Kể từ năm 1859, ắc quy axit-chì đã là sản phẩm được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực ắc quy, chẳng hạn như ô tô, đầu máy và tàu thủy. Có pin axit-chì trên máy bay và thiết bị điện dự phòng, và pin axit-chì được đón nhận ở những khu vực này. Nhưng tại sao lại có những phàn nàn về việc sử dụng các sản phẩm giống nhau trên xe đạp điện? Người ta thường báo cáo rằng tuổi thọ quá ngắn. Tại sao thế này? Tiếp theo, chúng tôi phân tích các nguyên nhân ảnh hưởng đến tuổi thọ của ắc quy axit-chì từ nhiều khía cạnh khác nhau;

1. Hỏng tuổi thọ do nguyên lý làm việc của ắc quy axit-chì;

Quá trình sạc và phóng điện của pin axit-chì là một quá trình phản ứng điện hóa. Khi nạp, chì sunfat tạo thành ôxít chì, và khi phóng điện, ôxít chì bị khử thành chì sunfat. Chì sunfat là chất rất dễ kết tinh. Khi nồng độ chì sunfat trong chất điện phân của pin quá cao hoặc thời gian không tải tĩnh quá lâu, nó sẽ tụ lại với nhau để tạo thành các tinh thể nhỏ. Những tinh thể nhỏ này hút axit sunfuric xung quanh. Chì giống như một quả cầu tuyết, tạo thành các tinh thể trơ lớn. Sulfat chì kết tinh không còn có thể bị khử thành chì oxit khi tích điện, nhưng sẽ kết tủa và bám vào tấm điện cực, dẫn đến giảm diện tích làm việc của tấm điện cực. Hiện tượng này được gọi là sự lưu hóa. Còn gọi là lão hóa. Lúc này dung lượng pin sẽ giảm dần cho đến khi không sử dụng được nữa. Khi tích tụ một lượng lớn chì sunfat sẽ hút các hạt chì tạo thành các nhánh chì. Việc bắc cầu giữa các bản cực dương và bản cực âm sẽ làm cho pin bị đoản mạch. Nếu có các khe hở trên bề mặt tấm điện cực hoặc hộp nhựa kín, các tinh thể chì sunfat sẽ tích tụ trong các khe hở này và xảy ra hiện tượng căng giãn nở, cuối cùng sẽ làm cho tấm điện cực bị vỡ hoặc vỏ bị vỡ, dẫn đến không thể sửa chữa được. hậu quả. Pin bị hư hỏng thực tế. Do đó, một cơ chế quan trọng dẫn đến hỏng hóc và hư hỏng của ắc quy axit-chì là quá trình lưu hóa mà chính ắc quy không thể ngăn chặn được.

2. Lý do môi trường làm việc đặc biệt của xe đạp điện

Chỉ cần là ắc quy thì sẽ bị lưu hóa trong quá trình sử dụng, nhưng ắc quy axit – chì ở các lĩnh vực khác lại có tuổi thọ cao hơn so với xe đạp điện. Đó là do ắc quy axit-chì của xe đạp điện có môi trường làm việc dễ bị lưu hóa.

①Xả sâu
Pin sử dụng trên xe chỉ phóng điện theo một chiều trong quá trình đánh lửa. Sau khi đánh lửa, máy phát điện sẽ tự động sạc pin mà không gây ra hiện tượng xả pin sâu. Tuy nhiên, không thể vừa sạc xe đạp điện, vừa phóng điện sâu thường vượt quá 60%. Trong quá trình xả sâu, nồng độ chì sunfat tăng lên, quá trình lưu hóa sẽ rất nghiêm trọng.

②Xả hiện tại cao
Dòng điện chạy xe đạp điện trong 20 km thường là 4A, tức là đã cao hơn giá trị của nó. Dòng điện làm việc của ắc quy ở các khu vực khác, cũng như dòng điện làm việc của xe đạp điện chạy quá tốc, quá tải còn lớn hơn. Các nhà sản xuất pin đã tiến hành các bài kiểm tra tuổi thọ chu kỳ là 70% ở 1C và 60% ở 2C. Sau quá trình kiểm tra tuổi thọ như vậy, nhiều loại pin có tuổi thọ lên tới 350 chu kỳ sạc và xả, nhưng hiệu quả thực tế lại hoàn toàn khác. Điều này là do hoạt động hiện tại cao sẽ làm tăng độ sâu phóng điện lên 50%, và pin sẽ đẩy nhanh quá trình lưu hóa. Do đó, do thân xe máy ba bánh quá nặng và dòng điện làm việc lớn hơn 6A nên tuổi thọ của ắc quy xe máy điện ba bánh ngắn.

③Sạc và xả tần số cao
Pin được sử dụng trong lĩnh vực điện dự phòng sẽ chỉ được xả sau khi nguồn điện bị cắt. Nếu cắt điện 8 lần / năm, nó sẽ đạt tuổi thọ 10 năm và chỉ cần sạc lại 80 lần. Tuổi thọ, thông thường ắc quy xe đạp điện phải sạc và xả hơn 300 lần trong năm.

④Sạc ngắn hạn
Do xe đạp điện là phương tiện di chuyển nên thời gian sạc pin không nhiều. Để hoàn thành quá trình sạc 36V hoặc 48V 20A giờ trong vòng 8 giờ, khi điện áp sạc vượt quá điện áp tiến hóa oxy của tế bào (2.35V), cần phải tăng điện áp sạc (thường là 2.7 ~ 2.9V đối với tế bào) . Hoặc khi điện áp giải phóng hydro (2.42 vôn), do giải phóng quá nhiều oxy, ắc quy sẽ mở van xả, làm thất thoát nước và tăng nồng độ chất điện ly, tăng lưu hóa ắc quy. .

⑤Không thể sạc kịp sau khi xuất viện
Vì là phương tiện giao thông nên việc sạc và xả của xe đạp điện được tách biệt hoàn toàn. Khi tích điện và bị khử thành oxit chì, nó sẽ sunfua và tạo thành tinh thể.

3. Lý do sản xuất pin
Vì tính đặc thù của ắc quy axit-chì dành cho xe đạp điện, nhiều nhà sản xuất ắc quy đã áp dụng nhiều phương pháp khác nhau. Phương pháp điển hình nhất như sau:

① Tăng số lượng bảng.
Thay đổi thiết kế ban đầu của một lưới đơn gồm 5 khối và 6 khối thành 6 khối và 7 khối, 7 khối và 8 khối, hoặc thậm chí 8 khối và 9 khối. Bằng cách giảm độ dày của các tấm điện cực và dải phân cách, đồng thời tăng số lượng tấm điện cực, dung lượng pin có thể được tăng lên.

② Tăng tỷ lệ axit sunfuric trong pin.
Trọng lượng riêng axit sulfuric của pin nổi ban đầu thường từ 1.21 đến 1.28, trong khi trọng lượng riêng axit sulfuric của pin xe đạp điện thường từ 1.36 đến 1.38, có thể cung cấp nhiều dòng điện hơn và tăng dòng điện ban đầu. dung lượng pin.

③Lượng và tỷ lệ ôxit chì mới được thêm vào làm vật liệu hoạt động điện cực dương.
Việc bổ sung oxit chì làm tăng các chất phản ứng điện hóa mới tham gia vào quá trình phóng điện, đồng thời làm tăng thời gian phóng điện và tăng dung lượng pin.