研究发现：电池充电过程对电池寿命影响最大，放电过程的影响较少。也就是说，绝大多数的蓄电池不是用坏的，而是“充坏”的。由此可见，一个好的充电器对蓄电池
的使用寿命具有举足轻重的作用。
1.蓄电池充电理论基础
上世纪60年代中期，美国科学家马斯对开口蓄电池的充电过程作了大量的试验研究，并提出了以最低出气率为前提的，蓄电池可接受的充电曲线，如图1所示。实验
表明，如果充电电流按这条曲线变化，就可以大大缩短充电时间，并且对电池的容量和寿命也没有影响。原则上把这条曲线称为最佳充电曲线，从而奠定了快速充电方法
的研究方向[1，2]。
图1 最佳充电曲线
由图1可以看出：初始充电电流很大，但是衰减很快。主要原因是充电过程中产生了极化现象。在密封式蓄电池充电过程中，内部产生氧气和氢气，当氧气不能被及
时吸收时，便堆积在正极板（正极板产生氧气），使电池内部压力加大，电池温度上升，同时缩小了正极板的面积，表现为内阻上升，出现所谓的极化现象。
蓄电池是可逆的。其放电及充电的化学反应式如下：
很显然，充电过程和放电过程互为逆反应。可逆过程就是热力学的平衡过程，为保障电池能够始终维持在平衡状态之下充电，必须尽量使通过电池的电流小一些。理
想条件是外加电压等于电池本身的电动势。但是，实践表明，蓄电池充电时，外加电压必须增大到一定数值才行,而这个数值又因为电极材料，溶液浓度等各种因素的差
别而在不同程度上超过了蓄电池的平衡电动势值。在化学反应中，这种电动势超过热力学平衡值的现象，就是极化现象。
一般来说，产生极化现象有3个方面的原因。
1）欧姆极化充电过程中，正负离子向两极迁移。在离子迁移过程中不可避免地受到一定的阻力，称为欧姆内阻。为了克服这个内阻，外加电压就必须额外施加一定
的电压，以克服阻力推动离子迁移。该电压以热的方式转化给环境，出现所谓的欧姆极化。随着充电电流急剧加大，欧姆极化将造成蓄电池在充电过程中的高温。
2）浓度极化电流流过蓄电池时，为维持正常的反应，最理想的情况是电极表面的反应物能及时得到补充，生成物能及时离去。实际上，生成物和反应物的扩散速度
远远比不上化学反应速度，从而造成极板附近电解质溶液浓度发生变化。也就是说，从电极表面到中部溶液，电解液浓度分布不均匀。这种现象称为浓度极化。
3）电化学极化这种极化是由于电极上进行的电化学反应的速度，落后于电极上电子运动的速度造成的。例如：电池的负极放电前，电极表面带有负电荷，其附近溶
液带有正电荷，两者处于平衡状态。放电时，立即有电子释放给外电路。电极表面负电荷减少，而金属溶解的氧化反应进行缓慢Me－e→Me＋，不能及时补充电极表面电
子的减少，电极表面带电状态发生变化。这种表面负电荷减少的状态促进金属中电子离开电极，金属离子Me＋转入溶液，加速Me－e→Me＋反应进行。总有一个时刻，达
到新的动态平衡。但与放电前相比，电极表面所带负电荷数目减少了，与此对应的电极电势变正。也就是电化学极化电压变高，从而严重阻碍了正常的充电电流。同理，
电池正极放电时，电极表面所带正电荷数目减少，电极电势变负。
兼顾三元电池，有限车型开展创新尝试
同时，对于业内意见——“乘用车领域，三元锂电池由于能量密度高、续航能力强是目前的主流发展方向。在公共交通领域，则应该坚持热稳定性更高、安全性更有
保障的磷酸铁锂路线。”陈顺东持肯定态度。他说，三元电池的安全属性要科学看待，在中大型新能源客车上要慎重试用，在部分车型方面，可以开展尝试，推广经验!
陈顺东说， 科华12V蓄电池目前，安凯客车选择在有限车型上试用三元电池，一是出于对新技术的支持与认可，另一方面，这与安凯客车善于尝试、敢于挑战的企业格局密不可分。
具体来说，一是加强动力电池的工艺生产水平、二是在从电池产品的品质方面提升，包括电池材料，电解液，隔膜等的安全失效方面的品质提升。同时，对于电池PACK层
面的安全设计，要考虑到电池模组PACK在碰撞、挤压、跌落、短路、震动等方面的安全设计。在BMS系统优化方面下功夫，进一步提高整车系统安全。
陈顺东认为，新鲜事物的发展总是螺旋上升式的，未来新能源客车应该是以轻量化、长里程、新型电池应用为基础，这个大方向不会变。对于新技术、新路线方面，
行业应该坚持发展，创新应用，不能因噎废食。在这方面，安凯客车也有自己的经验值得借鉴。
安凯电动客车商业化运营以来，安凯开发了一系列新能源客车车型，从纯电动公交客车，混合动力公交客车、氢燃料客车、纯电动旅游大巴、纯电动通勤客车、纯电
动校车、双层车、机场摆渡车及特种车等近三十款产品，覆盖8米-13.7米全系列车型。为安凯客车试用不同类型的电池提供了良好基础和产品保障。
通过尝试不同的技术路线，安凯新能源客车积累了丰富的应用推广经验，在动力电池选用方面，也具备了独到的观点和态度。
陈顺东表示，技术路线不分好坏，区分好坏的，只有产品品质!在动力电池安全方面，最大限度的避免失火，失火后最大限度的避免人员伤亡，应该是动力电池发展
的行业基准线。目前，提升安全性能及能量密度是大势所趋，具备更好的安全性、能量密度和续航里程是电池发展的未来方向。随着技术进步，三元电池将会越来越安全
，磷酸铁锂能量密度也将有所突破。这个过程中，电池企业需要从自身做起，从材料选择、安全工艺、主被动安全设置等方面，加强自身产品力，为行业提供更加安全可
靠的产品! 有问题请拨打电话 18001283863
（王浩为你服务）
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