长寿命电动自行车用VRLA电池研究
VRLA
VRLAVRLA，Valve-Regulated Lead Acid Battery即“阀控式密封铅酸蓄电池”的缩写。
它诞生于20世纪70年代，由于VRLA是全密封的，不会漏酸，而且在充放电时不会象老式铅酸蓄电池那样会有酸雾放出来而腐蚀设备，污染环境，所以备受欢迎，在世界上广泛使用。
目前的电动车电池均为VRLA。
工作原理1．电池的充/放原理：铅酸蓄电池的基本电极反应是铅（Pb）和二价铅（Pb）及四价铅（Pb）之间的转化。
放电过程：负极：Pb→Pb正极：Pb→Pb（（+） PbO2 + 3H+ + HSO4 －+ 2e 放<═══>充 PbSO4 + 2H2电子得失为：负失正得即负氧化正还原充电过程：负极：Pb→Pb正极：Pb→ Pb（－）Pb + HSO4－放<═══>充 PbSO4 + H＋ + 2e电子得失为：负得正失即负还原正氧化电池的充放电反应电池总反应：Pb + 2H+ + 2HSO4— + PbO2放<═══>充PbSO4+ 2H2O +PbSO42．VRLA电池的密封原理：（1）电池内部气体产生的原因：电池在过充电时电池分解水，正极产生O2，负极产生H2正极板栅腐蚀的同时产生H2电池自放电时正极产生O2，负极产生H2（2）氧复合原理（氧循环原理）：电池在充电过程中，正极除了有PbSO4转变为PbO2以外，还有氧析出反应，特别是电池的充电后期，当电池容量达到80%时，氧的析出反应更为剧烈，两极的气体析出反应如下：（+）2H2O → O2 + 4H+ + 4e (--) 2H+ + 2e → H2对于浮充使用的VRLA电池，即使是浮充电流很小，但在长期浮充状态下，除浮充电流一部分用于电池自放电生成的PbSO4转为正负极活性物资以外，不避免的，浮充电流另一部分则用于水的电解，使正极析出氧气，负极析出氢气。
氧和氢气的产生使电池内部失水，电解液密度发生变化，也使电池难以密封。
提高动力用VRLA电池循环寿命的措施
提高动力用VRLA电池循环寿命的措施摘要：通过改进板栅设计思路，调整生极板固化及极群组装配工艺、蓄电池充电方法，有利于提高动力用VRLA电池循环寿命。
1 前言当前人们已经意识到阀控密封式铅酸蓄电池(VRLA)使用时无酸污染、便于维护等优点。
可是应用在动力车方面它的循环寿命有时不甚理想，一般在80%DOD(放电深度)条件下循环寿命大都在200次左右，甚至更短。
如何提高动力用阀控密封式铅酸蓄电池(VRLA)循环寿命成了人们普遍关注的问题。
通过大量对循环后失效的蓄电池解剖分析表明，动力用VRLA蓄电池失效的主要原因是失水干涸、正极板栅腐蚀、活性物质软化及脱落等。
本文从以上失效原因入手，对2V400Ah(C5容量) 动力型VRLA蓄电池进行分析，依据其具体的使用环境，在设计方面作出了改进。
2 设计方案2.1 板栅结构形状：电池板栅用于支撑活性物质和传导电流，在极板设计中既要考虑板栅的结构对蓄电池性能的影响，又要考虑板栅的结构形式对活性物质的储备量。
在对运行过的动力型VRLA蓄电池进行解剖中发现正极板栅有伸长和腐蚀现象。
经研究分析，结论之一为：蓄电池经历多次充放电循环后体积发生了膨胀。
基于这方面的原因，我们将板栅由原来平均小格状形设计成母子型板栅。
由于母子型板栅将整块母板栅分成了6块子板栅，而使母板栅形成多边框结构，增加了活性物质的接触，也解决了方形电池中板栅的伸长和腐蚀问题。
如图1。
图1中，2V400Ah(C5) 正板栅尺寸：H282×W154×4.5(mm)，负板栅尺寸：H282×W154×4.5(mm)，板栅合金采用Pb-Ca-Sn-Al，其中Sn含量提高到1.5%，Ca含量调整到0.08%。
相对粗筋条、大方格，此结构在支撑活性物质、传导电流、减小极板膨胀、防止正极板氧化腐蚀，表现出了相当的优越性。
2.2 铅膏配方：正极板铅膏除了短纤维外，又加入0.5%的乙炔黑；负极板铅膏除了短纤维、硫酸钡、木素磺酸钠、乙炔黑外，又加入1%的纤维素盐(CMC)。
电动车用VRLA蓄电池组均衡电路设计与实验研究
交流与探讨电动车用V R L A蓄电池组均衡电路设计与实验研究电动车用V R L A蓄电池组均衡电路设计与实验研究沈金荣，李书旗(河海大学常州校区，江苏常州，213022)摘要：电动车用阀控铅酸蓄电池组的使用寿命远低于单体电池的寿命，主要原因是中国目前电动车基本采用被动式充电均衡方式，过充电或过放电所致。
本文在分析了各类电池均衡方法，遵循通用、低成本、模块化的原则，在大量实验的基础上，形成了主动式充放电均衡电路的设计方案，并通过实验室对多组48V-12A h的阀控铅酸蓄电池组的比较试验，收到良好的预期效果。
关键词：电池组均衡；阀控铅酸蓄电池；循环寿命；电池容量中图分类号：T M912．6文献标识码：B文章编号：1006—0847(2008)02—0068—05D es i gn a nd r e se ar c h on act i ve equal i zi ng ci r cui t of V R L A bat t er i esf or el ect r i c bi cycl esS N EN J i n-r ong，L I Shu-qi(H ohai U ni ver s i t y,C hangzhou J i angs u213022，C hi na)A bs t ract：Pass i ve e qua l i z at i on i s ge ne ra l l y a ppl i ed t o val ve-r egul a t ed l e ad-a ci d(V R LA)baR er y packs ofC hi nes e el ec t r i c bi cycl es．T he pas s i ve e qua l i z at i on c oul d r ed uce ba t t er y pack cycl e l i fe due t o over char geand over dis char ge．B as ed on a gener al，l ow cos t，m odul e pr i nci pl e and exper i m ent s，a des i gn of ac t i vee qual i zi ng char ge／di s char ge has bean gi ven i n t hi s paper．It has achi eved go od r esu l t s of ba t t er yequal i z at i on i n t he cont ras t t est s on48V-12A h V R L A ba t t er y packs．K ey w or d s：bat t er y equal i zat i on；V R LA ba t t er y；cycl e l i f e；bauer y c apa c i t y蓄电池具有广泛的应用领域，如电动汽车、通信、U PS、电动助力车、电动工具、新能源存储等领域【”，蓄电池和蓄电池组性能的优劣直接影响着行业的发展。
改善电动助力车用VRLA电池单只落后现象的探讨
随着 国家部分 地 区禁摩 政 策 的实 施 ， 老百 姓 交 通 常用 工具也 在发 生着变 化 。电动 自行 车 和 电动摩
出、 普遍存在的电动车续驶里程短 （ 亦即电池组早
期容 量衰 减 ） 问题 ， 为业 内人士最 为 困扰 的问题 。 成 因此 ， 析 电池组 的早 衰原 因所 在并 寻求 正 确 的解 分
Ｌ ｈ ｎ， Ｅ ＧＺ ｉｈ ａ Ｑ Ａ ｕ －ｏ ｇ Ｉ ｅ Ｄ Ｎ ｈ－ ｕ， Ｉ ＮＤ ｎ ｙｎ Ｃ （ｈｎ ｕ ｂｉｈ Ｐ ｗ ｒＣ ． ｔ．Ｎｉ ｂ ， ｈｊ ｎ １ ６ ０Ｃ ｉ￣ Ｃ ｉａＳ ｎ ｒ ｔ ｏ ｅ ｏＬｄ ｎ ｏ Ｚ ｅｉ ｇ３ ５ ０ ，ｈｎ ｇ ， ， ｇ ａ
放电充电放电充电过充电放电充电pbo2氧复合改善电动助力车用vrla电池单只落后现象的探讨交流与探讨蓄电池2007年第4期151图1不同加酸密度电池循环放电次数对比曲线4生产制造方包括采用同批极板同批同回路电池进行配组等但配组后同一电池组中3只或4只电池性能的一致是相对的其性能的离散度是绝对的毕竟电池经过充电下架的静止时间是有限的其压降与静止时间仅是线性关系而不是比例关系即使电池出厂后到客户手中的同组电池压差控制在1030mv之内容量似乎也接近但这也仅仅是个表象毕竟容量配组的次数是有限的
决办法 ， 同时加强消费者的正确使用 、 维护 ， 成为摆 在 各 厂家研究 的重大 课题 。 笔 者根 据 在 日常生 产 实 际 过程 及 性 能改 进 方 面进行 的工作 摸索 ， 谈一些 自己的看法 。 谈
１ 不 同型 号 电动 助力车 用铅酸 蓄 电池 的类别及 故
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ Ｔｙ ｉａ ｒ ｂ ｅ ｏ ｉｇ ｅｃ ｌ ｐ ｅ ｔ ｒ ａｌ ｅＯｌ ｓｒ ｃ ： ｐ ｃ ｌ ｏ ｌ ｍ ｆｓｎ ｌ ｅｌ ｒ ｍａ ｕ ｅｆ ｉ ｐ ｕｒ ｉＶＲＬＡ ｔｅ ｏ ｂ ｋ ｙ ｌ ｐ ｌｃ ｔ ｎ ｂａｔｒ ｆｒＥ— ｉ ｅｃ ｃ ｉ ａ ｐ ｉａ ｉ ｙ ｃ ｏ
VRLA蓄电池的失效模式研究
交流与探讨V R LA蓄电池的失效模式研究V R L A蓄电池的失效模式研究王吉校．(重庆通信学院王秋虹重庆400035)摘要：首先介绍了V R LA蓄电池的密封原理，而后系统地分析了V R L A蓄电池的各种失效模式的原因，并且针对产生V R L A蓄电池极板硫酸盐化、电池内部微短路、电池失水、正极板栅腐蚀和热失控的不同原因分别提出了相应的解决办法．文章最后详细分析了V R L A蓄电池的各种失效模式之间的关系。
关键词：V R L A蓄电池：失效模式：硫酸盐化中图分类号：T M912．4文献标识码：A文章编号：1006—0847(2008)02—0058—04St udy on t he f ai l ure m ode s of t he V R L A bat t er i esW A N G Ji-xi ao，W A N G Q i u-hong(C hongqi ng C om m uni cat i on I ns t hut e，C hongq i ng400035)A bs t r act：T hi s paper i nt roduc es t he s ea l i ng pri nc i pl e of V R L A be t t er y．A l l t he c a u s e s r e sul t i ng i n t he ba t t er y f a i l ur e ar e an al ys ed s yst e m a t i ca l l y and bas ed on t he di f f er e nt f ai l ur e m od es，s u ch a s pl at e s ul f at i on，m i cr o-s ho r t ci r c ui t i n c el l s，w a t er l O SS，posi t i ve sr i d c or rosi on and t her m al r un—a w ay，cor res pond i ng m eas ur es ar e pre se nt e d．In a ddi t i on，t he r el a t i ons hi p am ong t he f ai l ur e m od es of V R L A ba t t e r i e s iS di scus sed i n m or e det a i LK ey w o r ds：V R L A bat t er i es；f ai l u r e m ode；sul f a t i on1引言近年来V R LA蓄电池已经广泛应用于工业、农业、交通运输和国际等各个行业，特别是随着信息技术的迅猛发展，U PS电源的应用达到了前所未有的广度，据统计绝大部分的U PS电源都把V R LA蓄电池作为后备能量储存装置。
电动自行车用VRLA电池容量早衰的原因浅析
摘要：简要地对电动 自 行车用 Ｖ Ｌ Ｒ Ａ蓄电池组的制造 （ 使用）过程 中，引起容量早 衰和循环寿命
短 的一 些 因素 进行 了简单的 分析 并提 出一 些解 决 办法 。
关键词 ：电动 自 行车；Ｖ Ｌ Ｒ Ａ电池；早衰 ；循环寿命
中图分类 号 ：Ｍ １ ． Ｔ ９２６ 文 献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ：０６—０４ （０６０ —０２ ０ １０ ８７ ２０ ）３ １２— ５
每次的充放电循环后 ，容量均有明显的下降趋势 ，
轻者 每 循 环 一 次 容 量 下 降 达 １％ ，严 重 的 可 达 ５
％。产 生 这 种 早 衰 的原 因 ，可 有 阻 挡 层 形 成 、钝
池 、镍 氢 电 池 、锂 离 子 电 池 、锂 聚合 物 电 池 等 品
收 稿 日期 ：２０ —０ 一ｏ ０６ ８ ７
原 因使 其 又 处于 电动 自行 车 首选 电 源 的弱 势 地 位 。 为 此开发 比能高 的 电动 自行 车专用 电池成 为众 多蓄
在世界 石油 紧俏 、倡导 环保 世纪 的今 天 ，电动 自行 车 以其 绿 色环保 、经济 便捷 的特 色 ，成 为 国内 代步工具 的新 宠 ，这 对 改 善 油耗 污染 、道 路 拥 堵 、 提高 中低 层 消 费 者 的 出行 质 量 有 着 重 要 的 现 实 意
１２ ２
化、 硫酸盐化、充 电接受率差 ，这几种成 因中的一
Ｃｈｎ ｓ Ａ ＢＡＴ ａ ｉｅ ｅ Ｉ Ｍ ｎ Ｎｏ． ３， ２ ０６ ０
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电动 自行车用 Ｖ Ｌ Ｒ Ａ电池 容量早 衰的原因浅析
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｆｒｍ ｈ ｎ ｆｃｕ ｎ ｎ ｐ ｒｔ ｇ ｐ ａ ｔ ｅ ｆｅｅ ｔ ｃ ｂｋ ａｔｒｅ ｈ ｕｈ ｒｏ ｓ ｒｅ ｎ ｓｒ ｃ ： ｏ ｔｅ ｍａ ｕａ ｔｒ ｇ ａ ｄ ｏ ｅ ａｉ ｒｃｉ ｓ ｏ ｌｃｒ ｉｅ ｂ ｔｅ ｓ ｔ ｅ ａ ｔｏ ｂ ｅｖ ｄ ａ ｄ ｉ ｎ ｃ ｉ ｉ
深循环VRLA电池充电方法的研究
深循环VRLA电池充电方法的研究岳超华1,2，史鹏飞1，王常波2(1.哈尔滨工业大学应用化学系，黑龙江哈尔滨150001；2.哈尔滨光宇蓄电池股份有限公司，黑龙江哈尔滨150086)摘要：对VR LA电池用不同的充电方法进行充电，做深循环寿命试验，并对实验结果进行分析,总结各种充电制度对深循环VR LA电池寿命的影响。
结果表明：1、充电制度对深循环VR LA 电池的寿命有着重要的影响；2、恒压（限流）充电方法容易导致电池长期充电不足，从而发生硫酸盐化；3、恒流充电的电池失效原因是正极板铅膏发生软化、脱落；4、脉冲充电的方法可使深循环VR LA电池寿命提高。
关键词：深循环VR LA电池;充电制度;循环寿命;中图分类号：TM912文献标识码：B文章编号：1006-0847(2009)04-0156-03 Study on charging method for deep cycling VRLA batteryYUE Chao-hua,SHI Peng-fei，WANG Chang-bo(1.Department of Applied Chemistry,School of Science,Harbin Institute of Technology,HarbinHilongjiang150001;2.Harbin Guangyu Battery Co.,Ltd.,Harbin Hilongjiang150086)Abstract:The deep cycle life experiments were made by using different charging methods,the results of experiments were analyzed,and the effects on deep cycling VRLA batteries were summarized.The re-sults showed that:(Ⅰ)the charging method had significant influence on deep cycling VRLA batteries; (Ⅱ)the constant-voltage(restrict current)charging method tended to long-term undercharge the batter-ies;(Ⅲ)the failure cause of constant-current charging batteries was that the active material would be soften and shed;(Ⅳ)the VRLA battery's serveice life would be improved by using pulse-charging method.Key words:deep cycle VRLA battery;charging method;serveice life1前言随着电动车及太阳能电池的兴起，人们对深循环VRLA电池寿命的研究越来越重视，但深循环VRLA电池的寿命至今仍是困扰着国内外许多铅酸蓄电池生产厂家的一个难题。
电动自行车用VRLA电池早衰原因之浅析
电动自行车用VRLA电池早衰原因之浅析摘要：本文简要地对电动自行车用VRLA蓄电池组的制造（使用）过程中，引起容量早衰和循环寿命短的一些因素进行了简单的分析并提出一些解决办法。
关键词：电动自行车；VRLA电池；早衰；循环寿命前言在世界石油紧俏、倡导环保世纪的今天，电动自行车以其绿色环保、经济便捷的特色，成为国内代步工具的新宠，这对改善油耗污染、道路拥堵、提高中低层消费者的出行质量有着重要的现实意义。
由于电动自行车的零排放、低功耗日渐被越来越多的环保意识增强的国民所接受，全国各地电动自行车的市场呈现出迅猛增长的势头。
在电动自行车市场一片大好的形势下，面对电动自行车的指控也日益渐增，排除一些唯利是图厂商的粗制滥造外，矛头的核心多指向电动自行车的电源问题。
作为电动自行车动力心脏的电源部分，一直是制约电动自行车向高效、经济发展的瓶颈问题之一。
市场上可选用的电源有氢燃料电池、铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池等品种。
铅酸蓄电池以其性能稳定、使用安全、价格低廉等因素，始终占据电动自行车电源市场的主导地位。
但因铅酸蓄电池的体积比能量、质量比能量等原因使其又处于电动自行车首选电源的弱势地位。
为此开发比能高的电动自行车专用电池成为众多蓄电池厂的热点研究课题。
在比能高的形势下出现了减薄极板厚度从而增加片数、高密度硫酸、高PbO2含量、高β-PbO2 /а-PbO2比值。
在提高比能量的同时，有些厂家却忽视了蓄电池的寿命与容量这个平衡点，致使电动车市场上的铅酸电池普遍出现容量早衰和循环寿命短的问题。
一、电动自行车用铅酸蓄电池早衰的成因和对策电动自行车用铅酸蓄电池的早衰主要表现为在每次的充放电循环后，容量均有明显的下降趋势，轻者每循环一次容量下降达1 %，严重的可达5 %。
产生这种早衰的原因：有阻挡层形成、钝化、硫酸盐化、充电接受率差，这几种成因中的一种或其中的多种共同作用导致。
1、阻挡层的形成电动自行车用铅酸蓄电池长期工作在深循环充放电环境中，如果板栅合金与活性物质的结合做得不够好，每次循环活性物质的膨胀收缩后，会使板栅与活性物质的结合面在浮充电的时候形成一种腐蚀层，这种腐蚀层随着使用合金成分的不同，形成的可以是导体或不良导体。
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电池技术 ＜ ２００８年１０月４２长寿命电动自行车用ＶＲＬＡ电池的研究■＜轻工业化学电源研究所 高建峰 ■＜苏州红卫蓄电池有限公司 王浩明摘 要：分析比较了不同设计电动自行车用ＶＲＬＡ电池的循环放电与充电特性。
试验结果表明容量值适当的蓄电池具有较长的循环寿命，充放比的合适范围是１０４％～１０６％。
循环试验后期，过充电引起的失水非常严重。
电动自行车用ＶＲＬＡ电池长期运行在部分充电状态下，负极板的不可逆硫酸盐化是影响电池寿命的主要因素。
关键词：电动自行车用ＶＲＬＡ电池；容量；充放比；部分充电状态；不可逆硫酸盐化；失水１ 前言近年来，深受老百姓欢迎的电动自行车经过快速增长后，进入了平稳发展时期，前景继续看好。
屯动自行车的各大部件经过几年来的研究与发展，得到较大的提高，动力电源系统由24V 调整到36V 和48V ，在保持高功率与长行驶里程的同时降低了放电电流，充分利用和发挥了VRLA 电池的特性。
然而，电动自行车发展的瓶颈依然是电池问题。
其原因一方面是新型电池在成本与安全性方面没有有效的突破，另一方面是传统的VRLA 电池技术进步不显著，制造商面临着较大的环境压力。
我们认为，就生产与回收利用技术相当成熟的电动自行车VRLA 电池而言，工业化治理其环境污染问题理论上是可行的。
提高电池的性能与循环寿命可以延长生产—再生的循环周期，对于环境保护也是非常有意义的。
业内人士在提高电池性能与循环寿命方面进行了许多尝试[1-4]，取得了显著的技术进步。
本文通过比较与研究循环过程中的放电与充电特性，认为设计容量合适的蓄电池具有较长的循环寿命，充放比的合适范围是104%～106%。
负极活性物质硫酸盐化是造成电池容量衰减、失水加速、最终热失控失效的主要原因。
另外，还研究了电动自行车用VRLA 电池的应用属性、不同合金电池的失效机理、试验方法对循环寿命的敏感性以及电池的失水等问题，探讨了与之相关的机理，对蓄电池的设计、制造与使用提出了若干建议。
２ 实验２．１ 实验电池的制备采用下列方法制造正极板：（1）在铅膏中添加红丹；（2）用涂板机涂片；（3）高温固化。
采用下列方法制造负极板：（1）在铅膏中添加Vanisperse A 木钠、腐植酸、碳及其它添加剂；（2）用涂板机涂片。
以上未经特别说明，正板均采用铅锑合金，负板均采用铅钙合金，采用极板化成工艺进行化成，极群组采用7片正板和8片负板，用AGM 隔板连续包片，在电解液中添加适量的硫酸钠，对电池组经三充二放后进行循环试验。
A 组样品：4只10Ah/12V 电池；B 组样品：3只10Ah/12V 电池。
２．２ 循环模式我们采用100%放电，即以5A 恒流放电，终止电压为10.5V/只。
采用普通的三阶段式充电模式充电，第一阶段以电池技术 ＜ ２００８年１０月４３1.8A 恒流充电至电压上升到14.7V/只；第二阶段在14.7V/只下恒压充电直到电流降至0.35A 或充电10h ；第三阶段以13.8V/只恒压浮充3h 。
２．３ 试验仪器μc -xcf72V/10A 蓄电池循环充放电测试仪、VICTOR 数字电压表和恒温箱（未特别说明，试验均在25±1℃的恒温箱内进行）。
３ 结果与讨论３．１ 循环放电（１００％）特性电动自行车用VRLA 电池的100%放电循环特性受电池设计与工艺参数的影响较大，最终的结果会有很大的差别。
图l 为A 、B 两组电池的100%放电循环寿命对比曲线。
A 、B 两组电池的基本结构相同，A 组电池的设计容量为以5A 的电流放电140～145min ，进行280次循环试验后，按第二阶段充电程序中“充电10h ”运行；循环297次后，第二阶段电压参数被调整为14.40V ；再循环380次后，充电程序按“在恒压14.4V 下且限流1.8A 充电10h ”模式运行。
B 组电池的设计容量为以5A 放电150min 以上，试验进行到206次循环后，按第二阶段充电程序中“充电10h ”运行；循环260次后，第二阶段电压参数被调整为14.40V ；循环320次以后，充电程序按“在恒压14.4V 下且限流1.8A 充电10h ”模式运行。
图１ １００％放电循环寿命对比曲线图1表明B 组电池具有较好的初、中期循环性能，但由于活物质利用率高的原因后期容量衰减较快，相对而言，A 组电池除了初期性能一般外，具有较好的中、后期循环性能，耐久性较好。
据此，我们认为设计与工艺条件确定后，应同时兼顾放电容量与循环寿命，对高容量的产品必须开发先进的设计、配方与工艺。
３．２ 循环充电特性在循环试验中，充电量与放电量之比是非常重要的参数。
如数值过低，会因充电不足引起负极硫酸盐化，出现电池容量衰减。
如数值过高，会因过充电导致失水，加速正极板栅腐蚀与活性物质软化、脱落，影响寿命。
图２ 放电量、充放比变化曲线图2为B 组电池的放电量、充放比变化曲线。
图2曲线表明充放比低于104%则充电不足，容量下降；充放比在104～106%范围内则充电量与放电量平衡，容量稳定；充放比高于107%时过充电，温度上升，失水加速，容量下降；充放比高于130%时，蓄电池进入准热失控状态。
将充电电压参数调整为14.4V/只后充放比低于104%，充电不足，容量明显下降。
充电程序改为“恒压14.4V 且限流1.8A 充电10h ”模式后充放比低于104%，容量稳定一个阶段后逐步下降。
３．３ 不同阶段充电曲线对比VRLA 蓄电池在充电过程中，端电压由以下三部分构成，即：端电压=欧姆极化+电化学极化+浓差极化其中，欧姆极化、浓差极化与充电电流有关，电流越大则极化越大，反之，电流越小则极化越小。
随着循环试验的进行，欧姆极化、电化学极化与浓差极化不断变化，对端电压的贡献也不断变化，变化趋势大致如下：（1）正极板的电化学极化越来越大，即处于过极化状态，负极板因氧复合和去极化作用，电化学极化越来越小。
（2）正极板因活性物质的软化、脱落，欧姆极化越来越大。
（3）负极板因活性物质电池技术 ＜ ２００８年１０月４４收缩与硫酸盐化，浓差极化越来越大。
图3、4分别是不同阶段充电电流-时间及充电电压-时间对比曲线。
图中曲线表明各充电阶段的电压、电流变化差别主要是由以下因素引起的：第一阶段（1.8A 恒流）中，第10次循环电压上升速率低与正极板未完全电化学极化有关，第150次与第200次循环电压在5h 以后上升速率变小与负板电化学极化不足有关；第二阶段（14.7V 恒压）中，前期电流下降趋势基本一致；后期第200次循环电流下降趋缓，稳定在0.4A 左右，并有上升趋势，与负极板电化学极化不足、严重硫酸盐化有关；第三阶段（13.8V 恒压）中，第10次电流值最大，与正极板未充分极化有关，第200次电流值最小，与正极板充分极化有关。
由此可见，对于采用铅锑合金的电动自行车用VRLA 电池而言，影响循环寿命的主要因素是负极活性物质硫酸盐化。
图３ 不同阶段充电电流－时间对比曲线图４ 不同阶段充电电压－时间对比曲线３．４ 影响电动自行车电池使用寿命的主要因素３．４．１ 电动自行车的应用属性作为通用的动力电源，电动自行车用电池的应用环境较差，同时承受季节变化与地区差别带来的温度差。
另外，由于民用产品方便易用及价格低廉的属性，电动自行车的配套充电装置绝大多数为单一模式，欠充与过充是不可避免的。
电池组的充电状态（SoC ）是变化的，即冬季是欠充的，春、秋季是恰当的，夏季是过充的。
电动自行车电池一般以2小时率～1小时率放电，在使用方面一般推荐一次连续放电到70～80%容量或者多次/天累计放电到70%～80%容量后及时补充电。
据有关文献报道[5]，在放电一搁置一再放电的模式下，负极会形成大颗粒的硫酸铅，充电过程中难于还原。
电动自行车电池一般运行在部分充电状态（PSoC ）下，据有关文献报道，在PSoC 状态下的硫酸铅的累积是不可逆的[6]。
因此，蓄电池组要获得超过2a 的使用寿命，必须克服/减缓负极活性物质的硫酸盐化（PCL3）问题。
３．４．２ 容量衰减机理关于蓄电池的循环容量问题，有许多文献报道[7-8]，本文仅讨论正极板栅合金的因素。
现行的正极板栅合金大致分为两大类，即铅-钙-铝-锡合金与铅嘲书合金。
正极板栅采用铅-钙-铝-锡合金的电动自行车电池，由于“无锑效应”，导致PCLl 与PCL2的问题，通常电池容量会出现明显衰减，逐步失效。
图5是电池失效后不同倍率放电曲线。
结果表明，正极板栅与活性物质界面、正极活性物质PbO 2间的传导电阻变大，导致电池欧姆极化增大，大电流放电性能下降，失去使用价值，而小电流放电性能完好，电池出现了所谓的“早期容量损失PCLl 、PCL2”问题。
图５电池在不同放电率下的放电曲线电池技术 ＜ ２００８年１０月４５正极板栅采用铅-锑-镉合金的电动自行车电池，由于正极板中锑的作用，电池大电流放电性能好，寿命长。
相对于正极而言，负极长期处在较高利用率的情况下，硫酸盐有累积的趋势，利用率越高，累积的趋势越明显。
如图1中，B 组电池循环寿命不如A 组电池。
以上观点是以蓄电池有良好的充电接受能力为前提，电动自行车电池经使用或者循环试验到中后期蓄电池容量衰减的主要原因。
３．４．３ 试验方法的敏感性电池的循环寿命对不同的试验方法有不同的敏感性，现行的试验方法按充电/放电划分有以下4种，见表1。
表１ 电动车电池寿命试验方法方法1、3在理论上非常全面、科学，对各种电池都有良好的适应性，但是与实际使用条件有一定的区别；方法3对于正极板采用铅-锑-镉合金的电池来说，应该重视负极的硫酸盐化与失水问题；方法3对于正极板采用铅—钙合金的电池来说，由于正极板耐过极化性能差，必须同时克服正极板的早期容量损失与负极板的硫酸盐化问题；方法4对各种电池都有良好的适应性，最接近实际应用。
建议每30次循环检测一次C 2容量，一方面研究容量的变化规律，另一方面可以有效消除极板钝化，恢复容量，更接近实际应用。
３．４．４ 电池失水通常意义上，VRLA 蓄电池的热失控是由于累积失水，电池容量下降，AGM 饱和度下降，导致蓄电池氧复合效率过高，负极极化不足，使充电电流上升，如此恶性循环，最终引起蓄电池热失控而失效。
电池的失水是由以下两方面的因素引起：（1）结构因素，即壳体的气密性与阀结构；（2）电化学因素，即自放电与过充电。
电动自行车用VRLA 电池由于独特的充电方式，其过充电引起的失水比其他类型电池严重得多。
在电动自行车用VRLA 电池的售后服务中，补水作业经常被采用，我们认为在严重过充电之前补水，对提高电池的使用寿命更为有效。
４ 结论容量值适合的蓄电池具有较长的循环寿命，充放比的合适范围是104%～106%。
循环试验后期，过充电引起的失水非常严重。