为什么铅酸电池用在电动自行车上寿命不长?

自1859年以来,铅酸蓄电池一直是电池领域应用最广泛的产品,如汽车、机车和船舶。 飞机和备用电源设备上都有铅酸电池,铅酸电池在这些领域很受欢迎。 但为什么会有人抱怨在电动自行车上使用相同的产品? 普遍报道寿命太短。 为什么是这样? 接下来,我们从各个方面分析影响铅酸蓄电池寿命的原因;

1、铅酸蓄电池工作原理造成的寿命失效;

铅酸蓄电池的充放电过程是一个电化学反应过程。 充电时,硫酸铅形成氧化铅,放电时,氧化铅还原为硫酸铅。 硫酸铅是一种非常容易结晶的物质。 当电池电解液中硫酸铅浓度过高或静态闲置时间过长时,会聚集在一起形成小晶体。 这些小晶体会吸引周围的硫酸。 铅就像一个雪球,形成大的惰性晶体。 结晶硫酸铅在充电时不能再还原为氧化铅,而是会沉淀并附着在极板上,导致极板工作面积减少。 这种现象称为硫化。 也称为老化。 此时,电池容量会逐渐减少,直至无法使用。 当大量硫酸铅积聚时,会吸引铅颗粒,形成铅枝。 正负极板之间的桥接会导致电池短路。 如果极板表面或密封胶盒表面有缝隙,硫酸铅晶体会在这些缝隙中积聚,产生膨胀张力,最终导致极板断裂或外壳破裂,造成无法修复结果。 电池物理损坏。 因此,导致铅酸电池失效和损坏的一个重要机制是电池本身无法阻止的硫化。

2、电动自行车工作环境特殊的原因

只要是电池,在使用过程中都会被硫化,但其他领域的铅酸电池寿命比电动自行车长。 这是因为电动自行车的铅酸蓄电池工作环境容易发生硫化。

①深放电
汽车使用的电池在点火时只向一个方向放电。 点火后,发电机会自动给电池充电,不会造成电池深度放电。 但是,电动自行车是不可能边骑边充电的,深度放电往往超过60%。 在深度放电过程中,硫酸铅浓度增加,硫化会很严重。

②大电流放电
电动自行车20公里的续航电流通常是4A,已经高于它的数值了。 其他地区电池的工作电流,以及超速、超载电动自行车的工作电流更大。 电池制造商已经进行了 70C 时 1% 和 60C 时 2% 的循环寿命测试。 经过这样的寿命测试,很多电池的寿命都是350次充放电循环,但实际效果却大不相同。 这是因为大电流操作会使放电深度增加50%,电池会加速硫化。 因此,由于三轮摩托车的车身太重,工作电流大于6A,电动三轮摩托车的续航时间较短。

③高频充放电
用于备用电源领域的电池只有在断电后才会放电。 如果一年断电8次,寿命可达10年,只需充电80次。 寿命,电动自行车电池一年充放电300次以上是很常见的。

④短时充电
由于电动自行车是一种交通工具,充电时间并不多。 为了在36小时内完成48V或20V 8A小时的充电,当充电电压超过电芯析氧电压(2.35V)时,需要提高充电电压(电芯一般为2.7~2.9V) . 或者当氢气释放电压(2.42伏)时,由于释放的氧气过多,电池会打开排气阀,造成水分流失和电解液浓度升高,加剧电池硫化.

⑤放电后不能及时充电
作为一种交通工具,电动自行车的充电和放电是完全分离的。 当带电还原成氧化铅时,会硫化形成晶体。

三、电池生产原因
针对电动自行车用铅酸蓄电池的特殊性,很多蓄电池厂家采取了多种方法。 最典型的方法如下:

① 增加板数。
将原来5块6块的单格设计改为6块7块、7块8块,甚至8块9块。 通过减小极板和隔板的厚度,增加极板的数量,可以提高电池容量。

②提高蓄电池中硫酸的比例。
原浮充电池的硫酸比重通常在1.21~1.28之间,而电动自行车电池的硫酸比重通常在1.36~1.38之间,可以提供更大的电流,增加初始电流。 电池容量。

③新添加的作为正极活性物质的氧化铅的量和比例。
氧化铅的加入增加了新的参与放电的电化学反应物质,也新增加了放电时间,增加了电池容量。