Analiza uszkodzeń ładowarki

Elektrolit w akumulatorze ognikowo-kwasowym jest tak cenny jak krew w ludzkim ciele, a jego utrata oznacza, że akumulator trafia na śmieci. Elektrolit składa się z rozcieńczonej siarki i wody. W procesie ładowania trudno uniknąć straty wody, a różny tryb ładowania powoduje różne straty wody. Zwykły tryb ładowania w trzech etapach powoduje straty wody podczas ładowania co najmniej dwa razy większe niż w trybie impulsowym Collin! Oprócz naturalnego życia baterii istnieje również życie związane ze stratą wody: gdy jedna bateria straci więcej niż 90 gramów wody, akumulator staje się nieczynny. W temperaturze pokojowej (25 ° W temperaturze 35 stopni Celsjusza, utrata wody przez zwykły ładowarkę wynosi około 0.25 gramów, podczas gdy impuls Collina wynosi 0.12 gramów. W wysokich temperaturach (35 ° C), utrata wody przez zwykły ładowarkę wynosi 0.5 gramów, podczas gdy impuls Collina wynosi 0.23 gramy. Według tego obliczenia, zwykła ładowarka będzie sucha po 250 cyklach, a impuls Collina będzie suchy po 600 cyklach. W rezultacie impuls Collina może przedłużyć żywotność baterii więcej niż dwa razy.

① utracona woda ② wulkanizacja ③ brak równowagi ④ termiczna ucieczka (napełniony bęben)

Pierwsze dwie (1) i (2) stanowią 97% uszkodzeń baterii na rynku.

(1) Analiza ① : główne przyczyny utraty wody w akumulatorach ołowiu-kwasowych

ładowarka do pojazdów elektrycznych

Elektrolit w akumulatorze ognikowo-kwasowym jest tak cenny jak krew w ludzkim ciele, a jego utrata oznacza, że akumulator trafia na śmieci. Elektrolit składa się z rozcieńczonej siarki i wody. W procesie ładowania trudno uniknąć straty wody, a różny tryb ładowania powoduje różne straty wody. Zwykły tryb ładowania w trzech etapach powoduje straty wody podczas ładowania co najmniej dwa razy większe niż w trybie impulsowym Collin! Oprócz naturalnego życia baterii istnieje również życie związane ze stratą wody: gdy jedna bateria straci więcej niż 90 gramów wody, akumulator staje się nieczynny. W temperaturze pokojowej (25 ° W temperaturze 35 stopni Celsjusza, utrata wody przez zwykły ładowarkę wynosi około 0.25 gramów, podczas gdy impuls Collina wynosi 0.12 gramów. W wysokich temperaturach (35 ° C), utrata wody przez zwykły ładowarkę wynosi 0.5 gramów, podczas gdy impuls Collina wynosi 0.23 gramy. Według tego obliczenia, zwykła ładowarka będzie sucha po 250 cyklach, a impuls Collina będzie suchy po 600 cyklach. W rezultacie impuls Collina może przedłużyć żywotność baterii więcej niż dwa razy.

Dużym problemem akumulatorów ołowiu-kwasowych podczas procesu ładowania jest wydzielanie gazów.

Według badań nad przyczynami i zasadami wydzielania gazów w trakcie ładowania akumulatorów ołowiu-kwasowych amerykańskiego naukowca J.A.Masa, aby osiągnąć bardzo niską szybkość wydzielania gazów, akumulatory ołowiu-kwasowego mogą zaakceptować krzywą prądu ładowania jak poniżej:

Formuła dla krzywej krytycznego wydzielania się gazu to: I=I0e-at %h^2

W procesie ładowania prąd ładowania przekracza część krzywej krytycznego wydzielania się gazu, co może prowadzić tylko do reakcji elektrolizy wody baterii, powodując wydzielanie się gazu i podwyższenie temperatury, bez poprawy pojemności baterii.

① W fazie ładowania prądem stałym prąd ładowania pozostaje stały, szybko zwiększa się naliczana energia elektryczna, a napięcie rośnie;

W fazie ładowania napięciem stałym napięcie ładowania pozostaje stałe, naliczana energia elektryczna kontynuuje wzrost, a prąd ładowania maleje;

③ Bateria jest pełna, prąd spada poniżej prądu konwersji naładowania zmiennego, a napięcie ładowania zmniejsza się do napięcia naładowania zmiennego;

(4) W fazie naładowania zmiennego napięcie ładowania pozostaje na poziomie napięcia naładowania zmiennego;

Zwykły trzypoziomowy proces ładowania to ładowanie prądowe stałe, które przede wszystkim bierze pod uwagę, że projektowanie obwodu jest bardziej wygodne, a nie to, aby sprawić, aby wydajność baterii była bardzo dobra.

W późnym etapie ładowania prądowego stałego i wczesnym etapie ładowania napięciowego stałego (strefa cieni), prąd przekracza krytyczną krzywą ewolucji gazów, co prowadzi do ewolucji gazów w akumulatorze i spowodowania zmniejszenia się jego żywotności.

Prąd przekraczający krytyczną krzywą ewolucji gazów powoduje jedynie produkowanie gazu i podwyższenie temperatury baterii, nie przekształcając się w moc baterii, co z kolei obniża efektywność ładowania.

(2) Analiza ② : przyczyna zwęglowienia baterii oblegowej

Długotrwałe przechowywanie baterii, długotrwałe przeladowywanie i niedoladowywanie w procesie ładowania oraz duża prądowa rozładowywana w trakcie użytkowania mogą łatwo spowodować siarkowanie baterii. Jego wygląd to: lekko cięższa, pełniejsza, nazywamy to "fałszywym uszkodzeniem" baterii. Siarczanowe związki przytwierdzone do płytki zmniejszają powierzchnię reakcji między elektrolitem a płytą, co powoduje szybkie osłabnięcie pojemności baterii. Strata wody zwiększa siarkowanie baterii; siarkowanie zwiększa stratę wody przez baterię, łatwo tworząc koło zwrotne.

(3) Analiza ③ : niezrównoważenie ołowianych baterii

Bateria składa się z trzech lub czterech komórek. Ze względu na problemy w procesie produkcji nie jest możliwe osiągnięcie efektywnej równowagi każdej baterii, zwykłe ładowarki używają średniego prądu, więc pojedyncza bateria o mniejszej pojemności pierwsza się wypełnia, a następnie następuje przeladowanie, podczas rozładunku bateria o mniejszej pojemności wydaje energię jako pierwsza, co prowadzi do przerosądunku. Długotrwały zły cykl spowalnia całą grupę baterii, co kończy się ich odpisaniem. Etap podtrzymania ładu (floating charge) trójfazowej ładowarki ma mały prąd 500mA, a jego rolą jest uzupełnianie ładowania i sprawienie, aby bateria była pełna. Jednakże, przynosi to dwa uboczne efekty: 1. Po pełnym naładowaniu nadmierny prąd nie jest przerwany, energia elektryczna przekształca się w ciepło, dochodzi do rozkładu wody, co przyspiesza utratę wody; 2. Małe prądy ładowania powodują dużą bifurkację prądu, co bardziej prawdopodobnie spowoduje nierównowagę w zestawie baterii.

(4) Analiza ④ : problem termicznego biegu niekontrolowanego baterii oblewowych

Deformacja baterii nie jest nagłym zjawiskiem, często występuje proces. Gdy bateria jest naładowana do 80% pojemności, wchodzi w strefę wysokiego napięcia podczas ładowania. W tym momencie tlen osadza się na dodatniej płytki, a tlen przechodzi przez otwory w przegrodzie do elektrody ujemnej, gdzie tlen ponownie reaguje na ujemnej płytce: 2Pb+O2(tlen)=2PbO+Q(ciepło); PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+Q(ciepło). Kiedy reakcja wydziela ciepło, gdy pojemność ładowania osiągnie 90%, tempowanie tlenku wzrasta, ujemna elektroda zaczyna produkować wodór, duża ilość gazów zwiększa wewnętrzną presję baterii powyżej ciśnienia zaworu, zawór bezpieczeństwa otwiera się, gaz ucieka, a ostateczny efekt to utrata wody. 2H2O równa się 2H2 ↑ +O2 ↑ . W miarę zwiększania się liczby cykli baterii, woda stopniowo maleje, co prowadzi do następujących warunków dla baterii:

(1) Kanał tlenowy staje się gładki, a utlenianie wytworzone przez elektrodę dodatnią może łatwo dotrzeć do elektrody ujemnej przez ten „kanał”;

(2) Pojemność cieplna jest zmniejszona, pojemność cieplna baterii jest bardzo duża, ale po utracie wody pojemność cieplna baterii znacznie maleje, a wygenerowane ciepło powoduje szybkie podniesienie temperatury baterii;

(3) W wyniku zjawiska kurczenia się separatora z ultrafinoj włókna szklanej w akumulatorze po utracie wody, gorsze staje się przyleganie do płyt dodatnich i ujemnych, wzrasta opór wewnętrzny, a ciepło generowane podczas procesu naładowywania i rozładunku zwiększa się. Po powyższym procesie ciepło wytworzone wewnątrz akumulatora może być dysponowane jedynie przez szczeliny akumulatora. Jeśli dyssypacja ciepła jest mniejsza niż wydajność cieplna, temperatura rośnie. W miarę wzrostu temperatury, zmniejsza się nadpotencjał ewolucji gazów baterii, zwiększa się objętość produkowanych gazów, duża ilość oksydacji anodu przechodzi przez "kanał", reagując na powierzchni katoda, emitując dużą ilość ciepła, co sprawia, że temperatura szybko rośnie, tworząc w ten sposób zły cykl, tzw. "termiczną ucieczkę".