Fatores que afetam a vida útil das baterias de chumbo-ácido

A falha das baterias de chumbo-ácido é o resultado de uma combinação de muitos fatores, que são determinados pelos fatores internos das placas, como a composição das substâncias ativas. A forma do cristal, porosidade, tamanho da placa, material e estrutura da grade, etc., também dependem de uma série de fatores externos, como densidade da corrente de descarga, concentração e temperatura do eletrólito, profundidade de descarga, condições de manutenção e tempo de armazenamento. Os principais fatores externos são descritos aqui.

◤ Profundidade de descarga ◥

A profundidade de descarga é o grau em que a descarga começa e para durante o uso. 100% de profundidade significa liberação de capacidade total. A vida útil das baterias de chumbo-ácido é muito afetada pela profundidade da descarga. O ponto chave da consideração do projeto é o uso de ciclo profundo, uso de ciclo raso ou uso de carga flutuante. Se uma bateria de ciclo superficial for usada para um ciclo profundo, a bateria de chumbo-ácido falhará rapidamente.

Como o dióxido de chumbo do material ativo positivo não está firmemente ligado um ao outro, o sulfato de chumbo é gerado durante a descarga e retorna ao dióxido de chumbo quando carregado. O volume molar do sulfato de chumbo é maior que o do óxido de chumbo, e o volume do material ativo se expande durante a descarga. Se um mol de óxido de chumbo é convertido em um mol de sulfato de chumbo, o volume aumenta em 95%. Desta forma, o encolhimento e a expansão repetidos irão gradualmente afrouxar a ligação mútua entre as partículas de dióxido de chumbo, que é fácil de cair. Se apenas 20% do material ativo de um mol de dióxido de chumbo for descarregado, o grau de encolhimento e expansão será bastante reduzido e o dano da força de ligação será lento. Portanto, quanto mais profunda a profundidade de descarga, menor a vida útil do ciclo.

◤ O grau de sobrecarga ◥

Uma grande quantidade de gás é precipitada durante a sobrecarga. Neste momento, o material ativo da placa positiva é impactado pelo gás, e este impacto promoverá a queda do material ativo; O período de aplicação é reduzido.

◤ A influência da temperatura ◥

A vida útil das baterias de chumbo-ácido aumenta com a temperatura. Entre 10°C e 35°C, para cada aumento de 1°C, são adicionados aproximadamente 5 a 6 ciclos, e entre 35°C e 45°C, cada aumento de 1°C pode prolongar a vida por mais de 25 ciclos; A capacidade de sulfetação do eletrodo negativo é perdida e a vida útil é reduzida.
A vida útil da bateria aumenta com a temperatura em uma determinada faixa de temperatura porque a capacidade aumenta com a temperatura. Se a capacidade de descarga permanecer inalterada, a profundidade de descarga diminui quando a temperatura aumenta e a vida útil do sólido é estendida.

◤ O efeito da concentração de ácido sulfúrico ◥

Embora o aumento da densidade do ácido seja benéfico para a capacidade da placa positiva, a autodescarga da bateria aumenta, a corrosão da grade também acelera e também promove a liberação e derramamento de dióxido de chumbo. Com o aumento da densidade do ácido utilizado na bateria, a vida útil do ciclo diminui.

◤ Influência da densidade de corrente de descarga ◥

À medida que a densidade da corrente de descarga aumenta, a vida útil da bateria diminui, porque sob condições de alta densidade de corrente e alta concentração de ácido, o dióxido de chumbo do eletrodo positivo se solta e cai.
Outro modo de falha é a perda de água. Para baterias abertas, a perda de água é uma manutenção normal e, para baterias seladas, não deve ocorrer sob controle estrito. Portanto, a perda de água não está incluída no modo de falha. O problema da perda de água de baterias seladas está focado em bicicletas elétricas. É porque o valor de tensão constante de carregamento é muito alto.

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