Η διάρκεια ζωής των μπαταριών μολύβδου-οξέος

1. Βάθος εκκένωσης
Το βάθος εκκένωσης αναφέρεται στο βαθμό στον οποίο η εκκένωση σταματά κατά τη χρήση. Το 100% βάθος αναφέρεται στην απελευθέρωση όλης της χωρητικότητας Η διάρκεια ζωής των μπαταριών μολύβδου-οξέος επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από το βάθος εκφόρτισης και το επίκεντρο της μελέτης σχεδιασμού είναι εάν θα χρησιμοποιηθούν σε βαθιά ποδηλασία, ρηχή ποδηλασία ή φόρτιση επίπλευσης Εάν οι μπαταρίες ρηχού κύκλου είναι που χρησιμοποιούνται για χρήση σε βαθύ κύκλο, οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος θα αποτύχουν γρήγορα.
Λόγω της ασθενούς δέσμευσης του ενεργού υλικού του θετικού ηλεκτροδίου, το ίδιο το διοξείδιο του μολύβδου, παράγεται θειικός μόλυβδος κατά την εκφόρτιση, ο οποίος επιστρέφει σε διοξείδιο του μολύβδου κατά τη φόρτιση. Ο μοριακός όγκος του θειικού μολύβδου είναι μεγαλύτερος από αυτόν του οξειδίου του μολύβδου, με αποτέλεσμα ο όγκος του ενεργού υλικού να διαστέλλεται κατά την εκκένωση. Εάν ένα mole οξειδίου του μολύβδου μετατραπεί σε ένα mole θειικού μολύβδου, ο όγκος αυξάνεται κατά 95%. Με την επανειλημμένη συστολή και διαστολή με αυτόν τον τρόπο, η αμοιβαία σύνδεση μεταξύ των σωματιδίων του διοξειδίου του μολύβδου σταδιακά χαλαρώνει, καθιστώντας εύκολη την αποκόλληση. Εάν αποφορτιστεί μόνο το 20% της δραστικής ουσίας σε ένα mole διοξειδίου του μολύβδου, ο βαθμός συστολής και διαστολής θα μειωθεί σημαντικά και η αποτυχία της δεσμευτικής δύναμης θα επιβραδυνθεί. Επομένως, όσο μεγαλύτερο είναι το βάθος εκφόρτισης, τόσο μικρότερη είναι η διάρκεια ζωής του κύκλου.
2. Βαθμός υπερφόρτισης
Κατά τη διάρκεια της υπερφόρτισης, απελευθερώνεται μεγάλη ποσότητα αερίου και το ενεργό υλικό στην πλάκα του θετικού ηλεκτροδίου επηρεάζεται από το αέριο, το οποίο προάγει την αποκόλληση του ενεργού υλικού. Επιπλέον, το κράμα θετικού πλέγματος ηλεκτροδίων υποφέρει επίσης από σοβαρή ανοδική οξείδωση και διάβρωση, επομένως η υπερφόρτιση της μπαταρίας μπορεί να μειώσει τη διάρκεια ζωής της.
3. Η επίδραση της θερμοκρασίας
Η διάρκεια ζωής των μπαταριών μολύβδου-οξέος αυξάνεται με τη θερμοκρασία. Μεταξύ 10 μοιρών και 35 μοιρών , για κάθε 1 βαθμό αύξησης, προστίθενται περίπου 5-6 κύκλοι. Μεταξύ 35 μοιρών και 45 μοιρών, για κάθε 1 βαθμό αύξησης, η διάρκεια ζωής μπορεί να παραταθεί κατά περισσότερους από 25 κύκλους. Πάνω από 50 μοίρες, η διάρκεια ζωής μειώνεται λόγω της απώλειας της ικανότητας θείωσης του αρνητικού ηλεκτροδίου.
Η διάρκεια ζωής της μπαταρίας αυξάνεται με τη θερμοκρασία εντός ενός συγκεκριμένου εύρους θερμοκρασίας, επειδή η χωρητικότητα αυξάνεται με τη θερμοκρασία. Εάν η ικανότητα εκφόρτισης παραμείνει αμετάβλητη, το βάθος εκφόρτισης μειώνεται και η διάρκεια ζωής του στερεού παρατείνεται όταν η θερμοκρασία αυξάνεται.
4. Η επίδραση της συγκέντρωσης θειικού οξέος
Η αύξηση της πυκνότητας οξέος είναι ευεργετική για την χωρητικότητα της πλάκας του θετικού ηλεκτροδίου, αλλά αυξάνει επίσης την αυτοεκφόρτιση της μπαταρίας, επιταχύνει τη διάβρωση του πλέγματος και προάγει τη χαλαρή αποκόλληση του διοξειδίου του μολύβδου. Καθώς αυξάνεται η πυκνότητα οξέος στην μπαταρία, η διάρκεια ζωής του κύκλου μειώνεται.
5. Η επίδραση της πυκνότητας του ρεύματος εκφόρτισης
Καθώς η πυκνότητα του ρεύματος εκφόρτισης αυξάνεται, η διάρκεια ζωής της μπαταρίας μειώνεται επειδή υπό συνθήκες υψηλής πυκνότητας ρεύματος και υψηλής συγκέντρωσης οξέος, προωθεί τη χαλάρωση και την αποκόλληση του διοξειδίου του μολύβδου του θετικού ηλεκτροδίου.