鉛蓄電池の寿命

1. 放電深度
放電深度とは、使用中に放電が止まる程度を指します。深度 100% は、すべての容量を解放することを指します。 鉛蓄電池の寿命は、放電深度に大きく影響され、設計上の考慮事項の焦点は、それらを深いサイクルで使用するか、浅いサイクルで使用するか、またはフロート充電で使用するかです。ディープサイクルで使用すると、鉛蓄電池はすぐに故障します。
正極活物質である二酸化鉛自体の結合力が弱いため、放電時には硫酸鉛が生成され、充電時には二酸化鉛に戻ります。硫酸鉛のモル体積は酸化鉛のモル体積よりも大きいため、放電中に活物質の体積が膨張します。 1 モルの酸化鉛が 1 モルの硫酸鉛に変換されると、体積は 95% 増加します。このように収縮と膨張を繰り返すことで、二酸化鉛粒子同士の結合が徐々に緩み、剥がれやすくなります。二酸化鉛 1 モル中の活性物質の 20% だけが放出されると、収縮と膨張の度合いが大幅に減少し、結合力の破壊が遅くなります。したがって、放電深さが深いほどサイクル寿命は短くなります。
2.過充電度
過充電時には多量のガスが発生し、正極板上の活物質がガスの衝撃を受けることで活物質の脱離が促進されます。さらに、正極グリッド合金も重度の陽極酸化や腐食を受けるため、バッテリーを過充電すると耐用年数が短くなる可能性があります。
3. 温度の影響
鉛蓄電池の寿命は温度とともに長くなります。 10 度から 35 度の間では、1 度増加するごとに、約 5-6 サイクルが追加されます。 35 度から 45 度の間では、1 度増加するごとに、寿命は 25 サイクル以上延長できます。 50 度を超えると、負極の硫化能力が失われるため、寿命が短くなります。
温度とともに容量が増加するため、バッテリーの寿命は特定の温度範囲内では温度とともに長くなります。放電容量が変わらない場合、温度が上昇すると放電深さが浅くなり固体寿命が長くなります。
4. 硫酸濃度の影響
酸密度の増加は正極板の容量にとって有益ですが、バッテリーの自己放電も増加し、グリッドの腐食が促進され、二酸化鉛の緩い剥離が促進されます。バッテリー内の酸密度が増加すると、サイクル寿命が短くなります。
5. 放電電流密度の影響
放電電流密度が増加すると、高電流密度および高酸濃度の条件下では正極の二酸化鉛の緩みや剥離が促進されるため、電池の寿命は短くなります。