Desde 1859, las baterías de plomo-ácido han sido los productos más utilizados en el campo de las baterías, como automóviles, locomotoras y barcos. Hay baterías de plomo-ácido en aviones y equipos de energía de respaldo, y las baterías de plomo-ácido son bien recibidas en estas áreas. Pero, ¿por qué hay quejas sobre el uso de los mismos productos en bicicletas eléctricas? En general, se informa que la vida útil es demasiado corta. ¿Por qué es esto? A continuación, analizamos las razones que afectan la vida útil de las baterías de plomo-ácido desde varios aspectos;

1. Fallo de vida causado por el principio de funcionamiento de las baterías de plomo-ácido;

El proceso de carga y descarga de baterías de plomo-ácido es un proceso de reacción electroquímica. Cuando se carga, el sulfato de plomo forma óxido de plomo y cuando se descarga, el óxido de plomo se reduce a sulfato de plomo. El sulfato de plomo es una sustancia muy fácil de cristalizar. Cuando la concentración de sulfato de plomo en el electrolito de la batería es demasiado alta o el tiempo de inactividad estático es demasiado largo, se juntará para formar pequeños cristales. Estos pequeños cristales atraen el ácido sulfúrico circundante. El plomo es como una bola de nieve que forma grandes cristales inertes. El sulfato de plomo cristalino ya no se puede reducir a óxido de plomo cuando se carga, sino que precipitará y se adherirá a la placa del electrodo, lo que reducirá el área de trabajo de la placa del electrodo. Este fenómeno se llama vulcanización. También se llama envejecimiento. En este momento, la capacidad de la batería disminuirá gradualmente hasta que quede inutilizable. Cuando se acumula una gran cantidad de sulfato de plomo, atraerá partículas de plomo para formar ramas de plomo. El puente entre las placas positiva y negativa provocará un cortocircuito en la batería. Si hay espacios en la superficie de la placa del electrodo o en la caja de plástico sellada, los cristales de sulfato de plomo se acumularán en estos espacios y se producirá una tensión de expansión, lo que eventualmente hará que la placa del electrodo se rompa o la carcasa se rompa, lo que resultará en un daño irreparable. Consecuencias. La batería está físicamente dañada. Por lo tanto, un mecanismo importante que conduce al fallo y daño de las baterías de plomo-ácido es la vulcanización que no puede evitarse con la propia batería.

2. Razones del entorno de trabajo especial de las bicicletas eléctricas

Mientras sea una batería, se vulcanizará durante su uso, pero las baterías de plomo-ácido en otros campos tienen una vida más larga que las bicicletas eléctricas. Esto se debe a que la batería de plomo-ácido de una bicicleta eléctrica tiene un entorno de trabajo propenso a la vulcanización.

① Descarga profunda
La batería utilizada en el automóvil solo se descarga en una dirección durante el encendido. Después del encendido, el generador cargará automáticamente la batería sin causar una descarga profunda de la batería. Sin embargo, es imposible cargar una bicicleta eléctrica mientras se conduce y, a menudo, supera el 60% de la descarga profunda. Durante la descarga profunda, la concentración de sulfato de plomo aumenta y la vulcanización será muy grave.

② Descarga de alta corriente
La corriente de crucero de una bicicleta eléctrica durante 20 kilómetros suele ser de 4A, que ya es superior a su valor. La corriente de trabajo de la batería en otras áreas, así como la corriente de trabajo de las bicicletas eléctricas de sobrevelocidad y sobrecarga es aún mayor. Los fabricantes de baterías han realizado pruebas de ciclo de vida del 70% a 1 ° C y del 60% a 2 ° C. Después de una prueba de vida de este tipo, muchas baterías tienen una vida útil de 350 ciclos de carga y descarga, pero el efecto real es bastante diferente. Esto se debe a que la operación de alta corriente aumentará la profundidad de descarga en un 50% y la batería acelerará la vulcanización. Por lo tanto, debido a que la carrocería de la motocicleta de tres ruedas es demasiado pesada y la corriente de trabajo es superior a 6A, la vida útil de la batería de la motocicleta eléctrica de tres ruedas es corta.

③ Carga y descarga de alta frecuencia
La batería utilizada en el campo de la energía de respaldo solo se descargará después de que se corte la energía. Si se corta la energía 8 veces al año, alcanzará una vida útil de 10 años y solo necesitará recargarse 80 veces. De por vida, es común que las baterías de bicicletas eléctricas se carguen y descarguen más de 300 veces al año.

④ Carga a corto plazo
Dado que las bicicletas eléctricas son un medio de transporte, no hay mucho tiempo de carga. Para completar la carga de 36V o 48V 20A por hora en 8 horas, cuando el voltaje de carga excede el voltaje de evolución de oxígeno de la celda (2.35V), es necesario aumentar el voltaje de carga (generalmente 2.7 ~ 2.9V para la celda) . O cuando el hidrógeno libera voltaje (2.42 voltios), debido a la liberación de demasiado oxígeno, la batería abrirá la válvula de escape, lo que provocará la pérdida de agua y aumentará la concentración del electrolito, y aumentará la vulcanización de la batería. .

⑤No se puede cargar a tiempo después de la descarga
Como medio de transporte, la carga y descarga de bicicletas eléctricas están completamente separadas. Cuando se carga y se reduce a óxido de plomo, se sulfurará y formará cristales.

3. Razones para la producción de baterías
En vista de la particularidad de las baterías de plomo-ácido para bicicletas eléctricas, muchos fabricantes de baterías han adoptado una variedad de métodos. El método más típico es el siguiente:

① Incrementar el número de tableros.
Cambie el diseño original de una sola cuadrícula de 5 bloques y 6 bloques a 6 bloques y 7 bloques, 7 bloques y 8 bloques, o incluso 8 bloques y 9 bloques. Al reducir el grosor de las placas de electrodos y los separadores y aumentar el número de placas de electrodos, se puede aumentar la capacidad de la batería.

② Aumente la proporción de ácido sulfúrico en la batería.
El peso específico del ácido sulfúrico de la batería flotante original suele estar entre 1.21 y 1.28, mientras que el peso específico del ácido sulfúrico de la batería de la bicicleta eléctrica suele estar entre 1.36 y 1.38, lo que puede proporcionar más corriente y aumentar la corriente inicial. capacidad de la batería.

③La cantidad y proporción de óxido de plomo recién agregado como material activo de electrodo positivo.
La adición de óxido de plomo aumenta las nuevas sustancias de reacción electroquímica involucradas en la descarga, lo que también aumenta nuevamente el tiempo de descarga y aumenta la capacidad de la batería.