温度以及启停如何缩短启动器电池的寿命

     热量是所有电池的杀手，但始终无法避免高温。笔记本电脑内的电池、汽车引擎盖下的启动器电池和烈日下锡制避难所中的固定电池就是这种情况。作为指导，温度每升高 8°C (15°F)，密封铅酸电池的寿命就会减半。这意味着用于固定应用的 VRLA 电池指定在 25°C (77°F) 下持续使用 10 年，如果持续暴露在 33°C (92°F) 下，则只能使用 5 年，如果保持在恒定的沙漠中，则只能使用 30 个月温度为 41°C (106°F)。电池一旦受热损坏，容量就无法恢复。

     根据 2010 年 BCI 故障模式研究，启动电池变得更耐热。在 2000 年的研究中，温度升高 7°C（12°F）会使电池寿命缩短大约一年；2010 年，耐热性扩大到 12°C (22°F)。其他统计数据显示，1962 年，启动电池可持续使用 34 个月；技术改进使 2000 年的预期寿命增加到 41 个月。2010 年，BCI 报告起动器电池的平均寿命为 55 个月，较冷的北方达到 59 个月，较暖和的南方为 47 个月。2015 年的口语证据表明，放在汽车后备箱中的电池比放在发动机舱中的电池寿命长一年。

     电池的寿命还取决于活性，如果电池因频繁放电而承受压力，则使用寿命会缩短。每天转动发动机几次对启动器电池造成的压力很小，但这会改变微混合动力的启停操作。微型混合动力车在红灯时关闭内燃机 (ICE)，并在交通再次畅通时重新启动，每年产生约 2,000 个微型循环。从汽车制造商处获得的数据显示，使用 2 年后容量会下降约 60%。为了增加循环寿命，汽车制造商使用特殊的 AGM 和其他系统

图 1显示了电池经过 700 次微循环后容量从 100% 下降到大约 50%。模拟启停测试在 Cadex 实验室进行。CCA 仍然很高，并且在大约 2,000 个周期后才出现下降。

测试方法：

     电池充满电，然后放电至 70%，类似于现实生活中微型混合动力车的 SoC。然后电池以 25A 电流放电 40 秒，以模拟发动机关闭且前灯打开。为了模拟启动和驾驶，电池以 400A 电流短暂放电，然后再充电。CCA 是用 Spectro CA-12 拍摄的。

     串联时，每个电池的电压必须均匀，这在大型固定电池系统中尤为重要。随着时间的推移，单个电池会掉线，但每 6 个月左右进行一次均衡充电应该会使电池恢复到相似的电压水平。使这项服务如此困难的是为每个电池提供正确的补救措施。虽然均衡会增强有需要的细胞，但如果不小心施加均衡电荷，健康细胞就会受到压力。凝胶和 AGM 电池的过充接受度低于富液型，并且适用不同的均衡条件。

     富液式铅酸电池是最可靠的系统之一，非常适合炎热气候。如果维护良好，这些电池可持续使用长达 20 年。缺点是需要浇水和良好的通风。

     当 VRLA 在 1980 年代推出时，制造商声称与淹没系统的预期寿命相似，电信行业被诱使改用这些免维护电池。到 1990 年年中，很明显 VRLA 的寿命没有达到淹没型；VRLA 的典型使用寿命为 5-10 年，不到满水等效寿命的一半。此外还注意到，将 VRLA 电池暴露在高于 40°C (104°F) 的温度下可能会因干涸而导致热失控。

 

北美汽车电池故障

2005 年的故障模式研究由道格拉斯、东宾夕法尼亚州、Exide Technologies 和 Johnson Controls 进行。样本电池库包含 2681 块电池，这些电池在 2003 年至 2004 年间经过测试。重点包括：

• 电池寿命平均为 50 个月。这比早些年只有 41 个月（2000 年）和 34 个月（1962 年）有所改善。改进的材料正在延长电池寿命。
• 北美洲北部和南部地区的寿命不同。与寒冷地区相比，气候温暖地区的电池会更快耗尽。参见图 2。
• 电池短路和电网故障是本次调查中电池故障的主要原因。

欧洲汽车电池故障

图 3总结了 Johnson Controls Power Solutions EMEA 执行的 800 多个 AGM 启动电池的故障模式分布。结果在德国美因茨举行的 2017 年 AABC 欧洲会议上公布。

表 1总结了来自 JCI 研究的失败原因。

比率	原因	诊断
47.8%	大量磨损，正常使用	能力丧失，抵抗力上升。容量估算最具预测性
23%	电池电量低	电池静止后使用开路电压表
14.6%	未发现故障	更好的测试方法让这些电池重新投入使用
12.5%	高内阻	可以用电池测试仪测量内阻来识别
1.6%	集装箱损坏	大多数情况下无法修复
0.5%	制造缺陷	制造商声称大多数保修原因是用户引起的。

表 1：超过 800 个 AGM 电池在使用寿命结束时的故障原因百分比
 

     上述 JCI 确定电池寿命结束的研究提供了与一家德国豪华汽车制造商在 2007 年进行的涉及 175 个启动电池的测试类似的结果。在此测试中，排除了热失效电池（高内阻），结果绘制在图 4中。横轴代表容量；与 CCA 相关的内阻在纵轴上。CCA 是根据 DIN 和 IEC 标准测量的。

     大多数电池的寿命结束是通过位于图 4中绿色区域左侧的容量线。很少有电池因从 CCA 线掉落而失效。容量衰减通过正常使用发生，主要是由于活性质量的损失。启停、加热元件和机械门动作等辅助电源会加速容量损失。增加的内阻是活性质量损失的副作用，但容量估计是更可靠的寿命终止预测指标。这通过位于灰色圆点的电池突出显示。

大多数电池通过容量线；很少有人因为 CCA 低而失败。电池安装在后备箱中，并在温和的气候下行驶。

注：测试由一家德国豪华汽车制造商完成。热损坏电池被淘汰。

测试方法：容量和CCA根据DIN和IEC标准进行测试。

评论

一些电池测试仪制造商声称仅读取内阻即可测量容量。设备功能之外的广告功能使业界相信复杂的测试可以用基本方法完成。基于电阻的仪器可以识别即将耗尽或没电的电池，但用户也可以通过启动性能不佳来识别。

    上一篇我们送上的文章是 ROCKET电池中CCA（冷启动放大器）是什么？ ， _!在下一篇继续做详细介绍，如需了解更多，请持续关注。
本文由韩国SEBANG蓄电池（大陆地区）营销中心于2023-02-09 21:59:34 整理发布。
转载请注明出处.