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इलेक्ट्रिक साइकिल पर इस्तेमाल होने पर लेड-एसिड बैटरियों का जीवन लंबा क्यों नहीं होता है?

Since 1859, lead-acid batteries have been the most widely used products in the battery field, such as automobiles, locomotives and ships. There are lead-acid batteries on airplanes and backup power equipment, and lead-acid batteries are well received in these areas. But why are there complaints about using the same products on electric bicycles? It is generally reported that the life span is too short. Why is this? Next, we analyze the reasons that affect the life of lead-acid batteries from various aspects;

1. Life failure caused by the working principle of lead-acid batteries;

लेड-एसिड बैटरियों की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रिया एक इलेक्ट्रोकेमिकल रिएक्शन प्रक्रिया है। चार्ज करते समय, लेड सल्फेट लेड ऑक्साइड बनाता है, और डिस्चार्ज करते समय, लेड ऑक्साइड लेड सल्फेट में कम हो जाता है। लेड सल्फेट पदार्थ को क्रिस्टलीकृत करना बहुत आसान है। जब बैटरी इलेक्ट्रोलाइट में लेड सल्फेट की सांद्रता बहुत अधिक होती है या स्थिर निष्क्रिय समय बहुत लंबा होता है, तो यह छोटे क्रिस्टल बनाने के लिए एक साथ इकट्ठा हो जाएगा। ये छोटे क्रिस्टल आसपास के सल्फ्यूरिक एसिड को आकर्षित करते हैं। सीसा एक स्नोबॉल की तरह होता है, जो बड़े निष्क्रिय क्रिस्टल बनाता है। चार्ज किए जाने पर क्रिस्टलीय लेड सल्फेट को अब लेड ऑक्साइड में कम नहीं किया जा सकता है, लेकिन इलेक्ट्रोड प्लेट का अवक्षेपण और पालन करेगा, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोड प्लेट के कार्य क्षेत्र में कमी आएगी। इस घटना को वल्केनाइजेशन कहा जाता है। बुढ़ापा भी कहते हैं। इस समय, बैटरी की क्षमता धीरे-धीरे कम हो जाएगी जब तक कि यह अनुपयोगी न हो जाए। जब बड़ी मात्रा में लेड सल्फेट जमा हो जाता है, तो यह लेड कणों को लेड शाखाओं के रूप में आकर्षित करेगा। पॉजिटिव और नेगेटिव प्लेट्स के बीच ब्रिजिंग से बैटरी शॉर्ट सर्किट हो जाएगी। यदि इलेक्ट्रोड प्लेट या सीलबंद प्लास्टिक बॉक्स की सतह पर अंतराल हैं, तो इन अंतरालों में लेड सल्फेट क्रिस्टल जमा हो जाएंगे, और विस्तार तनाव उत्पन्न होगा, जिससे अंततः इलेक्ट्रोड प्लेट टूट जाएगी या खोल टूट जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप अपूरणीय स्थिति होगी। परिणाम। बैटरी शारीरिक रूप से क्षतिग्रस्त है। इसलिए, लीड-एसिड बैटरी की विफलता और क्षति के लिए अग्रणी एक महत्वपूर्ण तंत्र वल्केनाइजेशन है जिसे बैटरी द्वारा ही रोका नहीं जा सकता है।

2. इलेक्ट्रिक साइकिल के विशेष कार्य वातावरण के कारण

जब तक यह एक बैटरी है, उपयोग के दौरान इसे वल्केनाइज किया जाएगा, लेकिन अन्य क्षेत्रों में लेड-एसिड बैटरी इलेक्ट्रिक साइकिल की तुलना में अधिक लंबी होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि इलेक्ट्रिक साइकिल की लेड-एसिड बैटरी में काम करने का माहौल होता है जो वल्केनाइजेशन के लिए प्रवण होता है।

गहरा निर्वहन
The battery used in the car only discharges in one direction during ignition. After ignition, the generator will automatically charge the battery without causing deep battery discharge. However, it is impossible to charge an electric bicycle while riding, and it often exceeds 60% of the deep discharge. During the deep discharge, the concentration of lead sulfate increases, and the vulcanization will be very serious.

उच्च वर्तमान निर्वहन
20 किलोमीटर के लिए इलेक्ट्रिक साइकिल का परिभ्रमण प्रवाह आमतौर पर 4A होता है, जो पहले से ही इसके मूल्य से अधिक होता है। अन्य क्षेत्रों में बैटरी की कार्यशील धारा, साथ ही साथ ओवरस्पीड और ओवरलोड इलेक्ट्रिक साइकिल की कार्यशील धारा और भी अधिक है। बैटरी निर्माताओं ने 70C पर 1% और 60C पर 2% का चक्र जीवन परीक्षण किया है। इस तरह के जीवन परीक्षण के बाद, कई बैटरियों का जीवनकाल 350 चार्ज और डिस्चार्ज चक्र होता है, लेकिन वास्तविक प्रभाव काफी अलग होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि उच्च करंट ऑपरेशन से डिस्चार्ज की गहराई 50% बढ़ जाएगी, और बैटरी वल्केनाइजेशन में तेजी लाएगी। इसलिए, क्योंकि तीन पहियों वाली मोटरसाइकिल का शरीर बहुत भारी होता है और कार्यशील धारा 6A से अधिक होती है, इलेक्ट्रिक तीन-पहिया मोटरसाइकिल की बैटरी लाइफ कम होती है।

उच्च आवृत्ति चार्ज और निर्वहन
बैकअप पावर के क्षेत्र में उपयोग की जाने वाली बैटरी पावर कट जाने के बाद ही डिस्चार्ज होगी। अगर साल में 8 बार बिजली काट दी जाती है, तो यह 10 साल के जीवन काल तक पहुंच जाएगी और इसे केवल 80 बार रिचार्ज करने की आवश्यकता होगी। लाइफटाइम, इलेक्ट्रिक साइकिल बैटरी का साल में 300 से अधिक बार चार्ज और डिस्चार्ज होना आम बात है।

④Short-term charging
चूंकि इलेक्ट्रिक साइकिल परिवहन का एक साधन है, इसलिए चार्ज करने में ज्यादा समय नहीं लगता है। 36V या 48V 20A घंटे की चार्जिंग को 8 घंटे के भीतर पूरा करने के लिए, जब चार्जिंग वोल्टेज सेल के ऑक्सीजन इवोल्यूशन वोल्टेज (2.35V) से अधिक हो जाता है, तो चार्जिंग वोल्टेज को बढ़ाना आवश्यक है (आमतौर पर सेल के लिए 2.7 ~ 2.9V) . या जब हाइड्रोजन रिलीज वोल्टेज (2.42 वोल्ट), बहुत अधिक ऑक्सीजन की रिहाई के कारण, बैटरी निकास वाल्व खोल देगी, जिससे पानी का नुकसान होगा और इलेक्ट्रोलाइट की एकाग्रता में वृद्धि होगी, और बैटरी के वल्केनाइजेशन में वृद्धि होगी। .

डिस्चार्ज होने के बाद समय पर शुल्क नहीं लिया जा सकता
As a means of transportation, the charging and discharging of electric bicycles are completely separated. When charged and reduced to lead oxide, it will sulfide and form crystals.

3. Reasons for battery production
इलेक्ट्रिक साइकिल के लिए लेड-एसिड बैटरी की विशिष्टता को देखते हुए, कई बैटरी निर्माताओं ने कई तरह के तरीके अपनाए हैं। सबसे विशिष्ट विधि इस प्रकार है:

① Increase the number of boards.
5 ब्लॉक और 6 ब्लॉक के सिंगल ग्रिड के मूल डिजाइन को 6 ब्लॉक और 7 ब्लॉक, 7 ब्लॉक और 8 ब्लॉक या यहां तक ​​कि 8 ब्लॉक और 9 ब्लॉक में बदलें। इलेक्ट्रोड प्लेटों और विभाजकों की मोटाई कम करके और इलेक्ट्रोड प्लेटों की संख्या में वृद्धि करके, बैटरी की क्षमता को बढ़ाया जा सकता है।

बैटरी में सल्फ्यूरिक एसिड का अनुपात बढ़ाएं।
मूल फ्लोटिंग बैटरी का सल्फ्यूरिक एसिड विशिष्ट गुरुत्व आमतौर पर 1.21 और 1.28 के बीच होता है, जबकि इलेक्ट्रिक साइकिल बैटरी का सल्फ्यूरिक एसिड विशिष्ट गुरुत्व आमतौर पर 1.36 और 1.38 के बीच होता है, जो अधिक करंट प्रदान कर सकता है और प्रारंभिक करंट को बढ़ा सकता है। बैटरी की क्षमता।

③The amount and ratio of lead oxide newly added as a positive electrode active material.
लेड ऑक्साइड के जुड़ने से डिस्चार्ज में शामिल नए इलेक्ट्रोकेमिकल रिएक्शन पदार्थों में वृद्धि होती है, जो डिस्चार्ज के समय को भी बढ़ाता है और बैटरी की क्षमता को बढ़ाता है।