site logo

Чому свинцево-кислотні акумулятори не мають тривалого терміну служби при використанні на електричних велосипедах?

Починаючи з 1859 року, свинцево-кислотні акумулятори були найбільш широко використовуваними продуктами в галузі акумуляторів, таких як автомобілі, локомотиви та кораблі. На літаках та резервному енергетичному обладнанні є свинцево-кислотні акумулятори, і свинцево-кислотні акумулятори добре сприймаються в цих районах. Але чому є скарги щодо використання тих самих продуктів на електричних велосипедах? Зазвичай повідомляється, що тривалість життя занадто коротка. Чому це? Далі ми аналізуємо причини, які впливають на термін служби свинцево-кислотних акумуляторів з різних аспектів;

1. Вихід з ладу, викликаний принципом роботи свинцево-кислотних акумуляторів;

Процес зарядки та розрядки свинцево-кислотних акумуляторів є процесом електрохімічної реакції. Під час зарядки сульфат свинцю утворює оксид свинцю, а при розрядці оксид свинцю відновлюється до сульфату свинцю. Сульфат свинцю – дуже легко кристалізується речовина. Коли концентрація сульфату свинцю в електроліті акумуляторної батареї занадто висока або статичний час простою занадто довгий, він збирається разом, утворюючи маленькі кристали. Ці маленькі кристали притягують навколишню сірчану кислоту. Свинець схожий на сніжну кулю, утворюючи великі інертні кристали. Кристалічний сульфат свинцю більше не може бути відновлений до оксиду свинцю при заряді, але він випадає в осад і прилипає до пластини електрода, що призведе до зменшення робочої площі електродної пластини. Це явище називається вулканізацією. Також називають старінням. У цей час ємність акумулятора буде поступово зменшуватися, поки він не прийде в непридатність. Коли накопичується велика кількість сульфату свинцю, він притягне частинки свинцю, утворюючи свинцеві гілки. Міст між позитивною та негативною пластинами призведе до короткого замикання батареї. Якщо на поверхні електродної пластини або герметичної пластикової коробки є щілини, в цих зазорах будуть накопичуватися кристали сульфату свинцю, і виникне напруга розширення, що в кінцевому підсумку призведе до розриву пластини електрода або розриву оболонки, що призведе до непоправних наслідків. наслідки. Акумулятор фізично пошкоджений. Тому важливим механізмом, що призводить до виходу з ладу та пошкодження свинцево-кислотних акумуляторів, є вулканізація, яку не може запобігти сама батарея.

2. Причини особливого робочого середовища електровелосипедів

Поки це акумулятор, він буде вулканізований під час використання, але свинцево-кислотні акумулятори в інших областях мають довший термін служби, ніж електричні велосипеди. Це пояснюється тим, що свинцево-кислотна батарея електричного велосипеда має робоче середовище, яке схильне до вулканізації.

①Глибокий розряд
Акумулятор, який використовується в автомобілі, під час запалювання розряджається тільки в одному напрямку. Після розпалювання генератор автоматично зарядить акумулятор, не викликаючи глибокого розряду акумулятора. Однак заряджати електричний велосипед під час їзди неможливо, і це часто перевищує 60% глибокого розряду. Під час глибокого розряду концентрація сульфату свинцю зростає, і вулканізація буде дуже серйозною.

②Високий струм розряду
Крейсерський струм електровелосипеда на 20 кілометрів зазвичай становить 4А, що вже вище його значення. Робочий струм акумулятора в інших зонах, а також робочий струм електровелосипедів перевищення швидкості та перевантаження ще більше. Виробники батарей провели випробування на термін служби 70% при 1C і 60% при 2C. Після такого випробування на термін служби багато акумуляторів мають термін служби 350 циклів зарядки та розрядки, але фактичний ефект зовсім інший. Це пов’язано з тим, що робота на великому струмі збільшить глибину розряду на 50%, а батарея прискорить вулканізацію. Тому, оскільки кузов триколісного мотоцикла занадто важкий, а робочий струм перевищує 6 А, термін служби акумулятора електричного триколісного мотоцикла короткий.

③Висока частота зарядки та розрядки
Акумулятор, який використовується в області резервного живлення, буде розряджатися тільки після відключення живлення. Якщо відключити живлення 8 разів на рік, він досягне 10-річного терміну служби і його потрібно зарядити лише 80 разів. За весь термін служби акумулятори електричних велосипедів зазвичай заряджаються та розряджаються більше 300 разів на рік.

④Короткочасна зарядка
Оскільки електровелосипеди є засобом пересування, часу на зарядку не так багато. Щоб завершити годинну зарядку 36 В або 48 В 20 А протягом 8 годин, коли напруга зарядки перевищує напругу виділення кисню елемента (2.35 В), необхідно збільшити напругу зарядки (зазвичай 2.7 ~ 2.9 В для елемента) . Або коли напруга випуску водню (2.42 вольта), через виділення занадто великої кількості кисню, батарея відкриє випускний клапан, що призведе до втрати води та збільшення концентрації електроліту, а також посилить вулканізацію батареї. .

⑤Не можна заряджати вчасно після розрядки
Як засіб пересування зарядка і розрядка електровелосипедів повністю розділені. При заряді та відновленні до оксиду свинцю він сульфідується і утворює кристали.

3. Причини виробництва акумуляторів
З огляду на особливість свинцево-кислотних акумуляторів для електричних велосипедів, багато виробників акумуляторів прийняли різноманітні методи. Найбільш типовий метод такий:

Збільшити кількість дощок.
Змініть оригінальний дизайн однієї сітки з 5 блоків і 6 блоків на 6 блоків і 7 блоків, 7 блоків і 8 блоків або навіть 8 блоків і 9 блоків. За рахунок зменшення товщини електродних пластин і сепараторів і збільшення кількості електродних пластин можна збільшити ємність батареї.

② Збільште частку сірчаної кислоти в акумуляторі.
Питома вага сірчаної кислоти вихідної плаваючої батареї зазвичай становить від 1.21 до 1.28, тоді як питома вага сірчаної кислоти акумулятора електричного велосипеда зазвичай становить від 1.36 до 1.38, що може забезпечити більший струм та збільшити початковий струм. ємність акумулятора.

③Кількість і співвідношення оксиду свинцю, щойно доданого як активного матеріалу позитивного електрода.
Додавання оксиду свинцю збільшує кількість нових речовин електрохімічної реакції, які беруть участь у розряді, що також знову збільшує час розряду та збільшує ємність акумулятора.