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造成铅酸电池使用寿命缩短的主要原因是什么?

来源:宝鄂实业    2019-07-22 17:15    点击量:
 
1、充电终止电压和放电终止电压
 
蓄电池充足电时,极板的活性物质已达到保护状态,再继续充电蓄电池的电压也不会上升,而只是进行水的电解反应,此时电压称为充电终止电压。此时若不及时停止充电,就会造成过充电。
 
在过充电阶段电池内部所进行的反应为电解水的消耗反应,产生的氧气和氢气会增大电池内部压力;同时由于氧气的产生和吸收都是放热反应,造成电池温度迅速上升。随着电池内部温度和压力都急剧上升,会加快电池的损害速度,严重时会出现电池爆炸等安全问题。
 
若当容量小的电池充满电时停止充电,则容量大的电池就会充电不足,若电池常在充电不足的情况下投入使用,除使用性能受到影响外,还将造成电池的失效,电池寿命缩短。
 
过充电的危害是必须对铅酸电池进行均衡充电的重要原因。下图为蓄电池各种充电状态对其循环寿命的影响:
 
放电终止电压是指蓄电池放电时,电压下降到不宜再继续放电的最低工作电压。如果电压低于放电终止电压后继续放电,电池两端电压迅速下降,形成过放电,这样极易对电池造成永久性损害,影响蓄电池的使用寿命。
 
放电终止电压和放电率有关,一般在低温或大电流放电时终止电压低一些。对于铅酸电池来说它是二次电池,端电压不允许放电至0V,为保证其使用寿命,规定其在不同的放电率下有不同的放电终止电压。
 
充、放电速度的快慢(充放电率的大小)将影响到蓄电池的端电压以及充放电时间,下图为不同放电率及不同放电深度下的端电压变化曲线。
                                        
大容量电池经常处于充电不足和浅放的状态,电池容量会逐渐衰减。而容量小的电池总是处于过充过放的状态,电池容量衰减越来越快,在多次反复的充电和放电后,这种差距逐渐扩大,影响电池的使用循环次数,使整个电池组的寿命缩短。
 
 
2、电池放电不均衡
即使是新电池,其性能和实际可用容量也会存在微小的差异。以电池组放电状态为例,对于可用容量相对较大的电池,其放电深度就相对较浅,电池可持续的循环工作次数也较多,电池性能相对稳定。
    但对于可用容量相对较小的电池则不然,在放电后期,尤其整个电池组深度放电时,可用容量较小的电池就很容易处于过放电状态,这就会加速电池的老化,如此反复便会形成恶性循环,使电池的实际可用容量越来越小,性能迅速恶化。
 
 
电池放电电压状态曲线
因此,随着充放电循环的不断进行,电池单体差异也会越来越大,最终就会发生所谓的“木桶效应”,即由于个别单体的失效而导致整个电池组无法正常工作,甚至会对整个用电系统及驾驶人员造成危害。