电动汽车充电电池性能退化的原因及弥补方法(1)

电池的性能退化一方面是使用和老化的自然结果，另一方面则由于缺乏维护、苛刻的使用环境以及不良的充电操作等等加速其劣化。下面将探讨充电电池各种难以克服的问题、其原因及弥补这些问题的方法。

高的自放电率

各种电池都存在自放电，但使用不当会促使这种状态的发展。自放电率呈渐近线规律，最高的放电率出现在刚充电之后，然后逐渐减小。

镍基电池表现出较高的自放电率。在正常环境温度下，新的镍镉电池充电后，在第一个24h期间其电高量约减少10%。此后，自放电率稳定至每个月约10%。通常温度较高，其放电率也增大。一般的准则是：温度每升高10℃自放电率增大1倍。镍金属氢化物电池的自放电率比镍镉电池约大30%。

镍基电池经过数百次循环后其自放电率也增大，电池的极板开始膨胀从而更紧密地挤压电极之间的隔膜，形成金属树枝状晶体，这是结晶体生长的结果(记忆效应)，从而损坏了电池隔膜，增大了自放电率。如果镍基电池在24h的自放电达30%时，应予弃用。

镍离子电池在充电后的第一个24h的自放电率为5%。此后下降至每月1%-2%，电池的安全保护电路增加约3%。高的循环次数和老化对锂基电池的自放电率没有影响。铅酸电池的自放电率约每月5%或者每年50%，重复性的深度循环充放电则使自放电增大。

电池自放电的百分率可用电池分析仪加以测定，但此程序需要数小时。测得的电池内阻常可反映电池的内阻是否过高。此参数可用阻抗计测量或用电池分析仪的欧姆测试程序。

电池的匹配

即使采用了现代化的生产制造技术，电池的容量也不可能准确预测，尤其是对镍基电池。制造过程中，将每个电池以其容量的大小加以检测并分类。高容量“A”类电池通常以优质级价格按特殊用途电池出售;中等容量“B”类电池应用于工业和商业产品;低端“C”类电池则以廉价出售。通过循环充放电并不能改善低端类别电池的容量。购买低价的可充电电池所得的是低电池容量。

在以多个电池组成的电池组中，电池的匹配应控制在±2.5%以内。在组成电池个数多的电池组中，以及需输出大负载电流和在低温下工作的电池组，需要更严格的电池容差控制。在一个新的电池组中的各个电池如果稍有小的失配，在经过数次充电循环后，将能互相平衡自行适应。电池之间能否很好地平衡适应，关係到电池组是否具有较长的使用寿命。

为何电池的匹配如此重要?这是因为一个“弱”电池含有的容量较小，它比“强”电池更快地放充电。这种放电过程的不平衡导致“弱”电池在放电经过低电压时，电池极性会反转。在充电时“弱”电池在被充过程中首先进入发热过充状态，而此时较强的电池仍能正常地接受充电并不发热。在这两种情况下“弱”电池处于不利的状态，使它变得更“弱”而导致严重的失配。