如何科学充电延长电助力电池寿命

如你去年买了一辆自行车,那么很可能是电助力自行车。电助力自行车是目前美国增长最快的车型,在 2021 年,它们的销售量超过了公路自行车,成为自行车的第三大类别。电助力自行车的销量超过电动自行车,这是有原因的。电助力自行车上的轻型电机为各种骑行路况提供了强大的动力,尤其是通勤和跑腿这样的用途。

电助力的核心是一个强大的锂电池。妥善保养电池是获得最佳续航和延长电池寿命的关键。

电助力自行车电机领先供应商博世 ( Bosch ) 负责质量的经理 Kunal Kapoor 说: 应该在室内用合适的充电器给电池充电,同时关闭电助力系统。虽然电助力自行车的发动机、电池和线路都防风雨的,但充电器不适合户外使用 。

对于现代锂电池,当电池发出接受充电的信号时,充电器中的电池监测系统会确保电池内部的温度处于最佳状态开始充电,并在需要时断开电源。一个非品牌充电器即使额定输出相同,也不具备电池管理系统的所有功能,所以即使温度上升,电流也会流向电池,这就有短路起火的风险。

电池短路起火的几率虽然很低,但建议我们在充电时不要无人看管。我们可以把电池装在自行车上充电,也可以把它取下来,只要它不是放在易燃物品上或附近 ( 比如车库的备用汽油罐 ) 。如果你正在寻找比较便宜的电助力自行车,用自有或无品牌的电机与电池,请确保电池和充电器带有美国保险商实验室 ( Underwriters Laboratories ) 的 UL 2849 认证印章。这是电助力自行车安全电力系统和电池充电的全行业标准。一些自行车店拒绝为没有这类的电助力自行车维护,理由是在店里过夜有火灾风险。

让我们从原理开始说起。续航本质上是指运行时间:电池充满一次电的续航时间,以骑行里程表示。即使是在同一辆自行车上,续航也会有所不同,在平坦的通勤路上,只带一个轻便的背包,比从超市满载而归后上坡回家的路程能走得更远。现在大多数电助力自行车的续航里程在 25-75 英里之间,具体取决于路况。

寿命指的是电池在开始失去显著容量之前可以放电和充电的次数。当容量开始下降,你不会注意到功率变少,但你会感觉到续航开始缩小。电助力自行车电池通常的寿命基准是 500 次 满 放电 / 再充电 ( 如果你用了电池容量的一半,然后再充电,那就是半个周期 ) ,正常使用大约 3 到 5 年电池容量开始明显下降。虽然电池续航和寿命不是一回事,但它们是联系在一起的,随着时间的推移,减少续航的行为也会缩短寿命。卡普尔说,一个主要的原因是更多的使用助力,比如一直让它处于 Boost 或 Turbo 模式,这意味着骑行越来越依赖电机的动力,而不是辅助爬坡或者状态欠佳的时候。这会使电池的充电次数更多,缩短它的寿命。一个不太明显的因素能导致发动机和电池压力,是踏频。大多数电助力自行车电机的效率都在每分钟 70-90 转左右。踏频速度过快可能会降低效率,当然更常见的是,使用大齿比,踏频太慢导致的效率不佳。这与汽车中的 拖引擎 是一样的,无论是汽油还是电力,这种时候电机都需要更加 努力工作 。 明智地选择你的齿比,尽量保持在 70-90 rpm 的最佳踏频。

当你买了一辆新的电助力自行车,你应该在骑之前把电池充满,由于它已经闲置一段时间了。

事实上,电池电量最好不要耗尽。 如果你让电池完全耗尽,那可能会永久性地损坏它,而且它永远都无法充电到原来的容量。,如果你几个星期甚至更久都不骑自行车,把车或者至少把电池存放在干燥、室温的地方,电池保持在充满电量的 30% 至 60% 之间。这是长期储存的最佳水平,可以降低深度放电的几率,而深度放电会损坏电池。不要让电池长时间插在充电器上。这是没有必要的,而且会造成一个短暂的放电 / 充电循环,最终会降低容量。

如果长时间不骑自行车,需要每月检查一次电量,当电量低于 30% 时再进行充电。与其他类型的电池相比,锂电池受寒冷天气的影响较小,而且在骑行过程中,你很难感觉到续航里程的减少,除非天气真的很冷。但美国能源部 ( Department of Energy ) 的研究人员最近发现,长时间将锂电池储存在低温以下会损坏电池的部分阴极,从而降低电池容量。锂电池在低温下也无法有效充电。Kunal Kapoor 说,如果你把自行车存放在室外或没有暖气的地方,并且生活在气温低于零度的地方,不用的时候就把电池带回室内。此外,要保护电池不受极端高温的影响,比如放在阳光充足的窗户旁或炎热的汽车旁。多余的热量会使电池温度升高到足以损坏其组件;在极端情况下,它会导致所谓的热失控,即电池进入不稳定、不可控的自热状态,从而导致火灾。

还有,永远不要试图修理损坏的电池或让别人来做,尽管有些指南声称可以。虽然电助力自行车的电池几乎都是由标准的 18650 电池制成的,这些电池广泛用于各种产品 ( 甚至是电动汽车 ) ,这些电池有各种不同的化学成分,容量和电流,稍有不慎就会增加火灾风险。如果你需要一个新电池,就买一个。销售给你品牌自行车的经销商可以直接为你订购该品牌自行车电池或替代品。电池的价格因电池的大小和品牌而异,但购买一台新电池的费用计划为 400- 800 美元。经销商也可以回收你的旧电池。Call 2 Recycle 的一个新项目几乎每个大城市和许多小城市的合作商店能提供免费的电助力自行车电池回收 ( 由自行车和汽车品牌支付 ) 。为什么回收呢?即使是用过的电池,其原材料也可以被重新制成新的电池,与用原始材料生产电池相比,其能源成本和环境破坏都要低一些。废弃锂电池在垃圾填埋场也有火灾风险,并会将有毒金属和其他化学物质滤入土壤和空气中。

电池起火虽然罕见,但仍然存在可能。如果你的电池在充电的时候变的过热,需要立即拔下充电器。情况允许的话,把电池放在一个金属容器里,比如水桶 ( 最好是装满沙子的桶 ) ,远离任何

如果情况不允许操作,请及时拨打火警电话,并告诉调度员你有锂电池起火,这需要不同于传统火灾的消防方法。电池着火时不要浇水,水和锂反应产生氢,氢是高度易燃的,一个灭火

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