Sejak tahun 1859, baterai timbal-asam telah menjadi produk yang paling banyak digunakan di bidang baterai, seperti mobil, lokomotif, dan kapal. Ada baterai timbal-asam di pesawat terbang dan peralatan listrik cadangan, dan baterai timbal-asam diterima dengan baik di area ini. Tetapi mengapa ada keluhan tentang penggunaan produk yang sama pada sepeda listrik? Secara umum dilaporkan bahwa rentang hidup terlalu pendek. Kenapa ini? Selanjutnya, kami menganalisis alasan yang mempengaruhi masa pakai baterai timbal-asam dari berbagai aspek;

1. Kegagalan hidup yang disebabkan oleh prinsip kerja baterai timbal-asam;

Proses pengisian dan pengosongan baterai timbal-asam adalah proses reaksi elektrokimia. Saat pengisian, timbal sulfat membentuk timbal oksida, dan saat pemakaian, timbal oksida direduksi menjadi timbal sulfat. Timbal sulfat adalah zat yang sangat mudah mengkristal. Ketika konsentrasi timbal sulfat dalam elektrolit baterai terlalu tinggi atau waktu diam statis terlalu lama, ia akan berkumpul bersama untuk membentuk kristal kecil. Kristal kecil ini menarik asam sulfat di sekitarnya. Timbal seperti bola salju, membentuk kristal inert besar. Kristal timbal sulfat tidak lagi dapat direduksi menjadi timbal oksida saat diisi, tetapi akan mengendap dan menempel pada pelat elektroda, sehingga mengurangi area kerja pelat elektroda. Fenomena ini disebut vulkanisasi. Disebut juga penuaan. Pada saat ini, kapasitas baterai akan berkurang secara bertahap hingga tidak dapat digunakan. Ketika sejumlah besar timbal sulfat terakumulasi, itu akan menarik partikel timbal untuk membentuk cabang timbal. Jembatan antara pelat positif dan negatif akan menyebabkan baterai korsleting. Jika ada celah pada permukaan pelat elektroda atau kotak plastik yang disegel, kristal timbal sulfat akan menumpuk di celah ini, dan tegangan ekspansi akan terjadi, yang pada akhirnya akan menyebabkan pelat elektroda pecah atau cangkang pecah, sehingga tidak dapat diperbaiki. konsekuensi. Baterai rusak secara fisik. Oleh karena itu, mekanisme penting yang menyebabkan kegagalan dan kerusakan baterai timbal-asam adalah vulkanisasi yang tidak dapat dicegah oleh baterai itu sendiri.

2. Alasan lingkungan kerja khusus sepeda listrik

Selama itu adalah baterai, itu akan divulkanisir saat digunakan, tetapi baterai timbal-asam di bidang lain memiliki masa pakai lebih lama daripada sepeda listrik. Ini karena baterai timbal-asam sepeda listrik memiliki lingkungan kerja yang rentan terhadap vulkanisasi.

Debit dalam
Baterai yang digunakan di mobil hanya habis dalam satu arah selama pengapian. Setelah pengapian, generator akan secara otomatis mengisi baterai tanpa menyebabkan pelepasan baterai yang dalam. Namun, tidak mungkin untuk mengisi daya sepeda listrik saat dikendarai, dan sering kali melebihi 60% dari debit dalam. Selama pelepasan yang dalam, konsentrasi timbal sulfat meningkat, dan vulkanisasi akan sangat serius.

Debit arus tinggi
Arus jelajah sepeda listrik sejauh 20 kilometer biasanya 4A, yang sudah lebih tinggi dari nilainya. Arus kerja baterai di area lain, serta arus kerja sepeda listrik overspeed dan overload bahkan lebih besar. Pabrikan baterai telah melakukan uji siklus hidup 70% pada 1C dan 60% pada 2C. Setelah uji masa pakai seperti itu, banyak baterai memiliki masa pakai 350 siklus pengisian dan pengosongan, tetapi efek sebenarnya sangat berbeda. Ini karena operasi arus tinggi akan meningkatkan kedalaman pelepasan hingga 50%, dan baterai akan mempercepat vulkanisasi. Oleh karena itu, karena bodi sepeda motor roda tiga terlalu berat dan arus kerja lebih besar dari 6A, masa pakai baterai sepeda motor roda tiga listrik menjadi pendek.

Pengisian dan pemakaian frekuensi tinggi
Baterai yang digunakan di bidang daya cadangan hanya akan habis setelah daya terputus. Jika listrik terputus 8 kali setahun, itu akan mencapai masa hidup 10 tahun dan hanya perlu diisi ulang 80 kali. Seumur hidup, adalah umum untuk baterai sepeda listrik untuk mengisi dan mengosongkan lebih dari 300 kali setahun.

Pengisian jangka pendek
Karena sepeda listrik adalah alat transportasi, tidak ada banyak waktu pengisian. Untuk menyelesaikan pengisian jam 36V atau 48V 20A dalam waktu 8 jam, ketika tegangan pengisian melebihi tegangan evolusi oksigen sel (2.35V), perlu untuk meningkatkan tegangan pengisian (biasanya 2.7~2.9V untuk sel) . Atau ketika hidrogen melepaskan tegangan (2.42 volt), karena pelepasan oksigen terlalu banyak, baterai akan membuka katup buang, yang akan menyebabkan hilangnya air dan meningkatkan konsentrasi elektrolit, dan meningkatkan vulkanisasi baterai. .

Tidak dapat diisi tepat waktu setelah dikeluarkan
Sebagai alat transportasi, pengisian dan pemakaian sepeda listrik benar-benar terpisah. Ketika diisi dan direduksi menjadi timbal oksida, ia akan menjadi sulfida dan membentuk kristal.

3. Alasan produksi baterai
Mengingat kekhususan baterai timbal-asam untuk sepeda listrik, banyak produsen baterai telah mengadopsi berbagai metode. Metode yang paling khas adalah sebagai berikut:

Tingkatkan jumlah papan.
Ubah desain asli dari satu kotak dari 5 blok dan 6 blok menjadi 6 blok dan 7 blok, 7 blok dan 8 blok, atau bahkan 8 blok dan 9 blok. Dengan mengurangi ketebalan pelat elektroda dan pemisah, dan meningkatkan jumlah pelat elektroda, kapasitas baterai dapat ditingkatkan.

Tingkatkan proporsi asam sulfat dalam baterai.
Berat jenis asam sulfat dari baterai terapung asli biasanya antara 1.21 dan 1.28, sedangkan berat jenis asam sulfat dari baterai sepeda listrik biasanya antara 1.36 dan 1.38, yang dapat memberikan lebih banyak arus dan meningkatkan arus awal. kapasitas baterai.

Jumlah dan rasio timbal oksida yang baru ditambahkan sebagai bahan aktif elektroda positif.
Penambahan timbal oksida meningkatkan zat reaksi elektrokimia baru yang terlibat dalam pelepasan, yang juga baru meningkatkan waktu pengosongan dan meningkatkan kapasitas baterai.