电动自行车用阀控铅酸蓄电池的进展过程

来源:      2007/1/22   浏览8671次   

一、阀控铅酸蓄电池在电动自行车发展中的地位

电池是电动自行车的能源,是影响电动自行车性能的关键部件,也是制约电动自行车发展的关键。为适应电动自行车的需要,各种电动自行车用电池发展也很快,那么,阀控铅酸蓄电池在电动自行车中地位如何?还有多长生命期?

镍金属氢化物蓄电池(Ni-MH)曾被认为是电动自行车用的主流电池,但价格贵,实际上在国内市场占很小的比例,主要用于部分出口产品。

锂离子蓄电池或聚合物锂离子蓄电池用于电动自行车的呼声很高,多家公司正在研制并极力推出电动自行车用的锂离子蓄电池或聚合物锂离子蓄电池,整车厂也积极想推出用锂离子蓄电池或聚合物锂离子蓄电池的电动自行车,但国内真正成熟的锂离子蓄电池或聚合物锂离子蓄电池和装此电池的整车产品几乎还没有,有的也只是展览、试用等不成熟的产品。

机械可充锌空气蓄电池曾在上海试销,结果不理想,现已停止试销,售出的产品已回收。

其他电池,如Ni-Zn蓄电池、锌溴蓄电池和燃料电池等,虽然它们各有特点,但几乎都没有在商业化的电动自行车上使用。这主要是由于价格贵、综合性能不理想、技术不成熟、受资源、服务配套系统制约等因素的影响。

铅酸蓄电池虽然已是有100多年历史的老产品,而且比能量较低,但因其性能合适、价格便宜、材料来源丰富、技术和制造工艺较成熟、安全可靠等综合因素,经市场检验、考核,已成为商业化电动自行车主要采用的电池。现在市场上的电动自行车95%以上用阀控铅酸蓄电池。有些人认为它是落后、过时的产品,在电动车上应用的前途不大,只是过渡性产品,只有2-3年的生命期。我认为这种观点不一定正确。实际上,随着阀控铅酸电池性能不断地改进提高,它在电动自行车上应用的主要地位很难被取代,它的生命期保守地讲至少还有10年以上,甚至更长。

二、我国电动自行车用阀控铅蓄电池水平有很大提高

2.1  1997年时阀控铅酸蓄电池普遍不能满足要求

1997年,国内的电动自行车用阀控铅酸蓄电池普遍不能满足要求。主要表现为:

(1)容量不足。12Ah(20小时率)电池,2小时率5A放电容量达不到10Ah;17Ah(20小时率)电池,2小时率7A放电容量达不到14Ah。

(2)比能量低。2小时率下的比能量达不到30Wh/kg。

(3)早期容量衰减现象明显。

(4)寿命短。100%放电深度(DOD)的循环寿命只有50-60次;使用寿命只有3-5个月。

当时有些人称,电动自行车用阀控铅酸蓄电池是世界性难题,不易解决。

2.2  1999-2000年部分厂家的阀控铅酸蓄电池能满足要求

1999-2000年期间,我们对30多家要求电池生产的样品进行成组地筛选,情况是:

(1)容量和比能量有所提高。12Ah(20小时率)电池5A放电容量达到11-12Ah,比能量达33Wh/kg。

(2)早期容量衰减现象有所改善。50次循环内容量衰减在10%以内,但这样的厂家很少,只有约20%。

(3)寿命提高。100%放电深度的循环寿命超过250次,使用寿命可达1年以上。但这样的厂家只有1-2家,约占5%。

(4)有些厂家电池有漏液现象;

(5)部分厂家的电池充电末期电流大于0.1A。

2.3  2002-2003年能满足要求的阀控铅酸蓄电池厂家增加,总水平提高。

2002-2003年期间,在我们检测评估的约30个样本中,情况是:

(1)外观一般没有问题,渗漏液现象几乎没有。

(2)绝大部分厂家的电池充电末期电流小于0.1A,说明合金成分和材料纯度符合要求。

(3)容量和比能量有进一步提高。

2小时率5A放电容量达到11.0-13.5Ah;比能量达到31-35Wh/kg。

(4)早期容量衰减现象进一步有所改善。50次循环内容量衰减在10%以内的厂家明显增加,约占被测样本的80%,说明早期容量衰减(PCL-1)问题已能够解决。

(5)寿命明显提高。100%放电深度的循环寿命超过250次,达到300次,使用寿命可达1.5年以上,有9-10个样本(占测评样本的30%),其中6-7个样本是中小型厂家的产品。

(6)用Pb-Sb-Cd合金的电池减少,用Pb-Ca高锡合金的增加,环保性能提高。

2.4  近期的阀控铅酸蓄电池有突破性进展

2005年,我们在检测评估中发现电动自行车用阀控铅酸电池性能又有新的、突破性进展。主要表现为:

(1)100%放电深度的循环寿命几乎翻一番,已达570次以上,有望超过600次。

(2)初容量和比能量提高。6-DZM-10电池5A放电时间达178min(14Ah以上),2小时率比能量达到37.96Wh/kg。

(3)电池组的一致性改善。有突破性进展的电动自行车用阀控铅酸蓄电池的初容量、100%放电深度的“全充全放”循环性能和一致性情况。

三、存在问题和希望

我国生产电动自行车用阀控铅酸蓄电池的大小厂家有200多家,发展是不平衡的,产品质量参差不齐,真正质量好的厂家不多,因此用户投诉较多,这是存在的主要问题。

为此提出几点希望:

1.电动自行车生产厂家要重视自己的品牌和对消费者负责,用质量过硬的电池;

2.电池生产厂家要重视质量这个生命线,使产品质量达到较高水平;

3.消费者要注意电池品牌,买性价比高的、品牌电池和配此电池的车。

另外,希望电动自行车生产厂家和消费者对“外来技术”、“先进产品”等特殊标榜的产品选用要慎重。

我们对几个“外来技术”、“先进产品”等特殊标榜的产品进行了测试评估,结果不像宣传、广告资料中介绍得那么好。主要表现在:深循环寿命短;电池间一致性差(影响循环寿命);实际初容量和比能量低。有的虽经权威部门测试,有不错的寿命,但只是单个电池,不足以说明问题。

因此,建议电动自行车生产厂家建立一套规范测试评估的程序,按接近实际使用条件、成组地进行全面、严格、定量的检测,然后进行横向比较和评估,科学地评价和选择这些特殊标榜的蓄电池。

(编辑:中国电动车网)


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