[夏季用车]夏日为何汽车电瓶常亏电

辣笔小星说车 2024-07-21 14:20:53

朋友问起为什么汽车电瓶经常在夏天亏电,而不是冬天?起因是他都已经换了三个电瓶都是在夏天亏电,引发很多车友都会有的疑问正常不是冬天电瓶效率更低吗?其实虽然冬天气温低时,电池的化学反应速度减慢,导致电池容量和效率降低,但夏天有一些越发关键的因素会导致汽车电池更容易亏电。今天就随着小星来了解一下汽车电瓶相关技术细节吧。

先说观点,后面详聊。夏天汽车电瓶经常亏电的核心原因总结起来有如下三点:

1.高温影响因素

2.空调及电子设备使用增加

3.电池质量因素

什么是铅酸电池

↑铅酸电池内部结构

首先咱们来啰嗦两句铅酸电池的组成和原理。铅酸电池顾名思义分别由金属铅的电极和硫酸电解液组成。12V铅酸电池一般采用6个2V电池单格。主要由两个电极(阳极和阴极)、电解液和隔离隔膜组成。

为什么汽车电瓶经常在夏天亏电?

一、高温影响因素

↑铅酸电池温度特性

高温会缩短铅酸电池的寿命,主要是因为它加速了电池内部的化学反应,导致活性物质更快消耗。此外,高温环境下铅电极的腐蚀速度加快,尤其是阳极的腐蚀,进一步降低了电池性能。高温还可能导致电解液(稀硫酸)蒸发,造成电解液不足,从而根本上严重影响电池的充电和放电能力。

↑铅酸电池隔热材料保护

为了改善铅酸电池在高温下的使用环境,我们应该采取什么措施呢?首先应避免车辆停放在阳光直射的地方,尽量选择阴凉处,减少暴露在高温下的时间。其次使用AGM电池,即吸附式玻璃纤维隔板电池。可以理解为半固态的铅酸电池,它具有较强的耐高温能力和更长的寿命。此外很多车型都设计了隔热材料来保护电池在高温状态下正常使用。

二、空调及电子设备使用增加

↑汽车电子设备能量流管理

主要因为这些设备在运行时对电池提供的电力需求较大。尤其在空调开启时,电池需要供电以支持电压和电流的瞬时增加,从而加大了电池的负担。当电池频繁承受较大的电流,尤其在发动机未启动的情况下,可能导致电池的过度放电,从而降低其容量和使用寿命。此外,长时间使用电器会加速化学反应,使电池内部活性物质消耗得更快,同时增加自放电率,加剧电池的老化。因此,频繁使用电器和空调不仅直接增加了对电池的负担,还会导致电池性能下降和寿命缩短。

三、电池质量因素

↑保养手册中的汽车电池规格

电池质量因素会导致夏天汽车电池经常出现亏电需更换的现象。换句话说,使用的电池如果不是原厂或更高规格的,那么夏天使用才是电池的大考。主要体现在电池的制造工艺和材料质量直接决定了其耐高温性能。低质量的电池在高温环境下容易出现内部化学反应加速、腐蚀加剧等问题,导致电池性能下降。选择电池时一定要注意电池规格中的冷启动电流(CCA)指标。CCA虽是衡量其在低温环境下启动能力的重要指标。但若电池的CCA较低意味着其在高温下的放电能力和承载负荷能力也可能不足,容易导致过度放电和损坏。电池的自放电率在高温下会增加,优质电池应具备较低的自放电率,以减少在高温条件下的能量损失。

多电池架构

↑铅酸电池与锂电池特性比较

为了从根本上解决夏季电池容易亏电和越来越多电子设备的情况很多车型都采用了多电池架构。在保留传统12V铅酸电池的同时增加了12V锂电池。其背后的原因则源自于铅酸电池与锂电池特性。锂离子电池由锂离子在镍钴锰与金属锂的化合物正极到石墨负极的移动产生电流。锂离子电池的优势包括:

能量回收能力强--可达5kW以上,是铅酸电池的至少5倍

循环寿命长--可达3000循环,是铅酸电池的10倍

重量轻--更高能量功率密度,轻至铅酸电池的一半

↑奥迪12V多电池架构

目前很多车型都配备了12V多电池架构。在该架构中12V供电网除了常见部件,主要增加了皮带驱动启动发电一体机和12V锂离子蓄电池。皮带驱动启动发电一体机在发电时为12V供电网提供电能。作为起动机时作为用电器用来起动发动机。12V小齿轮式起动机则用于发动机冷起动。68Ah的AGM铅酸蓄电池和12V锂电池通过锂离子蓄电池内置的继电器接通。实际上12V锂电池已在市面上很多在乎车重的跑车车型得以广泛应用,比如保时捷911、奔驰GT和宝马M3等。

↑比亚迪12V磷酸铁锂小电池

目前特斯拉和比亚迪等纯电车型上12V锂电池开始大面积的应用。比亚迪12V磷酸铁锂小电池作为插混标配,保证了与整车同寿命的长效使用,且无需担心亏电问题,"只要车上有油,就永远有电",这不仅体现了比亚迪对整车同寿命的坚守,也大大降低了用户的使用成本。在车展展台上宁德时代展示了小巧紧凑的12V低压锂电池方案来全面替代目前车辆上大量使用的笨重又环境不友好的铅酸电池。在系统能量和循环寿命大幅提升的同时,12V锂电池具有更小的体积和更轻的重量。这将助力汽车电池的全面锂电池化,消费者也能因为更长的12V电池使用年限而直接受益。

↑车展宁德时代12V锂电池

综上所述,夏天高温、更多的电子设备使用和电池质量都会影响汽车电瓶的使用,甚至可能导致亏电抛锚。希望今天的介绍能够让大家理解其中的原理和更顺利的夏季用车。

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