為什麼鉛酸電池用在電動自行車上壽命不長?

自1859年以來,鉛酸蓄電池一直是電池領域應用最廣泛的產品,如汽車、機車和船舶。 飛機和備用電源設備上都有鉛酸電池,鉛酸電池在這些領域很受歡迎。 但為什麼會有人抱怨在電動自行車上使用相同的產品? 普遍報導壽命太短。 為什麼是這樣? 接下來,我們從各個方面分析影響鉛酸蓄電池壽命的原因;

1、鉛酸蓄電池工作原理造成的壽命失效;

鉛酸蓄電池的充放電過程是一個電化學反應過程。 充電時,硫酸鉛形成氧化鉛,放電時,氧化鉛還原為硫酸鉛。 硫酸鉛是一種非常容易結晶的物質。 當電池電解液中硫酸鉛濃度過高或靜態閒置時間過長時,會聚集在一起形成小晶體。 這些小晶體會吸引周圍的硫酸。 鉛就像一個雪球,形成大的惰性晶體。 結晶硫酸鉛在充電時不能再還原為氧化鉛,而是會沉澱並附著在極板上,導致極板工作面積減少。 這種現象稱為硫化。 也稱為老化。 此時,電池容量會逐漸減少,直至無法使用。 當大量硫酸鉛積聚時,會吸引鉛顆粒形成鉛枝。 正負極板之間的橋接會導致電池短路。 如果極板表面或密封的塑料盒表面有縫隙,硫酸鉛晶體會在這些縫隙中積聚,產生膨脹張力,最終導致極板斷裂或外殼破裂,造成無法修復結果。 電池物理損壞。 因此,導致鉛酸電池失效和損壞的一個重要機制是電池本身無法阻止的硫化。

2、電動自行車工作環境特殊的原因

只要是電池,在使用過程中都會被硫化,但其他領域的鉛酸電池壽命比電動自行車長。 這是因為電動自行車的鉛酸蓄電池工作環境容易發生硫化。

①深放電
汽車使用的電池在點火時只向一個方向放電。 點火後,發電機會自動給電池充電,不會造成電池深度放電。 但是,電動自行車是不可能邊騎邊充電的,經常會超過深度放電的60%。 在深度放電過程中,硫酸鉛濃度增加,硫化會很嚴重。

②大電流放電
電動自行車20公里的續航電流通常是4A,已經高於它的數值了。 其他地區電池的工作電流,以及超速、超載電動自行車的工作電流更大。 電池製造商已經進行了 70C 時 1% 和 60C 時 2% 的循環壽命測試。 經過這樣的壽命測試,很多電池的壽命都是350次充放電循環,但實際效果卻大不相同。 這是因為大電流操作會使放電深度增加50%,電池會加速硫化。 因此,由於三輪摩托車的車身太重,工作電流大於6A,電動三輪摩托車的續航時間較短。

③高頻充放電
用於備用電源領域的電池只有在斷電後才會放電。 如果一年斷電8次,壽命可達10年,只需充電80次。 壽命,電動自行車電池一年充放電300次以上是很常見的。

④短時充電
由於電動自行車是一種交通工具,充電時間並不多。 為了在36小時內完成48V或20V 8A小時的充電,當充電電壓超過電芯的析氧電壓(2.35V)時,需要提高充電電壓(電芯一般為2.7~2.9V) . 或者當氫氣釋放電壓(2.42伏)時,由於釋放的氧氣過多,電池會打開排氣閥,造成水分流失和電解液濃度升高,加劇電池硫化.

⑤放電後不能及時充電
作為一種交通工具,電動自行車的充電和放電是完全分離的。 當帶電還原成氧化鉛時,會硫化形成晶體。

3、電池生產原因
針對電動自行車用鉛酸蓄電池的特殊性,很多蓄電池廠商採取了多種方法。 最典型的方法如下:

① 增加板數。
將原來的5格6格單格設計改為6格7格、7格8格,甚至8格9格。 通過減小極板和隔板的厚度,增加極板的數量,可以提高電池容量。

②提高蓄電池中硫酸的比例。
原浮充電池的硫酸比重通常在1.21~1.28之間,而電動自行車電池的硫酸比重通常在1.36~1.38之間,可以提供更大的電流,增加初始電流。 電池容量。

③新添加的作為正極活性物質的氧化鉛的量和比例。
氧化鉛的加入增加了新的參與放電的電化學反應物質,也新增加了放電時間,增加了電池容量。