Hvorfor har bly-syrebatterier ikke en lang levetid, når de bruges på elektriske cykler?

Siden 1859 har bly-syre-batterier været de mest udbredte produkter på batteriområdet, såsom biler, lokomotiver og skibe. Der er bly-syre-batterier på fly og backup-kraftudstyr, og bly-syre-batterier er godt modtaget i disse områder. Men hvorfor er der klager over at bruge de samme produkter på elcykler? Det er generelt rapporteret, at levetiden er for kort. Hvorfor er det? Dernæst analyserer vi de årsager, der påvirker levetiden af ​​bly-syre batterier fra forskellige aspekter;

1. Livssvigt forårsaget af arbejdsprincippet for bly-syre batterier;

Opladning og afladning af bly-syre-batterier er en elektrokemisk reaktionsproces. Ved opladning danner blysulfat blyoxid, og ved udledning reduceres blyoxid til blysulfat. Blysulfat er et meget let at krystallisere stof. Når koncentrationen af ​​blysulfat i batterielektrolytten er for høj, eller den statiske tomgangstid er for lang, vil den samle sig og danne små krystaller. Disse små krystaller tiltrækker den omgivende svovlsyre. Bly er som en snebold, der danner store inerte krystaller. Det krystallinske blysulfat kan ikke længere reduceres til blyoxid, når det oplades, men vil udfælde og klæbe til elektrodepladen, hvilket resulterer i en reduktion af elektrodepladens arbejdsområde. Dette fænomen kaldes vulkanisering. Også kaldet aldring. På dette tidspunkt vil batterikapaciteten gradvist falde, indtil den bliver ubrugelig. Når en stor mængde blysulfat ophobes, vil det tiltrække blypartikler og danne blygrene. Broen mellem de positive og negative plader vil få batteriet til at kortslutte. Hvis der er huller på overfladen af ​​elektrodepladen eller den forseglede plastikboks, vil blysulfatkrystaller ophobes i disse huller, og der vil opstå ekspansionsspænding, som til sidst vil få elektrodepladen til at knække eller skallen til at knække, hvilket resulterer i uoprettelig konsekvenser. Batteriet er fysisk beskadiget. Derfor er en vigtig mekanisme, der fører til svigt og beskadigelse af bly-syre-batterier, vulkaniseringen, som ikke kan forhindres af selve batteriet.

2. Årsager til det særlige arbejdsmiljø for elcykler

Så længe det er et batteri, vil det blive vulkaniseret under brug, men blybatterier på andre områder har en længere levetid end elektriske cykler. Dette skyldes, at bly-syre-batteriet på en elcykel har et arbejdsmiljø, der er tilbøjeligt til at vulkanisere.

①Dyb udledning
Batteriet, der bruges i bilen, aflades kun i én retning under tændingen. Efter tænding vil generatoren automatisk oplade batteriet uden at forårsage dyb batteriafladning. Det er dog umuligt at lade en elcykel op under kørslen, og den overstiger ofte 60 % af dybdeafladningen. Under den dybe udledning stiger koncentrationen af ​​blysulfat, og vulkaniseringen vil være meget alvorlig.

②Højstrømsafladning
Marchstrømmen på en elcykel i 20 kilometer er normalt 4A, hvilket allerede er højere end dens værdi. Batteriets arbejdsstrøm i andre områder såvel som arbejdsstrømmen for overhastighed og overbelastning af elcykler er endnu større. Batteriproducenter har udført livscyklustest på 70 % ved 1C og 60 % ved 2C. Efter sådan en livstest har mange batterier en levetid på 350 op- og afladningscyklusser, men den faktiske effekt er en helt anden. Dette skyldes, at høj strømdrift øger udladningsdybden med 50%, og batteriet vil fremskynde vulkanisering. Derfor, fordi kroppen på den trehjulede motorcykel er for tung, og arbejdsstrømmen er større end 6A, er batterilevetiden på den elektriske trehjulede motorcykel kort.

③Højfrekvent opladning og afladning
Batteriet, der bruges inden for reservestrøm, vil kun blive afladet, efter at strømmen er afbrudt. Hvis strømmen afbrydes 8 gange om året, vil den nå en 10-årig levetid og skal kun genoplades 80 gange. Levetid er det almindeligt, at elcykelbatterier oplades og aflades mere end 300 gange om året.

④Kortsigtet opladning
Da elcykler er et transportmiddel, er der ikke meget opladningstid. For at fuldføre 36V eller 48V 20A timers opladning inden for 8 timer, når ladespændingen overstiger cellens iltudviklingsspænding (2.35V), er det nødvendigt at øge ladespændingen (normalt 2.7~2.9V for cellen) . Eller når brintfrigivelsesspændingen (2.42 volt) på grund af frigivelse af for meget ilt, åbner batteriet udstødningsventilen, hvilket vil forårsage tab af vand og øge koncentrationen af ​​elektrolytten og øge vulkaniseringen af ​​batteriet .

⑤Kan ikke oplades i tide efter afladning
Som transportmiddel er opladning og afladning af elektriske cykler fuldstændig adskilt. Når det oplades og reduceres til blyoxid, vil det sulfidere og danne krystaller.

3. Årsager til batteriproduktion
I lyset af det særlige ved bly-syre-batterier til elektriske cykler har mange batteriproducenter taget en række forskellige metoder i brug. Den mest typiske metode er som følger:

① Øg antallet af brædder.
Skift det originale design af et enkelt gitter med 5 blokke og 6 blokke til 6 blokke og 7 blokke, 7 blokke og 8 blokke eller endda 8 blokke og 9 blokke. Ved at reducere tykkelsen af ​​elektrodepladerne og separatorerne, og øge antallet af elektrodeplader, kan batterikapaciteten øges.

② Øg mængden af ​​svovlsyre i batteriet.
Svovlsyrevægtfylden af ​​det originale flydende batteri er normalt mellem 1.21 og 1.28, mens svovlsyrevægtfylden for elcykelbatteriet normalt er mellem 1.36 og 1.38, hvilket kan give mere strøm og øge startstrømmen. batterikapacitet.

③Mængden og forholdet af blyoxid, der nyligt er tilføjet som et aktivt elektrodemateriale.
Tilsætning af blyoxid øger de nye elektrokemiske reaktionsstoffer, der er involveret i afladningen, hvilket også for nylig øger afladningstiden og øger batterikapaciteten.