如何讓電池壽命延長(zhǎng)一倍？需要怎么保養(yǎng)才能延長(zhǎng)
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2019-03-25 16:38
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現(xiàn)如今，電動(dòng)車已經(jīng)成了大家不可或缺的代步工具，實(shí)際上，電動(dòng)車電池和人一樣，要多加愛(ài)護(hù)和保養(yǎng)才能延長(zhǎng)壽命。十問(wèn)十答，帶你快速了解電池日常知識(shí)，延長(zhǎng)使用壽命。1新買的電池要不要充電？新買的電池必須充滿電再
現(xiàn)如今，電動(dòng)車已經(jīng)成了大家不可或缺的代步工具，實(shí)際上，電動(dòng)車電池和人一樣，要多加愛(ài)護(hù)和保養(yǎng)才能延長(zhǎng)壽命。十問(wèn)十答，帶你快速了解電池日常知識(shí)，延長(zhǎng)使用壽命。
1新買的電池要不要充電？
新買的電池必須充滿電再用，這個(gè)觀念是錯(cuò)誤的！一般來(lái)說(shuō)，電動(dòng)車電池新買的時(shí)候電量不會(huì)太足，因此需要檢測(cè)一下，如果電量只剩下不到30%，建議充滿再騎。其他情況只要路程不太遠(yuǎn)，可以騎回家再進(jìn)行充電。
2什么時(shí)候?qū)﹄姵爻潆娮詈茫?/div>
當(dāng)電動(dòng)車整體電量剩余30%左右時(shí)，此時(shí)對(duì)電動(dòng)車進(jìn)行充電是最佳時(shí)間，且充電時(shí)間不要超過(guò)12個(gè)小時(shí)，避免電池過(guò)充電。如果每天騎行里程在5-10km之內(nèi)，建議您不要頻繁充電，不要短里程、勤充電，否則會(huì)造成電池使用壽命提前終止。
3騎行時(shí)電量不足怎么辦？
騎行時(shí)一般發(fā)現(xiàn)電量不足的情況應(yīng)及時(shí)進(jìn)行充電。電池雖有控制器限壓保護(hù)，但靜止片刻蓄點(diǎn)電壓回升，雖可短暫騎行，但如此使用對(duì)電池?fù)p害很大，會(huì)造成電池過(guò)放電，嚴(yán)重影響電池的使用壽命。
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4一組電池中有一個(gè)壞掉怎么辦？
當(dāng)電池組中一個(gè)或幾個(gè)電池出現(xiàn)故障后，要整組更換，不得單獨(dú)調(diào)換其中那只存在故障的電池。
5電池過(guò)充有什么危害？
如果使用的是劣質(zhì)充電器進(jìn)行充電，或發(fā)生充電器故障，或?qū)﹄姵爻潆姇r(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)引起電池失水加重，電解液過(guò)早干涸，容易造成充鼓變形，使電池的使用壽命提前終止。
6電池使用時(shí)有哪些安全注意事項(xiàng)？
（1）電池不得接近明火或高溫?zé)嵩?，不得將蓄電池拋入火中或浸沒(méi)在水中，嚴(yán)禁在陽(yáng)光下直接暴曬或充電；
（2）電池不得放置在密閉的容器中，應(yīng)保持通風(fēng)良好；
（3）如發(fā)現(xiàn)電池外殼破裂、滲漏時(shí)，必須更換蓄電池；
（4）電解液為酸性溶液，如沾到皮膚、衣物上，須立即用大量清水沖洗，嚴(yán)重時(shí)須就醫(yī)；
（5）電池不得短路，不得倒置使用。
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7電池充電不轉(zhuǎn)燈如何處理？
電池充電時(shí)電源箱發(fā)燙或不轉(zhuǎn)綠燈，應(yīng)及時(shí)對(duì)電池或充電器進(jìn)行檢測(cè)維護(hù)。
8電動(dòng)車電池需要維護(hù)嗎？
因電池在充電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氫氧氣體，絕大部分氣體會(huì)在電池內(nèi)復(fù)合成水，只有小部分氣體會(huì)通過(guò)安全閥排出電池外，長(zhǎng)久會(huì)導(dǎo)致電池失水。因此，電池使用了8-10個(gè)月以后或充電時(shí)電源箱發(fā)燙時(shí)，最好到售后服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)維護(hù)。
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9充電器隨身攜帶應(yīng)注意什么事項(xiàng)？
電動(dòng)車在使用過(guò)程中常因路面不平而發(fā)生振動(dòng)，充電器也會(huì)跟隨振動(dòng)，其元器件參數(shù)就會(huì)發(fā)生漂移，影響充電性能甚至損壞電池，如果非帶不可，應(yīng)該把充電器放置在相對(duì)有彈性的空間里。
10如果長(zhǎng)期不用電池應(yīng)如何處理？
必須將電池充足電后貯存，并且每個(gè)月必須對(duì)電池進(jìn)行一次補(bǔ)充電，以避免電池因長(zhǎng)期虧電貯存，導(dǎo)致電池因極板硫酸鹽化而使容量下降甚至出現(xiàn)報(bào)廢的情況。
結(jié)構(gòu)保護(hù)功能，形成一個(gè)封閉可控的空間，使得內(nèi)部的元件避免受到外力的擠壓，保護(hù)電芯不會(huì)受到物理?yè)p傷，不發(fā)生變形，在有限沖擊和振動(dòng)環(huán)境中不會(huì)發(fā)生內(nèi)部短路。有人提出一個(gè)名詞“鋰離子電池機(jī)械完整性”指電池在受到機(jī)械過(guò)載條件下維持電池正常電化學(xué)功能的性質(zhì)?？梢哉f(shuō)，鋰離子電池機(jī)械完整性，是電池包箱體結(jié)構(gòu)防護(hù)功能的終極目的了。
熱防護(hù)功能，在有限空間內(nèi)，減小甚至隔絕外界環(huán)境溫度對(duì)電池箱體內(nèi)部電芯和電氣性能的影響，維持合理的工作溫度，最大化發(fā)揮電池性能，延長(zhǎng)電池壽命。
1 電池箱體保護(hù)功能缺失或者不完善，有怎樣的影響？
防護(hù)等級(jí)，達(dá)不到防塵防水要求，則電芯和電氣元件的環(huán)境條件處于不可控狀態(tài)。在一般工作環(huán)境中，過(guò)量的塵埃，會(huì)降低電器件絕緣性能。與之關(guān)聯(lián)的，電氣間隙和爬電距離，防護(hù)等級(jí)低的系統(tǒng)中，需要預(yù)留更大余量。濕度過(guò)高，除了對(duì)絕緣性能產(chǎn)生影響以外，還會(huì)引起鋰電池的自放電率上升，導(dǎo)體更容易腐蝕。進(jìn)而系統(tǒng)內(nèi)阻上升，充放電過(guò)程中，將有更多的電量轉(zhuǎn)化成歐姆熱消耗掉。
電動(dòng)汽車尤其乘用車對(duì)于防護(hù)等級(jí)的要求，還有一個(gè)更為要緊的考量，就是保證電池包在車輛涉水過(guò)程中的安全。乘用車的底盤(pán)比較低，而電池包自重很大，大部分都布置在底盤(pán)下面。這就使得它幾乎成了電動(dòng)汽車上，除了輪胎以外，距離地面最近的部分。遇到大雨天氣，電池包從泡泡水是很有可能發(fā)生的。一旦電池包內(nèi)部進(jìn)水，后果非常嚴(yán)重。電池短路，產(chǎn)生大量反應(yīng)熱，引發(fā)鋰電池?zé)崾Э?，短時(shí)間釋放更大能量，發(fā)生著火甚至爆炸也是非常有可能的。
結(jié)構(gòu)防護(hù)，這個(gè)含義比較寬。首先是固定，電芯串并在一起，通過(guò)結(jié)構(gòu)件形成模組；模組串聯(lián)形成一個(gè)完整的高壓電源。這心電芯、電氣元件、電連接器件，物理位置都必須是相對(duì)固定的，才能確保各自具備合理空間不至于發(fā)生擠壓、變形。因此，機(jī)構(gòu)保護(hù)需要實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部器件的完全可靠的固定功能。其次，是箱體不能有過(guò)量的變形。箱體變形必然帶來(lái)對(duì)內(nèi)部器件空間的擠壓，單體電芯的形變，意味著內(nèi)部正負(fù)極的距離發(fā)生變化，設(shè)置直接貼合到一起，這就是內(nèi)短路，后果必然會(huì)走到熱失控。最后，是箱體不能出現(xiàn)物理?yè)p傷。也就是電池包箱體不能因?yàn)橥饬ν馕锏淖饔?，自己破裂了，甚至外物直接穿過(guò)箱體進(jìn)入了電池包內(nèi)部，這肯定是結(jié)構(gòu)防護(hù)的失效。曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)這樣的案例，一臺(tái)電動(dòng)汽車在路上開(kāi)著開(kāi)著，系統(tǒng)就報(bào)警了，強(qiáng)制停在路邊。后來(lái)檢查發(fā)現(xiàn)，有一個(gè)頭部不規(guī)則的鐵棒恰好被前面的車輛壓過(guò)彈起一定高度，待這兩車經(jīng)過(guò)，直接插進(jìn)電池包內(nèi)部，一個(gè)典型的電池包箱體刺穿的故事。
熱防護(hù)，這里的熱防護(hù)，需要由箱體、熱管理系統(tǒng)甚至需要隔熱層設(shè)計(jì)等協(xié)同完成。電池包箱體，在這里起到的作用就是提供一個(gè)有限空間。鋰電池一般的工作溫度范圍在-20℃-50℃之間，如果在這個(gè)范圍以外的溫度下工作，則會(huì)對(duì)電池帶來(lái)傷害。溫度過(guò)低，充放電能力變差，如果強(qiáng)行充電更是會(huì)影響電池壽命。溫度過(guò)高，越過(guò)一個(gè)界限（一般認(rèn)為這個(gè)界限是電芯隔膜的溶解溫度），電池將不可挽回的發(fā)生熱失控事故。因此，給鋰電池提供合適的工作溫度，不但是發(fā)揮其最佳性能的需要，更是安全的需要。
2 電池包箱體通過(guò)怎樣的手段，去實(shí)現(xiàn)以上三種功能性要求？
防護(hù)等級(jí)
對(duì)動(dòng)力電池包，防護(hù)等級(jí)要求 IP67，這是針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)《GBT 31467.3-2015 電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池包和系統(tǒng) 第3部分 安全性要求與測(cè)試方法》海水浸泡的要求來(lái)的。IP67具體要做到什么程度呢？6表示防塵等級(jí)，解釋為“塵密”，金屬線無(wú)法進(jìn)入；7是防水等級(jí)，解釋為“短時(shí)間浸水”。
實(shí)現(xiàn)防護(hù)等級(jí)的方法，主要是對(duì)電池包箱體和上蓋之間的接縫對(duì)接方式的設(shè)計(jì)和處理，并需要注意很多加工制造的細(xì)節(jié)對(duì)密封性的影響。
1）預(yù)留的防爆通風(fēng)孔，用防水單向閥封堵；
2）電池箱體的上蓋，下底都不能出現(xiàn)漏洞、縫隙，比如穿透箱體采用螺栓連接的形式基本就不能用了；
3）高低壓連接器安裝方式防護(hù)等級(jí)必須大于等于電池包的防護(hù)等級(jí)；
4）最主要也是最難的部分是設(shè)計(jì)上蓋和下底之間接觸面的密封形式。不同材質(zhì)的箱體，具體密封形式也不完全相同。鈑金箱體，大多采用鈑金凹造型配合密封圈、密封泡棉等密封件的形式，也有的直接采用密封膠處理。鑄造箱體，可以在鑄件上設(shè)計(jì)密封槽，配合密封圈，一致性比較好。需要說(shuō)明的是，選擇具體密封造型和密封墊材質(zhì)的時(shí)候，除了考慮當(dāng)前密封效果，還需要考慮整個(gè)密封結(jié)構(gòu)的壽命、加工制造的便捷性以及維修拆裝的可能性。
內(nèi)部器件固定的可靠性，考察的是固定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度、剛度，是每一個(gè)固定方式的設(shè)計(jì)過(guò)程決定的；箱體整體的變形量，主要影響因素是電池包的在車體上的固定方式和箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和剛度共同決定的；最后，抵御外物沖擊的能力，這個(gè)純粹是電池箱體暴露面的材質(zhì)強(qiáng)度決定的。有人專門給容易遭受外物襲擊的位置設(shè)計(jì)裝甲保護(hù)層。
熱管理系統(tǒng)的選擇，在很多系統(tǒng)中都與防護(hù)等級(jí)存在矛盾，在電池包這里也不例外。如果沒(méi)有人為干預(yù)，密封性越好，散熱冷卻的性能就越差。在防護(hù)等級(jí)有強(qiáng)制要求的情況下，熱管理需要在既定的防護(hù)等級(jí)基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)。
在早期電池包中，最常用的冷卻方式是風(fēng)冷。風(fēng)冷自然需要電池包內(nèi)部空氣與大氣發(fā)生對(duì)流才行，因此，不可能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在的IP67的防護(hù)等級(jí)要求。因此現(xiàn)在的電池包，基本不能再考慮純粹的風(fēng)冷方案（也有例外，據(jù)說(shuō)有研究設(shè)計(jì)了遇水可以自行封閉通風(fēng)口的風(fēng)冷系統(tǒng)，這個(gè)還比較高科技，暫時(shí)沒(méi)有在實(shí)際中應(yīng)用）。
冷卻的方式很多，相變材料冷卻，熱管冷卻等都有人在進(jìn)行研究試驗(yàn)。但當(dāng)前比較主流的還是水冷系統(tǒng)。有研究人員做過(guò)統(tǒng)計(jì)，繪制了一張表格，體現(xiàn)了當(dāng)前一些主流國(guó)際車型的冷卻方案，如下表所示。
