La défaillance des batteries plomb-acide est le résultat d’une combinaison de plusieurs facteurs. Elle dépend non seulement des facteurs internes de la plaque, tels que la composition du matériau actif, la forme cristalline, la porosité, la taille de la plaque, le matériau et la structure de la grille, etc., mais aussi d’une série de facteurs externes, tels que la densité du courant de décharge, la concentration et la température de l’électrolyte, la profondeur de la décharge, l’état d’entretien et la durée de stockage, etc. Les principaux facteurs externes sont présentés ici.
Profondeur de déversement
La profondeur de décharge est la mesure dans laquelle la décharge commence à s’arrêter pendant l’utilisation. La profondeur de 100 % correspond à la libération de la totalité de la capacité. La durée de vie des batteries au plomb est fortement influencée par la profondeur de la décharge. La conception est axée sur l’utilisation d’un cycle profond, d’un cycle peu profond ou d’une charge flottante. Si une batterie à faible cycle est utilisée pour un cycle profond, la batterie au plomb tombera rapidement en panne.
Comme le dioxyde de plomb, la matière active positive, n’est pas fermement combinée, du sulfate de plomb est généré lors de la décharge et se transforme en dioxyde de plomb lors de la charge. Le volume molaire du sulfate de plomb est plus important que celui de l’oxyde de plomb, et le volume de la matière active augmente pendant la décharge. Si une mole d’oxyde de plomb est convertie en une mole de sulfate de plomb, le volume augmente de 95 %. Le rétrécissement et l’expansion répétés de cette manière relâchent progressivement la liaison entre les particules de dioxyde de plomb et les rendent faciles à détacher. Si seulement 20 % de la matière active d’une mole de dioxyde de plomb est déchargée, le degré de retrait et d’expansion sera fortement réduit et la destruction de la force de liaison sera lente. Par conséquent, plus la profondeur de décharge est importante, plus la durée de vie du cycle est courte.
Degré de surcharge
En cas de surcharge, une grande quantité de gaz est précipitée. La matière active de la plaque positive est ensuite soumise à un choc gazeux, ce qui favorise la perte de la matière active ; en outre, l’alliage de la grille de la plaque positive est également soumis à une oxydation anodique et à une corrosion sévères, de sorte que la surcharge de la batterie raccourcit la période d’utilisation.
Effet de la concentration d’acide sulfurique
L’augmentation de la densité de l’acide, bien que bénéfique pour la capacité de la plaque positive, augmente l’autodécharge de la batterie et accélère la corrosion de la grille de la plaque, contribuant également au détachement et à l’érosion du dioxyde de plomb. Plus la densité de l’acide utilisé dans la batterie augmente, plus la durée de vie diminue.
Effet de la densité du courant de décharge
Lorsque la densité du courant de décharge augmente, la durée de vie de la batterie diminue, car dans des conditions de forte densité de courant et de forte concentration d’acide, le dioxyde de plomb de l’électrode positive se détache et tombe.
Un autre mode de défaillance est la perte d’eau. Pour les batteries ouvertes, la perte d’eau est une opération de maintenance normale. Pour les batteries scellées, il ne devrait pas se produire sous un contrôle strict. Par conséquent, la perte d’eau n’est pas considérée comme un mode de défaillance. Le problème de la perte d’eau dans les batteries scellées se concentre dans le cas des vélos électriques. C’est parce que la valeur de la tension constante pour la charge est trop élevée.
Effet de la température
La durée de vie des batteries au plomb s’allonge avec l’augmentation de la température. Entre 10℃ et 35℃, chaque augmentation de 1℃, environ 5-6 cycles, entre 35℃ et 45℃, chaque augmentation de 1℃ peut prolonger la durée de vie de plus de 25 cycles ; au-dessus de 50℃, la durée de vie de la batterie est réduite en raison de la perte de capacité du sulfure de l’électrode négative.
La durée de vie de la batterie augmente avec la température sur une plage de températures car la capacité augmente avec la température. Si la capacité de décharge reste la même, la profondeur de décharge diminue à des températures plus élevées et la durée de vie du solide est prolongée.
