电动助力车电池民早期的容量损失(PCL)对策

1、电动助力车电池民早期的容量损失（PCL）对策电动车助力车蓄电池早期的容量损失是较普遍的弊病，在牵引蓄电池中都有不同程度的表现，往往使一些没有经验蓄电池厂家感到无从下手，不知道是哪里的原因，更不要说怎样解决。本文就这一问题进行一些浅显的探讨，并在问题阐述的同时列出解决的办法。一、 PCL的发生原因产生于正极板，负极板不会出现这种现象。因为产生PCL的原因最终实质是板栅与活物质之间的“界面”产生了问题，使铅膏（活物质）与板栅之间的接触电阻增大；页负极板的活物质是金属铅，和板栅合金的接触很好，负极活物质的导电性比正极活物质（pb02）的导电性好的多。因此，说蓄电池的早期容量损失不好说正极板的容量早期

2、损失更贴切。出现PCL的现象是：电池在深度循环的情况下，在寿命期内突然出现容量明显减少，（一般在常规放电的20次左右）此时拆开电池，发现正极板外观无明显 损坏，板栅无过分腐蚀，活物质无明显 脱落，不缺水，无短路。充电时，端电压上长很快，放电后期端电压下降很快。如果将正板板用新极板代替，放电性能恢复。如果将原电池的玻璃纤维隔板抽掉，换成PVC、PP、PE等富液式隔板改成富液电池，用镉电极在放电的后期测量镉电位，很容易判断出是正板的原因所造成的容量减少。生产实践中，经验不足的人，发现后期容量减小就一概而论地说是PCL现象，往往出现判断失误。实际上引起后期容量减少的原因很多，归纳起来有：1. 长期过

3、充电引起的严重水耗；2. 正板板的钝化；3. 轻微短路；4. 热失控引起的极板损坏；5. 极板硫化；6. 加酸不均匀（造成个别格寿命过早结束）；7. 装配压缩比过大或过小。二.产生PCL的原因（1）合金方面铅钙合金：早期发现PCL现象就是从铅钙合金中发现的，解决的办法是在正极合金中加入高含量的锡（Sn一般在0.7%-1.2%之间），但在负极板栅中一般不加或加很少。初中证明加入少量的锡只能改变合金的流动性能和减弱钙的氧化，并不能改善后期容量减少。这也是现今牵引蓄电池负极板板栅干脆不加锡的原因（降低成本）。低锑合金：低锑合金也容易产生PCL现象，采取的办法是在合金中加入既不会影响氢氧复合（实际上影

4、响较小）又可避免后期容量减小的合金。现今一般加入金属镉。（2）极板设计方面板栅高计的原则是保证正负极板栅在涂膏后活物质有一个合适的比例，使正极的活物质在进行电化学反应中始终过量，减少活物质的过分体积变化引起的结构破坏。（3）合膏工艺的不同，在合膏 的过程中所生成的物质就不同。初中中发现，铅膏生成4pbo.pbso4（四碱式硫酸铅）可以拟制PCL的发生。因为4pbo.pbso4的铅膏具有较大的颗粒和相应的导电骨架，不易分解成更小的颗粒而破坏活物质的导电结构。但是，4pbo.pbso4在低锑合金和高锑合金中对极板的初容量影响不同，就引起重视。一般在高、中锑合金中（非牵引型极板），4pbo.pbso

5、4比3PBO.PBSO4的初容量高约10%。4pbo.pbso4的生成条件：1.铅粉的结构，试验表明，-PbO和制的铅膏较有利于4pbo.pbso4的生成，但是，一般球磨机铅粉几乎100%为-PbO，只有巴顿铅粉机才能生产-PbO；2.合膏的温度，合膏的温度在80度时，无论是-PbO还是-PbO都能产生4pbo.pbso4这点很重要。另外，正板板铅膏的视密度提高有利于避免PCL的发生。（4）固化工艺方面采用较高的固化温度（同时必须有高的相对湿度作保证），可使板栅的表面氧化、腐蚀层加厚，与铅膏的接触加强，同时考虑要适当延长固化时间。工艺控制：温度：75-80度相对湿度：95%以上 时间：24小时

6、以上本工艺最难控制的地方是相对湿度，因为在此温度下湿度不易提高，极板在低的湿度下易裂缝。（5）活物质的设计方面 活物质的设计分两个方面，一为正负极活物质的质量比；二为正极活物质的利用率。 正负极活物质的质量比；设计活物质的量时应遵守正极过量的原则，众所周知，正极板在译名瞳电的状态活物质为PbO2，放电的状态转化为PbSO4-PbO2和PbSO4的摩尔体积相差很大，（-PbO为25.15cm3/mo1; -PbO为24.3 cm3/ mo1；PbSO4为48.2cm3/mo1）由此可知，蓄电池在深 充放状态 充电结束时和放电结束时活物质的体坦克变化很大（95%）。这样反复的体积收缩与膨胀使活物质

7、的结构逐渐遭到破坏，若正极活物质过量则正极板始终处在非深充放状态，减少体积的变量，减缓正极的容量衰减。 正极活物质的利用率：过高的正极活物质利用率易于造成PCL。这要通过两个方面着手，其一从配方上；其二从铅粉的粗细度上。 2.电池生产方面 （1）装配压力 过松的装配压力可引起PCL的发生 （2）电解液的设计与加注 过高的电解液密度可引起PCL的发生 设计电解液用量时使电解液起到限制容量的作用 采取在电解液中加入某些添加剂的办法，可延缓PCL的发生3.使用中产生PCL的原因 （1）充电时的电流 循环充放时，起始充电电流密度低 长期过充电大于120% 浮充时，浮充电压设计得低 （2）深度放电 （3）长期储存三.遇出现PCL的电池如何进行维护、修理当PCL出现时，可以采取以下方法解决，可以消除或减轻故障：1. 先用C/2-C/3的大电流充电至0.7C，再用C/20的电流充电至0.3C；2. 充好电后开路搁置2-3