混合动力电动汽车用蓄电池不一致的影响分析
不一致性对动力电池组使用寿命影响的分析
（ ） C1=
0.
999 1
1
-
1P N
C0
.
（6 ）
以此为基础，根据国内外相关标准，按电池的实
际容量衰减到 80% 额定容量（0. 8 C0 ）时为寿命终 止［9 ］.分别计算正常放电深度（DOD）为80% ，单电 池循环寿命为300 次、600 次和1 200 次时成组使用 的动力电池组使用寿命.计算结果如表1 .
序号
单电池使用寿命／次
电池组使用寿命／次
1
300
132
2
600
167
3
1 200
191
在上述计算中损伤系数fi-1（ACi-1 ）取为定常 系数，并取最大值.而实际上fi-1（ACi-1 ）也是一 个急剧衰减的时变函数，根据前述不一致性扩大原 因分析及电动汽车实际行驶试验，电池不一致性将 导致电池组内其它单体发生多米诺骨牌效应式的连 锁反应.因此，若不对电池组进行及时维护，其实际 使用寿命将缩短为单电池寿命的几分之一甚至十几 分之一.
c0
.
（1 ）
式中：cn 为经过n 次循环后电池的实际容量；N 为
电池使用寿命；P 为电池到达使用寿命后容量衰减
百分比；c0 为电池初始容量.
图1 两种动力电池单体使用寿命测试曲线
Fi g .1 Curves showi ng t he service lif e of 2 ki nds of power packs
联连接方式的. ＠ 电池组的使用环境.主要包括环境温度、振
动特性等.高于或低于电池最佳工作温度都将对其 使用寿命产生不利的影响.由于电池在车辆上的布 置位置不同，通风和散热环境存在差别，电池工作在
不同的温度环境内，将扩大电池间的不一致性，从而
信息产业部化学物理电源产品质量监督检验中心
[6] 多智华,李革臣,张宏,等.自动曲线识别的电池分类系统[J].电源技 术,2000(2):99-102.
[7] 申建斌,唐有根,李玉杰,等.无监督聚类在锂离子电池分类中的应 用[J].计算机与应用化学,2007(3):305-308.
工作稳定性，本文引入样本标准差 和样本极差 ，用
衡量电池组内部的单体的平均差异程度， 衡量电池组内部
单体电池间最大的差异程度。
样本方差：
n
å (Vi,k - Vk ) 2
SDk =
i =1
n -1
(9)
å SD =
1 N
N
SDk
k =1
(10)
ห้องสมุดไป่ตู้样本极差：
SRk = Vmax,k - Vmin,k
(11)
å S R =
1 N
N
SRk
k =1
(12)
式中：表示成组电池编号； 表示电池组中所有电池在 时
刻的平均电压； 表示成组电池数量； 表示采样点数。
表 4 列出了不同相似度阈值时，筛选结果中 1 号电池所
属类别电池成组后的样本方差和样本极差。
从表 4 中可以看出，随着相似度门限值的增大，所筛选结
表 4 1 号电池所属类别的样本方差和极差
[8] 单毅.锂离子电池一致性研究[D].上海：中国科学院研究生院(上 海微系统与信息技术研究所),2008.
[9] ZHANG Y C，WANG C Y，TANG X D. Cycling degradationof an automotive LiFePO4 lithium-ion battery [J].Journal of Power Sources，2011，196(3): 1513-1520.
缓解电动汽车动力电池的不一致性的技术
Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ｅ ｏ Ｒｅ ｉｆＵｎ－ ｆ ｒ ｉｙ ｏ ｗｅ ｔ ｅ ｉ ｓＵｓ ｄ ｃ ｎｏ ｏ ｉ ｓｔ ｌｅ ・ ｕｎｉｏ ｍ ｔ ｆＰｏ ｒＢａ ｔ ｒｅ ｅ
ｉ ｅ ｔ ｉ ａ ｈ ｃｅ ｎ Ｅｌ ｃ ｒ ｃ ｌ Ｖｅ ｉ ｌ ｓ
！兰 ！ 塑 汽车安全与节能学报， ０１ 第 ２ 兰 鱼 ： ２ １年， 卷 第１ 期
ＣＮ — ９０ Ｕ １ ５ ４／ １ ＪＡｕ ｏ ｏｔｖ ａ ｅ ｙａ ｔ ｍ ｉ ｅ Ｓ ｆ ｔ ｎｄ Ｅｎｅ ｇ ２０１ ， １ ２ ｒｙ Ｖｏ ． Ｎｏ．１ １
，
０９ １ ／３
Ｗ ｉ ｅｈ ｂ ｉ ｓ ｐ ｕ — ｙ ｒｄ ， ｎ ｔ ｅ ｌｃ ｒｃ ｌ ｅ ｉ ｌ ｔ ｔ ｙ ｒｄ ， ｌ ｇ ｉ ｈ ｂ ｉ ｓ ａ ｄ ｏ ｈ ｒｅｅ ｔｉ ａ ｈ ｃｅ ｈｈ ｎ ｖ
ａ ｐｐｌ ａ ｉ ｎｓｉ ｉ ｈ ，ｔｉ ｎｔｃｐａｅｄｔ ａ ｈ ｔｅ ｙｕｓ ｉ ｔｏ ｎ ｓｇ ｔ ｉ ｓａ ｉ ｉ ｔ ｈ ｔｔ ｅｂａ ｔｒ ｅ ｃ ｗ ｉｌｉ ｒ ａｓ ｉ ｎｉｉ ａ ｔｙ ｉ ｈｅｆ ｒ ｅ ａ ｌ ｕｔ ｅ． ｏｒａ ｌ ｎｃ ｅ ｅｓｇ ｆｃ ｎ ｌ ｎｔ ｏ ｅｓ ｅ ｂ ｅｆ ｕｒ Ｆ ｎ ａ ｏｍ ｏ ｉ ｗｅ ｔｅ ｙ ａ ｐｌｃ ｔｏ ｔ ｒ ｕｔ ｔｖｅｐｏ ｒｂａ ｔｒ ｐ ｉ ａｉ ｎ， ｈｅ ｅｗｏｕ ｄｂｅｄｅ ａ ｅ ｌ ｃ ｄ ｓ
，
ｅｅ ｔ ｃ ｒ பைடு நூலகம்ｃｉｎｗ ｔ ｅｌ ｏｔｇ ｎ ｏ ｉｇａ ｄ ｃ ｌ ａａ ｃ ｇｔ ｐ ａｌ ｉ ｕ ｉ ｔ ｇ ａ ｄａ ｐ ｒｐ ｉｔ ｃ ｌ ｌｓ ｉｃ ｔ ｎｉ ｌ ｒ ｏｅ ｔ ｉ ｃ ｌ ｌ ｅ ｍｏ ｉ ｒ ｎ ｅｌ ｌｎ ｉ ｉ ｌ ｓｎ ｓ ｅ ｎ ｎ ｐｏ ｒ ｅ ｅｌ ａ ｓ ａ ｉ ｃ ｉｐ ｏ ｈ ａ ｖ ｔ ｎ ｂ ｎ ｙ ｃ ｙｎ ｇ ａ ａ ａ ｃ ｉ ｆ ｏ ｎ
影响动力电池一致性的因素分析以及6大解决措施
影响动力电池一致性的因素分析以及6大解决措施编者按锂离子电池一致性是指：用于成组的单体电池的初期性能指标的一致，包括：容量、阻抗、电极的电气特性、电气连接、温度特性、衰变速度等。
以上因数的不一致，将直接影响运行中输出电参数的差异。
锂离子电池目前在新能源汽车、智能电网等领域中大规模应用情况在逐年增加，但目前电池参数的不一致性是影响电池组使用寿命的关键因素，虽然热管理水平的提升在某种程度上保证了电池组的安全运行，但对于提升电池的一致性水平仍然是大规模使用锂电池的重要技术影响因素。
通过对一个10串10并电池组的模拟，阐明了电池组内的温度分布对其性能与循环寿命的影响。
平均温度越低，温度不均匀程度越高，电池组内单电池放电深度的不一致性越高；平均温度越高，温度不均匀程度越高，电池组循环寿命越短。
值得注意的是，不均匀的温度分布会导致并联支路间电流分配不均，从而恶化单电池老化速率的一致性。
锂离子电池一致性是指：用于成组的单体电池的初期性能指标的一致，包括：容量、阻抗、电极的电气特性、电气连接、温度特性、衰变速度等。
以上因数的不一致，将直接影响运行中输出电参数的差异。
锂离子电池组的不一致性或电池组的离散现象就是指同一规格型号的单体蓄电池组成电池组后, 其电压、荷电量、容量、衰退率、内阻及其随时间变化率、寿命、温度影响、自放电率及其随时间变化率。
单体电池在制造出来后，本身存在一定性能差异。
初始的不一致度随着电池在使用过程中连续的充放电循环而累计，导致各单体电池状态（SOC、电压等）产生更大的差异；电池组内的使用环境对于各单体电池也不尽相同。
这就导致了单体电池的不一致度在使用过程中逐步放大，从而在某些情况下使某些单体电池性能加速衰减，并最终引发电池组过早失效。
不一致性原因从时间顺序划分，电池组中单体电池的不一致性主要体现在两方面：制造过。
taycan高压蓄电池能量平衡过低
taycan高压蓄电池能量平衡过低Taycan高压蓄电池能量平衡过低随着电动汽车的普及和发展，高压蓄电池的能量平衡问题逐渐引起人们的关注。
Taycan作为保时捷推出的一款电动车型，同样面临着这个问题。
本文将从Taycan高压蓄电池的能量平衡过低的原因、影响以及解决方法等方面进行探讨。
我们来了解一下Taycan高压蓄电池能量平衡过低的原因。
高压蓄电池是电动汽车的重要组成部分，用于存储电能以供电动机驱动汽车运行。
然而，由于各种因素的影响，高压蓄电池内部可能会出现能量分布不均衡的情况，即能量平衡过低。
这主要有以下几个原因：高压蓄电池的寿命有限，随着使用时间的增加，蓄电池的容量会逐渐减少。
当蓄电池容量不一致时，就会导致能量平衡过低的问题。
充电和放电过程中的不均衡也是导致能量平衡过低的重要原因。
在充电过程中，由于充电电流的分布不均匀，部分电池受到过度充电，而其他电池则充电不足。
同样，在放电过程中，电池的能量消耗也会不均衡，导致能量平衡过低。
高温环境下的运行也会对高压蓄电池的能量平衡产生影响。
在高温环境下，电池内部的化学反应速率加快，可能导致部分电池容量损失较大，从而造成能量平衡过低。
那么，T aycan高压蓄电池能量平衡过低会带来哪些影响呢？能量平衡过低会降低电动汽车的续航里程。
当高压蓄电池能量分布不均衡时，一些电池的能量很快耗尽，而其他电池仍然具有较多的能量。
这就导致了续航里程的缩短，影响了电动汽车的使用。
能量平衡过低还会影响电动汽车的性能表现。
当高压蓄电池能量分布不均衡时，电动汽车的动力输出也会不稳定，加速性能可能会受到影响，从而影响驾驶体验。
那么，如何解决Taycan高压蓄电池能量平衡过低的问题呢？保养高压蓄电池是关键。
定期检查高压蓄电池的容量和电压情况，及时发现和更换容量较低的电池，以保证能量分布的均衡。
优化充电和放电过程。
通过优化充电电流和放电策略，使得高压蓄电池能量的充放电过程更加均衡，减少能量平衡过低的问题。
新旧蓄电池混用的弊端
新旧蓄电池混用的弊端不同型号的蓄电池混合使用，或者是同型号的新旧蓄电池混合使用危害是很大的。
不同的蓄电池因为内部电解质的不同，相应的内阻和电势都会不同。
混合使用他们的时候，如果是串接，可能导致内阻小，电势低的电池过度放点，一下耗尽存量，并且产生内部电流超过允许值，迅速老化、报废。
这时候蓄电池组中的新蓄电池也会受到拖累，产生连锁反应。
如果是并接，会产生蓄电池组内部环流，一方面对外输出减弱，另一方面可能引起电池本身的发热甚至爆炸。
即使应急使用，也不要将内部电解质不同的蓄电池混合。
比如充电电池和碱性电池混合使用就很危险。
新旧蓄电池混用的弊端。
蓄电池用旧了，由于一系列化学原因，电动势会稍有下降，内阻会明显增加，这样的蓄电池若与新电池混用，弊端很多。
现以一节新蓄电池（E1=1.5V, r=1Ω）与一节旧电池（E2=1.4V,r2=5Ω）混用，给一只3V/3W灯供电为例作一分析：若两节蓄电池串联供电时。
R1=3Ω（灯负载电阻）单用一节新蓄电池供电时，电流为I1，I1=0.375A新旧蓄电池串联供电时电流为I2，I2=0.322A,说明混用蓄电池小，此时落在旧蓄电池内阻上的电压降为Vr2,Vr2=r2•I2=5×0.322=1.61V＞E2，它说明旧电池对电路的贡献小于它的消耗，这就是新旧电池串用灯，往往灯亮度更暗的原因。
用两节蓄电池并联供电见依据基尔霍夫定律有：I1=（r1+RL）+I2RL=E1I2=(r2+RL)+I1RL=E2则：4I1+3I2=1.53I1+8I2=1.4可得：I1=0.339A I2=0.048AIL=I1+I2=0.387A以上数据说明，新旧蓄电池并联供电时，旧蓄电池提供的电流很小很小，通过灯的电流比单用新蓄电池相差很小（0.387A-0.375A=0.012A）,更为严重的是，一旦停止对外供电，即断开电键K，二电池自成回路，新电池将向旧电池供电，其电流为I。
I=0.017A,即将有20mA的等效自放电电流，按蓄电池容量为3A时计算，放电时间为T，T=176h=7天，即一周后新蓄电池将放电殆尽。
电动汽车蓄电池使用误区
电动汽车蓄电池使用误区误区1：蓄电池不进行补充充电有些车主常忽视对在用车蓄电池的补充充电。
由于电动汽车蓄电池在车上充电不彻底，易造成极板硫化；同时，在使用中充、放电的电量是不平衡的，倘若放电大于充电而使蓄电池长期处于亏电状态，蓄电池极板就会慢慢硫化。
这种慢性硫化，会使蓄电池电荷容量不断降低，直到启动无力，大大缩短蓄电池的使用寿命。
为使蓄电池极板上的活性物质及时得到还原，减少极板硫化，提高蓄电池电荷容量，延长其使用寿命，对在用车蓄电池应定期进行补充充电。
电动汽车专用蓄电池误区2：蓄电池过充电蓄电池经常过量充电，即使充电电流不大，但电解液长时间“沸腾”，除了活性物质表面的细小颗粒易于脱落外，还会使栅架过分氧化，造成活性物质与栅架松散剥离。
误区3：不同容量的蓄电池串联使用不同容量的蓄电池不能串联使用。
因为两容量不同的蓄电池串联使用时，往往会使容量小的蓄电池过量充电或放电，因而缩短蓄电池的使用寿命。
误区4：新旧蓄电池混合使用为了让还能使用的蓄电池充分利用，经常发生新旧蓄电池串联使用的现象。
殊不知，这种做法会缩短新蓄电池的使用寿命。
因为，新电动汽车蓄电池由于化学反应物质较多，端电压较高，内阻较小；而旧蓄电池端电压较低，内阻较大。
一般12V新蓄电池内阻为0.015～0.018Ω，旧蓄电池的内阻却多在0.085Ω以上。
如果将新旧蓄电池串联混用，那么在充电状态下，旧蓄电池两端的充电电压将高于新蓄电池两端的充电电压，结果造成新蓄电池尚未充满，而旧蓄电池早已过高；而在放电状态下，由于新蓄电池的容量比旧蓄电池的容量大，结果造成旧蓄电池过量放电，甚至造成旧蓄电池反极。
因此，蓄电池不能新旧串联混用，同样在修理蓄电池时也不宜将新旧单格电池混装。
误区5：忽视蓄电池盖通气孔的疏通蓄电池盖上的小孔是用来散发蓄电池内部气体的，这些气体是在充电过程中产生的可燃的氢气和助燃的氧气。
如果忽视通气孔的疏通，会造成通气孔阻塞，使蓄电池在化学反应时产生的热量和气体无处散发，致使蓄电池温度和压力升高，甚至引发蓄电池爆炸。
单体不一致性对新能源客车电池寿命的影响
单体不一致性对新能源客车电池寿命的影响隨着新能源客车数量的日益增加，使得新能源客车用动力电池备受关注，特别是动力电池的系统寿命[1-5]。
然而，新能源客车用动力电池系统通常是由成百个甚至上千个单体电池通过串并联方式组成，这使得电池组系统的结构非常复杂。
所以在动力电池系统内部单体间存在一定的差异，即电池的不一致性问题，这也致使动力电池单体性能没有办法代表电池系统性能。
单体电池的不一致性首要来源于单体的本身的一致性，即制备工艺一致性和分选技术的完善性。
为保证单体间的一致性，正、负极材料和电解液的均匀性非常重要，原材料的不一致性问题会带来电池的不一致性。
除原材料影响之外，由于电池的生产工艺复杂，单体电池制造过程也存在很大的不一致性问题。
另一方面，在不同的温度下电池的电化学特性很不一样，因此即使是一致性很好的单体成组后在不同的环境温度下也会体现出不一致，最终导致电池组容量的较快衰减。
本文通过新能源客车市场运行大数据分析动力电池在实际应用中的电池不一致性问题，分析这种不一致性问题对电池系统寿命的影响，并针对性的提出由于电池一致性问题带来的电池寿命衰减的改进措施。
2 新能源客车用动力电池单体不一致性问题单体电池不一致性会导致电池系统的性能会较单体电池性能差，由于差异性的体现方式不同，差异的大小不同，电池系统与单体特性表现之间并没有一个直接的线性关系，所以通常电池系统的性能很难直接通过单体的性能评测准确得到。
动力电池不一致性问题主要体现在单体电压、内阻、容量、充放电性能等方面，各方面的差异均会对系统的性能产生较大的影响。
为分析动力电池一致性问题，特选用两家电池生产厂家生产电池作为研究对象，对应系统命名为系统A和系统B，系统A、B为同一地区同一线路运行公交客车。
另一方面为了进行对比分析电池生产工艺等影响，选取了两台装有同一电池厂家生产系统B的车辆，两套电池系统分别命名为系统B1、B2，装有系统B1和B2的车辆也为运行在同一线路上车辆，同时选取车辆数据为同一时间周期数据，所以车辆外界环境对电池影响基本一致。
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铅离子有限, 因此其充电可接受电流下降。 充电电
流超过其可接受电流的那部分电流则用于电解水 。
3.4 充电接受能力差异对蓄电池充电的影响
蓄电池组中各蓄电池电荷量有差异对蓄电池充
电的影响如图 2 所示。 图 2 中 2 号蓄电池的充电接
受电流低于 1 号蓄电池, 如果两蓄电池串联并以 I C 的恒定电流充电, 当充电至 t 1 时, 2 号蓄电池就达 到了其最大充电电流曲线, 而 1 号蓄电池则到 t 2 才 达到最大充电电 流曲线。 在 t 1 ～ t 2 这段 充电时间 里, 2 号蓄电池将有大量的水被电解, 因而其充电 电流转变成蓄电池能量要远低于 1 号蓄电池 。
《汽车电器》 2001 年第 2 期
· 5·
设计 ○研究
等不可能完全一致;二是在蓄电池装车使用时 , 由 于蓄电池组中各个蓄电池的电解液密度、 温度和通 风条件、 自放电程度等的差别, 会在一定程度上增 加蓄电池的电压 、 内阻及电荷量等参数的不一致性。
3 使用中蓄电池不一致性扩大的原因分析
3.1 蓄电池过充电及其影响
·6·
○ 蓄电池用水不用愁 , 接通水源自动流 ! 详见 P30 广告 ○ 《 汽 车 电器》 2001 年第 2 期
设计 ○研究
化, 并导致其充电接受能力更低, 从而陷入性能迅 速下降和加速损坏的恶性循环之中 。 3.5 蓄电池过放电及其影响
过放电是指在蓄电池已经放电至终止电压的情
况下继续强迫放电。 过放电时, 蓄电池端电压急剧 下降, 并易使极板上生成粗晶粒的硫酸铅 (硫化), 因此 , 过放电同样会使蓄电池电荷量降低, 严重时 会造成蓄电池反极, 影响其使用寿命。
I =I 0e -at
(1)
式中 I ——— 蓄电池可接受的充电电流
I 0 ———开始充电 (t =0) 时蓄电池可接受的
最大充电电流
a ———充电可接受电 流衰减常数, 与蓄电池
的结构和状态有关
在充电过程中, 充电可接受电流是按指数规律
下降的 , 见图 1。 当充电电流在可接受电流曲线以 下时 , 充电不产生析气或只产生微量析气;如果充
外露氧化 , 均使极板容易硫化 , 因此 , 蓄电池过充
电将直接影响蓄电池的寿命和电荷量。
3.2 充电接受能力与过充电
铅酸蓄电池的充电接受能力是指其电解液只产
生微量析气的前提下所能够接受的最大充电电流 。
1967 年美国学者麦斯 (J.A.M as) 经过大量的试验
提出了蓄电池充电可接受电流定律 :
可以把过充电定义为 :蓄电池的过充电是指在充电
过程中, 由于充电电流超过了可接受电流而使电解
液中的水被大量电解而出现较严重的析气现象。
蓄电池的电荷量由下式求出:
∞
∫ Q = I dt =e -at dt =I0/ a
0
由上式得 :a =I 0/ Q
(2)
从 (2) 式可 知, 对于充电可接 受电流衰减常
2 蓄电池性能参数的不一致性 蓄电池的不一致性是指同一规格型号的蓄电池
组成蓄电池组后, 其电压、 内阻、 电荷量等参数存 在一定的差别。 产生这种差别的原因有两个方面 : 一是在制造过程中 , 由于工艺上的问题和材质的不 均匀, 使得蓄 电池极板 活性物质 的活化程 度和厚 度、 微孔率、 连条 、 隔板等存在很微小的差别 , 这 种蓄电池内部结构和材质上的不完全一致性 , 就会 使 同一批次出厂的同一型号蓄电池的电荷量 、 内阻
图 3、 图 4 所示充放电试验的相关数据见表 1 、 表 2。 通过分析和试验验证 , 总结蓄电池电荷量差 距扩大后对蓄电池组使用性能的不良影响如下。
放电 , 导致各蓄电池电荷量差距的扩大。 而电荷量 差距扩大的内部主要差异是其极板硫化程度不同 ,
4.2.1 充放电能量转换效率下降。 蓄电池电荷量 下降后, 其充电电压高 , 充电所需的能量也高 , 充
免。 蓄电池组中电荷量差距越大, 电荷量低的蓄电 池过放电的情况就会越严重。
图 3 电荷量有 差异蓄电池的放电试验
4 蓄电池组中各蓄电池电荷量不一致影响的试验
与分析 4.1 蓄电池电荷量不一致的外部特征
图 4 电荷量有差异蓄电池的充电试验
如前所述, 组成蓄电池 组的各蓄电池的内阻 、 电荷量等参数的不一致性 , 导致了蓄电池组各蓄电 池在使用过程中电荷量低的蓄电池容易过充电和过
电电流超过可接受电流曲线 , 则电流越大, 电解水
反应就越剧烈, 并使蓄电池内部的压力增大 、 温升
加速 , 对蓄电池造成损害 。 从充电可接受电流曲线
可知 , 产生大量析气不仅是出现在蓄电池充电的后
期, 在充电的任一时间里 , 只要充电电流大于当时
的可接受电流 , 就会出现“ 过充电” 的现 象。 因此 ,
设计 ○研究
混合动力电动汽车用蓄电池不一致的影响分析
麻友良1 , 陈全世2 (1.武汉科技大学交通运输系 , 湖北 武汉 430070 ;2.清华大学汽车工程系 , 北京 100084)
摘要 :应用于混合动力电动汽车的铅酸蓄电池 , 由于其性能参 数的不一致性而导致使用过程 中产生性能 参数 差别 的扩大化 , 是造成蓄电池使用寿命短以及混合动力电动汽车性能下降 的重要因 素 。 从理论上 分析了蓄电 池性 能差别扩大的原因 , 并通过试验进一步说明性能参数不一致所表现出的特征及影响 。
混合动力电动汽车用蓄电池的首选。 但是, 国产的 铅酸蓄电池应用在研制的混合动力电动汽车上时 , 其使用寿命、 输出的电量和能量密度等并未达到蓄 电池原有的水平。 比如, 一个完全充放电循环寿命 在 300 次以上或在通常的使用情况下可使用 2 年左 右的铅酸蓄电池, 在混合动力电动汽车上成组使用 后, 不到一年或一两个月就报废, 其使用寿命缩短 至原来的几分之一甚至十几分之一 , 严重影响了混 合动力电动汽车的开发和应用 。 因此 , 分析蓄电池 过早损坏的主要原因, 以便采用正确的使用和管理 方法 , 使蓄电池的使用寿命得以延长 , 是混合动力 电动汽车研究与开发的重要课题之一。
电荷量低的蓄电池其极板硫化程度高 。 其外部特征
入单位电量所需的能量比原来增加了;放电时 , 电
则为电荷量低的蓄电池其电压上升快 , 到达开始析 荷量低的蓄电池其端电压低 , 因而其能量下降的比
蓄电池过充电的一般定义是指蓄电池极板上能
够转化为活性物质的硫酸铅都已转换的情况下继续
对蓄电池进行充电, 使得电解液中的水被大量电解
而出现较严重的析气现象 。 由于过充电产生的大量
气泡会对极板微孔造成压力 , 使极板活性物质容易
脱落 ;电解液则由于水份减少而密度增大、 液面下
降。 蓄电池的电解液密度过高、 极板因液面过低而
修改稿收稿日期 :2001 -01 -18 基金项目 :汽车安全与节能国家重点实验室开放基金 (39915009) 作者简介 :麻友良 (1956 -), 男 , 副教授 , 主要从事汽车运用工 程的教学 与电动汽车 的研究工 作 , 现为汽 车安全 与节 能国家重点实验室访问学者 ;陈全世 (1945 -), 教授 , 汽车安全与 节能国家 重点实验室 副主任 , 主要 从事电动 汽车的 研究 与教学工作 。
图 2 充电接受能力差异对蓄电池充电的影响
图 1 蓄电池充 电可接受电流曲线 如果充电过程始终保持可接受的充电电流 , 则
混合动力电动汽车用蓄电池处于不规则的充放 电循环工作状态, 在混合动力电动汽车处于蓄电池 充电工况多于放电工况的某一段时间里, 发电机组 对蓄电池的充电电流就可能会超过电荷量较低蓄电 池的可接受 电流而未 达到其它 蓄电池的 可接受电 流。 这样的结果, 就使充电接受能力低的蓄电池充 入的电量减少 , 析气量增加 , 使得其极板更容易硫
关键词 :铅酸蓄电池 ;不一致性 ;蓄电池电荷量 ;极板硫化 中图分类号 :U 463.63 +3 文献标识码 :A 文章编号 :1003-8639(2001)02 -0005 -03
The Inconsistent Influence Analysis of Battery for Hybrid Electric Vehicle M A You-liang 1 , CHEN Q uan-shi2
(1.T raffic T ransporation Department of Wuhan Scientific and T echnical University , Wuhan 430070, China ; 2.Auto Engineering Depar tment o f Q inghua U niversity , Beijing 100084 , China)
Abstract:T he inconsistent of performance parameter of Lead-acid battery fo r HEV causes the differences spreading in use , which are the main factor s to shor ter operation life and decreasing in performance .T his paper analy ses the reaso ns in theory and the characteristics and effects caused by the inconsistent performance parameters.
充电接受能力下降的原因。 蓄电池充电的电化学反
应如下:
Pb2
SO
4
→Pb2
+
+SO
2 4
-
(硫酸铅溶解电离)
Pb2
+
+SO
2 4
-+H
2O
→Pb
+PbO