Factores que afectan la vida útil de las baterías de plomo-ácido

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 del cristal, 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 la corriente de descarga, la concentración y temperatura del electrolito, la profundidad de la descarga, el estado de mantenimiento y el tiempo de almacenamiento, etc. Los principales factores externos se presentan aquí.

Profundidad de descarga

La profundidad de la descarga es la medida en que la descarga comienza a detenerse durante el uso. El 100% de profundidad se refiere a liberar la capacidad total. La vida útil de las baterías de plomo-ácido se ve muy afectada por la profundidad de la descarga. El enfoque de la consideración del diseño es el uso de ciclo profundo, uso de ciclo superficial o uso de carga flotante. Si se utiliza una batería de ciclo superficial para uso de ciclo profundo, la batería de plomo-ácido fallará rápidamente.

Debido a que el dióxido de plomo, el material activo positivo, no está firmemente combinado entre sí, se genera sulfato de plomo durante la descarga y 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 en un 95%. La contracción y expansión repetidas de esta manera aflojarán gradualmente la unión entre las partículas de dióxido de plomo y facilitarán su caída. 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 de unión será lenta. Por lo tanto, cuanto mayor sea la profundidad de descarga, más corto será el ciclo de vida.

Grado de sobrecarga

En caso de sobrecarga, se precipita una gran cantidad de gas. El material activo de la placa positiva se somete entonces a un choque de gas, lo que favorece el desprendimiento del material activo; Además, la aleación de la rejilla de la placa positiva también está sujeta a oxidación y corrosión anódica severa, por lo que la sobrecarga de la batería acortará el período 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 aflojamiento y desprendimiento de dióxido de plomo. A medida que aumenta la densidad del ácido utilizado en la batería, el ciclo de vida disminuye.

Efecto de la densidad de corriente de descarga

A medida que aumenta la densidad de corriente de descarga, la vida útil de la batería disminuye, porque en condiciones de alta densidad de corriente y alta concentración de ácido, se promueve que el dióxido de plomo del electrodo positivo se afloje y se caiga.

Otro modo de falla es la pérdida de agua. Para las baterías abiertas, la pérdida de agua es un mantenimiento normal. En el caso de baterías selladas, no debe ocurrir bajo un control estricto. Por lo tanto, la pérdida de agua no se incluye como modo de falla. El problema de la pérdida de agua en las baterías selladas se concentra en el caso de las bicicletas eléctricas. Esto se debe a que el valor de voltaje constante para cargar es demasiado alto.

Efecto de la temperatura

La vida útil de las baterías de plomo-ácido se prolonga con el aumento de temperatura. Entre 10 ℃ y 35 ℃, cada aumento de 1 ℃, aproximadamente 5-6 ciclos, entre 35 ℃ y 45 ℃, cada aumento de 1 ℃ puede extender la vida útil de más de 25 ciclos; Por encima de 50 ℃, la vida útil de la batería se reduce debido a la pérdida de capacidad del electrodo negativo de sulfuro.

La duración 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 sólida se prolonga.