Analisi dei danni al caricabatterie

L'elettrolita nella batteria a piombo-accido è altrettanto prezioso del sangue nel corpo umano, e una volta che l'elettrolita viene perso, significa che la batteria è rovinata. L'elettrolita è composto da acido solforico diluito e acqua. Durante il processo di ricarica, è difficile evitare la perdita di acqua, e a seconda del modo di ricarica, la perdita di acqua varia. Nel normale ciclo di ricarica a tre fasi, la perdita di acqua durante la ricarica è più del doppio rispetto alla modalità impulso Collin! Oltre alla vita naturale della batteria, c'è anche una vita legata alla perdita di acqua: quando una singola batteria perde più di 90 grammi di acqua, la batteria è rovinata. A temperatura ambiente (25 ° C), la perdita di acqua del caricabatterie normale è di circa 0,25 grammi, mentre quella del Colin pulse è di 0,12 grammi. A temperature elevate (35 ° C), la perdita di acqua del caricabatterie normale è di 0,5 grammi, mentre quella del Colin pulse è di 0,23 grammi. Secondo questo calcolo, il caricabatterie normale si asciugherà dopo 250 cicli, mentre il Colin pulse si asciugherà dopo 600 cicli. Di conseguenza, il Collin pulse può raddoppiare più che la durata della batteria.

① perdita di acqua ② Vulcanizzazione ③ squilibrio ④ fuga termica (tamburo pieno)

I primi due (1) e (2) rappresentano il 97% dei danni alle batterie sul mercato.

(1) Analisi ① : Le principali cause della perdita di acqua delle batterie a piombo-acido

caricabatterie per veicoli elettrici

L'elettrolita nella batteria a piombo-accido è altrettanto prezioso del sangue nel corpo umano, e una volta che l'elettrolita viene perso, significa che la batteria è rovinata. L'elettrolita è composto da acido solforico diluito e acqua. Durante il processo di ricarica, è difficile evitare la perdita di acqua, e a seconda del modo di ricarica, la perdita di acqua varia. Nel normale ciclo di ricarica a tre fasi, la perdita di acqua durante la ricarica è più del doppio rispetto alla modalità impulso Collin! Oltre alla vita naturale della batteria, c'è anche una vita legata alla perdita di acqua: quando una singola batteria perde più di 90 grammi di acqua, la batteria è rovinata. A temperatura ambiente (25 ° C), la perdita di acqua del caricabatterie normale è di circa 0,25 grammi, mentre quella del Colin pulse è di 0,12 grammi. A temperature elevate (35 ° C), la perdita di acqua del caricabatterie normale è di 0,5 grammi, mentre quella del Colin pulse è di 0,23 grammi. Secondo questo calcolo, il caricabatterie normale si asciugherà dopo 250 cicli, mentre il Colin pulse si asciugherà dopo 600 cicli. Di conseguenza, il Collin pulse può raddoppiare più che la durata della batteria.

Un grande problema delle batterie a piombo-acido durante la ricarica è l'estrazione di gas.

Secondo lo studio sulle cause e le regole della formazione di gas durante la ricarica delle batterie a piombo-acido dell' scienziato americano J.A.Mas, per raggiungere un tasso di formazione di gas molto basso, le batterie a piombo-acido possono accettare una curva di corrente di ricarica come segue:

La formula per la curva di evoluzione critica del gas è: I=I0e-at %h^2

Nel processo di caricamento, la corrente di caricamento supera la parte della curva di evoluzione critica del gas, il che può solo portare alla reazione elettrolitica dell'acqua della batteria per produrre gas e aumento di temperatura, senza migliorare la capacità della batteria

① Nella fase di caricamento a corrente costante, la corrente di caricamento rimane costante, l'elettricità caricata aumenta rapidamente e la tensione sale;

Nella fase di caricamento a tensione costante, la tensione di caricamento rimane costante, l'elettricità caricata continua ad aumentare e la corrente di caricamento diminuisce;

③ La batteria è completamente carica, la corrente scende sotto la corrente di conversione a carica fluttuante e la tensione di caricamento diminuisce fino alla tensione di carica fluttuante;

(4) Nella fase di carica fluttuante, la tensione di caricamento rimane alla tensione di carica fluttuante;

Lo stadio comune a tre fasi di caricamento è il caricamento a corrente costante, che tiene principalmente conto del fatto che la progettazione del circuito è più conveniente, senza migliorare le prestazioni della batteria.

Nella fase finale del caricamento a corrente costante e nella fase iniziale del caricamento a tensione costante (area in ombra), la corrente supera la curva critica di evoluzione di gas, causando l'evoluzione di gas della batteria e provocando un declino della sua durata.

La corrente che supera la curva critica di evoluzione di gas causa solo la produzione di gas e l'aumento di temperatura della batteria, senza convertirsi in energia della batteria, riducendo quindi l'efficienza di caricamento.

(2) Analisi ② causa dello zolfo delle batterie al piombo

La conservazione a lungo termine della batteria, il surriscaldamento e l'undercharge prolungati durante il processo di caricamento, e la scarica con corrente elevata durante l'uso possono facilmente causare la solfatazione della batteria. Il suo aspetto è: un gonfiore leggero, lo chiamiamo "danno fittizio" della batteria. Sostanza solforosa sotto forma di solfato aderisce alle lastre, riducendo l'area di reazione tra l'elettrolita e le lastre, il che fa sì che la capacità della batteria diminuisca rapidamente. La perdita di acqua aumenterà la solfatazione della batteria; la solfatazione incrementerà la perdita d'acqua della batteria, facilitando la formazione di un circolo vizioso.

(3) Analisi ③ : l'imbalance delle batterie al piombo

Un accumulatore è composto da tre o quattro celle. A causa di problemi nel processo di produzione, non è possibile ottenere un equilibrio efficace per ogni batteria; i caricabatterie comuni utilizzano la corrente media, in modo che una singola batteria con capacità minore si carichi per prima, causando un sovra-caricamento, e durante la scarica, la batteria con capacità minore si esaurisce per prima, causando una sovrascarica. A lungo termine, questo ciclo vizioso porta all'inferiorità dell'intero gruppo di batterie, causando il loro scarto. Nella fase di carica a galleggiamento del caricabatterie a tre fasi, c'è una corrente ridotta di 500mA, il cui ruolo è quello di compensare la carica e rendere la batteria completamente carica. Tuttavia, ciò comporta anche due effetti collaterali: 1) dopo aver raggiunto la piena carica, la corrente eccessiva non viene interrotta, l'energia elettrica si trasforma in energia termica, avviene la decomposizione dell'acqua, accelerando la sua dispersione; 2) la carica a corrente ridotta genera una biforcazione della corrente più elevata, aumentando la probabilità di causare un'imbalance del pacchetto di batterie.

(4) Analisi ④ : il problema di fuga termica delle batterie a piombo-acido

La deformazione della batteria non è improvvisa, spesso c'è un processo. Quando la batteria viene caricata al 80% della capacità, entra nell'area di caricamento ad alta tensione. A questo punto, si forma ossigeno sulla piastra positiva, e l'ossigeno passa attraverso i fori nella partizione fino all'elettrodo negativo, dove l'ossigeno viene riattivato sulla piastra negativa: 2Pb+O2(ossigeno)=2PbO+Q(calore); PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+Q(calore). Quando la reazione produce calore, quando la capacità di carica raggiunge il 90%, il tasso di formazione di ossigeno aumenta, l'elettrodo negativo inizia a produrre idrogeno, una grande quantità di gas aumenta la pressione interna della batteria superando la pressione del valvola, la valvola di sicurezza si apre, il gas sfugge, e la performance finale è la perdita di acqua. 2H2O è uguale a 2H2 ↑ +O2 ↑ . Man mano che aumenta il numero di cicli della batteria, l'acqua diminuisce gradualmente, causando le seguenti condizioni per la batteria:

(1) Il "canale" di ossigeno diventa liscio, e l'ossidazione generata dall'elettrodo positivo può raggiungere facilmente l'elettrodo negativo attraverso il "canale";

(2) La capacità termica è ridotta, la capacità termica della batteria è molto grande, dopo la perdita di acqua, la capacità termica della batteria diminuisce notevolmente e il calore generato fa aumentare rapidamente la temperatura della batteria;

(3) A causa del fenomeno di restringimento del separatore in fibra di vetro ultrafine nella batteria dopo la perdita di acqua, l'aderenza con le piastre positive e negative peggiora, la resistenza interna aumenta e il calore prodotto durante il processo di caricamento e scaricamento aumenta. Dopo il suddetto processo, il calore generato all'interno della batteria può essere dissipato solo attraverso lo sportello della batteria. Se la dissipazione del calore è inferiore al calore emesso, la temperatura aumenta. Man mano che la temperatura sale, il sovrapotenziale di evoluzione dei gas della batteria diminuisce, il volume di evoluzione dei gas aumenta, una grande quantità di ossidazione dell'elettrodo positivo passa attraverso il "canale", reagisce sulla superficie dell'elettrodo negativo, emette una grande quantità di calore, il che fa sì che la temperatura salga rapidamente, formando un circolo vizioso, noto come "run via termica".