Dal 1859, le batterie al piombo sono i prodotti più utilizzati nel campo delle batterie, come automobili, locomotive e navi. Ci sono batterie al piombo sugli aeroplani e sulle apparecchiature di alimentazione di riserva, e le batterie al piombo sono ben accolte in queste aree. Ma perché ci sono lamentele sull’utilizzo degli stessi prodotti sulle biciclette elettriche? È generalmente riferito che la durata della vita è troppo breve. Perchè è questo? Successivamente, analizziamo le ragioni che influenzano la vita delle batterie al piombo sotto vari aspetti;

1. Guasto di vita causato dal principio di funzionamento delle batterie al piombo;

Il processo di carica e scarica delle batterie al piombo è un processo di reazione elettrochimica. Durante la carica, il solfato di piombo forma ossido di piombo e, durante la scarica, l’ossido di piombo viene ridotto a solfato di piombo. Il solfato di piombo è una sostanza molto facile da cristallizzare. Quando la concentrazione di solfato di piombo nell’elettrolita della batteria è troppo alta o il tempo di inattività statico è troppo lungo, si raccoglierà per formare piccoli cristalli. Questi piccoli cristalli attirano l’acido solforico circostante. Il piombo è come una palla di neve, formando grandi cristalli inerti. Il solfato di piombo cristallino non può più essere ridotto ad ossido di piombo una volta caricato, ma precipiterà e aderirà alla piastra dell’elettrodo, con conseguente riduzione dell’area di lavoro della piastra dell’elettrodo. Questo fenomeno è chiamato vulcanizzazione. Chiamato anche invecchiamento. A questo punto, la capacità della batteria diminuirà gradualmente fino a diventare inutilizzabile. Quando si accumula una grande quantità di solfato di piombo, attirerà le particelle di piombo per formare rami di piombo. Il collegamento tra le piastre positiva e negativa causerà il cortocircuito della batteria. Se ci sono spazi vuoti sulla superficie della piastra dell’elettrodo o della scatola di plastica sigillata, i cristalli di solfato di piombo si accumuleranno in questi spazi e si verificherà una tensione di espansione, che alla fine causerà la rottura della piastra dell’elettrodo o la rottura del guscio, con conseguente irreparabile conseguenze. La batteria è fisicamente danneggiata. Pertanto, un meccanismo importante che porta al guasto e al danneggiamento delle batterie al piombo è la vulcanizzazione che non può essere prevenuta dalla batteria stessa.

2. Ragioni per l’ambiente di lavoro speciale delle biciclette elettriche

Finché è una batteria, sarà vulcanizzata durante l’uso, ma le batterie al piombo in altri campi hanno una durata maggiore rispetto alle biciclette elettriche. Questo perché la batteria al piombo di una bicicletta elettrica ha un ambiente di lavoro soggetto a vulcanizzazione.

Scarico profondo
La batteria utilizzata nell’auto si scarica solo in una direzione durante l’accensione. Dopo l’accensione, il generatore caricherà automaticamente la batteria senza causare una scarica profonda della batteria. Tuttavia, è impossibile caricare una bicicletta elettrica durante la guida e spesso supera il 60% della scarica profonda. Durante la scarica profonda, la concentrazione di solfato di piombo aumenta e la vulcanizzazione sarà molto grave.

Scarica ad alta corrente
La corrente di crociera di una bicicletta elettrica per 20 chilometri è solitamente di 4A, che è già superiore al suo valore. La corrente di lavoro della batteria in altre aree, così come la corrente di lavoro delle biciclette elettriche a velocità eccessiva e sovraccarico è ancora maggiore. I produttori di batterie hanno condotto test di durata del ciclo del 70% a 1C e del 60% a 2C. Dopo un tale test di durata, molte batterie hanno una durata di 350 cicli di carica e scarica, ma l’effetto reale è molto diverso. Questo perché il funzionamento ad alta corrente aumenterà la profondità di scarica del 50% e la batteria accelererà la vulcanizzazione. Pertanto, poiché il corpo del motociclo a tre ruote è troppo pesante e la corrente di lavoro è maggiore di 6A, la durata della batteria del motociclo elettrico a tre ruote è breve.

Carica e scarica ad alta frequenza
La batteria utilizzata nel campo dell’alimentazione di backup verrà scaricata solo dopo l’interruzione dell’alimentazione. Se l’alimentazione viene interrotta 8 volte all’anno, raggiungerà una durata di 10 anni e dovrà essere ricaricata solo 80 volte. Per tutta la vita, è normale che le batterie delle biciclette elettriche si carichino e si scarichino più di 300 volte all’anno.

Ricarica a breve termine
Poiché le biciclette elettriche sono un mezzo di trasporto, non c’è molto tempo per la ricarica. Per completare la carica di 36V o 48V 20A ore entro 8 ore, quando la tensione di carica supera la tensione di evoluzione dell’ossigeno della cella (2.35V), è necessario aumentare la tensione di carica (solitamente 2.7~2.9V per la cella) . Oppure quando la tensione di rilascio dell’idrogeno (2.42 volt), a causa del rilascio di troppo ossigeno, la batteria aprirà la valvola di scarico, che causerà la perdita di acqua e aumenterà la concentrazione dell’elettrolita, e aumenterà la vulcanizzazione della batteria .

Non può essere caricato in tempo dopo lo scarico
Come mezzo di trasporto, la carica e la scarica delle biciclette elettriche sono completamente separate. Quando viene caricato e ridotto ad ossido di piombo, solfurerà e formerà cristalli.

3. Motivi per la produzione della batteria
In considerazione della particolarità delle batterie al piombo per biciclette elettriche, molti produttori di batterie hanno adottato una varietà di metodi. Il metodo più tipico è il seguente:

① Aumentare il numero di schede.
Cambia il design originale di una singola griglia di 5 blocchi e 6 blocchi in 6 blocchi e 7 blocchi, 7 blocchi e 8 blocchi, o anche 8 blocchi e 9 blocchi. Riducendo lo spessore delle piastre degli elettrodi e dei separatori e aumentando il numero delle piastre degli elettrodi, è possibile aumentare la capacità della batteria.

② Aumentare la percentuale di acido solforico nella batteria.
Il peso specifico dell’acido solforico della batteria galleggiante originale è solitamente compreso tra 1.21 e 1.28, mentre il peso specifico dell’acido solforico della batteria della bicicletta elettrica è solitamente compreso tra 1.36 e 1.38, che può fornire più corrente e aumentare la corrente iniziale. capacità della batteria.

La quantità e il rapporto di ossido di piombo appena aggiunto come materiale attivo per elettrodo positivo.
L’aggiunta di ossido di piombo aumenta le nuove sostanze di reazione elettrochimica coinvolte nella scarica, che aumenta anche il tempo di scarica e aumenta la capacità della batteria.