「电瓶」低温环境容量下降原因&缓解方式详解

问题:

  • 电动车为何冬季续航里程下降严重 , 汽车启动的效率也会下降呢?
原因是众所周知的电瓶容量下降 , 汽车启动用(Q型)电瓶 , 以及电动车专用动力电瓶本质相同;都是铅酸类蓄电池 , 这种电池的能量密度很低 , 受温度影响的程度也很大 。
所谓的铅酸指正负极板的成分为「铅&二氧化铅」 , 酸则是指电解液使用的硫酸溶液;作为化学电源当然是依靠化学反应来充电与放电 , 充电的流程为电网220V电流作用于电瓶正极 , 促进电解液分解极板上的硫酸铅结晶体 , 以此达到分解出铅而提升电解液“浓度”的目的 。 放电则是极板活性物质与电解液的反应 , 也就是生成硫酸铅 , 在过程中产生电流 。
「电瓶」低温环境容量下降原因&缓解方式详解文章插图
基础知识1:电瓶的电解液会因温度的下降或上升而降低 , 只有在25℃(摄氏度)左右才是理想的状态;温度降低后会造成电解液导电率的降低 , 同时粘度也会大大提升 。
粘度的提升会带来相当麻烦的问题 , 那就是电解液很难渗透到极板的内部 , 与极板活性物质的反应效率会大大降低;理论上电瓶应当是高温提高放电容量 , 低温降低放电容量 , 但实际情况是低温放电容量难以控制 。 同时粘度的提升也等于加大了电池内阻 , 电动势过量损耗于内阻上 , 端电压降低也会影响车辆的性能 , 整体功率的下降需要以更高的标准放电来补偿 , 电耗升高则续航降低 。
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2:低温环境中电瓶的极板会出现化学钝化 , 简而言之为物质在电流的作用下 , 会降低转入溶液的能力;同时会在极板形成在致密的化合物 , 对于铅酸电瓶而言就是多层硫酸铅结晶体 。
这种物质的存在一定程度的隔开了极板与电解液 , 不过该物质仍旧具有导电功能;但是硫酸必须透过多晶层才能与活性物质反应 , 这就会严重影响电瓶的充电效率!也就是说钝化的电极本就不利于充电 , 放电过程中产生的“多晶层-隔膜”又会不断加速电瓶性能的整体衰减 , 电瓶无法恢复电解液的浓度标准 , 结果自然是放电过程中没有足量的“催化物质”去发电 。
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综上所述:电瓶在低温环境中为充不满但是能放空的状态 , 放空过程产生多晶层 , 电瓶工况会在经过一个冬天后变差很多;而在冬天时每当温度下降1℃ , 基本要减少1% , 这是从25℃的理想温度标准开始计算的哦 。
至于充电的比例一般会以0℃为标准分级 , 接近零度往往会降低30%的充电量 , 高于﹣10℃时基本只会剩下一半 , 再低一些就很难冲进去电了 。 这就是很多小区的充电桩会设计在地下停车场 , 因其出于准四季恒温的状态 , 如果没有硬件条件的话 , 事实情况是只能推进屋子里充电 , 否则在北方与西北地区基本无法用车 , 汽车启动也会非常困难 。
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解决方式「为电瓶保温」是唯一的缓解方式!
思考一个问题:盖被子为什么能保温?找到这个问题的答案就能接受“给电瓶盖被子”的操作了 。
盖被子保温的原理其实很简单 , 那就是隔绝被子内部和外部的“热交换”;参考热力学第二定律 , 热能总会从高温物体中传导至低温物体;被子内部的温度由人体温度进行加热 , 标准当然会高于被子外部的低温空气 。 那么掀开被子的时候内部热空气就会与外部低温空气接触 , 低温空气当然就会吸收内部空气的热能使其降温 。


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