Вихід з ладу свинцево-кислотних акумуляторів є результатом поєднання багатьох факторів. Він залежить не тільки від внутрішніх факторів пластини, таких як склад активного матеріалу, кристалічна форма, пористість, розмір пластини, матеріал і структура решітки тощо, але і від ряду зовнішніх факторів, таких як щільність струму розряду, концентрація і температура електроліту, глибина розряду, стан обслуговування і час зберігання тощо. Основні зовнішні фактори представлені тут.
Глибина розряду
Глибина розряду – це ступінь, до якого розряд починає припинятися під час використання. 100% глибина означає вивільнення повної потужності. На термін служби свинцево-кислотних акумуляторів сильно впливає глибина розряду. Основна увага при проектуванні приділяється використанню глибокого циклу, мілкого циклу або плаваючого заряду. Якщо використовувати батарею з коротким циклом для використання з довгим циклом, свинцево-кислотний акумулятор швидко вийде з ладу.
Оскільки діоксид свинцю, позитивний активний матеріал, не міцно з’єднаний один з одним, під час розряду утворюється сульфат свинцю, який повертається до діоксиду свинцю під час заряду. Молярний об’єм сульфату свинцю більший, ніж у оксиду свинцю, і під час розряду об’єм активного матеріалу розширюється. Якщо один моль оксиду свинцю перетворити на один моль сульфату свинцю, об’єм збільшиться на 95%. Багаторазове стискання і розширення таким чином поступово послаблює зв’язок між частинками діоксиду свинцю і дозволяє їм легко відпадати. Якщо вивантажити лише 20% активного матеріалу моля діоксиду свинцю, ступінь стиснення і розширення значно зменшиться, а руйнування зв’язуючої сили буде повільним. Отже, чим більша глибина розряду, тим коротший термін служби циклу.
Ступінь завищення тарифів
При перезаряджанні випадає велика кількість газу. Потім активний матеріал позитивної пластини піддається газовому шоку, що сприяє осипанню активного матеріалу; крім того, сплав сітки позитивної пластини також піддається сильному анодному окисленню і корозії, так що перезарядка акумулятора скоротить період застосування.
Вплив концентрації сірчаної кислоти
Збільшення щільності кислоти, хоча і сприятливо впливає на ємність позитивної пластини, збільшує саморозряд акумулятора і прискорює корозію решітки пластин, а також сприяє розпушуванню і випаданню діоксиду свинцю. Зі збільшенням щільності кислоти, що використовується в акумуляторі, зменшується тривалість циклу.
Вплив щільності розрядного струму
Зі збільшенням щільності розрядного струму термін служби акумулятора зменшується, оскільки в умовах високої щільності струму і високої концентрації кислоти діоксид свинцю на позитивному електроді послаблюється і відпадає.
Інший тип несправності – втрата води. Для відкритих акумуляторів втрата води є нормальним явищем. Для герметичних батарей це не повинно відбуватися під суворим контролем. Тому втрата води не розглядається як режим відмови. Проблема втрати води в герметичних акумуляторах особливо актуальна для електровелосипедів. Це пов’язано з тим, що постійна напруга для зарядки занадто висока.
Вплив температури
Термін служби свинцево-кислотних акумуляторів збільшується з підвищенням температури. Від 10℃ до 35℃, кожне збільшення на 1℃, приблизно 5-6 циклів, від 35℃ до 45℃, кожне збільшення на 1℃ може продовжити термін служби більш ніж на 25 циклів; вище 50℃, термін служби батареї скорочується через втрату ємності сульфіду негативного електрода.
Термін служби акумулятора збільшується з ростом температури в широкому діапазоні температур, оскільки ємність збільшується з ростом температури. Якщо розрядна здатність залишається незмінною, глибина розряду зменшується при вищих температурах, а термін служби твердого тіла подовжується.
