Die Lebensdauer von Blei-Säure-Batterien

1. Entladungstiefe
Die Entladungstiefe bezieht sich auf den Grad, bis zu dem die Entladung während des Gebrauchs stoppt. 100 % Tiefe bezieht sich auf die Freisetzung der gesamten Kapazität. Die Lebensdauer von Blei-Säure-Batterien wird stark von der Entladungstiefe beeinflusst, und der Schwerpunkt der Designüberlegung liegt darauf, ob sie bei Tiefentladezyklen, Flachzyklen oder Erhaltungsladung verwendet werden sollen Blei-Säure-Batterien werden bei intensiver Zyklennutzung schnell versagen.
Aufgrund der schwachen Bindung des Positivelektrodenaktivmaterials Bleidioxid selbst entsteht beim Entladen Bleisulfat, das beim Laden wieder zu Bleidioxid wird. Das Molvolumen von Bleisulfat ist größer als das von Bleioxid, wodurch sich das Volumen des Aktivmaterials beim Entladen ausdehnt. Wenn ein Mol Bleioxid in ein Mol Bleisulfat umgewandelt wird, erhöht sich das Volumen um 95 %. Durch wiederholtes Zusammenziehen und Ausdehnen auf diese Weise lockert sich die gegenseitige Bindung zwischen den Bleidioxidpartikeln allmählich und erleichtert so die Ablösung. Wenn nur 20 % des Wirkstoffs in einem Mol Bleidioxid abgegeben werden, wird der Grad der Kontraktion und Expansion stark reduziert und der Ausfall der Bindungskraft verlangsamt. Je tiefer die Entladungstiefe ist, desto kürzer ist daher die Lebensdauer.
2. Überladungsgrad
Beim Überladen wird eine große Menge Gas freigesetzt und das Aktivmaterial auf der positiven Elektrodenplatte wird durch das Gas beeinflusst, was die Ablösung des Aktivmaterials fördert; Darüber hinaus leidet die Gitterlegierung der positiven Elektrode auch unter starker anodischer Oxidation und Korrosion, sodass ein Überladen der Batterie ihre Lebensdauer verkürzen kann.
3. Der Einfluss der Temperatur
Die Lebensdauer von Blei-Säure-Batterien erhöht sich mit der Temperatur. Zwischen 10 und 35 Grad werden für jeden Anstieg um 1 Grad ungefähr 5-6 Zyklen hinzugefügt. Zwischen 35 und 45 Grad kann die Lebensdauer mit jedem Anstieg um 1 Grad um mehr als 25 Zyklen verlängert werden. Über 50 Grad verringert sich die Lebensdauer aufgrund des Verlusts der Schwefelungskapazität der negativen Elektrode.
Die Batterielebensdauer erhöht sich mit der Temperatur innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs, da die Kapazität mit der Temperatur zunimmt. Bei gleichbleibender Entladekapazität verringert sich die Entladetiefe und die Feststofflebensdauer verlängert sich bei steigender Temperatur.
4. Der Einfluss der Schwefelsäurekonzentration
Die Erhöhung der Säuredichte wirkt sich positiv auf die Kapazität der positiven Elektrodenplatte aus, erhöht aber auch die Selbstentladung der Batterie, beschleunigt die Korrosion des Gitters und fördert die lose Ablösung von Bleidioxid. Mit zunehmender Säuredichte in der Batterie verringert sich die Zyklenlebensdauer.
5. Der Einfluss der Entladungsstromdichte
Mit zunehmender Entladestromdichte verringert sich die Lebensdauer der Batterie, da unter Bedingungen hoher Stromdichte und hoher Säurekonzentration die Lockerung und Ablösung des Bleidioxids der positiven Elektrode gefördert wird.