Bateria wysokonapięciowa jest jednym z najważniejszych i najdroższych elementów samochodu
elektrycznego. Najważniejsze cechy samochodu i ogólnie zdolność do poruszania się zależą od jej stanu.
Producenci dokładają wszelkich starań, aby uchronić baterię wysokonapięciową przed czynnikami
zewnętrznymi i wewnętrznymi, ale właściciele samochodów nadal się borykają z problemami, a usługi
takie jak naprawa i regeneracja baterii stają się coraz bardziej popularne wraz ze wzrostem floty
pojazdów elektrycznych i hybryd.

Budowa akumulatorów samochodowych z trakcją elektryczną

Baterie pojazdów elektrycznych składają się z małych elementów o napięciu 1,2 lub 3,7 V w zależności
od typu. Ponieważ moc wyjściowa wymaga kilkudziesięciu kW i napięcia do 800 V, wynika potrzeba
wielu źródeł zasilania. Dlatego są one montowane po kilka sztuk w moduły (ogniwa) (zwykle od 4 do 12).
Zarówno standardowy układ zabezpieczający baterię (BMS), jak i sprzęt do regeneracji elementów w
bateriach niklowych współpracują z modułami, a w litowych z oddzielnymi akumulatorami.
W samochodach stosuje się różne typy akumulatorów, najczęściej dwa z nich to:
● Niklowo-metalowo-wodorkowe (Ni-MH).● Litowo-jonowe (Li-ion).
Pierwszy typ można uznać za przestarzały, był używany głównie w hybrydach. Ale dziś już w nich (na
przykład w baterii hybrydowej Toyota Prius Prime) stosuje się lit. Każdy z typów ma swoje zalety i wady.
Baterie niklowo-wodorkowe są mniej wydajne, prawie niemożliwe do użycia przy ładowaniu poniżej 20%
i trudne do naładowania powyżej 80%. Są bardziej podatne na samorozładowanie. Ni-MH jest
stosunkowo bezpieczny - może tylko eksplodować bez zapalenia.
Li-ion znacznie przewyższają Ni-MH pod względem parametrów. Działają dłużej, prawie nie ma
samorozładowania, podobnie jak efekt pamięci (to znaczy można ładować od dowolnego momentu).
Akumulatory litowe mają większą gęstość energii. Główną istotną wadą jest wyjątkowe zagrożenie
pożarowe litu. Podczas pożaru bardzo trudno go ugasić. Można jednak kontrolować lit za pomocą BMS
(Battery Management System) - układu kontroli baterii, w który wyposażone są wszystkie pojazdy
elektryczne z tego typu akumulatorami.
Chociaż parametry obu typów baterii różnią się, ich główne problemy są mniej więcej takie same.

Główne problemy z akumulatorami

Degradacja dowolnego akumulatora jest procesem nieuniknionym, wynikającym z praw fizyki. Nawet
przy prawidłowej eksploatacji pojazdu elektrycznego stanowi on średnio około 2% pojemności rocznie.
Ponieważ bateria jest uważana za niedziałającą przy utracie około 30% pojemności, gwarantuje to około
10-15 lat użytkowania. Istnieją jednak czynniki, które mogą znacznie przyspieszyć degradację.
Przegrzanie
Niebezpieczeństwo przegrzania baterii wysokonapięciowej polega nie tylko na możliwości pożaru lub
wybuchu - zdarza się to dość rzadko. Nadmierna temperatura jest również stresem dla akumulatorów,
co prowadzi do przedwczesnej utraty pojemności. Oprócz ogólnego przegrzania występuje również
lokalne, gdy w niezrównoważonej baterii obciążenie bardziej naładowanych ogniw jest silniejsze, a
napięcie akumulatora samochodu hybrydowego lub samochodu elektrycznego spada.
Potrzebne jest wyważenie, ale BMS samochodu jest w stanie wyrównać akumulatory tylko w bardzo
dobrym stanie, z niewielką różnicą między modułami. A jeśli w bateriach Ni-MH dozwolone jest
rozproszenie 1,5 V, to w litowych maksymalnie 50 mV. BMS często nie zdąża zrównoważyć akumulatora.
Baterie niklowe są łatwiejsze do przegrzania, aby zapewnić zrównoważoną pracę, wystarczy je
naładować w 100%. Standardowa elektronika wyłączy się po osiągnięciu 80% ze względów
bezpieczeństwa. Konieczne jest zastosowanie specjalnej technologii: ładowania kroplowego. Jest to już
rodzaj odzyskiwania akumulatorów hybrydowych, jest to możliwe tylko przy użyciu specjalnego sprzętu.
Uszkodzenie fizyczne
Baterie pojazdów elektrycznych często znajdują się pod spodem samochodu. Poprawia to rozkład masy i
prowadzenie, ale zwiększa ryzyko uszkodzenia. Przypadki, w których bateria może ulec awarii, są różne:
● wypadek drogowy;● uderzenie w przeszkodę;● uszkodzenia widłami wózków widłowych podczas transportu morskiego (dotyczy maszyn z USA).
Prowadzenie pojazdu w przypadku uszkodzenia baterii jest niebezpieczne. Wymagane jest obowiązkowe
badanie za pomocą testera akumulatorów litowych lub NiMH.
W samochodach hybrydowych akumulatory są często umieszczane pod tylnym siedzeniem, więc wloty
powietrza są zainstalowane w kabinie pasażerskiej. Przez nie wilgoć (na przykład kondensat lub stopiony
śnieg) może dostać się do akumulatora, co doprowadzi do korozji styków i niezrównoważenia baterii.
Ogólnie rzecz biorąc, wnikanie wilgoci do baterii jest bardzo poważnym problemem. W tym przypadku
nie można również obejść się bez testera Li Ion.
Problemy z chemią akumulatorów
Samochody elektryczne są różnej jakości, podobnie jak ich baterie. Jeśli na przykład akumulatory Tesli
rzadko zawodzą, chińskie baterie często pozostawiają wiele do życzenia. Przejawia się to w tym, że po
pewnym czasie – około sześciu miesięcy – niektóre moduły zaczynają gorzej odbierać ładowanie, co
również prowadzi do braku równowagi i awarii baterii. Aby określić, które to, i ponownie wyważyć na
czas, potrzebny jest Tester pojemności akumulatora litowo-jonowego.

Jak radzić sobie z problemami z baterią

Baterie wysokiego napięcia nie psują się całkowicie i natychmiast. Z reguły najpierw występują problemy
z poszczególnymi modułami, z którymi elektronika samochodu elektrycznego nie może sobie poradzić
samodzielnie. Jeśli nie zostaną rozwiązane, lokalne problemy stają się duże. Właściciel musi szukać
sposobów na przywrócenie baterii hybrydowej lub wymianę ogniw baterii samochodu elektrycznego.
Do monitorowania stanu baterii, diagnostyki i naprawy na wszystkich etapach, a mianowicie:● określenie pojemności;● przygotowanie baterii do instalacji w samochodzie;● przygotowanie do przechowywania
wyprodukowaliśmy tester diagnostyczny MS800. Jest to unikalne urządzenie, które pozwala rozwiązać
wiele problemów z akumulatorami Ni-MH i Li-ion, zapobiegając ich nieprawidłowemu działaniu i
przedwczesnej awarii.