也不奇怪。
　　第五個原因：充電設備的原因
　　業界廣為流傳的一句話就是：電池不是用壞的，而是充壞的。為了滿足電動自行車電池的短時高容量充電，在三段式恒壓限流充電中，不得不通過提高恒壓值到2.47V～2.49V。這樣，大大超過電池正極板析氧電壓和負極板析氫電壓。一些充電器制造商的產品為了降低充電時間的指示，提高了恒壓轉浮充的電流，而使得充電指示充滿電以后，還沒有充滿電，就靠提高浮充電壓來彌補。這樣，很多充電器的浮充電壓超過單格電壓2.35V，這樣在浮充階段還在大量析氧。而電池的氧循環又不好，這樣在浮充階段也在不斷的排氣。恒壓值高了，保證了充電時間，但是犧牲的是失水和硫化。恒壓值低了，充電時間和充入電量又難以保證。在改善電池的電池板柵合金、提高析氣電位、改善氧循環性能，提高密封反應效率的基礎上，控制充電最高充電電壓在2.42V以下，也就是在析氫電位以下。這樣做必然會導致充電時間的延長，這就必須在大電流充電（限流充電）的狀態下，加入去極化的負脈沖，改善電池的充電接受能力，在大電流充電的時候多充入一些電量，縮短充電時間。70％的2C電流充電，是電池在充電接受能力比較大的時候，對電池采用大電流充電，對電池的損傷比較小。電池基本上沒有高于嚴重析氫電壓。一旦高于析氫電壓，電池也會快速的失水。使用這類充電器，必須采用連續充放電，如果中途停止幾天充電，電池就會產生比較嚴重的硫化而提前失效。而用戶使用電池，是無法保證每次使用以后，都能夠及時充電的，一年以內發生數次沒有及時充電的情況，電池的硫化就會積累。一些充電器制造商把某些功能夸大，成品的功效其實沒有其宣傳的那樣好。
　　其它原因
　　不少電池在單體測試中，可以獲得比較好的結果，但是，對于串連電池組來說，由于容量、開路電壓、荷電狀態、硫化程度各不相同，這個差異會在串連電池組被擴大，狀態差的單體會影響整組電池，其壽命明顯下降。
從電池在生產線上充電，到用戶購車后配車使用這段時間要經過很多環節，間隔時間甚至會長達數月，在這期間，由于沒對電池進行補充電，自放電產生的硫酸鉛大量堆積結晶，用戶剛買到的新電池可能是已經老化甚至報費的電池。
　　電池廠家在執行質保時，對回收電池并不是完全的淘汰。電池返退以后，電池制造商重新進行充放電檢驗，在檢驗中往往會發現有60％以上的單體電池是不符合返退條件的電池。其原因也就是在串連電池組中，個別的電池落后形成整組電池功能下降而引起整組返退。不少電池制造商對返退電池采取配組、補水、除硫、包裝后，又重新提供給用戶，以提高電池的有效使用壽命，降低報廢率，減少電池制造商的部分理索賠的損失，所以，很多經銷商已經感覺到廠家提供的電池明顯“一代不如一代”。
如何使電動車電池壽命更長（方法篇）
　　對于如何使電動車電池的壽命更長的方法，有很多種說法，我很想和大家探討一下，希望大家看完之后能發表一下評論，看我說的是否有一定道理，好還是不好。
　　有人說，應該隨用隨充，不管使用多少，保持每天充電
　　又有人說，應該用得差不多再充，而這個差不多呢！有的說50%－60%，有的說70%－80%，到底要多少，到現在似乎都沒有一個定論。
　　我們該聽誰的好呢？！！！
　　另外還有人說，遇到較陡地上坡或路面條件較差時，下車推行，減少電池大電流放電，容易損傷電池。我個人認為，完全沒有這個必要！車子是來用的，是來讓人騎的，不是來騎人的。而且，即便真的遇到這種情況，只要你控制好轉把，電流的大小還不是由你控制！？
　　下面是摘自網絡的一些方法：（紅字為我自行添加，有無道理請自行判斷）此后，我會在最后另外總結一些方法給大家，我搞這一行5年，信不信就由大家了。
　　1、不要隨便更換充電器，不要去掉控制器的限速。
　　各個制造商的充電器一般都有個性化需求，在沒有把握的時候不要隨意更換充電器。如果續行里程要求比較長，必須為了異地充電而配備多個充電器，就把白天補足充電的充電器采用另外補充的充電器，而晚間采用原配的充電器。去掉控制器的限速，雖然可以提高一些車的速度，除了會降低車的安全性以外，也會降低電池的使用壽命。
　　充電器是針對電池的，和其它任何部件沒有任何關系，只要你所用的充電器的參數和電池所要求的參數相一致，換了充電器又有什么關系，而且我們可以先擇一些好一點的充電器（比如帶負脈沖，溫度補償，限時保護等）不一定就是原廠的東西就比較好，當然我這里也不是排斥所有，只是有些個別罷了。對于限速這個問題，上面的話是有道理的，但是我也不是完全支持，因為本人使用的五羊款電動摩托車，功率500W，我并沒有限速，速度也常常開到最快（可以達到50多KM/H)，但我使用的電池再一個月就兩年了。現在還挺好用，還可以跑上二三十公里。其實只要注意使用和騎行方法就可以有效的解決這個問題。我在最后會寫一些我使用電動車的心得，請大家觀注。
　　好的充電器為什么能延長電池壽命？
　　要延長電池的使用壽命，除了與騎行習慣、電池品質有關外，關系更為密切是充電器的質量的好壞。一方面，電池雖然原理簡單，但有自己的充放電工作特性（每次的充放電過程都發生著復雜的物理、化學變化），只有符合這種充電特性、且具備脈沖修復功能的充電器才能真正意義上延長電池的使用壽命；另一方面，充電器幾乎天天和電池充電相伴，不符合電池充電特性的充電器，就等于電池的“枕邊殺手”、“慢性毒藥”，過充或欠充將長期“毒害”電池，時間長了極易出現失水、鼓包變形等系列影響電池正常使用壽命的問題，這就是業界常說的“電池不是被用壞，是被充壞的”的說法。
　　2、保護好充電器。
　　一般的使用說明書上面都有關于保護充電器的說明。很多用戶沒有看說明書的習慣，往往除了問題以后才想起找說明書看，經常為時已晚，所以先看說明書是非常必要的。為了降低成本，現在的充電器基本上都沒有做高耐振動的設計，這樣，充電器一般不要放在電動自行車的后備箱和車筐中。特殊的情況下，必須要移動，也要把充電器用泡沫塑料包裝好，防止發生振動的顛簸。很多充電器經過振動以后，其內部的電位器會漂移，使得整個參數漂移，導致充電狀態不正常。另外需要注意的就是充電的時候要保持充電器的通風，否則不但影響充電器的壽命，還可能發生熱漂移而影響充電狀態。這樣都會對電池形成損傷。所以，保護好充電器也是非常重要的。
　　這些我就不多加評判了，只是想補充一下，充電器最好不要隨車攜帶，因為振動會至使里面質量比較大的元件如變壓器，電容，大功率三極管，場效應管，可調電位器等發生松動，從而導致充電器的參數漂移，甚至損壞。還要防水，電子的東西就是這樣－－怕水。
　　3、每天都充電。
　　即便您的續行能力要求不長，充一次電可以使用2到3天，但是還是建議您每天都充電，這樣使電池處于淺循環狀態，電池的壽命會延長。一些早期使用手機用戶以為電池最好是基本使用完了以后再充電，這個看法是不對的，鉛酸蓄電池的記憶效益沒有那么強烈。經常放完電對電池的壽命影響比較大。多數充電器在指示燈變燈指示充滿電以后，電池充入電量可能是97％～99％。雖然僅僅欠充電1％～3％的電量，對續行能力的影響幾乎可以忽略，但是也會形成欠充電積累，所以電池充滿電變燈以后還是盡可能繼續進行浮充電，對抑制電池硫化也是有好處的。
　　如果你想電池用的長一點的話，就不要每天充電！電動車的電池不宜頻繁地充電，因為電池的充放電循環數次是一定的，一般在300次左右，頻繁給電池充電會加重電池正極板上地活性物質軟化脫落，還會導致板柵腐蝕加快。你每充一次，相當于你的電池壽命就縮短一次，廠家的話或者經銷商都是這么說，因為這樣子做，電池基本上都能過保修期，壽命呢也差不多再多一兩個月，兩三個月的時間就結束了。要用得差不多了再充，當然也不能太久，你說我坐得少，10天半個月充一次那個不行，一般的最多兩三天就要充一次。除非你覺得剩余的電量不夠你使用。對于差不多多少比較好的請看后面的總結。
　　4、及時充電。
　　電池放電以后就開始了硫化過程，在12小時開始，就出現了明顯的硫化。及時充電，可以清除不嚴重的硫化，如果不及時充電，這些硫化結晶將要聚積而逐步形成粗大的結晶，一般的充電器對這些粗大的結晶是無能為力的，會逐步形成電池容量的下降，縮短了電池的使用壽命。所以，除了每天充電以外，還要注意，使用完了以后要盡早的充電，盡可能使電池電量處于飽滿狀態。
　　及時充電也算不完全錯吧，或許有人會問，你上面不是剛剛說過不是要用的差不多嗎？其實并不矛盾，也就是可以夠用的話，你就用得差不多了之后要記得及時充電，或者不夠用的話，就要及時充電。
　　另外如果能時時檢查一下電池的平衡性，那就更好了！因為電池之間的差異／長期來的使用（有欠壓史，負載很大等）／充電的原因（不規律充電）等使得各個電池之間出現不均衡，也就是一組電池當中有的已經到欠壓保護點10.5，甚至更低，而另外的還有挺高的電壓和挺多的電量。如果此時充電，充進去的電量是一致的，使用時反而會由于電量不均使得差別一次次加劇。最終導致常期低壓的電池硫化太嚴重而損壞。如果你發現你的續行里程少于70%，在排除其它問題的情況下，就可以用電池容量表檢測出問題電池并進行修復，就可以大大延長電池的壽命了。
　　5、定期深放電。
　　電池定期進行一次深放電也有利于"活化"電池，可以略微提升電池的容量。一般的方法是，定期對電池進行一次完全放電。完全放電的方法是在平坦路面正常負荷的條件下騎車到第一次欠壓保護。注意，我們特別強調第一次欠壓保護。電池在第一次欠壓保護以后，電池經過一段時間以后，電壓還會上升，又恢復到非欠壓狀態，這時候如果再使用電池，對電池的傷害很大。在完成完全放電以后，對電池進行完全充電。會感覺電池容量有所提升。
　　這個說的沒錯，只是不用那么再意是第幾次。記得要“及時充電”，至于周期，多久一次，請看總結。
　　6、養成一些節電的好習慣。
　　盡可能利用滑行。如下坡的時候，盡可能的利用提前斷電滑行減速。在即將遇到紅綠燈的時候提前進入滑行，最大限度的減少剎車。一位朋友告訴我，他是寧愿多轉一次灣也要減少一次剎車，這是有道理的。 啟動的時候，最好加入騎行助力，不僅僅可以提高啟動速度，而且可以減少電池的電量損失和壽命損傷。
　　車子行駛過程中，不宜頻繁地啟動、剎車，因為剎完車再啟動，特別是在起步的時候，電流很大，在一斷時間內就等于限流值的大小
　　7、注意充電的環境。
　　充電最佳的環境溫度是25℃。現在多數充電器沒有適應環境溫度的自動控制系統，所以多數充電器都是按照環境溫度25℃設計的，所以在25℃條件下充電比較好。否則，就難免出現冬季欠充電和夏季過充電的問題。而環境溫度真正在25℃的時候比較少，這樣就必然有夏季過充電冬季欠充電的問題。好在現在多數家庭都具有室內調溫的條件，這樣，充電的時候，最好把電池和充電器安排在有通風并且調溫的環境里。 特別提示的是電池處在北方冬季在室外低溫狀態進入溫暖的室內的時候，電池的表面會出現結霜凝露。為了避免結霜凝露引起的電池漏電，應該在電池溫度上升到與室內溫度接近并且干燥以后再進行充電。
　　注：電池充電電壓和環境溫度成反比關系
　　以下給出36V電池在不同溫度（TEMP)下的最高充電電壓（UMAX)和浮充電壓（UF）其它電壓的自行計算。

　　8、充分利用維修條件
　　不少電動自行車的經銷商可以提供電池檢修和維修的服務，應該充分利用這些服務。一些品牌的電動自行車提出對電池的檢修。如：對電池進行定期檢修，可以減少對電池的損傷。對電池的荷電狀態的修復就可以緩解"電池落后"的失效，而這些對配備了維修能力的經銷商來說是輕而易舉的。對于失水來說，在電池容量70％的時候補水就比電池容量40％的時候補水的效果要好。甚至一些品牌的產品還提出：到規定的時間不檢修就相當于放棄電池的保用期。使消費者受到不應該發生的損失。所以，消費者要充分的利用電池檢修的條件延長增加電池的使用壽命。
　　通過這些方法，用戶可以大大延長電池的使用壽命。一些用戶的續行里程比較短，電池的使用壽命相對比較長，一些問題也相對難以發現。所以，第4條說到的"深放電"措施也是及時發現電池問題的一個有效方法，不要等電池問題嚴重的時候就難以處理了。?