منذ عام 1859 ، أصبحت بطاريات الرصاص الحمضية أكثر المنتجات استخدامًا في مجال البطاريات ، مثل السيارات والقاطرات والسفن. توجد بطاريات الرصاص الحمضية على الطائرات ومعدات الطاقة الاحتياطية ، كما أن بطاريات الرصاص الحمضية تلقى استحسانًا في هذه المناطق. لكن لماذا هناك شكاوى حول استخدام نفس المنتجات على الدراجات الكهربائية؟ يُذكر عمومًا أن العمر الافتراضي قصير جدًا. لماذا هذا؟ بعد ذلك ، نقوم بتحليل الأسباب التي تؤثر على عمر بطاريات الرصاص الحمضية من جوانب مختلفة ؛

1. فشل الحياة الناجم عن مبدأ عمل بطاريات الرصاص الحمضية ؛

عملية شحن وتفريغ بطاريات الرصاص الحمضية هي عملية تفاعل كهروكيميائي. عند الشحن ، تشكل كبريتات الرصاص أكسيد الرصاص ، وعند التفريغ ، يتم تقليل أكسيد الرصاص إلى كبريتات الرصاص. كبريتات الرصاص مادة سهلة التبلور. عندما يكون تركيز كبريتات الرصاص في إلكتروليت البطارية مرتفعًا جدًا أو عندما يكون وقت الخمول الساكن طويلًا جدًا ، فسوف يتجمع معًا لتشكيل بلورات صغيرة. تجذب هذه البلورات الصغيرة حامض الكبريتيك المحيط بها. الرصاص مثل كرة الثلج ، مكونًا بلورات كبيرة خاملة. لم يعد من الممكن اختزال كبريتات الرصاص البلورية إلى أكسيد الرصاص عند الشحن ، ولكنها سوف تترسب وتلتصق بلوحة القطب ، مما يؤدي إلى تقليل منطقة عمل لوحة القطب. هذه الظاهرة تسمى الفلكنة. وتسمى أيضًا بالشيخوخة. في هذا الوقت ، ستنخفض سعة البطارية تدريجيًا حتى تصبح غير قابلة للاستخدام. عندما تتراكم كمية كبيرة من كبريتات الرصاص ، فإنها تجذب جزيئات الرصاص لتشكيل فروع الرصاص. سيؤدي الجسر بين اللوحين الموجب والسالب إلى حدوث ماس كهربائي للبطارية. إذا كانت هناك فجوات على سطح لوحة القطب أو الصندوق البلاستيكي المختوم ، فسوف تتراكم بلورات كبريتات الرصاص في هذه الفجوات ، وسيحدث توتر تمدد ، مما سيؤدي في النهاية إلى كسر لوحة القطب أو كسر الغلاف ، مما يؤدي إلى عدم إمكانية إصلاحه سماد. البطارية تالفة ماديًا. لذلك ، فإن إحدى الآليات المهمة التي تؤدي إلى فشل وتلف بطاريات الرصاص الحمضية هي الفلكنة التي لا يمكن للبطارية نفسها منعها.

2. أسباب بيئة العمل الخاصة بالدراجات الكهربائية

طالما أنها بطارية ، سيتم تبركنها أثناء الاستخدام ، لكن بطاريات الرصاص الحمضية في المجالات الأخرى لها عمر أطول من الدراجات الكهربائية. وذلك لأن بطارية الرصاص الحمضية للدراجة الكهربائية بها بيئة عمل عرضة للفلكنة.

① تفريغ عميق
يتم تفريغ شحن البطارية المستخدمة في السيارة في اتجاه واحد فقط أثناء الاشتعال. بعد الإشعال ، يقوم المولد بشحن البطارية تلقائيًا دون التسبب في تفريغ عميق للبطارية. ومع ذلك ، من المستحيل شحن دراجة كهربائية أثناء الركوب ، وغالبًا ما تتجاوز 60٪ من التفريغ العميق. أثناء التفريغ العميق ، يزداد تركيز كبريتات الرصاص ، وستكون الفلكنة خطيرة للغاية.

② ارتفاع تيار التفريغ
عادة ما يكون تيار المبحرة للدراجة الكهربائية لمسافة 20 كيلومترًا هو 4A ، وهو بالفعل أعلى من قيمتها. إن تيار العمل للبطارية في مناطق أخرى ، وكذلك تيار العمل للدراجات الكهربائية السرعة الزائدة والحمل الزائد أكبر. أجرى مصنعو البطاريات اختبارات دورة الحياة بنسبة 70٪ عند 1 درجة مئوية و 60٪ عند 2 درجة مئوية. بعد اختبار العمر هذا ، تتمتع العديد من البطاريات بعمر افتراضي يصل إلى 350 دورة شحن وتفريغ ، لكن التأثير الفعلي مختلف تمامًا. وذلك لأن التشغيل الحالي المرتفع سيزيد من عمق التفريغ بنسبة 50٪ ، وستعمل البطارية على تسريع عملية الفلكنة. لذلك ، نظرًا لأن جسم الدراجة النارية ذات الثلاث عجلات ثقيل جدًا وأن تيار العمل أكبر من 6A ، فإن عمر بطارية الدراجة البخارية الكهربائية ذات العجلات الثلاث قصير.

③ الشحن والتفريغ عالي التردد
لن يتم تفريغ البطارية المستخدمة في مجال الطاقة الاحتياطية إلا بعد انقطاع التيار الكهربائي. إذا انقطعت الكهرباء 8 مرات في السنة ، فسوف تصل إلى 10 سنوات وتحتاج إلى إعادة شحنها 80 مرة فقط. مدى الحياة ، من الشائع أن يتم شحن بطاريات الدراجات الكهربائية وتفريغها أكثر من 300 مرة في السنة.

④ الشحن قصير المدى
نظرًا لأن الدراجات الكهربائية هي وسيلة نقل ، فلا يوجد الكثير من وقت الشحن. لإكمال الشحن 36 فولت أو 48 فولت 20 أمبير في غضون 8 ساعات ، عندما يتجاوز جهد الشحن جهد تطور الأكسجين للخلية (2.35 فولت) ، من الضروري زيادة جهد الشحن (عادة 2.7 ~ 2.9 فولت للخلية) . أو عند إطلاق جهد الهيدروجين (2.42 فولت) ، بسبب إطلاق الكثير من الأكسجين ، ستفتح البطارية صمام العادم ، مما يؤدي إلى فقدان الماء وزيادة تركيز الإلكتروليت ، وزيادة فلكنة البطارية .

⑤لا يمكن شحنها في الوقت المناسب بعد التفريغ
كوسيلة نقل ، يتم فصل شحن وتفريغ الدراجات الكهربائية تمامًا. عندما يتم شحنه وتحويله إلى أكسيد الرصاص ، فإنه سوف يتحول إلى كبريتيد ويشكل بلورات.

3. أسباب إنتاج البطاريات
نظرًا لخصوصية بطاريات الرصاص الحمضية للدراجات الكهربائية ، فقد اعتمد العديد من مصنعي البطاريات مجموعة متنوعة من الأساليب. الطريقة الأكثر شيوعًا هي كما يلي:

① زيادة عدد اللوحات.
قم بتغيير التصميم الأصلي لشبكة واحدة من 5 كتل و 6 كتل إلى 6 كتل و 7 كتل ، 7 كتل و 8 كتل ، أو حتى 8 كتل و 9 كتل. عن طريق تقليل سمك ألواح وفواصل القطب ، وزيادة عدد لوحات القطب ، يمكن زيادة سعة البطارية.

زيادة نسبة حامض الكبريتيك في البطارية.
عادةً ما تكون الثقل النوعي لحمض الكبريتيك للبطارية العائمة الأصلية بين 1.21 و 1.28 ، بينما تتراوح الثقل النوعي لحمض الكبريتيك لبطارية الدراجة الكهربائية عادةً بين 1.36 و 1.38 ، والتي يمكن أن توفر المزيد من التيار وزيادة التيار الأولي. قدرة البطارية.

كمية ونسبة أكسيد الرصاص المضاف حديثًا كمادة نشطة للإلكترود الموجب.
تؤدي إضافة أكسيد الرصاص إلى زيادة مواد التفاعل الكهروكيميائية الجديدة المتضمنة في التفريغ ، مما يزيد أيضًا من وقت التفريغ ويزيد من سعة البطارية.