납축전지의 수명에 영향을 미치는 요인

납축 배터리의 고장은 여러 요인이 복합적으로 작용한 결과입니다. 이는 활물질의 조성, 결정 형태, 다공성, 판 크기, 그리드 재료 및 구조 등과 같은 판의 내부 요인뿐만 아니라 방전 전류 밀도, 전해질 농도 및 온도, 방전 깊이, 유지 관리 상태 및 보관 시간 등과 같은 일련의 외부 요인에 따라 달라집니다. 여기에는 주요 외부 요인이 제시됩니다.

방전 깊이

방전 깊이는 사용 중에 방전이 멈추기 시작하는 정도입니다. 100% 깊이는 전체 용량을 해제하는 것을 의미합니다. 납축전지의 수명은 방전심도에 따라 크게 영향을 받습니다. 설계 고려 사항의 초점은 딥 사이클 사용, 얕은 사이클 사용 또는 부동 전하 사용입니다. 깊은 사이클 사용을 위해 얕은 사이클 배터리를 사용하는 경우 납축 배터리는 빨리 고장납니다.

양극 활물질인 이산화납은 서로 단단하게 결합되지 않아 방전 시 황산납이 생성되고, 충전 시에는 이산화납으로 되돌아간다. 황산납의 몰 부피는 산화 납의 몰 부피보다 크고, 방전 중에 활물질의 부피가 팽창합니다. 산화납 1몰을 황산납 1몰로 바꾸면 부피가 95% 증가합니다. 이런 식으로 수축과 팽창을 반복하면 이산화납 입자 사이의 결합이 점차 느슨해져 쉽게 떨어지게 됩니다. 이산화납 1몰의 활성물질 중 20%만 배출되면 수축과 팽창 정도가 크게 줄어들고 결합력의 파괴도 느려집니다. 따라서 방전 깊이가 깊을수록 사이클 수명이 짧아집니다.

과충전 정도

과충전시 다량의 가스가 침전됩니다. 그런 다음 양극판의 활성 물질에 가스 충격이 가해지며 이는 활성 물질의 이탈을 촉진합니다. 또한 양극판 그리드 합금도 심각한 양극 산화 및 부식을 겪기 때문에 배터리 과충전으로 인해 적용 기간이 단축됩니다.

황산 농도의 영향

산 밀도의 증가는 양극판의 용량에 도움이 되지만 배터리의 자체 방전을 증가시키고 판 그리드의 부식을 가속화하며 이산화납의 느슨함과 이탈에도 기여합니다. 배터리에 사용되는 산의 밀도가 높을수록 사이클 수명이 감소합니다.

방전 전류 밀도의 영향

방전전류밀도가 높을수록 전지의 수명이 감소하는데, 이는 고전류밀도, 고산농도 조건에서 양극의 이산화납이 촉진되어 느슨해지기 때문이다.

또 다른 실패 모드는 물 손실입니다. 개방형 배터리의 경우 수분 손실은 일반적인 유지 관리입니다. 밀폐형 배터리의 경우 엄격한 통제 하에서 발생해서는 안 됩니다. 따라서 물 손실은 고장 모드에 포함되지 않습니다. 밀폐형 배터리의 수분 손실 문제는 전기자전거의 경우 집중적으로 발생합니다. 충전을 위한 정전압 값이 너무 높기 때문입니다.

온도의 영향

납축전지의 수명은 온도가 상승함에 따라 연장됩니다. 10℃~35℃ 사이에서는 1℃ 증가할 때마다 약 5~6주기, 35℃~45℃에서는 1℃ 증가할 때마다 수명이 25주기 이상 연장될 수 있습니다. 50℃ 이상에서는 음극 황화물의 용량 손실로 인해 전지의 수명이 단축됩니다.

온도에 따라 용량이 증가하므로 배터리 수명은 온도 범위에 따라 증가합니다. 방전 용량이 동일하게 유지되면 온도가 높아질수록 방전 깊이가 감소하고 고체 수명이 연장됩니다.