鉅大LARGE | 點擊量：7693次 | 2021年04月26日
有關電動汽車續航里程減少的原因以及鉛酸蓄電池常見故障和機理分析
隨著時間的流逝，續航里程也一起減少，最初的好性能和好體驗就這樣漸漸遠去，遇到這些問題的時候往往手足無措。很多車主都會把責任全部推到電池身上，那么電動汽車續航里程變少的事實的真相是什么？問題出在哪里?
一般可以考慮以下幾個方面：
1.電機問題，這個會被首先想到，耗電電流大，比如電機退磁
要了解電動汽車電機的生產日期與電機類型，假如電機與控制器匹配度不高，兩者之間不能有效配合，則降低能量轉化率。電機退磁、劣質電機、翻新電機也會導致其不能有效配合。
假如電動汽車經常超載、超速行駛，電機會隨著使用時間的上升而出現消磁或老化，從而影響到電機的能量轉化率，影響電機的扭矩和續航里程。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
按時進行保養，有利于提高壽命。建議車主不要自行更換電機、控制器，不要購買低端便宜的配件，一定要在專業的維修店更換原裝配件。
2、控制器問題，控制器是核心部件之一，是控制電機轉動的部件。電動汽車控制器微電子部分損壞可能很小，重要是功率管、電容等大功率元件損壞的較多。
功率管損壞的，俗稱爆管，會導致電動汽車無法行駛，儀表電源燈會閃爍或者不亮。電動汽車電機會有阻力，推行困難（此時不要強行推拉電動汽車，會燒電機）。
控制器損壞，也會出現短路，電動汽車保險燒壞，或者空開跳閘。損壞原因：超載、長期超負荷爬坡、超壓、電流過大、高溫散熱不良。也可能是接線錯誤、電子元件高溫老化（尤其電容）導致。
3、車胎胎壓問題，每天都承受著壓力
出行前，檢測電動汽車前后輪胎壓，胎壓就是輪胎內部的氣壓。一般正規廠家生產的輪胎上都標有最合適的胎壓范圍。
關于質量合格的電動汽車來說，胎壓保持在310380kpa最為合理。電動汽車在胎壓不足的情況下，勢必會給電動汽車電機帶來更大的摩擦阻力。
在相同行駛路程中，氣壓低，輪胎受力面積大，就會消耗更多的電源，跑不動，也跑不遠。
4、剎車不好用，后果很嚴重
在電動汽車前后剎車回位不順或者剎車內部有故障的時候會影響電動汽車總體的續航里程。剎車存在故障，勢必也會增大電機的工作量，造成電動汽車電池的持續大電流放電，續航里程縮短是必然。
電動汽車的剎車，不論是轂剎還是碟剎，都會遇到太緊或者太松的情況，導致電動汽車前進困難或者剎車不靈。此類問題，假如能夠調整則好，不能調整，請盡快更換剎車。
5、軸承問題也不能忽略
由于長時間使用過程中進水，或者磨損，導致阻力增強，電耗率加大，會導致電動汽車有氣無力。遇到此類情況，應該加以更換軸承，或者添加潤滑油等。
6、電池也有可能出現問題
關于電池引起的電動汽車續航里程的問題中，單只電池落后占到絕大多數。單只電池落后會影響整組電池的電壓，四塊電池組里有一塊失效或落后，就會影響到整組電池。
電池的保養不恰當、使用年限過長都會引發電池的衰減，從而影響性能。比如，載重過多時候整車部件強行運行，放電電流大，沒有限流保護，讓電池強行放電，導致電池內部元氣大傷而損壞電池。
7.充電器很關鍵
充電器輸出電壓偏低，就會使得電池充不滿電。以48V電動汽車電池為例，滿點電壓在58.80.2V。假如充電器負載最高電壓低于這個數值，充電器無法使電動汽車電池完全充滿電。電池電量不滿，自然會影響電動汽車的續航里程。
8、線路問題
線路問題屬于軟故障，各部件沒毛病，只是在連接當中出現了電阻，有電阻就有分壓，而且電流越大分壓越大。新電池擰轉把就掉燈，這個問題很普遍，跑不遠的十之八九是它。
電阻出現的部位
1、控制器與電池的接插頭、與電機的接插頭。
好的接插件鍍金鍍銀，一般的是銅或鍍銅，差的就是鐵。時間一長會氧化，出現接觸電阻。大電流通過時就會發熱，嚴重時會燒黑。
2、保險絲。接觸不好。夾的不緊、壓的不實。
3、接在主回路上的電鎖開關。
4、電池焊點虛焊。
5、電池連接線太細，或者不是銅線。線長也不好。
6、接錯線。比如控制器細紅線接電池。
7、電池盒輸出口或觸點接觸不良。
假如是一個部位嚴重，比較容易發現，比如燒黑。但假如都有點問題，就比較難發現。都有點電阻，累積起來也不得了。1歐姆電阻5安培電流就會出現5V的壓降。36V電池到了電機那里就只剩下31V電壓了。
下面是鉛酸蓄電池常見故障和機理分析：
一、鉛酸蓄電池故障和一般機理
1、反極的現象及原因
鉛酸蓄電池的反極系指蓄電池的正負極發生了改變，反極現象反映在兩個方面，一是由于蓄電池在裝配組裝時某單格電池極群組接反或整個電池極群組接反。這種情況下會出現鉛酸蓄電池灌完酸用電壓表測量端電壓時其端電壓值小于各單體蓄電池額定電壓之和的現象或出現端電壓為負的現象。另一方面是蓄電池在容量放電時在多個串聯使用中，由于某個蓄電池(或某單體蓄電池)容量較低或完全喪失容量。在放電時這個電池很快被放完電被其它電池進行反充電，使原來的負極變成正極，原來的正極變成負極，端電壓出現負值的現象。
關于前一種反極故障，在測量蓄電池端電壓時(多個單體電池組成的蓄電池)都可發現，若有一個單體電池反極，不僅失去該電池的2V電壓，而且還要新增2V反電壓，端電壓要降低4V左右。例如，關于額定電壓為12V的電池，如測量其端電壓為8V左右，說明有1個單格電池反極。如測量其端電壓為4V左右說明有2個單格反極，如測量其端電壓為-4V左右說明有4個單格反極，如測量其端電壓為-12V說明6個單格均反極。
關于后一種反極故障，其端電壓值(負值)隨放電情況而不同。一般在檢測時，關于這種情況要及時將蓄電池從放電線路中摘除下來，以免對蓄電池有所損壞。
2、短路現象及原因
鉛酸蓄電池的短路是指鉛酸蓄電池內部正負極群相連。鉛酸蓄電池短路現象重要表現在以下幾個方面：
(1)開路電壓低，閉路電壓(放電)很快達到終止電壓。
(2)大電流放電時，端電壓迅速下降到零。
(3)開路時，電解液密度很低，在低溫環境中電解液會出現結冰現象。
(4)充電時，電壓上升很慢，始終保持低值(有時降為零)。
(5)充電時，電解液溫度上升很高很快。
(6)充電時，電解液密度上升很慢或幾乎無變化。
(7)充電時不冒氣泡或冒氣出現很晚。
造成鉛酸蓄電池內部短路的原因重要有以下幾個方面：
(1)隔板質量不好或缺損，使極板活性物質穿過，致使正、負極板虛接觸或直接接觸。
(2)隔板竄位致使正負極板相連。
(3)極板上活性物質膨脹脫落，因脫落的活性物質沉積過多，致使正、負極板下部邊緣或側面邊緣與沉積物相互接觸而造成正負極板相連。
(4)導電物體落入電池內造成正、負極板相連。
(5)焊接極群時形成的鉛流未除盡，或裝配時有鉛豆在正負極板間存在，在充放電過程中損壞隔板造成正負極板相連。
3、極板硫酸化現象及原因
極板硫酸化系是在極板上生成白色堅硬的硫酸鉛結晶，充電時又非常難于轉化為活性物質的硫酸鉛。鉛酸酸蓄電池極板硫酸化后重要有以下幾種現象。
(1)蓄電池在充電過程中電壓上升的很快，其初期和終期電壓過高，終期充電電壓可達2.90V／單格左右。
(2)在放電過程中，電壓降低很快，即過早的降至終止電壓，所以其容量比其它電池顯著降低。
(3)充電時，電解液溫度上升的快，易超過45℃。
(4)充電時，電解液密度低于正常值，且充電時過早地發生氣泡。
(5)電池解剖時可發現極板的顏色和狀態不正常。正極板呈淺褐色(正常為深褐色)，極板表面有白色硫酸鉛斑點，負極板呈灰白色(正常為灰色)極板表面粗糙，觸摸時如同有砂粒的感覺，并且極板發硬。
(6)嚴重的硫酸鹽化，極板形成的硫酸鉛白色結晶體粗大，在一般情況下不能復原成活性物質。
造成極板硫酸化重要有以下幾方面的原因:
(1)蓄電池初充電不足或初充電中斷時間較長。
(2)蓄電池長期充電不足。
(3)放電后未能及時充電。
(4)經常過量放電或小電流深放電。
(5)電解液密度過高或者溫度過高，硫酸鉛將深入形成不易恢復。
(6)鉛酸蓄電池擱置時間較長，長期不使用而未定期充電。
(7)內部短路局部用途或電池表面水多造成漏電。
(8)電解液不純，自放電大。
(9)電池內部電解液面低，使極板裸露部分硫酸化。
鉛酸蓄電池在正常使用的情況下，正、負極板上的活性物質(Pb02和Pb)大部分轉變為小粒晶狀的硫酸鉛，這些松軟小粒晶狀的硫酸鉛是均勻地分布在多孔性的活性物質上，在充電時很容易和電解液接觸起用途恢復為原來的物質PbO2和Pb。
假如在使用中由于上述的使用不當的諸原因，極板上的活性物質會逐漸形成結晶粒粗大的硫酸鉛，這些粗而硬的硫酸鉛晶體體積大、導電性差，因而會堵塞極板活性物質的細孔，阻礙了電解液的滲透和擴散用途，新增了電池的內電阻，同時，在充電時，這種粗而硬的硫酸鉛不如軟小晶粒的硫酸鉛容易轉化為PbO2、和Pb。若歷時過久，這些粗而硬的硫酸鉛就會失去可逆用途，結果使極板的有效物質減少放電容量降低，使用壽命縮短。
4、極板彎曲和腐蝕斷裂
極板彎曲多發生于正極板，而負極板很少發生，有的負極板彎曲則是由于正極板彎曲過甚而迫使負極板亦隨之彎曲所致。
極板的斷裂多發生于使用壽命過程中，由于板柵腐蝕，強度變小，造成極板斷裂，尤其正極板柵表現更為嚴重，造成極板彎曲重要原因有以下幾個方面：
(1)極板活性物質在制造過程中因形成或涂膏分布不均勻，因此，在充放電時極板各部分所起的電化用途強弱不均勻，致使極板上活性物質體積的膨脹和收縮不一致而引起彎曲，有的造成開裂。
(2)過量充電或過量放電，新增了內層活性物質的膨脹和收縮，恢復過程不一致，造成極板的彎曲。
(3)大電流放電或高溫放電時，極板活性物質反應較激烈，容易造成化學反應不均勻而引起極板彎曲。
(4)蓄電池中含有雜質，在引起局部用途時，僅有小部分活性物質變成硫酸鉛，致使整個極板的活性物質體積變化不一致，造成彎曲。
造成正極板腐蝕斷裂重要有以下幾方面原因：
（1）制造板柵合金工藝有問題，引起極板在充放電過程中不耐腐而斷裂。
(2)充電時，正極板柵處于陽極極化的條件下，經常過量充電是正極板腐蝕斷裂的重要原因。
(3)電解液密度過高，溫度過高，正極板氧化腐蝕加劇。
(4)鉛酸蓄電池的電解液中，含有對正極板柵有腐蝕用途的酸類或其它有機物鹽類，都會逐漸腐蝕正極板柵。這些對正極板柵有害的酸類、鹽類可能來自硫酸、蒸餾水中，也可能從隔板或其它部件里浸出，因此，在充放電循環中，極板或正極扳柵不斷地被腐蝕。
(5)正極板受腐蝕的過程，也就是氧化膜生成的過程，因此板柵的線性尺寸有所新增，這就造成了板柵的變形或膨脹。
正極板柵腐蝕和變形的特點：
(1)電解液混濁，極板呈腐爛狀。
(2)正極板活性物質，由于板柵受到腐蝕而失去了應有的強度和凝固性，造成脫落，這種脫落往往是呈塊粒狀。
(3)由于正極板柵的腐蝕，引起活性物質脫落，這不僅破壞了活性物質的細孔組織，而且有效物質的數量也逐漸減少。這必然造成電池的容量下降，循環壽命縮短。
正極板柵腐蝕機理：
（1）二氧化鉛表面析出氧腐蝕：當陽極充電時，正極析出氧，這些氧以超化學當量的原子的形式進入二氧化鉛的晶格中，并透過氧化物層擴散到金屬表面，把金屬氧化。氧化金屬是決定鉛的正極腐蝕速度的基本過程，溫度升高極化加強，引起氧擴散速度新增，腐蝕速度加快。
(2)催化腐蝕：二氧化鉛在正極析出氧的反應中是一種催化劑。氧在析出時，是以中間產物自由基的形式出現。例如：.OH、˙O˙、.H2SO4等，這些中間產物在二氧化鉛表面復合，引起二氧化鉛膜松散，因而使膜下的金屬溶解，引起腐蝕。
(3)鉛二氧化鉛固相反應腐蝕：板柵合金中的鉛與活性物質二氧化鉛之間有接觸電位差，這個電位差是電子從鉛向二氧化鉛遷移的原因，所以出現腐蝕。
(4)二氧化鉛中有兩種結晶，即αPb02和βPb02與板柵直接接觸的那一層大半是αPb02外層大部分是βPb02，而陽極腐蝕的基本產物是αPb02。
(5)正極板在陽極極化時腐蝕，基本上是沿著晶粒邊界進行的．由于在合金每一小晶粒的外層都有另一固溶體的外層，于是在晶粒之間形成了組份與晶粒本身不同的夾層晶間夾層，合金腐蝕發生在夾層里。
5、活性物質脫落
鉛酸蓄電池在充放電過程中，極板的活性物質漸漸因損壞而脫落，這種現象重要發生在循環充放電未期，重要特點是在電解液中有沉淀物，電池容量下降。活性物質的脫落，假如是電池的使用壽命接近終止時，活性物質的脫落已是正常現象，但是在下列情況時，同樣造成極板的活性物質脫落。
(1)負極板由于添加劑比例不當，在充放電過程中引起活性物質膨脹脫落。
(2)充放電電流大或過量充放電，長期過放電。
(3)充電時電解液溫度、密度過高。
(4)放電時外電路發生短路。
(5)電解液不純。
(6)極板硫酸化或板柵腐蝕斷裂。
6、容量降低
鉛酸蓄電池放電時達不到額定容量或在充放電過程中容量降低一般有以下幾種原因
(1)極群局部短路。
(2)電池串聯焊接部位有虛假焊存在。故初期容量尚可，隨著充放電過程，假焊部位出現氧化膜雖可導電，但效果不佳。
(3)板柵腐蝕極板斷裂，活性物質脫落。
(4)極板硫酸化。
(5)容量放電時電流偏大，電解液密度偏低或電解液液面高度不夠。
(6)充放電設備、測量儀表超差或出現故障。
(7)放電時，電解液溫度過低。
7、電壓異常
鉛酸蓄電池在充放電過程中電壓異常特點有以下幾個方面：
(1)開路電壓低或充放電時電壓均低。
(2)放電時電壓迅速下降到終止電壓停止放電后很快恢復較高的電壓。
(3)充電時電壓上升很快很高，停止充電時，電壓下降的過低過快。
(4)放電時電壓出現負值。
(5)充電時電壓上升且電壓偏低。
造成電壓異常現象一般有以下幾方面原因：
(1)內部短路、反極。
(2)極板硫酸化。
(3)極板腐蝕斷裂，活性物質脫落。
(4)電解液密度低或高。
(5)測量儀器儀表超差或故障。
(6)連接處接觸不良。
(7)負極板收縮純化。
(8)過量放電。
(9)充電不足。
(10)自放電大
8、起動性能差
鉛酸蓄電池起動性能差是指在大電流放電時達不到規定的要求值。一般由以下幾方面原因造成：
(1)蓄電池連接條(壁焊處)及端柱與極柱聯接處，匯流排與極板連接處出現虛焊假焊，致使起動性能不佳或無法起動。
(2)電解液密度低、內阻大、隔板內阻大。
(3)正極板彎曲及極板硫酸化。
(4)放電設備與蓄電池連接接觸電阻大。
(5)極群短路。
(6)活性物質脫落。
(7)放電電流過大。
(8)環境溫度過低。
9、循環壽命短
鉛酸蓄電池壽命提前終止的原因一般有以下幾個方面：
(1)正極板腐蝕、負極板膨脹。
(2)極群短路，極板連電。
(3)隔板損壞或竄位及隔板不耐腐。
(4)充放電循環比例不當。
(5)電解液密度、溫度過高或過低，液面高度不夠。
(6)虛焊假焊，極板脫落。
(7)極板硫酸化。
(8)充放電電流過大。
二、解剖與分析
當鉛酸蓄電池試驗終了后或蓄電池出現故障而無法排除時，要解剖電池觀察分析，其步驟如下：
1、外觀檢查
(圖示活性物質有沉淀，說明活性脫落嚴重)
(1)檢查蓄電池槽有無破損及裂紋。
(2)測量電解液密度值，電池端電壓及每個單格電池電壓情況。
(3)檢查蓄電池端柱及連接條情況。
2、解剖觀察
(1)橡膠殼蓄電池放入較高溫度環境中待其封口劑軟化以后，用小刀將封口劑剔出，用鐵鋸將連接條鋸斷，用鐵勾將每個極群組拉出，放入鐵盤內。
(2)塑殼電池用鐵鋸沿槽蓋熱封處將蓄電池鋸開，在觀察壁焊連接處有無虛焊假焊及斷裂情況以及極柱與端柱連接情況后，用鐵鋸將壁焊處鋸開，將每個極群組抽出，放入鐵盤內。
(3)觀察極群狀況，是否有隔板缺少，匯流排有無斷裂，匯流排與極板極耳處的連接情況，有無掉片及虛焊假焊現象。觀察極柱與匯流排，極柱與端柱的連接情況有無斷裂，虛焊假焊現象，觀察極群內是否有異物存在。
(4)觀察極群側面，底部有無短路連電現象及隔板在極群中位置及隔板邊緣有無破損現象。
(5)觀察蓄電池槽內電解液狀況，活性物質沉積狀況，槽內有無異物情況以及電池槽中間隔板是否有開裂、破損、單格間溝通等。
(6)完成上述觀察后，用鐵鋸鋸開極板與匯流排連接處，逐片檢查正極板、負極板及隔板狀況。
(7)觀察正極板四邊框有無斷裂現象，極板表面狀況，活性物質脫落狀況，小筋條腐蝕斷裂情況以及極板有無彎曲等。
(8)關于管式正極板觀察絲管有無破損，鉛芯有無脫脖現象，封底有無脫落，匯流排有無斷裂以及管內活性物質有無下沉，空管程度等。
(9)觀察負極板表面狀況，有無硫酸化跡象，活性物質有無收縮變硬，有無膨脹堆積及脫落現象。
(10)觀察每片隔板腐蝕程度，有無破損、斷裂、掉角、穿孔現象，觀察隔板時應將隔板用水洗凈仔細觀察。
(11)分析記錄電池解剖觀察后，記錄好觀察結果，分析出影響電池性能及造成試驗終止的原因，提出電池解剖分析意
鉛酸蓄電池常見故障分析及處理方法
常見故障
不良現象
故障出現的原因
故障的處理方法
蓄電池充電不足
1.靜止電壓低
2.密度低，充電結束后達不
到規定要求
3.工作時間短
4.工作時儀表顯示容量下降快
1.充電器電壓、電流設置
過低
2.初充電不足
3.充電機故障
1.調整，檢修充電器
2.蓄電池補充充電
3.嚴重時需更換新電池
蓄電池過充電
1.注液蓋簍色澤變黃，變紅
2.外殼變形
3.隔板炭化、變形
4.正極腐蝕、斷裂
5.極柱橡膠套管上升、老
化、開裂
6.經常補水，充電時電解液
渾濁
7.極板活性物質均勻脫落8.正極板爆管
1.充電器電壓，電流設置
過高
2.充電時間過長
3.頻繁充電
4.放電量小而充電量大
5.充電機故障
1.調整，檢修充電器
2.調整充電制度
3.嚴重時需更換新電池
蓄電池過放電
1.蓄電池靜止電壓低
2.充電后電解液密度低
3.正、負極板彎曲，斷裂
1.蓄電池充電不足而繼續
使用
2.蓄電池組短路
3.小電流長時間放電
1.補充充電
2.檢修車輛
3.嚴重時需更換新電池
蓄電池短路
1.靜止電壓在2V以下
2.電解液密度過低
3.充電時溫度高
4.叉車工作時間短
1.極板彎曲變形短路
2.隔板缺少或裝配中破損
3.正極活性物質脫落、底部短路
需更換新電池
斷路
1.外接負載通路時電壓異
常，不穩定
2.充電時電流無法輸入
1.極柱或極板組裝時焊接
不良
2.外部短路
3.大電流放電
4.連線接觸不良或斷開5.極板腐蝕
1.需修理蓄電池
2.必要時需更換新電池
蓄電池添加電解液
不當
密度高時：
1.充電后電解液密度
1.300g/cm3
2.蓄電池靜止電壓高
3.初期容量好，使用一段時
間后容量降低
4.電解液渾濁
密度低時：
1.充電后電解液密度低于
規定值
2.蓄電池容量低
加液不純：
1.蓄電池容量低
2.電解液渾濁，色澤異常，
有異味
3.蓄電池自放電嚴重
1.初加液密度過高或過低
2.液面降低補液錯誤，沒
有按規定加入純水，而是
誤加入稀酸
3.初加液不純（含有雜質
1.蓄電池換電解液
2.嚴重時需更換新電池
極板硫酸鹽化
1.正常放電時容量降低
2.密度下降低于正常值
3.放電時電壓下降快
4.開始充電電壓高
5.充電時氣泡出現早
6.PbSO4結晶粗大
1.初充電不足
2.放電狀態下，放置時間
過長
3.長期充電不足
4.電解液密度過高
5.液面過低，極板上部暴
露在電解液外面
6.電解液不純
7.內部短路
1.過充電法
2.反復充電法
3.水療法
活性物質
過量脫落
1.充電時有灰褐物質從
從底部升起
2.蓄電池容量減小
1.褐色沉淀是由于充電電
流過大
2.白色沉淀是由于過量放
電
3.蓄電池電解液不純
1.清理沉淀
2.調整密度
3.必要時需更換新電池
蓄電池反極
1.電壓呈負值
2.充電后電解液密度在
1.20g/cm3以下
3.正負極柱、極板顏色相反
充電時正、負極連接錯誤
1.可反向充電
2.嚴重時需更換新電池
蓄電池漏液
1.注液口漏夜
2.槽、蓋封合處漏夜
3.滲液
4.槽體外部有碰傷痕跡
1.槽、蓋熱封不良
2.極柱橡膠圈問題
3.封口劑開裂
4使用中疏忽受外力撞擊
1.修理
2.必要時需更換新電池
建議：
1、電池、充電器、控制器等等盡量使用正規品牌和口碑好的，質量好，售后有保障，一句話，買電動汽車的時候就應該買正規品牌，各方面有保障。
2、盡量防止使用快速充電器，因為快速充電站的工作原理就是段時間大電流充電，這樣會導致電池析氣失水嚴重，電池鼓包。
3、充電時間不宜過長，電動汽車電池充電時，充電器綠燈亮時表示電池蓄電量已經達到90%以上，轉綠燈后最多再浮充2個小時；
4、不要在行駛后馬上充電，電動汽車在高溫行駛之后溫度非常高，這時候假如直接充電會導致電池的溫度持續增高，甚至超過臨界點，最終自燃。
5、切忌超載超速，超載超速時電池是大電流放電，對電池極板會造成傷害，影響電池使用壽命；
6、電動汽車最好存放于室內，防止日曬雨淋，充電時防止高溫下暴曬。
