自1800年第一個化學(xué)電源伏打電堆發(fā)明以來，至今已有220年的歷史，我們今天使用的鉛酸電池是1859年普蘭特發(fā)明的，鋅錳干電池是1866年發(fā)明的，鋰離子電池是1990年索尼公司第一個推出的，如今化學(xué)電源已融入到我們生活的方方面面，成為我們生活中必不可缺的一部分。

        

我們一起來看看電池的定義，電池是通過化學(xué)反應(yīng)提供直流電能的電化學(xué)裝置。按照是否可以重復(fù)充電，可將電池分為一次電池和二次電池。一次電池是指不可充電的電池，如鋅錳、堿性電池；二次電池是指，可重復(fù)充電的電池，如鉛酸、鎳氫、鋰離子電池，目前登高車使用的都是二次電池。另外還有新型的其他類型的電池，如燃料電池，其實(shí)它不是電池，而是發(fā)電機(jī)。太陽能電池：把光直接轉(zhuǎn)化成電能，屬于物理電池，也不屬于化學(xué)電源。

          

電池按照用途分類，可以分為動力電池、儲能/通信用電池、啟動電池以及電子設(shè)備用電池。登高車領(lǐng)域使用的電池屬于動力型電池。

         

動力電池是一種高強(qiáng)度循環(huán)使用的電池，首先電池需要有較好的深循環(huán)使用壽命，要具備較好的大電流放電性能，同時要有較好的環(huán)境適應(yīng)性，同時應(yīng)具備較高的安全性。動力電池代表著電池的最高制造水平。目前主流的動力電池有鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池。下面逐一做一個簡單介紹。

鉛酸蓄電池，是指正負(fù)極活性物質(zhì)分別是鉛和二氧化鉛、由硫酸水溶液做電解液的二次電池。分富液式和免維護(hù)鉛酸蓄電池兩大類。免維護(hù)鉛酸蓄電池利用蓄電池在充電時正極先析出氧氣，氧氣通過多空隔板在負(fù)極進(jìn)行陰極吸收，形成硫酸鉛，再通過充電轉(zhuǎn)化成水，抑制負(fù)極析氫的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)電池內(nèi)部氧循環(huán)，正常使用情況下整個生命周期不需要進(jìn)行加液維護(hù)。電池使用過程僅有較少氣體的排出，對環(huán)境無污染，對電池周圍的設(shè)備設(shè)施不會造成腐蝕，同時電池安全性好，耐溫范圍廣，深循環(huán)使用壽命長。

           

鎳氫電池是指：正極活性物質(zhì)為氫氧化鎳，負(fù)極活性物質(zhì)為金屬氫化物，電解液為氫氧化鉀溶液。鎳氫電池具有比能量高，壽命長，安全性高等優(yōu)點(diǎn)。但是鎳氫電池具有記憶效應(yīng)，高溫性能差，隨著鋰離子電池快速發(fā)展，鎳氫電池的市場占有率不斷的在下降，目前主要應(yīng)用在混合動力汽車領(lǐng)域。

          

鋰離子電池，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間的嵌入和脫嵌來工作。鋰離子按照正極材料類型可分為磷酸鐵鋰鋰電池、三元鋰電池、錳酸鋰鋰電池，按照電池形狀可分為圓柱形鋰電池、方形鋁殼鋰電池，軟包鋰電池。鋰電池具有電壓平臺高、比能量高、循環(huán)壽命長等優(yōu)點(diǎn)，但安全性問題及怎樣回收循環(huán)利用是其目前面臨的兩大技術(shù)難題，同時其價格也遠(yuǎn)高于其他類型動力型電池。

我們把三種類型動力電池的性能參數(shù)通過表格的方式列舉出來，從表格可看出，在電壓平臺、比能量及電池循環(huán)方面鋰離子電池占據(jù)優(yōu)勢，在高溫性能、安全性、價格及電池的回收價值方面鉛酸電池具有較大的優(yōu)勢，在對使用者的要求、回收價值及低溫性能方面鉛酸電池中的閥控式鉛酸蓄電池要優(yōu)于富液式電池。每種電池都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇適合登高車使用的電池很重要。 

          

接下來我們一起探討一下動力電池在登高車領(lǐng)域的應(yīng)用，登高車用動力電池主要為登高車的行走及作業(yè)平臺的升降提供電能。登高車具有啟動頻次高，工作電流大，使用強(qiáng)度高，電池循環(huán)深度深，使用環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)。因此必須選擇與其使用特性相匹配的電池，才能發(fā)揮較好的效果。適合登高車領(lǐng)域使用的電池主要有三種類型：富液式鉛酸蓄電池、免維護(hù)鉛酸蓄電池、鋰離子蓄電池。下面對每種類型電池目前的應(yīng)用情況做一個簡單的簡紹。

目前進(jìn)口富液式電池占據(jù)自走式登高車用電池的主導(dǎo)地位，因其良好的深循環(huán)使用壽命而受到廣大客戶的認(rèn)可，但在使用過程中出現(xiàn)的端子腐蝕、漏液、電解液干涸、電解液密度控制不好，以及高頻次的維護(hù)保養(yǎng)及較高的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用也困擾著租賃商及制造廠家。       出于以上原因，有些廠家和租賃商嘗試使用免維護(hù)鉛酸蓄電池和鋰離子蓄電池。但由于過去沒有或者很少有廠家針對自走式登高車的使用特點(diǎn)而設(shè)計專用電池，導(dǎo)致使用效果不佳，甚至做出了免維護(hù)電池不適合自走式登高車的錯誤判斷。

因近幾年國家對電動汽車領(lǐng)域的大力扶持，使鋰離子蓄電池在技術(shù)和規(guī)模上均得到了迅猛的發(fā)展，一度被認(rèn)為是最具有發(fā)展?jié)摿Φ男滦投坞姵?。但隨著這兩年高頻次的安全事故的發(fā)生，讓行業(yè)又重新冷靜下來考慮這個問題。鋰離子蓄電池具有較高的比能量，循環(huán)壽命長等優(yōu)勢，同時也存在安全性差、耐過充過放能力差等，必須配備BMS電池管理系統(tǒng)才能使用。同時因鋰離子蓄電池較高的價格，也是限制其在登高車領(lǐng)域大規(guī)模使用的一個因素。

免維護(hù)鉛酸蓄電池在比能量及使用壽命方面雖然不及鋰離子蓄電池，但其在安全性、性價比方面遠(yuǎn)超過鋰離子蓄電池，在使用的便捷性及故障率方面優(yōu)于富液式鉛酸蓄電池。并非所有的動力型免維護(hù)鉛酸蓄電池均適合自走式登高車，QUIMO公司結(jié)合登高車電池的使用特點(diǎn)，設(shè)計開發(fā)了一款適合登高車用的免維護(hù)電池，并與其型號相近的鋰離子和富液式鉛酸蓄電池進(jìn)行了檢測測試對比及裝車實(shí)際測試。

免維護(hù)電池我們使用的是我們QUIMO Q-1275型號的電池，富液式電池使用的進(jìn)口知名品牌，鋰離子電池使用的是國內(nèi)知名品牌，在同樣條件下進(jìn)行測試，免維護(hù)電池登高次數(shù)99次，富液式電池登高75次，鋰離子電池登高91次，免維護(hù)電池行走6.2公里，富液式電池行走3.95公里，鋰離子電池行走5.3公里，免維護(hù)電池占據(jù)較大優(yōu)勢。數(shù)據(jù)是和三一帕爾菲格使用12米2.8t的車共同測試。另外我們對QUIMO Q-1286電池和富液式電池的循環(huán)壽命也做了一個75A放電測試對比試驗，結(jié)果顯示富液式測試了360次，過程中需要每50次補(bǔ)加一次電解液，免維護(hù)電池測試了624次。

         

這個柱狀圖是將富液式的電池測試數(shù)據(jù)為100%基準(zhǔn)來制作的，從這個圖可以更形象的看出QUIMO免維護(hù)電池的優(yōu)勢。

目前自走式登高車主要以租賃的方式進(jìn)行使用，多數(shù)使用的為進(jìn)口富液式電池，大多數(shù)使用人員缺乏維護(hù)保養(yǎng)知識，或者不愿意對電池進(jìn)行維護(hù)。租賃商的登高車分布范圍較廣，電池維護(hù)不方便或者維護(hù)成本高。因此使用及維護(hù)保養(yǎng)要求高的富液式電池將會被逐步替代。同時隨著中美貿(mào)易戰(zhàn)的加劇，進(jìn)口富液式電池的價格也將會進(jìn)一步提高。結(jié)合免維護(hù)鉛酸蓄電池及鋰離子蓄電池的測試數(shù)據(jù)、優(yōu)缺點(diǎn)，登高車對電池的比能量要求不高，而鋰電池價格較高，同時存在安全風(fēng)險，未來適合登高車用的免維護(hù)鉛酸蓄電池將會占據(jù)主流地位。

接下來和大家探討一下電池在使用過程中出現(xiàn)的問題及解決方案。

問題1：電池之間出現(xiàn)壓差或容量不一致

主要現(xiàn)象是電池性能出現(xiàn)較大偏差，各電池之間實(shí)際容量偏差10%以上，或電池放電終止電壓相差2V以上，主要原因是電池單體出現(xiàn)故障，或電池一致性存在問題，導(dǎo)致電池總體容量下降，落后電池易出現(xiàn)過充過放的風(fēng)險，甚至造成熱失控的風(fēng)險。對于多只串并聯(lián)使用的電池，對電池配組可有效降低該現(xiàn)象的發(fā)生。

問題2：電壓嚴(yán)重偏低甚至負(fù)電壓

對長時間不使用，或使用后長時間不及時充電的電池，電池中有單只或多只電池電壓嚴(yán)重偏低，甚至出現(xiàn)正負(fù)極性顛倒的現(xiàn)象，這是電池過放電現(xiàn)象，會嚴(yán)重影響電池的使用壽命。對輕微過放電電池可以使用小電流充電進(jìn)行修復(fù)，嚴(yán)重的過放電無法修復(fù)。對于過放電電池要以預(yù)防為主：對用完后的電池及時補(bǔ)充電，長期不使用時要對電池每月進(jìn)行補(bǔ)充電，登高車控制系統(tǒng)設(shè)置與電池型號相匹配的保護(hù)電壓。

問題3：電池外殼鼓脹或充電發(fā)熱

電池出現(xiàn)變形或充電發(fā)熱的情況主要原因是電池老化內(nèi)阻增加，或電池電解液干涸，或充電器參數(shù)與電池不匹配，一旦出現(xiàn)該種問題，要及時查出其原因，更換問題配件，防止問題惡化，尤其是鋰電池一旦發(fā)生熱失控可能就會發(fā)生起火爆炸事故。因不同類型電池的充電參數(shù)不同，一定要按照供應(yīng)商提供或者允許的充電曲線對電池進(jìn)行充電。

問題4：端子腐蝕或電解液外泄

對富液式鉛酸電池經(jīng)常會出現(xiàn)端子腐蝕或電解液泄露的問題，端子處腐蝕會增加連接處的接觸電阻，電池工作時發(fā)熱嚴(yán)重，嚴(yán)重會發(fā)生燒損現(xiàn)象，影響電池性能，電解液腐蝕設(shè)備造成設(shè)備損壞。富液式電池補(bǔ)加電解液時，不要添加到電池外殼上，同時電解液的量不要超過液位線，并定期對電池的外殼進(jìn)行清理，也可在端子處涂抹凡士林，來防止端子的腐蝕。

問題5：外殼燒壞或起火問題

電池接線端子或外殼處出現(xiàn)燒焦現(xiàn)象，多數(shù)原因為連接線松動或電解液泄露造成端子或外殼燒壞現(xiàn)象，定期對電氣連接位置進(jìn)行檢查，對電池的外殼進(jìn)行清潔處理有預(yù)防類似問題發(fā)生。

 

最后做一個總結(jié)：

電池的類型有較多，目前登高車用電池主要有：富液式鉛酸蓄電池、免維護(hù)鉛酸蓄電池、鋰離子蓄電池。

每種類型的電池都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，綜合分析認(rèn)為在登高車領(lǐng)域免維護(hù)鉛酸蓄電池具有最大的發(fā)展?jié)摿Α?o:p>

并非所有的動力型免維護(hù)鉛酸蓄電池都適用于自走式登高車領(lǐng)域，必須要結(jié)合登高車領(lǐng)域的使用特點(diǎn)來進(jìn)行設(shè)計。

定期的檢查及保養(yǎng)，可有效降低電池的故障率及延長電池的使用壽命。