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铅酸电池不耐用,更换磷酸铁锂电池会出现哪些常见问题?如何解决

截至2025年底,国内两轮电动车保有量约为4亿多辆,其中78%使用传统铅酸电池,也就是说约有3.1亿辆电动车用铅酸电池。

截至2025年底,国内两轮电动车保有量约为4亿多辆,其中78%使用传统铅酸电池,也就是说约有3.1亿辆电动车用铅酸电池。铅酸电池的优点,首先是价格便宜,可以降低车辆制造成本,让电动车卖的便宜购买的人多。其次,经历100多年的发展制造技术成熟,使用的原材化学料性能稳定,不会像锂电池一样爆燃起火安全性高,用户可以放心使用。

再者,铅酸电池已经形成完整的生产、销售、回收产业链。回收的旧铅酸电池经过拆解、提炼、加工制造出新的铅酸电池极板材料,用于制造新的铅酸电池。由于旧铅酸电池回收残值高,在换新电池时都是采用以旧换新的方式,可以降低购买新电池的成本。但缺点也非常明显,很多朋友发现以前的铅酸电池耐用,随便可以使用3年以上。

以前的铅酸电池耐用主要有三个原因

1.以前电池使用原生铅多:2012年以前生产的铅酸电池大多都使用原生铅,也就是铅矿石里直接提炼出来的铅,纯度达99.994%。用原生铅制造的电池导电性能好,支持长时间大电流放电,车辆起步快加速更有力。原生铅纯度高分子之间非常致密,抗腐蚀能力强,能够有效减缓电池硫化,延长使用寿命。

2.极板做的厚:2012年前制造电池正极板厚2.5~3毫米,负极板厚2~2.5毫米。较厚的极板在长期反复充放电过程中膨胀收缩不会因高温变形,极板不易被硫酸硫化,活性物质不易脱落、软化,电池容量足,使用寿命长。

3.添加了镉元素:2012年前生产的铅酸电池当中含有镉元素,它是一种银白色,微带蓝光泽的软金属。2012年前生产的铅酸电池会在极板的材料中加入0.5%~1%的镉,可不要小看这么一点点含量,它发挥出的作用超乎你的想象。

首先,能够让电池极板分子排列更加致密,大幅提升极板的耐腐蚀能力,电解液中的硫酸铅就不会在极板表面产生白色结晶,极板参与化学反应的面积足,活性物质活力强,充足电后的电池容量足让电动车跑得远。

其次,镉能优化电池极板合金分子结构,大幅提升导电性能,这又能最大程度降低电池内阻,让电池充电、放电更加顺畅。最直观的表现就是电动车拧动加速转把,反应快起步有力,爬坡载人载物更有劲。

再首,纯铅的极板韧性不足非常脆,在充放电过程中产生的高温会让极板金属疲劳出现裂纹开裂,行内俗称断格,电池直接报废。而在极板中加入镉,极板韧性变强,反复充放电也不会开裂。并且耐颠簸能力大幅提升,电动车行驶在凹凸不平的路面产生的大幅震动,由于极板韧性强对其造成的影响非常小。

最后,含有镉的电池极板耐高温性能大幅提升,电池在反复充放电过程中,由于极板厚充放电性能优异,极板不会高温变形。并且在充放电过程中发热量小,不会让电解液中的水分因高温因为氢气和氧气,不会因水分蒸发过快出现失水的情况,能够较长时间保持电解液水分在合适的位置,长期保持电池内部化学反应平衡。在以上4种因素的影响下,以前的铅酸电池合理使用,基本都能使用3~5年。

为什么现在的铅酸电池不耐用?

由于镉是一种重金属,并且是一种极强的致癌物,会对水源、土壤造成污染,通过食物链进入到人体,损害人体的肾脏、骨骼。为了减少对环境和人类造成的伤害,2012年5月起禁止在铅酸电池中添加铬元素。2013年12月31日全面淘汰含镉电池,2014年1月1日起,市面上基本买不到含镉的铅酸电池了。

由于缺少了镉元素,极板的致密性下降,充放电性能降低,发热量增加,电解液中的水分因高温分解解出氢气和氧气水分流失,时间长造成电解液缺水,硫酸结晶附着在极板上,造成极板反应面积减少、活性物质活力降低,电池的容量使用寿命大不如前。

2014年以后生产的铅酸电池重量大幅下降,例如以前12V20Ah电池单块重7公斤,2014年以后,由于行业竞争激烈电池生产厂家都在压缩成本,而铅占电池生产成本的70%,将极板做得比较薄,就可以减少铅的用量,原本7公斤的电池在外观尺寸不变的情况下减重到6公斤。

板板做的比较薄缺少了镉元素的支持,电池在充电时发热量增加,再加上错误的充电方式。例如夏季使用电动车回来以后立即充电,夏季本身温度就很高,电池被包裹在电池仓内紧密的连在一起,中间几块电池散热空间更小。放电过程中产生的热量还没有散出去,回来立刻充电,充电产生的高温与放电叠加的高温让电池温度很快超过60度。

高温让电解质的水分分解为氢气和氧气由排气孔溢,只需几次高温充电,电解液就会出现缺水的情况。造成化学反应平衡失效,而这又会造成充电时温度成倍增加,极板因高温变形应力大韧性低出现断裂,变形的极板又会堵住排气孔,电解液分解的气体无法排出电池内部压力增大,高温又让塑料外壳变软,最终电池鼓包变形,逐渐失去正常充放电功能,最终报废。

通过上述分析已经找到铅酸电池不耐用的原因,很多朋友想换使用寿命长的电池,要想电池使用寿命长,首先要选择锂电池,锂电池又分为三元锂电池和磷酸铁锂电池。三元锂电池重量轻、能量密度高,但起火爆燃风险概率较高,而且一旦发生火灾,往往会造成较大的财产损失甚至人员伤亡。那必须选安全性能高的锂电池,那么必选磷酸铁锂电池。

以比亚迪的磷酸铁锂电池为,它是根据市面上铅酸电池电动车的电压、电池容量、电池仓尺寸量身定做的。采用的是车规级的磷酸铁锂电芯,能量密度180Wh/kg,是铅酸电池的4~5倍,重量是铅酸电池的2/5,循环寿命3300次,可以使用8~10年。耐低温性能好,自带脉冲加热冬季消耗5%的电量,可在几分钟之内将温度加热到25度,让电动车在冬季充足电后能够达到理论容量,却保电动车在冬季续航不缩水。

现在约有3.1亿辆电动车还在使用铅酸电池,其中很多人想更换磷酸铁锂电池,很多车型也支持更换,但在更换完以后由于控制器、电动车仪表等配置和磷酸铁锂电池不兼容,可能会出现一些问题,那么如何解决这些问题呢?

1.安装松动:磷酸铁锂电池体积小重量轻,原装铅酸电池仓显得宽松,将磷酸铁锂电池固定在电池仓内,有条件的使用卡扣安装牢固,条件不允许,可用白色泡沫将电池固定牢,确保车辆在行驶过程中不会颠簸震动,以免损伤电芯。

2.控制器与线路不兼容:如果电动车时间较长,可能使用的是以前的老控制器,与磷酸铁锂电池不兼容,如果原铅酸电池控制器放电限流低,由于磷酸铁锂电池放电电流强,容易烧坏线束、控制器甚至电机。最近几年新出的电动车控制器多数都可兼容磷酸铁锂电池。

如果原铅酸电池电动车更换磷酸铁锂电池控制器没有更换,在驾驶电动车过程中出现车辆起步无力、断电、烧线,应该找专业维修师傅将原铅酸电池控制器更换为磷酸铁锂电池专用控制器。

3.充电问题:铅酸电池更换磷酸铁锂电池,原铅酸电池控制器已经不能使用,应该使用配套的磷酸铁锂电池专用充电器,充电时待充电器工作的红灯变为绿灯,即可切断电源,因为这时电池已充足电。

锂电池充电分为两个过程,恒压充电、恒流充电,充电器工作的红灯变为绿灯,这时电池已经是满电状态。必须及时切断电源,如果不切断电源,虽然锂电池充电器具有充满自动断电功能,但仍会以微弱的电流继续向电芯充电,专业维修师傅也进行测试过。这会导致电芯过充,老化速度加剧,三元锂电池还存在爆炸起火的风险,而及时切断电源可以避免这种情况的发生。

4.仪表故障:有多位朋友向我反馈,更换上磷酸铁锂电池以后仪表出现故障,因为原车仪表是按铅酸电池电压逻辑而设计的,直接换上磷酸铁锂电池会出现:没电显示满电、电量乱跳、充足电仪表显示满电一骑电量掉得快、虚电电量显示不准等问题。那么如何解决这些问题呢?

①.找修车师傅,将原铅酸电池仪表更换为磷酸铁锂电池专用仪表,这样适配性强,再也不会出现上述问题了。

②.同样还是找修车师傅微调控制器的欠压,原铅酸电池控制器欠压高于磷酸铁锂电池,不调可能会会造成电动车充足电半路没电的尴尬情况。例如48V电动车原车控制器欠压是42V,更换上磷酸铁锂电池可调到40V;60V铅酸电池控制器欠压是52.8V,更换上磷酸铁锂电池以后可调至50V,72V铅酸电池控制器欠压是63V,换上磷酸铁锂以后可调至60V或61V,这样可以避免电动车半路没电,又能避免深度放电对电池电芯造成的不良影响。

结语

在电动车设计之初铅酸电池是唯一选择,因为三元锂电池都是用在手机或其他电子设备上,磷酸铁锂还没有量产。经过20多年的发展,铅酸电池凭借安全性高、价格便宜、可循环回收利用在电动车上被广泛应用。但制造技术在成熟,工艺再先进,依然没有摆脱使用寿命短的缺点,因铅酸电池电动车保有量大很多人想更换磷酸铁锂电池,在更换时一定要遵循以下原则:

首先,电动车按电压分为48V、60V、72V,更换时,磷酸铁锂电池电压一定要与原车电压一致。其次,电池容量可以适当加大,例如48V20Ah铅酸电池可以换成48V30Ah磷酸铁锂电池,在更换前,建议测量一下电池仓的尺寸,选择的磷酸铁锂电池,外观尺寸略小于电池仓,确保能装得下。建议选择比亚迪磷酸铁锂电池,它是按电动车量身定做的还送配套充电器,建议让专业的维修师傅进行安装,可以避免很多不必要的麻烦。

那么朋友们,铅酸电池电动车更换磷酸铁锂电池,在后续使用过程中你还遇到过哪些故障?欢迎在评论区留言,看见我会回复的。