怎样延长电动车电池寿命？电动车电池寿命与哪些因素有关？

电动车电池寿命的长短，与使用习惯有很大的关系。铅酸蓄电池没有记忆，至所以容量快速减少主要是蓄电池硫化和失水、亏电等一些原因，蓄电池最怕的就是亏电欠压，蓄电池常亏电，电池极板极易受伤，现实中高达70%的电动车电池容量减少电极板被放电时的强电流（启动电流）拉伤所致（电摩尤其明显），电极板拉伤属于电池物理损伤，这种损伤无法修复。因此天天用车、天天充电，保证蓄电池随时有充足的电压就成为必然。

用户普遍以为，免维护蓄电池不用加水，其实这种说法是错误的。免维护蓄电池在充电和大电流放电过程中会产生热量，有热量就会有水分蒸发，尽管水蒸发的过程十分缓慢，但时间一长，累计水蒸发的量就不容小视。因此每6个月左右应该给蓄电池补水一次，这样蓄电池的使用寿命才会延长。电动车启动电流很大，尤其是大功率电机的电摩，启动电流更大。大电流很伤蓄电池极板，最好的方法就是在启动前象骑自行车一样的骑行后，再启动电动车电源。当然很多电摩没有骑行装置，这就没有办法了。

蓄电池在使用了一段时间后必然会有一些活性物质下沉，如果活性物质不及时激活，势必会对蓄电池的容量造成一些影响，因此，在经常使用电动车的时候，要做到每季对蓄电池深度放电一次。另外新电池充电过程一般都是6-8个小时，充满电后充电器会亮绿灯，如果充电时间过长就要检查充电器电压保护装置是否坏损，如果坏损就需要及时的调换充电器，否则极易充坏蓄电池。另外，充电器不要购买快速的充电器，快速充电同样对蓄电池极板有伤害。长期不使用蓄电池时每月至少要给蓄电池充电一次这样做的目的就是防止蓄电池放置时间过长而引起蓄电池硫化和亏电。

防止蓄电池爆晒爆晒会使电池温度升高，因此要注意。尽早使用电瓶保护器电瓶保护器也就是脉冲发生器，因脉冲不间断的消除电瓶硫化，使极板始终保持洁净，从而达到延长电瓶使用寿命的效果，但对大电流损伤电池极板作用不大。

对于锂离子电池包制造商来说，针对电池供电系统构建安全且可靠的产品是至关重要的。电池包中的电池管理电路可以监控锂离子电池的运行状态，包括了电池阻抗、温度、单元电压、充电和放电电流以及充电状态等，以为系统提供详细的剩余运转时间和电池健康状况信息，确保系统作出正确的决策。此外，为了改进电池的安全性能，即使只有一种故障发生，例如过电流、短路、单元和电池包的电压过高、温度过高等，系统也会关闭两个和锂离子电池串联的背靠背（back-to-back）保护MOSFET，将电池单元断开。基于阻抗跟踪技术的电池管理单元（BMU）会在整个电池使用周期内监控单元阻抗和电压失衡，并有可能检测电池的微小短路（micro-short），防止电池单元造成火灾乃至爆炸。

锂离子电池安全

过高的工作温度将加速电池的老化，并可能导致锂离子电池包的热失控（thermalrun-away）及爆炸。对于锂离子电池高度活性化的含能材料来说，这一点是备受关注的。大电流的过度充电及短路都有可能造成电池温度的快速上升。锂离子电池过度充电期间，活跃得金属锂沉积在电池的正极，其材料极大的增加了爆炸的危险性，因为锂将有可能与多种材料起反应而爆炸，包括了电解液及阴极材料。例如，锂/碳插层混合物（intercalatedcompound）与水发生反应，并释放出氢气，氢气有可能被反应放热所引燃。阴极材料，诸如LiCoO2，在温度超过175℃的热失控温度限（4.3V单元电压）时，也将开始与电解液发生反应。

锂离子电池使用很薄的微孔膜（micro-porousfilm）材料，例如聚烯烃，进行电池正负极的电子隔离，因为此类材料具有卓越的力学性能、化学稳定性以及可接受的价格。聚烯烃的熔点范围较低，为135℃至165℃，使得聚烯烃适用于作为热保险（fuse）材料。随着温度的升高并达到聚合体的熔点，材料的多孔性将失效，其目的是使得锂离子无法在电极之间流动，从而关断电池。同时，热敏陶瓷（PCT）设备以及安全排出口（safetyvent）为锂离子电池提供了额外的保护。电池的外壳，一般作为负极接线端，通常为典型的镀镍金属板。在壳体密封的情况下，金属微粒将可能污染电池的内部。随着时间的推移，微粒有可能迁移至隔离器，并使得电池阳极与阴极之间的绝缘层老化。而阳极与阴极之间的微小短路将允许电子肆意的流动，并最终使电池失效。绝大多数情况下，此类失效等同于电池无法供电且功能完全终止。在少数情况下，电池有可能过热、熔断、着火乃至爆炸。这就是近期所报道的电池故障的主要根源，并使得众多的厂商不得不将其产品召回。

电池管理单元（BMU）以及电池保护

电池材料的不断开发提升了热失控的上限温度。另一方面，虽然电池必须通过严格的UL安全测试，例如UL1642，但提供正确的充电状态并很好的应对多种有可能出现的电子原件故障仍然是系统设计人员的职责所在。过电压、过电流、短路、过热状态以及外部分立元件的故障都有可能引起电池突变的失效。这就意味着需要采取多重的保护——在同一电池包内具有至少两个独立的保护电路或机制。同时，还希望具备用于检测电池内部微小短路的电子电路以避免电池故障。

电量计电路设计用于精确的指示可用的锂离子电池电量。该电路独特的算法允许实时的追踪电池包的蓄电量变化、电池阻抗、电压、电流、温度以及其它电路信息。电量计自动的计算充电及放电的速率、自放电以及电池单元老化，在电池使用寿命期限内实现了高精度的电量计量。例如，一系列专利的阻抗追踪电量计，包括bq20z70，bq20z80以及bq20z90，均可在电池寿命期限内提供高达1%精度的计量。单个热敏电阻被用于监测锂离子电池的温度，以实现电池单元的过热保护，并用于充电及放电限定。例如，电池单元一般不允许在低于0℃或高于45℃的温度范围内充电，且不允许在电池单元温度高于65℃时放电。如检测到过电压、过电流或过热状态，电量计IC将指令控制AFE关闭充电及放电MOSFETQ1及Q2。当检测到电池欠压（under-voltage）状态时，则将指令控制AFE关闭放电MOSFETQ2，且同时保持充电MOSFET开启，以允许电池充电。

AFE的主要任务是对过载、短路的检测，并保护充电及放电MOSFET、电池单元以及其它线路上的元件，避免过电流状态。过载检测用于检测电池放电流向上的过电流（OC），同时，短路（SC）检测用于检测充电及放电流向上的过电流。AFE电路的过载和短路限定以及延迟时间均可通过电量计数据闪存编程设定。当检测到过载或短路状态，且达到了程序设定的延迟时间，则充电及放电MOSFETQ1及Q2将被关闭，详细的状态信息将存储于AFE的状态寄存器，从而电量计可读取并调查导致故障的原因。

对于计量2、3或4个锂离子电池包的电量计芯片集解决方案来说，AFE起了很重要的作用。AFE提供了所需的所有高压接口以及硬件电流保护特性。所提供的I2C兼容接口允许电量计访问AFE寄存器并配置AFE的保护特性。AFE还集成了电池单元平衡控制。多数情况下，在多单元电池包中，每个独立电池单元的电荷状态（SOC）彼此不同，从而导致了不平衡单元间的电压差别。AFE针对每一的电池单元整合了旁通通路。此类旁通通路可用于降低至每一单元的充电电流，从而为电池单元充电期间的SOC平衡提供了条件。基于阻抗追踪电量计对每一电池单元化学电荷状态的确定，可在需要单元平衡时做出正确的决策。

据报道，电池内部的微小短路也是导致近期多起电池召回的主要原因。如何检测电池内部的微小短路并防止电池着火乃至爆炸呢？外壳封闭处理过程中，金属微粒及其它杂质有可能污染电池内部，从而引起电池内部的微小短路。内部的微小短路将极大地增加电池的自放电速率，使得开路电压较之正常状态下的电池单元有所降低。阻抗追踪电量计监测开路电压，并从而检测电池单元的非均衡性——当不同电池单元的开路电压差异超过预先设置的限定值。当出现此类失效时，将产生永久性失效的告警并断开MOSFET，化学保险丝也可配置为熔断。上述行为将使得电池包无法作为供电源并因此屏蔽了电池包内部的微小短路电池单元，从而防止了灾害的发生。

小结

电池管理单元对于确保终端用户的安全性是至关重要的。强健的多极保护——过电压、过电流、过热、电池单元非均衡以及MOSFET失效监测，极大地改善了电池包的安全性。通过监测电池单元的开环电压，阻抗追踪技术可检测电池内部的微小短路，并进而永久性的失效电池，确保了终端用户的安全。