Od leta 1859 so svinčeve baterije najpogosteje uporabljeni izdelki na področju baterij, kot so avtomobili, lokomotive in ladje. Na letalih in opremi za rezervno napajanje so svinčene baterije, na teh območjih pa so svinčeve baterije dobro sprejete. Toda zakaj obstajajo pritožbe glede uporabe istih izdelkov na električnih kolesih? Na splošno poročajo, da je življenjska doba prekratka. Zakaj je to? Nato analiziramo razloge, ki z različnih vidikov vplivajo na življenjsko dobo svinčenih akumulatorjev;

1. Življenjska okvara zaradi načela delovanja svinčevih baterij;

Postopek polnjenja in praznjenja svinčenih baterij je elektrokemični reakcijski proces. Pri polnjenju svinčev sulfat tvori svinčev oksid, pri praznjenju pa se svinčev oksid reducira v svinčev sulfat. Svinčev sulfat je zelo enostavna za kristalizacijo snov. Ko je koncentracija svinčevega sulfata v elektrolitu akumulatorja previsoka ali je statični čas mirovanja predolg, se bo zbral skupaj in tvoril majhne kristale. Ti majhni kristali privlačijo okoliško žveplovo kislino. Svinec je kot snežna kepa, ki tvori velike inertne kristale. Kristaliničnega svinčevega sulfata ob polnjenju ni več mogoče reducirati v svinčev oksid, ampak se bo oboril in oprijel na ploščo elektrode, kar bo povzročilo zmanjšanje delovne površine elektrodne plošče. Ta pojav se imenuje vulkanizacija. Imenuje se tudi staranje. V tem času se bo zmogljivost baterije postopoma zmanjševala, dokler ne bo postala neuporabna. Ko se kopiči velika količina svinčevega sulfata, bo pritegnil delce svinca, da tvorijo svinčene veje. Premostitev med pozitivno in negativno ploščo bo povzročila kratek stik baterije. Če so na površini elektrodne plošče ali zaprte plastične škatle vrzeli, se bodo v teh režah nabirali kristali svinčevega sulfata in pojavila se bo raztezna napetost, ki bo sčasoma povzročila zlom plošče elektrode ali zlom lupine, kar bo povzročilo nepopravljivo posledice. Baterija je fizično poškodovana. Zato je pomemben mehanizem, ki vodi do okvare in poškodb svinčenih baterij, vulkanizacija, ki je ne more preprečiti sama baterija.

2. Razlogi za posebno delovno okolje električnih koles

Dokler je baterija, se bo med uporabo vulkanizirala, vendar imajo svinčeno-kislinske baterije na drugih področjih daljšo življenjsko dobo kot električna kolesa. To je zato, ker ima svinčena baterija električnega kolesa delovno okolje, ki je nagnjeno k vulkanizaciji.

① Globok izpust
Baterija, ki se uporablja v avtomobilu, se med vžigom prazni samo v eni smeri. Po vžigu generator samodejno napolni baterijo, ne da bi povzročil globoko praznjenje baterije. Vendar je med vožnjo električnega kolesa nemogoče napolniti in pogosto presega 60 % globokega praznjenja. Med globokim praznjenjem se koncentracija svinčevega sulfata poveča in vulkanizacija bo zelo resna.

②Visokotok praznjenja
Potovalni tok električnega kolesa na 20 kilometrov je običajno 4A, kar je že višje od njegove vrednosti. Delovni tok akumulatorja na drugih območjih, pa tudi delovni tok prehitrostnih in preobremenitvenih električnih koles je še večji. Proizvajalci baterij so izvedli preskuse življenjske dobe 70% pri 1C in 60% pri 2C. Po takšnem preizkusu življenjske dobe ima veliko baterij življenjsko dobo 350 ciklov polnjenja in praznjenja, vendar je dejanski učinek precej drugačen. To je zato, ker bo delovanje z visokim tokom povečalo globino praznjenja za 50 %, baterija pa bo pospešila vulkanizacijo. Zato, ker je karoserija trikolesnega motocikla pretežka in je delovni tok večji od 6A, je življenjska doba baterije električnega trikolesnega motocikla kratka.

③ Visokofrekvenčno polnjenje in praznjenje
Baterija, ki se uporablja na področju rezervnega napajanja, se bo izpraznila šele po prekinitvi napajanja. Če se napajanje prekine 8-krat na leto, bo dosegel 10-letno življenjsko dobo in ga je treba napolniti le 80-krat. Življenjska doba je običajno, da se baterije električnih koles polnijo in praznijo več kot 300-krat na leto.

④Kratkotrajno polnjenje
Ker so električna kolesa prevozno sredstvo, ni veliko časa za polnjenje. Za dokončanje 36V ali 48V 20A urnega polnjenja v 8 urah, ko polnilna napetost preseže napetost evolucije kisika v celici (2.35V), je treba povečati polnilno napetost (običajno 2.7~2.9V za celico) . Ali pa pri napetosti sproščanja vodika (2.42 volta) bo zaradi sproščanja preveč kisika baterija odprla izpušni ventil, kar bo povzročilo izgubo vode in povečalo koncentracijo elektrolita ter povečalo vulkanizacijo baterije .

⑤Po praznjenju ga ni mogoče polniti pravočasno
Kot prevozno sredstvo je polnjenje in praznjenje električnih koles popolnoma ločeno. Ko se napolni in reducira v svinčev oksid, bo sulfidiran in tvoril kristale.

3. Razlogi za proizvodnjo baterij
Glede na posebnost svinčenih akumulatorjev za električna kolesa so številni proizvajalci baterij sprejeli različne metode. Najbolj tipična metoda je naslednja:

① Povečajte število plošč.
Spremenite prvotno zasnovo ene same mreže 5 blokov in 6 blokov v 6 blokov in 7 blokov, 7 blokov in 8 blokov ali celo 8 blokov in 9 blokov. Z zmanjšanjem debeline elektrodnih plošč in separatorjev ter povečanjem števila elektrodnih plošč se lahko poveča zmogljivost baterije.

② Povečajte delež žveplove kisline v akumulatorju.
Specifična teža žveplove kisline originalne plavajoče baterije je običajno med 1.21 in 1.28, medtem ko je specifična teža žveplove kisline baterije električnega kolesa običajno med 1.36 in 1.38, kar lahko zagotovi večji tok in poveča začetni tok. zmogljivost baterije.

③ Količina in razmerje na novo dodanega svinčevega oksida kot aktivne snovi pozitivne elektrode.
Dodatek svinčevega oksida poveča nove elektrokemične reakcijske snovi, ki sodelujejo pri praznjenju, kar prav tako na novo poveča čas praznjenja in poveča zmogljivost baterije.