阀控式铅酸蓄电池的失效模式在深放电电动自行车的应用

摘要

36或48V valve-regulated铅酸蓄电池电池在中国被广泛应用到电力来源的电动自行车或光线电动小轮摩托车。12V/10Ah阀控式铅酸蓄电池的失效模式已经通过在C2流量和100%的深度放电下蓄电池的使用寿命试验被研究。这个试验表明电池失效的主要原因是蓄电池的软化和脱落而不是单独的水分流失，效率复合或硫酸化等等。当电解质饱和度下降到一定范围内,高氧电流重组导致负极的去极化和正极的转移到一个更高的潜力。猛烈的氧化加速了电池的软化和使用寿命。

2008年©出版社B.V.保留所有权利。

1介绍

在过去的二十年间，大量精力用于研究阀控式铅酸电池在电池电动车和混合动力电动汽车中的应用。在中国，有超过13亿的人口。大多数人骑自行车去上班，2007年生产了65.5亿辆自行车。然而,在最近几年,越来越多的人使用电动自行车或光线电动小轮摩托车代替自行车。这些新的车却有着250W或350W电机的驱动下,蓄电池36或48V电池组,分别[5,6]。根据电机的力量使用，电池容量可12伏10，17或20Ah。举行的一定数量的电动自行车和摩托车电路到去年年底前提交至少达到60M。这大约相当于200M 12 V / 10Ah蓄电池、约260亿元。电池实际运行寿命通常在1-2年范围内。随着迅速发展的中国或亚洲经济，将需要更多的电动自行车和他们的电池，在未来的岁月中他们将有一个巨大的潜在市场，同时也对电动汽车的发展起到了推动作用。

虽然有许多阀控式铅酸蓄电池的破坏形式，包括过早能量损失、网格腐蚀、软化、硫酸盐化、干燥、添加剂分解和微弱接触的分离器板等等，它们随不同的设计、制造和运行工况等因素而变化。在深层的循环研究中，界面的网格/活性物质在用电阻非常高时容易积累硫酸铅晶体，当一种正面的网格铅锑合金被铅镉锡铝合金所取代时形成一个障碍层。被称为“锑释放效应”和过早能量损失失效模式。虽然障碍层可以随着锡的容量超过1.2wt%时明显改善，但是容易受滥用条件如深度释放的影响。所以在中国大多数制造商使用铅-锑-镉合金作为正面的网格。然而，镉是有毒的必须清除掉。正面网格的腐蚀在这个自行车循环试验中与在浮球应用程序中相比不是严重的。高容量的钙和铝是的大大地加速了正面网格的腐蚀速度，虽然它有好的力学性能和铸造性能。在深度循环试验中，正板的活性物质经过大容积膨胀和收缩可以导致活性物质粒子间的接触不良。这就是过早能量损失失效模式通常发生在电动汽车电池的原因。它可以通过压缩堆栈板，