Analyse von Ladegeräteschäden

Das Elektrolyt in der Blei-Säure-Batterie ist genauso wertvoll wie das Blut im menschlichen Körper, und sobald das Elektrolyt verloren geht, bedeutet dies, dass die Batterie außer Betrieb gesetzt wird. Das Elektrolyt besteht aus verdünnter Schwefelsäure und Wasser. Während des Ladevorgangs ist es schwierig, Wasserverluste zu vermeiden, und je nach Lademodus unterscheidet sich auch der Wasserverlust. Bei einem herkömmlichen dreistufigen Lademodus ist der Wasserverlust während des Ladens mehr als doppelt so hoch wie beim Collin-Impulsmodus! Neben der natürlichen Lebensdauer der Batterie gibt es auch eine Wasserverlust-Lebensdauer: Sobald eine einzelne Batterie mehr als 90 Gramm Wasser verliert, ist die Batterie außer Betrieb. Bei Raumtemperatur (25 ° Bei C), beträgt der Wasserverlust des normalen Ladegerätes etwa 0,25 Gramm, während der Colin-Impuls 0,12 Gramm beträgt. Bei hohen Temperaturen (35 ° C) beträgt der Wasserverlust des normalen Ladegerätes 0,5 Gramm, während der Colin-Impuls 0,23 Gramm beträgt. Nach dieser Berechnung wird das normale Ladegerät nach 250 Zyklen trocken sein, während der Colin-Impuls nach 600 Zyklen trocken sein wird. Somit kann der Collin-Impuls die Batterielebensdauer mehr als verdoppeln.

① Wasserverlust ② Vulkanisation ③ Spannungsumwandlung ④ thermischer Lauf (gefüllter Trommel)

Die ersten beiden (1) und (2) machen 97 % der Batterieschäden auf dem Markt aus.

(1) Analyse ① : Die Hauptursachen für den Wasserverlust von Bleiakkus

Ladegerät für Elektrofahrzeuge

Das Elektrolyt in der Blei-Säure-Batterie ist genauso wertvoll wie das Blut im menschlichen Körper, und sobald das Elektrolyt verloren geht, bedeutet dies, dass die Batterie außer Betrieb gesetzt wird. Das Elektrolyt besteht aus verdünnter Schwefelsäure und Wasser. Während des Ladevorgangs ist es schwierig, Wasserverluste zu vermeiden, und je nach Lademodus unterscheidet sich auch der Wasserverlust. Bei einem herkömmlichen dreistufigen Lademodus ist der Wasserverlust während des Ladens mehr als doppelt so hoch wie beim Collin-Impulsmodus! Neben der natürlichen Lebensdauer der Batterie gibt es auch eine Wasserverlust-Lebensdauer: Sobald eine einzelne Batterie mehr als 90 Gramm Wasser verliert, ist die Batterie außer Betrieb. Bei Raumtemperatur (25 ° Bei C), beträgt der Wasserverlust des normalen Ladegerätes etwa 0,25 Gramm, während der Colin-Impuls 0,12 Gramm beträgt. Bei hohen Temperaturen (35 ° C) beträgt der Wasserverlust des normalen Ladegerätes 0,5 Gramm, während der Colin-Impuls 0,23 Gramm beträgt. Nach dieser Berechnung wird das normale Ladegerät nach 250 Zyklen trocken sein, während der Colin-Impuls nach 600 Zyklen trocken sein wird. Somit kann der Collin-Impuls die Batterielebensdauer mehr als verdoppeln.

Das große Problem von Bleiakkus während des Ladesprozesses ist die Gasentwicklung.

Laut Studien über die Ursachen und Regeln der Gasbildung im Ladevorgang von Bleiakkus durch den amerikanischen Wissenschaftler J.A.Mas, um eine sehr geringe Gaserzeugungsrate zu erreichen, kann ein Bleiakku die Ladestromkurve wie folgt akzeptieren:

Die Formel für die kritische Gasentwicklungskurve ist: I=I0e-at %h^2

Im Ladevorgang überschreitet der Ladestrom den Teil der kritischen Gasentwicklungskurve, was nur zur elektrolytischen Wasserreaktion der Batterie führen kann, um Gas und Temperaturanstieg zu erzeugen, und nicht zur Kapazitätssteigerung der Batterie.

① Im konstanten Ladestrom-Modus bleibt der Ladestrom konstant, die aufgeladene Elektrizität nimmt schnell zu und die Spannung steigt;

Im konstanten Spannungs-Ladestadium bleibt die Ladspannung konstant, die aufgeladene Elektrizität nimmt weiter zu und der Ladestrom verringert sich;

③ Die Batterie ist vollständig geladen, der Strom fällt unter den Umwandlungsstrom für das Float-Laden, und die Ladspannung verringert sich auf die Float-Spannung;

(4) Während der Float-Lade-Phase bleibt die Ladspannung bei der Float-Spannung;

Die gebräuchliche dreistufige Ladephase ist die konstantstrombasierte Ladung, die hauptsächlich aufgrund einer bequemeren Schaltungsentwicklung gewählt wird, nicht um die Batterieleistung zu optimieren.

In der späten Phase des konstanten Stromladens und der frühen Phase des konstanten Spannungsladens (Schattenbereich) überschreitet der Strom die kritische Gasentwicklungskurve, was zur Gasbildung in der Batterie führt und den Lebenszyklus verkürzt.

Der Strom, der die kritische Gasentwicklungskurve überschreitet, führt nur zur Gasbildung und Temperaturerhöhung der Batterie und wird nicht in Akkuleistung umgewandelt, wodurch die Ladeeffizienz verringert wird.

(2) Analyse ② Ursache der Schwefelbildung bei Bleiakkus

Eine lange Entladephase, ein langes Überladen und Unterladen während des Ladevorgangs sowie eine starke Entladung mit hohen Strömen können leicht zur Schwefelung der Batterie führen. Ihr Erscheinungsbild ist: geschwollen, voll, wir nennen es den "falschen Schaden" der Batterie. Schwefelverbindungen (Schwefat) haften an der Platte, was die Reaktionsfläche zwischen Elektrolyt und Platte verringert und dazu führt, dass sich die Batteriekapazität schnell verringert. Der Wasserverlust erhöht die Schwefelung der Batterie; Schwefelung erhöht den Wasserverlust der Batterie und es kann leicht ein Teufelskreis entstehen.

(3) Analyse ③ die Ungleichmäßigkeit von Bleiakkumulatoren

Eine Batterie besteht aus drei oder vier Zellen. Aufgrund von Fertigungsproblemen ist es nicht möglich, ein effektives Gleichgewicht für jede Batterie zu erreichen. Normale Ladegeräte verwenden den Durchschnittsstrom, so dass eine einzelne Zelle mit kleiner Kapazität zuerst voll ist und dadurch Überladung entsteht. Beim Entladen wird die Zelle mit der geringeren Kapazität zuerst leer und es kommt zur Untersetzung. Langfristig führt dieser Teufelskreis dazu, dass das gesamte Batteriepaket zurückfällt und schließlich außer Betrieb genommen werden muss. In der Flottelladephase des dreistufigen Laders gibt es einen geringen Strom von 500mA, dessen Funktion es ist, die Ladevorgänge auszugleichen und die Batterie vollständig zu laden. Dies hat jedoch zwei Nebeneffekte: 1. Nachdem die Batterie voll ist, wird der überschüssige Strom nicht unterbrochen, elektrische Energie wird in Wärmeenergie umgewandelt, Wasser wird zerlegt und der Wasserverlust beschleunigt; 2. Das Laden mit geringem Strom verursacht größere Stromverzweigungen, was eher zu einer Ungleichheit im Batteriepaket führen kann.

(4) Analyse ④ : das Problem der thermischen Ausbreitung bei Bleiakkus

Die Batterieverformung ist nicht plötzlich, es gibt oft einen Prozess. Wenn die Batterie auf 80 % der Kapazität aufgeladen wird, tritt sie in den Hochspannungsladebereich ein. Zu diesem Zeitpunkt wird Sauerstoff an der Positrode abgeschieden, und Sauerstoff dringt durch das Loch im Trenner zur Negatrode vor, wo Sauerstoff erneut aktiviert wird: 2Pb+O2(Sauerstoff)=2PbO+Q(Wärme); PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+Q(Wärme). Wenn die Reaktion Wärme erzeugt, erreicht die Ladegrenze 90 %, nimmt die Sauerstoffbildung zu, beginnt die Negatrode Wasserstoff zu produzieren, eine große Menge an Gas erhöht den inneren Druck der Batterie über den Ventildruck, der Sicherheitsventil öffnet sich, das Gas entweicht, und die endgültige Leistung ist Wasserverlust. 2H2O ist gleich 2H2 ↑ +O2 ↑ . Mit zunehmender Anzahl der Akkuzyklen nimmt das Wasser allmählich ab, was zu folgenden Bedingungen für die Batterie führt:

(1) Der Sauerstoff-"Kanal" wird glatt, und die durch den Positroden entstandene Oxidation kann leicht über den "Kanal" zum Negatroden gelangen;

(2) Die Wärmekapazität wird verringert, die Wärmekapazität der Batterie ist sehr groß, nach dem Wasserverlust wird die Wärmekapazität der Batterie stark verringert, und die entstehende Wärme lässt die Batterietemperatur schnell ansteigen;

(3) Aufgrund des Schrumpfphänomens des ultrafeinen Glasfasertrenners im Akku nach Wasserverlust wird die Haftung mit den Positiv- und Negativplatten schlechter, der innere Widerstand nimmt zu und die während des Lade- und Entladevorgangs entstehende Wärme erhöht sich. Nach dem oben beschriebenen Prozess kann die im Akku entstehende Wärme nur über den Akkuschacht abgeleitet werden. Wenn die Abkühlung weniger ist als die Wärmeabgabe, steigt die Temperatur. Mit steigender Temperatur verringert sich das Überpotential der Gasentwicklung im Akku, die Menge an Gasentwicklung nimmt zu, eine große Menge Oxidation der Positrode durchquert den „Kanal“, reagiert auf der Oberfläche der Negatrode und gibt dabei eine große Menge an Wärme ab, wodurch die Temperatur rapide ansteigt und ein Teufelskreis entsteht, sogenannte „thermische Ausbreitung“.