Analyse des dommages causés par le chargeur

L'électrolyte dans la batterie au plomb-acide est aussi précieux que le sang dans le corps humain, et dès que l'électrolyte est perdu, cela signifie que la batterie est hors d'usage. L'électrolyte est composé d'acide sulfurique dilué et d'eau. Pendant le processus de charge, il est difficile d'éviter la perte d'eau, et selon le mode de charge, la perte d'eau varie. Avec un mode de charge classique en trois étapes, la perte d'eau pendant la charge est plus du double par rapport au mode impulsionnel Collin ! En plus de la durée de vie naturelle de la batterie, il existe une durée de vie liée à la perte d'eau : lorsque une seule batterie perd plus de 90 grammes d'eau, elle est hors d'usage. À température ambiante (25 ° À température ambiante), la perte d'eau du chargeur ordinaire est d'environ 0,25 gramme, tandis que celle de l'impulsion Colin est de 0,12 gramme. À haute température (35 ° C), la perte d'eau du chargeur ordinaire est de 0,5 gramme, tandis que celle de l'impulsion Colin est de 0,23 gramme. Selon ce calcul, le chargeur ordinaire sera sec après 250 cycles, et l'impulsion Colin sera sèche après 600 cycles. Par conséquent, l'impulsion Collin peut doubler la durée de vie de la batterie.

① perte d'eau ② Vulcanisation ③ déséquilibre ④ dérive thermique (baril rempli)

Les deux premiers (1) et (2) représentent 97 % des dommages aux batteries sur le marché.

(1) Analyse ① : Les principales causes de la perte d'eau des batteries au plomb-acide

chargeur de véhicule électrique

L'électrolyte dans la batterie au plomb-acide est aussi précieux que le sang dans le corps humain, et dès que l'électrolyte est perdu, cela signifie que la batterie est hors d'usage. L'électrolyte est composé d'acide sulfurique dilué et d'eau. Pendant le processus de charge, il est difficile d'éviter la perte d'eau, et selon le mode de charge, la perte d'eau varie. Avec un mode de charge classique en trois étapes, la perte d'eau pendant la charge est plus du double par rapport au mode impulsionnel Collin ! En plus de la durée de vie naturelle de la batterie, il existe une durée de vie liée à la perte d'eau : lorsque une seule batterie perd plus de 90 grammes d'eau, elle est hors d'usage. À température ambiante (25 ° À température ambiante), la perte d'eau du chargeur ordinaire est d'environ 0,25 gramme, tandis que celle de l'impulsion Colin est de 0,12 gramme. À haute température (35 ° C), la perte d'eau du chargeur ordinaire est de 0,5 gramme, tandis que celle de l'impulsion Colin est de 0,23 gramme. Selon ce calcul, le chargeur ordinaire sera sec après 250 cycles, et l'impulsion Colin sera sèche après 600 cycles. Par conséquent, l'impulsion Collin peut doubler la durée de vie de la batterie.

Le grand problème des batteries au plomb-acide lors du processus de charge est l'extraction de gaz.

Selon les études menées par le scientifique américain J.A.Mas sur les causes et les règles de formation de gaz pendant le processus de charge des batteries au plomb-acide, pour obtenir un taux de formation de gaz très faible, les batteries au plomb-acide peuvent accepter une courbe de courant de charge comme suit :

La formule pour la courbe critique d'évolution du gaz est : I=I0e-at %h^2

Dans le processus de charge, le courant de charge dépasse la partie de la courbe critique d'évolution du gaz, ce qui ne peut conduire qu'à la réaction électrolytique de l'eau de la batterie, produisant des gaz et une augmentation de température, sans améliorer la capacité de la batterie.

① Dans la phase de charge à courant constant, le courant de charge reste constant, l'électricité chargée augmente rapidement et la tension monte ;

Dans la phase de charge à tension constante, la tension de charge reste constante, l'électricité chargée continue d'augmenter et le courant de charge diminue ;

③ La batterie est pleine, le courant tombe en dessous du courant de conversion de charge flottante et la tension de charge diminue jusqu'à atteindre la tension de charge flottante ;

(4) Pendant la phase de charge flottante, la tension de charge reste à la tension de charge flottante ;

L'étape commune de charge en trois étapes est la charge à courant constant, qui prend principalement en compte le fait que la conception du circuit est plus pratique, et non pas d'améliorer les performances de la batterie.

À la fin de la charge à courant constant et au début de la charge à tension constante (zone ombrée), le courant dépasse la courbe critique d'évolution gazeuse, provoquant l'évolution gazeuse de la batterie et entraînant une diminution de sa durée de vie.

Le courant dépassant la courbe critique d'évolution gazeuse provoque uniquement la production de gaz et l'augmentation de la température de la batterie, sans se transformer en énergie de la batterie, réduisant ainsi l'efficacité de la charge.

(2) Analyse ② Cause de la sulfurisation des batteries au plomb

Le maintien à long terme de la batterie, une surcharge ou une sous-charge prolongée lors du processus de charge, ainsi qu'une décharge à grande intensité pendant l'utilisation, peuvent facilement provoquer la sulfatation de la batterie. Son apparence est : un gonflement léger, nous l'appelons le « faux endommagement » de la batterie. Une substance sulfurée, le sulfate, s'adhère aux plaques, réduisant la surface de réaction entre l'électrolyte et les plaques, ce qui fait que la capacité de la batterie diminue rapidement. La perte d'eau augmentera la sulfatation de la batterie ; la sulfatation augmentera la perte d'eau de la batterie, formant facilement un cycle vicieux.

(3) Analyse ③ : l'imbalance des batteries au plomb-acide

Une batterie se compose de trois ou quatre cellules. En raison de problèmes liés au processus de fabrication, il n'est pas possible d'atteindre un équilibre efficace pour chaque batterie. Les chargeurs ordinaires utilisent le courant moyen, de sorte qu'une seule batterie avec une petite capacité se charge en premier, entraînant une surcharge. Lors de la décharge, la batterie à faible capacité se vide en premier, entraînant une décharge excessive. À long terme, ce cycle vicieux ralentit l'ensemble du groupe de batteries, ce qui conduit à la mise au rebut de l'ensemble des batteries. La phase de charge flottante du chargeur à trois étapes a un petit courant de 500 mA, et son rôle est de compenser la charge pour rendre la batterie pleinement chargée. Cependant, cela entraîne également deux effets secondaires : 1. Après que la batterie est pleinement chargée, le courant excédentaire n'est pas coupé, l'énergie électrique est convertie en énergie thermique, entraînant la décomposition de l'eau et accélérant la perte d'eau ; 2. Le chargement avec un petit courant provoque une grande bifurcation de courant, augmentant ainsi les risques d'imbalance dans le pack de batteries.

(4) Analyse ④ : le problème de dérive thermique des batteries au plomb-acide

La déformation de la batterie n'est pas soudaine, il y a souvent un processus. Lorsque la batterie est chargée à 80 % de sa capacité, elle entre dans la zone de charge haute tension. À ce moment-là, de l'oxygène se dépose sur la plaque positive, et l'oxygène passe par les trous dans la séparation jusqu'à l'électrode négative, où l'oxygène est réactivé sur la plaque négative : 2Pb+O2(oxygène)=2PbO+Q(chaleur); PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+Q(chaleur). Lorsque la réaction produit de la chaleur, lorsque la capacité de charge atteint 90 %, le taux de production d'oxygène augmente, l'électrode négative commence à produire de l'hydrogène, une grande quantité de gaz augmente la pression interne de la batterie au-delà de la pression du clapet, le clapet de sécurité s'ouvre, le gaz s'échappe, et la performance finale est une perte d'eau. 2H2O équivaut à 2H2 ↑ +O2 ↑ . À mesure que le nombre de cycles de la batterie augmente, l'eau diminue progressivement, entraînant les conditions suivantes pour la batterie :

(1) Le « canal » d'oxygène devient lisse, et l'oxydation générée par l'électrode positive peut facilement atteindre l'électrode négative à travers le « canal » ;

(2) La capacité thermique est réduite, la capacité thermique de la batterie est très grande, après la perte d'eau, la capacité thermique de la batterie est considérablement réduite, et la chaleur générée fait augmenter rapidement la température de la batterie ;

(3) En raison du phénomène de rétraction du séparateur en fibre de verre ultrafine dans la batterie après perte d'eau, l'adhérence avec les plaques positives et négatives se détériore, la résistance interne augmente, et la chaleur générée pendant le processus de charge et décharge augmente. Après ce processus, la chaleur générée à l'intérieur de la batterie ne peut être dissipée que par l'emplacement de la batterie. Si la dissipation de chaleur est inférieure à la production de chaleur, la température augmente. À mesure que la température monte, le surpotentiel de l'évolution gazeuse de la batterie diminue, le volume des gaz émis augmente, une grande quantité d'oxydation du électrode positif passe par le "canal", réagit à la surface de l'électrode négative, libérant une grande quantité de chaleur, ce qui fait rapidement monter la température, formant ainsi un cycle vicieux, appelé "dérive thermique".