El fallo de las baterías de plomo-ácido es el resultado de una combinación de muchos factores. Depende no sólo de los factores internos de la placa, como la composición del material activo, la forma cristalina, la porosidad, el tamaño de la placa, el material y la estructura de la rejilla, etc., sino también de una serie de factores externos, como la densidad de corriente de descarga, la concentración y temperatura del electrolito, la profundidad de descarga, el estado de mantenimiento y el tiempo de almacenamiento, etc. A continuación se presentan los principales factores externos.
Profundidad de descarga
La profundidad de descarga es la medida en que la descarga comienza a detenerse durante el uso. La profundidad del 100% se refiere a la liberación de toda la capacidad. La vida útil de las baterías de plomo-ácido depende en gran medida de la profundidad de descarga. Las consideraciones de diseño se centran en el uso en ciclo profundo, ciclo superficial o carga flotante. Si se utiliza una batería de ciclo superficial para un uso de ciclo profundo, la batería de plomo-ácido fallará rápidamente.
Dado que el dióxido de plomo, el material activo positivo, no está firmemente combinado entre sí, durante la descarga se genera sulfato de plomo, que vuelve a convertirse en dióxido de plomo durante la carga. El volumen molar del sulfato de plomo es mayor que el del óxido de plomo, y el volumen del material activo se expande durante la descarga. Si un mol de óxido de plomo se convierte en un mol de sulfato de plomo, el volumen aumenta un 95%. La contracción y expansión repetidas de este modo aflojarán gradualmente la unión entre las partículas de dióxido de plomo y facilitarán su desprendimiento. Si sólo se descarga el 20% del material activo de un mol de dióxido de plomo, el grado de contracción y expansión se reducirá considerablemente, y la destrucción de la fuerza aglutinante será lenta. Por lo tanto, cuanto mayor sea la profundidad de descarga, menor será la vida útil del ciclo.
Grado de sobrecarga
Cuando se sobrecarga, se precipita una gran cantidad de gas. A continuación, el material activo de la placa positiva se somete a un choque de gas, lo que favorece el desprendimiento del material activo; además, la aleación de la rejilla de la placa positiva también se somete a una fuerte oxidación anódica y corrosión, por lo que la sobrecarga de la batería acortará el periodo de aplicación.
Efecto de la concentración de ácido sulfúrico
El aumento de la densidad del ácido, aunque beneficioso para la capacidad de la placa positiva, aumenta la autodescarga de la batería y acelera la corrosión de la rejilla de la placa, contribuyendo también al desprendimiento y desprendimiento del dióxido de plomo. A medida que aumenta la densidad del ácido utilizado en la batería, disminuye la vida útil del ciclo.
Efecto de la densidad de corriente de descarga
A medida que aumenta la densidad de corriente de descarga, disminuye la vida útil de la batería, porque en condiciones de alta densidad de corriente y alta concentración de ácido, se favorece el desprendimiento y la caída del dióxido de plomo del electrodo positivo.
Otro modo de fallo es la pérdida de agua. Para las pilas abiertas, la pérdida de agua es un mantenimiento normal. En el caso de las baterías selladas, no debería producirse bajo un control estricto. Por lo tanto, la pérdida de agua no se incluye como modo de fallo. El problema de la pérdida de agua en las baterías selladas se concentra en el caso de las bicicletas eléctricas. Se debe a que el valor de tensión constante para la carga es demasiado alto.
Efecto de la temperatura
La vida útil de las baterías de plomo-ácido se alarga con el aumento de la temperatura. Entre 10℃ y 35℃, cada 1℃ de aumento, unos 5-6 ciclos, entre 35℃ y 45℃, cada 1℃ de aumento puede alargar la vida de más de 25 ciclos; por encima de 50℃, la vida de la batería se reduce debido a la pérdida de capacidad del sulfuro del electrodo negativo.
La vida útil de la batería aumenta con la temperatura en un rango de temperaturas porque la capacidad aumenta con la temperatura. Si la capacidad de descarga sigue siendo la misma, su profundidad de descarga disminuye a temperaturas más altas y la vida útil del sólido se prolonga.
