Выход из строя свинцово-кислотных батарей является результатом сочетания многих факторов. Она зависит не только от внутренних факторов пластины, таких как состав активного материала, форма кристаллов, пористость, размер пластины, материал и структура сетки и т.д., но и от ряда внешних факторов, таких как плотность тока разряда, концентрация и температура электролита, глубина разряда, состояние обслуживания и время хранения и т.д. Здесь представлены основные внешние факторы.
Глубина разгрузки
Глубина разряда — это степень прекращения разряда во время использования. Глубина 100% означает высвобождение всего потенциала. На срок службы свинцово-кислотных батарей большое влияние оказывает глубина разряда. При проектировании в первую очередь учитывается использование глубокого цикла, мелкого цикла или плавающего заряда. Если батарея с малым циклом используется для глубокого цикла, свинцово-кислотная батарея быстро выйдет из строя.
Поскольку диоксид свинца, положительно активный материал, непрочно соединен друг с другом, во время разряда образуется сульфат свинца, а во время заряда он возвращается в диоксид свинца. Молярный объем сульфата свинца больше, чем у оксида свинца, и объем активного материала расширяется во время разряда. Если один моль оксида свинца превращается в один моль сульфата свинца, объем увеличивается на 95%. Многократное сжатие и расширение таким образом постепенно ослабит связь между частицами диоксида свинца и сделает их легко отпадающими. Если в моль диоксида свинца попадает только 20% активного материала, степень усадки и расширения будет значительно снижена, а разрушение связующей силы будет происходить медленно. Поэтому, чем больше глубина разряда, тем короче срок службы.
Степень перезарядки
При перезарядке выпадает большое количество газа. Затем активный материал положительной пластины подвергается газовому удару, что способствует осыпанию активного материала; кроме того, сплав решетки положительной пластины также подвергается сильному анодному окислению и коррозии, поэтому перезарядка батареи сокращает срок ее использования.
Влияние концентрации серной кислоты
Увеличение плотности кислоты, хотя и благоприятно сказывается на емкости положительной пластины, увеличивает саморазряд батареи и ускоряет коррозию решетки пластин, также способствуя разрыхлению и осыпанию диоксида свинца. По мере увеличения плотности кислоты, используемой в батарее, срок службы цикла уменьшается.
Влияние плотности тока разряда
По мере увеличения плотности тока разряда срок службы батареи уменьшается, так как в условиях высокой плотности тока и высокой концентрации кислоты диоксид свинца положительного электрода разрыхляется и отпадает.
Другой причиной отказа является потеря воды. Для открытых батарей потеря воды — это нормальное обслуживание. Для герметичных батарей это не должно происходить при строгом контроле. Поэтому потеря воды не включена в число причин отказа. Проблема потери воды в герметичных батареях в основном касается электронных велосипедов. Это происходит из-за слишком высокого значения постоянного напряжения для зарядки.
Влияние температуры
Срок службы свинцово-кислотных батарей увеличивается с повышением температуры. Между 10℃ и 35℃, каждый 1℃ увеличения, около 5-6 циклов, между 35℃ и 45℃, каждый 1℃ увеличения может продлить срок службы более 25 циклов; выше 50℃, срок службы батареи сокращается из-за потери емкости сульфида отрицательного электрода.
Срок службы батареи увеличивается в диапазоне температур, поскольку емкость увеличивается с ростом температуры. Если разрядная емкость остается прежней, то при более высоких температурах глубина разряда уменьшается, а срок службы твердого тела увеличивается.
