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铅酸电池用在电动自行车上寿命为什么都不长?

2021-03-17 ryder

铅酸电池用在电动自行车上寿命为什么都不长?
自1859年以来,铅酸电池一直是电池领域中使用最广泛的产品,例如汽车,机车和船舶。飞机和备用电源设备上都有铅酸电池,在这些领域里面铅酸电池受到一致好评。 但是,为什么在电动自行车上使用相同的产品确怨声载道呢? 普遍反映寿命太短,这到底是为什么呢?接下来我们从各个方面剖析影响铅酸电池寿命的原因;
 
 1.铅酸电池工作原理本身导致的寿命衰竭;
 
铅酸电池的充电和放电过程是电化学反应过程。充电时,硫酸铅形成氧化铅,放电时,氧化铅还原成硫酸铅。硫酸铅是一种非常容易结晶的物质。 电池电解液中硫酸铅的浓度过高或静态闲置时间过长时,会聚在一起形成小晶体。 这些小晶体吸引周围的硫酸。 铅像雪球一样,形成大块的惰性晶体。 结晶的硫酸铅在带电时不能再还原为氧化铅,而是会沉淀并附着在电极板上,导致电极板的工作面积减小。 这种现象称为硫化。 也称为老化。 此时,电池容量将逐渐减小直至无法使用。 当大量硫酸铅堆积时,它将吸引铅颗粒形成铅分支。 正负极板之间的桥接会导致电池短路。 如果电极板或密封塑料盒的表面有缝隙,则硫酸铅晶体会积聚在这些缝隙中,并且会出现膨胀张力,这最终会导致电极板折断或外壳破裂,造成无法修复的后果。 电池物理损坏。 因此,导致铅酸电池失效和损坏的重要机制是电池本身无法防止的硫化。  
 
 2.电动自行车特殊工作环境的原因
 
只要是电池,在使用过程中就会硫化,但是其他领域的铅酸电池的寿命比电动自行车更长 。 这是因为电动自行车的铅酸电池具有易于硫化的工作环境。  
 
①深度放电
汽车中使用的电池在点火期间仅会单向放电。 点火后,发电机将自动为电池充电,而不会导致电池深度放电。 但是,骑行时不可能给电动自行车充电,并且经常超过深度放电的60%。 在深放电期间,硫酸铅的浓度增加,并且硫化将非常严重。  
 
②大电流放电
电动自行车20公里的巡航电流通常为4A,已经高于其值。电池在其他领域的工作电流,以及超速和超载电动自行车的工作电流甚至更大。 电池制造商已进行了1C下70%和2C下60%的循环寿命测试。 经过这样的寿命测试,许多电池的寿命为350次充放电循环,但实际效果却大不相同。 这是因为高电流操作会增加放电深度的50%,并且电池会加速硫化。 因此,由于三轮摩托车的车身太重并且工作电流大于6A,因此电动三轮摩托车的电池寿命较短。  
 
③高频率的充电和放电
备用电源领域中使用的电池仅在切断电源后才会放电。 如果每年断电8次,则将达到10年寿命,只需要充电80次即可。 使用寿命,电动自行车电池每年充电和放电300次以上是很常见的。  
 
④短期充电
由于电动自行车是一种交通工具,因此没有太多的充电时间。 为了在8小时内完成36V或48V 20A小时的充电,当充电电压超过单电池的氧气析出电压(2.35伏)时,有必要增加充电电压(通常为单电池2.7〜2.9V)。 或氢气释放电压(2.42伏)时,由于过多的氧气释放,电池将打开排气阀,从而导致水的流失并导致电解液的浓度增加,并使电池的硫化加剧。  
 
⑤放电后无法及时充电
作为一种交通工具,电动自行车的充电和放电完全分开。 当充电并还原成氧化铅时,它将硫化并形成晶体。  
 
 3.电池生产的原因
鉴于电动自行车用铅酸电池的特殊性,许多电池制造商都采用了多种方法。 最典型的方法如下:
 
①增加板数。  
将5块和6块的单个网格的原始设计更改为6块和7块,7块和8块,甚至8块和9块。 通过减小电极板和隔板的厚度,并增加电极板的数量,可以增加电池容量。  
 
②增加电池中硫酸的比重。  
原始浮动电池的硫酸比重通常在1.21和1.28之间,而电动自行车电池的硫酸比重通常在1.36和1.38之间,这可以提供更大的电流并增加初始电流。 电池容量。  
 
③新添加作为正极活性物质的氧化铅的量和比例。  
氧化铅的添加增加了放电中涉及的新的电化学反应物质,这也是新增加了放电时间并增加了电池容量。

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