有关电动汽车续航里程减少的原因以及铅酸蓄电池常见故障和机理分析

随着时间的流逝，续航里程也一起减少，最初的好性能和好体验就这样渐渐远去，遇到这些问题的时候往往手足无措。很多车主都会把责任全部推到电池身上，那么电动汽车续航里程变少的事实的真相是什么？问题出在哪里?

一般可以考虑以下几个方面：

1.电机问题，这个会被首先想到，耗电电流大，比如电机退磁

要了解电动汽车电机的生产日期与电机类型，假如电机与控制器匹配度不高，两者之间不能有效配合，则降低能量转化率。电机退磁、劣质电机、翻新电机也会导致其不能有效配合。

假如电动汽车经常超载、超速行驶，电机会随着使用时间的上升而出现消磁或老化，从而影响到电机的能量转化率，影响电机的扭矩和续航里程。

按时进行保养，有利于提高寿命。建议车主不要自行更换电机、控制器，不要购买低端便宜的配件，一定要在专业的维修店更换原装配件。

2、控制器问题，控制器是核心部件之一，是控制电机转动的部件。电动汽车控制器微电子部分损坏可能很小，重要是功率管、电容等大功率元件损坏的较多。

功率管损坏的，俗称爆管，会导致电动汽车无法行驶，仪表电源灯会闪烁或者不亮。电动汽车电机会有阻力，推行困难（此时不要强行推拉电动汽车，会烧电机）。

控制器损坏，也会出现短路，电动汽车保险烧坏，或者空开跳闸。损坏原因：超载、长期超负荷爬坡、超压、电流过大、高温散热不良。也可能是接线错误、电子元件高温老化（尤其电容）导致。

3、车胎胎压问题，每天都承受着压力

出行前，检测电动汽车前后轮胎压，胎压就是轮胎内部的气压。一般正规厂家生产的轮胎上都标有最合适的胎压范围。

关于质量合格的电动汽车来说，胎压保持在310380kpa最为合理。电动汽车在胎压不足的情况下，势必会给电动汽车电机带来更大的摩擦阻力。

在相同行驶路程中，气压低，轮胎受力面积大，就会消耗更多的电源，跑不动，也跑不远。

4、刹车不好用，后果很严重

在电动汽车前后刹车回位不顺或者刹车内部有故障的时候会影响电动汽车总体的续航里程。刹车存在故障，势必也会增大电机的工作量，造成电动汽车电池的持续大电流放电，续航里程缩短是必然。

电动汽车的刹车，不论是毂刹还是碟刹，都会遇到太紧或者太松的情况，导致电动汽车前进困难或者刹车不灵。此类问题，假如能够调整则好，不能调整，请尽快更换刹车。

5、轴承问题也不能忽略

由于长时间使用过程中进水，或者磨损，导致阻力增强，电耗率加大，会导致电动汽车有气无力。遇到此类情况，应该加以更换轴承，或者添加润滑油等。

6、电池也有可能出现问题

关于电池引起的电动汽车续航里程的问题中，单只电池落后占到绝大多数。单只电池落后会影响整组电池的电压，四块电池组里有一块失效或落后，就会影响到整组电池。

电池的保养不恰当、使用年限过长都会引发电池的衰减，从而影响性能。比如，载重过多时候整车部件强行运行，放电电流大，没有限流保护，让电池强行放电，导致电池内部元气大伤而损坏电池。

7.充电器很关键

充电器输出电压偏低，就会使得电池充不满电。以48V电动汽车电池为例，满点电压在58.80.2V。假如充电器负载最高电压低于这个数值，充电器无法使电动汽车电池完全充满电。电池电量不满，自然会影响电动汽车的续航里程。

8、线路问题

线路问题属于软故障，各部件没毛病，只是在连接当中出现了电阻，有电阻就有分压，而且电流越大分压越大。新电池拧转把就掉灯，这个问题很普遍，跑不远的十之八九是它。

电阻出现的部位

1、控制器与电池的接插头、与电机的接插头。

好的接插件镀金镀银，一般的是铜或镀铜，差的就是铁。时间一长会氧化，出现接触电阻。大电流通过时就会发热，严重时会烧黑。

2、保险丝。接触不好。夹的不紧、压的不实。

3、接在主回路上的电锁开关。

4、电池焊点虚焊。

5、电池连接线太细，或者不是铜线。线长也不好。

6、接错线。比如控制器细红线接电池。

7、电池盒输出口或触点接触不良。

假如是一个部位严重，比较容易发现，比如烧黑。但假如都有点问题，就比较难发现。都有点电阻，累积起来也不得了。1欧姆电阻5安培电流就会出现5V的压降。36V电池到了电机那里就只剩下31V电压了。

下面是铅酸蓄电池常见故障和机理分析：

一、铅酸蓄电池故障和一般机理

1、反极的现象及原因

铅酸蓄电池的反极系指蓄电池的正负极发生了改变，反极现象反映在两个方面，一是由于蓄电池在装配组装时某单格电池极群组接反或整个电池极群组接反。这种情况下会出现铅酸蓄电池灌完酸用电压表测量端电压时其端电压值小于各单体蓄电池额定电压之和的现象或出现端电压为负的现象。另一方面是蓄电池在容量放电时在多个串联使用中，由于某个蓄电池(或某单体蓄电池)容量较低或完全丧失容量。在放电时这个电池很快被放完电被其它电池进行反充电，使原来的负极变成正极，原来的正极变成负极，端电压出现负值的现象。

关于前一种反极故障，在测量蓄电池端电压时(多个单体电池组成的蓄电池)都可发现，若有一个单体电池反极，不仅失去该电池的2V电压，而且还要新增2V反电压，端电压要降低4V左右。例如，关于额定电压为12V的电池，如测量其端电压为8V左右，说明有1个单格电池反极。如测量其端电压为4V左右说明有2个单格反极，如测量其端电压为-4V左右说明有4个单格反极，如测量其端电压为-12V说明6个单格均反极。

关于后一种反极故障，其端电压值(负值)随放电情况而不同。一般在检测时，关于这种情况要及时将蓄电池从放电线路中摘除下来，以免对蓄电池有所损坏。

2、短路现象及原因

铅酸蓄电池的短路是指铅酸蓄电池内部正负极群相连。铅酸蓄电池短路现象重要表现在以下几个方面：

(1)开路电压低，闭路电压(放电)很快达到终止电压。

(2)大电流放电时，端电压迅速下降到零。

(3)开路时，电解液密度很低，在低温环境中电解液会出现结冰现象。

(4)充电时，电压上升很慢，始终保持低值(有时降为零)。

(5)充电时，电解液温度上升很高很快。

(6)充电时，电解液密度上升很慢或几乎无变化。

(7)充电时不冒气泡或冒气出现很晚。

造成铅酸蓄电池内部短路的原因重要有以下几个方面：

(1)隔板质量不好或缺损，使极板活性物质穿过，致使正、负极板虚接触或直接接触。

(2)隔板窜位致使正负极板相连。

(3)极板上活性物质膨胀脱落，因脱落的活性物质沉积过多，致使正、负极板下部边缘或侧面边缘与沉积物相互接触而造成正负极板相连。

(4)导电物体落入电池内造成正、负极板相连。

(5)焊接极群时形成的铅流未除尽，或装配时有铅豆在正负极板间存在，在充放电过程中损坏隔板造成正负极板相连。

3、极板硫酸化现象及原因

极板硫酸化系是在极板上生成白色坚硬的硫酸铅结晶，充电时又非常难于转化为活性物质的硫酸铅。铅酸酸蓄电池极板硫酸化后重要有以下几种现象。

(1)蓄电池在充电过程中电压上升的很快，其初期和终期电压过高，终期充电电压可达2.90V／单格左右。

(2)在放电过程中，电压降低很快，即过早的降至终止电压，所以其容量比其它电池显著降低。

(3)充电时，电解液温度上升的快，易超过45℃。

(4)充电时，电解液密度低于正常值，且充电时过早地发生气泡。

(5)电池解剖时可发现极板的颜色和状态不正常。正极板呈浅褐色(正常为深褐色)，极板表面有白色硫酸铅斑点，负极板呈灰白色(正常为灰色)极板表面粗糙，触摸时如同有砂粒的感觉，并且极板发硬。

(6)严重的硫酸盐化，极板形成的硫酸铅白色结晶体粗大，在一般情况下不能复原成活性物质。

造成极板硫酸化重要有以下几方面的原因:

(1)蓄电池初充电不足或初充电中断时间较长。

(2)蓄电池长期充电不足。

(3)放电后未能及时充电。

(4)经常过量放电或小电流深放电。

(5)电解液密度过高或者温度过高，硫酸铅将深入形成不易恢复。

(6)铅酸蓄电池搁置时间较长，长期不使用而未定期充电。

(7)内部短路局部用途或电池表面水多造成漏电。

(8)电解液不纯，自放电大。

(9)电池内部电解液面低，使极板裸露部分硫酸化。

铅酸蓄电池在正常使用的情况下，正、负极板上的活性物质(Pb02和Pb)大部分转变为小粒晶状的硫酸铅，这些松软小粒晶状的硫酸铅是均匀地分布在多孔性的活性物质上，在充电时很容易和电解液接触起用途恢复为原来的物质PbO2和Pb。

假如在使用中由于上述的使用不当的诸原因，极板上的活性物质会逐渐形成结晶粒粗大的硫酸铅，这些粗而硬的硫酸铅晶体体积大、导电性差，因而会堵塞极板活性物质的细孔，阻碍了电解液的渗透和扩散用途，新增了电池的内电阻，同时，在充电时，这种粗而硬的硫酸铅不如软小晶粒的硫酸铅容易转化为PbO2、和Pb。若历时过久，这些粗而硬的硫酸铅就会失去可逆用途，结果使极板的有效物质减少放电容量降低，使用寿命缩短。

4、极板弯曲和腐蚀断裂

极板弯曲多发生于正极板，而负极板很少发生，有的负极板弯曲则是由于正极板弯曲过甚而迫使负极板亦随之弯曲所致。

极板的断裂多发生于使用寿命过程中，由于板栅腐蚀，强度变小，造成极板断裂，尤其正极板栅表现更为严重，造成极板弯曲重要原因有以下几个方面：

(1)极板活性物质在制造过程中因形成或涂膏分布不均匀，因此，在充放电时极板各部分所起的电化用途强弱不均匀，致使极板上活性物质体积的膨胀和收缩不一致而引起弯曲，有的造成开裂。

(2)过量充电或过量放电，新增了内层活性物质的膨胀和收缩，恢复过程不一致，造成极板的弯曲。

(3)大电流放电或高温放电时，极板活性物质反应较激烈，容易造成化学反应不均匀而引起极板弯曲。

(4)蓄电池中含有杂质，在引起局部用途时，仅有小部分活性物质变成硫酸铅，致使整个极板的活性物质体积变化不一致，造成弯曲。

造成正极板腐蚀断裂重要有以下几方面原因：

（1）制造板栅合金工艺有问题，引起极板在充放电过程中不耐腐而断裂。

(2)充电时，正极板栅处于阳极极化的条件下，经常过量充电是正极板腐蚀断裂的重要原因。

(3)电解液密度过高，温度过高，正极板氧化腐蚀加剧。

(4)铅酸蓄电池的电解液中，含有对正极板栅有腐蚀用途的酸类或其它有机物盐类，都会逐渐腐蚀正极板栅。这些对正极板栅有害的酸类、盐类可能来自硫酸、蒸馏水中，也可能从隔板或其它部件里浸出，因此，在充放电循环中，极板或正极扳栅不断地被腐蚀。

(5)正极板受腐蚀的过程，也就是氧化膜生成的过程，因此板栅的线性尺寸有所新增，这就造成了板栅的变形或膨胀。

正极板栅腐蚀和变形的特点：

(1)电解液混浊，极板呈腐烂状。

(2)正极板活性物质，由于板栅受到腐蚀而失去了应有的强度和凝固性，造成脱落，这种脱落往往是呈块粒状。

(3)由于正极板栅的腐蚀，引起活性物质脱落，这不仅破坏了活性物质的细孔组织，而且有效物质的数量也逐渐减少。这必然造成电池的容量下降，循环寿命缩短。

正极板栅腐蚀机理：

（1）二氧化铅表面析出氧腐蚀：当阳极充电时，正极析出氧，这些氧以超化学当量的原子的形式进入二氧化铅的晶格中，并透过氧化物层扩散到金属表面，把金属氧化。氧化金属是决定铅的正极腐蚀速度的基本过程，温度升高极化加强，引起氧扩散速度新增，腐蚀速度加快。

(2)催化腐蚀：二氧化铅在正极析出氧的反应中是一种催化剂。氧在析出时，是以中间产物自由基的形式出现。例如：.OH、˙O˙、.H2SO4等，这些中间产物在二氧化铅表面复合，引起二氧化铅膜松散，因而使膜下的金属溶解，引起腐蚀。

(3)铅二氧化铅固相反应腐蚀：板栅合金中的铅与活性物质二氧化铅之间有接触电位差，这个电位差是电子从铅向二氧化铅迁移的原因，所以出现腐蚀。

(4)二氧化铅中有两种结晶，即αPb02和βPb02与板栅直接接触的那一层大半是αPb02外层大部分是βPb02，而阳极腐蚀的基本产物是αPb02。

(5)正极板在阳极极化时腐蚀，基本上是沿着晶粒边界进行的．由于在合金每一小晶粒的外层都有另一固溶体的外层，于是在晶粒之间形成了组份与晶粒本身不同的夹层晶间夹层，合金腐蚀发生在夹层里。

5、活性物质脱落

铅酸蓄电池在充放电过程中，极板的活性物质渐渐因损坏而脱落，这种现象重要发生在循环充放电未期，重要特点是在电解液中有沉淀物，电池容量下降。活性物质的脱落，假如是电池的使用寿命接近终止时，活性物质的脱落已是正常现象，但是在下列情况时，同样造成极板的活性物质脱落。

(1)负极板由于添加剂比例不当，在充放电过程中引起活性物质膨胀脱落。

(2)充放电电流大或过量充放电，长期过放电。

(3)充电时电解液温度、密度过高。

(4)放电时外电路发生短路。

(5)电解液不纯。

(6)极板硫酸化或板栅腐蚀断裂。

6、容量降低

铅酸蓄电池放电时达不到额定容量或在充放电过程中容量降低一般有以下几种原因

(1)极群局部短路。

(2)电池串联焊接部位有虚假焊存在。故初期容量尚可，随着充放电过程，假焊部位出现氧化膜虽可导电，但效果不佳。

(3)板栅腐蚀极板断裂，活性物质脱落。

(4)极板硫酸化。

(5)容量放电时电流偏大，电解液密度偏低或电解液液面高度不够。

(6)充放电设备、测量仪表超差或出现故障。

(7)放电时，电解液温度过低。

7、电压异常

铅酸蓄电池在充放电过程中电压异常特点有以下几个方面：

(1)开路电压低或充放电时电压均低。

(2)放电时电压迅速下降到终止电压停止放电后很快恢复较高的电压。

(3)充电时电压上升很快很高，停止充电时，电压下降的过低过快。

(4)放电时电压出现负值。

(5)充电时电压上升且电压偏低。

造成电压异常现象一般有以下几方面原因：

(1)内部短路、反极。

(2)极板硫酸化。

(3)极板腐蚀断裂，活性物质脱落。

(4)电解液密度低或高。

(5)测量仪器仪表超差或故障。

(6)连接处接触不良。

(7)负极板收缩纯化。

(8)过量放电。

(9)充电不足。

(10)自放电大

8、起动性能差

铅酸蓄电池起动性能差是指在大电流放电时达不到规定的要求值。一般由以下几方面原因造成：

(1)蓄电池连接条(壁焊处)及端柱与极柱联接处，汇流排与极板连接处出现虚焊假焊，致使起动性能不佳或无法起动。

(2)电解液密度低、内阻大、隔板内阻大。

(3)正极板弯曲及极板硫酸化。

(4)放电设备与蓄电池连接接触电阻大。

(5)极群短路。

(6)活性物质脱落。

(7)放电电流过大。

(8)环境温度过低。

9、循环寿命短

铅酸蓄电池寿命提前终止的原因一般有以下几个方面：

(1)正极板腐蚀、负极板膨胀。

(2)极群短路，极板连电。

(3)隔板损坏或窜位及隔板不耐腐。

(4)充放电循环比例不当。

(5)电解液密度、温度过高或过低，液面高度不够。

(6)虚焊假焊，极板脱落。

(7)极板硫酸化。

(8)充放电电流过大。

二、解剖与分析

当铅酸蓄电池试验终了后或蓄电池出现故障而无法排除时，要解剖电池观察分析，其步骤如下：

1、外观检查

(图示活性物质有沉淀，说明活性脱落严重)

(1)检查蓄电池槽有无破损及裂纹。

(2)测量电解液密度值，电池端电压及每个单格电池电压情况。

(3)检查蓄电池端柱及连接条情况。

2、解剖观察

(1)橡胶壳蓄电池放入较高温度环境中待其封口剂软化以后，用小刀将封口剂剔出，用铁锯将连接条锯断，用铁勾将每个极群组拉出，放入铁盘内。

(2)塑壳电池用铁锯沿槽盖热封处将蓄电池锯开，在观察壁焊连接处有无虚焊假焊及断裂情况以及极柱与端柱连接情况后，用铁锯将壁焊处锯开，将每个极群组抽出，放入铁盘内。

(3)观察极群状况，是否有隔板缺少，汇流排有无断裂，汇流排与极板极耳处的连接情况，有无掉片及虚焊假焊现象。观察极柱与汇流排，极柱与端柱的连接情况有无断裂，虚焊假焊现象，观察极群内是否有异物存在。

(4)观察极群侧面，底部有无短路连电现象及隔板在极群中位置及隔板边缘有无破损现象。

(5)观察蓄电池槽内电解液状况，活性物质沉积状况，槽内有无异物情况以及电池槽中间隔板是否有开裂、破损、单格间沟通等。

(6)完成上述观察后，用铁锯锯开极板与汇流排连接处，逐片检查正极板、负极板及隔板状况。

(7)观察正极板四边框有无断裂现象，极板表面状况，活性物质脱落状况，小筋条腐蚀断裂情况以及极板有无弯曲等。

(8)关于管式正极板观察丝管有无破损，铅芯有无脱脖现象，封底有无脱落，汇流排有无断裂以及管内活性物质有无下沉，空管程度等。

(9)观察负极板表面状况，有无硫酸化迹象，活性物质有无收缩变硬，有无膨胀堆积及脱落现象。

(10)观察每片隔板腐蚀程度，有无破损、断裂、掉角、穿孔现象，观察隔板时应将隔板用水洗净仔细观察。

(11)分析记录电池解剖观察后，记录好观察结果，分析出影响电池性能及造成试验终止的原因，提出电池解剖分析意

铅酸蓄电池常见故障分析及处理方法

常见故障

不良现象

故障出现的原因

故障的处理方法

蓄电池充电不足

1.静止电压低

2.密度低，充电结束后达不

到规定要求

3.工作时间短

4.工作时仪表显示容量下降快

1.充电器电压、电流设置

过低

2.初充电不足

3.充电机故障

1.调整，检修充电器

2.蓄电池补充充电

3.严重时需更换新电池

蓄电池过充电

1.注液盖篓色泽变黄，变红

2.外壳变形

3.隔板炭化、变形

4.正极腐蚀、断裂

5.极柱橡胶套管上升、老

化、开裂

6.经常补水，充电时电解液

浑浊

7.极板活性物质均匀脱落8.正极板爆管

1.充电器电压，电流设置

过高

2.充电时间过长

3.频繁充电

4.放电量小而充电量大

5.充电机故障

1.调整，检修充电器

2.调整充电制度

3.严重时需更换新电池

蓄电池过放电

1.蓄电池静止电压低

2.充电后电解液密度低

3.正、负极板弯曲，断裂

1.蓄电池充电不足而继续

使用

2.蓄电池组短路

3.小电流长时间放电

1.补充充电

2.检修车辆

3.严重时需更换新电池

蓄电池短路

1.静止电压在2V以下

2.电解液密度过低

3.充电时温度高

4.叉车工作时间短

1.极板弯曲变形短路

2.隔板缺少或装配中破损

3.正极活性物质脱落、底部短路

需更换新电池

断路

1.外接负载通路时电压异

常，不稳定

2.充电时电流无法输入

1.极柱或极板组装时焊接

不良

2.外部短路

3.大电流放电

4.连线接触不良或断开5.极板腐蚀

1.需修理蓄电池

2.必要时需更换新电池

蓄电池添加电解液

不当

密度高时：

1.充电后电解液密度

1.300g/cm3

2.蓄电池静止电压高

3.初期容量好，使用一段时

间后容量降低

4.电解液浑浊

密度低时：

1.充电后电解液密度低于

规定值

2.蓄电池容量低

加液不纯：

1.蓄电池容量低

2.电解液浑浊，色泽异常，

有异味

3.蓄电池自放电严重

1.初加液密度过高或过低

2.液面降低补液错误，没

有按规定加入纯水，而是

误加入稀酸

3.初加液不纯（含有杂质

1.蓄电池换电解液

2.严重时需更换新电池

极板硫酸盐化

1.正常放电时容量降低

2.密度下降低于正常值

3.放电时电压下降快

4.开始充电电压高

5.充电时气泡出现早

6.PbSO4结晶粗大

1.初充电不足

2.放电状态下，放置时间

过长

3.长期充电不足

4.电解液密度过高

5.液面过低，极板上部暴

露在电解液外面

6.电解液不纯

7.内部短路

1.过充电法

2.反复充电法

3.水疗法

活性物质

过量脱落

1.充电时有灰褐物质从

从底部升起

2.蓄电池容量减小

1.褐色沉淀是由于充电电

流过大

2.白色沉淀是由于过量放

电

3.蓄电池电解液不纯

1.清理沉淀

2.调整密度

3.必要时需更换新电池

蓄电池反极

1.电压呈负值

2.充电后电解液密度在

1.20g/cm3以下

3.正负极柱、极板颜色相反

充电时正、负极连接错误

1.可反向充电

2.严重时需更换新电池

蓄电池漏液

1.注液口漏夜

2.槽、盖封合处漏夜

3.渗液

4.槽体外部有碰伤痕迹

1.槽、盖热封不良

2.极柱橡胶圈问题

3.封口剂开裂

4使用中疏忽受外力撞击

1.修理

2.必要时需更换新电池

建议：

1、电池、充电器、控制器等等尽量使用正规品牌和口碑好的，质量好，售后有保障，一句话，买电动汽车的时候就应该买正规品牌，各方面有保障。

2、尽量防止使用快速充电器，因为快速充电站的工作原理就是段时间大电流充电，这样会导致电池析气失水严重，电池鼓包。

3、充电时间不宜过长，电动汽车电池充电时，充电器绿灯亮时表示电池蓄电量已经达到90%以上，转绿灯后最多再浮充2个小时；

4、不要在行驶后马上充电，电动汽车在高温行驶之后温度非常高，这时候假如直接充电会导致电池的温度持续增高，甚至超过临界点，最终自燃。

5、切忌超载超速，超载超速时电池是大电流放电，对电池极板会造成伤害，影响电池使用寿命；

6、电动汽车最好存放于室内，防止日晒雨淋，充电时防止高温下暴晒。