蓄电池寿命的理论分析.docx

铅酸蓄电池的寿命由于铅酸蓄电池内的活性物质会产生不利的化学和物理变化，因此蓄电池的寿命是有限的一、铅酸蓄电池的三种寿命铅酸蓄电池的寿命有三种：循环寿命、搁置寿命和日历寿命蓄电池循环寿命”的定义是蓄电池的容量在跌至额定容量的某个比例之前所完毕的总的完全充放电循环次数在不同的蓄电池中，这个比例会不同蓄电池使用越久，其容量越下降如果蓄电池滥用，其循环寿命会更加缩短另一种计算蓄电池循环寿命的措施是测量单体的内阻这时，循环寿命的定义是蓄电池在内阻上升到某一点前所完毕的总的完全充放电循环次数上述的两个定义假定蓄电池的每一次循环都是完全的充放电循环如果蓄电池每次只是部分放电，那么其循环寿命会延长因此，在使用铅酸蓄电池时务必要懂得额定的放电深度虽然如此，常常放电至额定的深度也会大大地缩短蓄电池的循环寿命蓄电池搁置寿命”是指不使用（搁置）的蓄电池容量在跌至额定容量的某个比例之前的时间蓄电池日历寿命”是指新蓄电池使用或者搁置后到无法再使用所通过的时间由于蓄电池实际使用的状况大不相似，就是同一型号蓄电池的日历寿命一般也会相差很大，因此其实际意义不大二、铅酸蓄电池内的化学变化铅酸蓄电池内的不利化学反映会耗掉活性物质并制止正常的电化学反映。

引起不利化学变化的因素一般有六种：温度、压力、放电深度、充电限度、充电电压和放电率温度温度会加剧铅酸蓄电池内的化学反映蓄电池越热，化学反映会越快高温可以提高铅酸蓄电池的性能，但是同步不利的化学反映也会加快高温会引起腐蚀、析气和活性物质脱落，也会使电解液钝化，从而缩短蓄电池寿命铅酸蓄电池的搁置寿命和持电状态取决于自放电速度，而自放电是由电解槽内的不利化学反映引起的因此，温度不仅影响蓄电池的循环和搁置寿命，并且影响持电时间阿亨纽斯方程式表达了温度和化学变化之间的关系随着温度的升高，化学变化会指数式地加快一般而言，温度每上升10摄氏度，化学变化会加快一倍就铅酸蓄电池的寿命而言，35摄氏度时的1小时等于25摄氏度时的2小时温度的升高会提高蓄电池的性能，同步也会引起不利的化学反映，缩短蓄电池的寿命从循环寿命上看，高温是铅酸蓄电池的敌人下图表达铅酸蓄电池的寿命随温度的不同而变化注意，35摄氏度时，蓄电池的容量可以高于额定的容量，但是它们的寿命会缩短；而长期在15摄氏度下，蓄电池的寿命可以延长铅酸蓄电池的储存温度也很重要环境温度每升高10摄氏度，自放电率会翻番铅酸蓄电池的滥用也会导致电解液温度上升，从而使蓄电池夭折。

如果蓄电池内产生热量的速度超过了在环境中散热的速度，蓄电池的寿命会缩短在此境况下，蓄电池的温度如果继续上升，形成“热失控”，最后导致劫难性的成果铅酸蓄电池的使用，特别是滥用，会产生电解槽内的极板硫化硫化的蓄电池在充电和放电时都会使内部的温度上升，而温度上升又会加剧硫化，形成恶性循环硫化是导致铅酸蓄电池死亡的首要因素总之，铅酸蓄电池在使用和储存时温度升高会严重影响蓄电池的寿命压力压力问题一般同密封蓄电池有关电解槽内的压力增长一般是温度升高的成果导致温度和压力升高的因素有几种过大的充电电流和过高的环境温度会引起电解槽内温度上升和活性物质的膨胀这样，电解槽内的压力会上升充电过头也会引起温度上升，但是更严重的是会产气愤体，导致更大的内部压力不幸的是，压力增大会加剧高温的影响，加速形成热失控压力过大也会引起电解槽内的机械性损坏，例如，短路、断路、变形和电解槽壳体碎裂所有这些状况都会缩短铅酸蓄电池的寿命密封蓄电池的调节阀门会在一定限度上调节内部过高的压力放电深度在一定的温度和放电率下，每次充放电循环时活性物质转换的量同放电深度成比例如下图所示，铅酸蓄电池循环寿命和放电深度存在相反的关系换句话说，放电深度越浅，蓄电池的循环次数就会上升。

要延长铅酸蓄电池的循环寿命，放电不能过深一般而言，开口的浸渍式（有液的）深放电蓄电池的放电深度绝对不能超过额定容量的80%，但是最佳是在60%左右现场实际测试表白，如果放电深度平均不到80%，那么蓄电池的实际总运作时间会大大延长阀控式深放电蓄电池的放电深度一般不适宜超过50%充电限度铅酸蓄电池充电时过充或者欠充都会缩短其循环寿命过充会引起温度升高，导致腐蚀、析气和活性物质脱落，欠充会引起极板硫化，从而引起充电时温度升高先进的高频充电机可以保证蓄电池不被过充或者欠充，从而大大地延长蓄电池的寿命充电电压充电的电压超过规定的电压上限（临界电压）会产生不可逆转的不利化学变化，损坏电解槽，缩短蓄电池循环寿命充电电压过高会引起蓄电池内的温度和压力上升，也许引起蓄电池的爆炸放电率过大电流放电会引起蓄电池内的温度和压力升高如前所述，过高的温度和压力都是蓄电池的敌人然而，这并不等于说，放电电流越小越好这是由于在拟定的放电终结电压下，较小的放电电流会放出更多的容量，实际放电更深，而蓄电池放电深度越深，其循环次数就会下降三、蓄电池的滥用铅酸蓄电池夭折的重要因素是滥用，而滥用会大大加速蓄电池内的不利化学变化除了物理性的损坏之外，下面的例子都属于滥用：· 放电电流超过蓄电池的设计 · 蓄电池超载使用 · 蓄电池在超高温和超低温下使用和寄存 · 使用不恰当的充电机 · 充电过头（充电电压过高，电流过大、时间过长） · 充电局限性 · 放电过深 · 在浸渍式蓄电池中，电解液低于下限 · 在浸渍式蓄电池中，用自来水（而不是蒸馏水）补水 · 在浸渍式蓄电池中，补水过头，特别是使电解液溢出 · 蓄电池过渡地受震动和冲击 · 蓄电池长期搁置不使用，也不充电 四、延长铅酸蓄电池的寿命延长铅酸蓄电池寿命的措施有两种：· 不滥用蓄电池 · 用科学的再生措施变化已经产生的不利化学变化并避免其产生 铅酸蓄电池最重要的不利化学变化是硫化。

如果积聚在极板上的硫酸铅不被除去，电解槽内不久就会发生机械性的损坏，例如，短路、断路、变形等铅酸蓄电池一旦发生机械性的损坏就无法再生蓄电池再生是指用科学的、无损的设备和工艺除去硫化，恢复蓄电池的容量和性能，延长其寿命科学的再生措施不仅可以除去硫化，并且还能避免其产生为了获得最大的经济效益，铅酸蓄电池越早进行再生解决越好不滥用铅酸蓄电池不等于不再会产生不利的化学和物理变化，只是变化可以延缓只有加上科学的再生解决，才干使蓄电池获得最大的功能和最长的寿命池容量（Ah）的含义是什么？蓄电池的额定容量C，单位安时（Ah），它是放电电流安（A）和放电时间小时（h）的乘积由于对同一种电池采用不同的放电参数所得出的Ah是不同的，为了便于对电池容量进行描述、测量和比较，必须事先设定统一的条件实践中，电池容量被定义为：用设定的电流把电池放电至设定的电压所给出的电量也可以说电池容量是：用设定的电流把电池放电至设定的电压所经历的时间和这个电流的乘积为了设定统一的条件，一方面根据电池构造特性和用途的差别，设定了若干个放电时率，最常用的有20小时、10小时时率、电动车专用电池为2小时率，写做C20、C10和C2，其中C代表电池容量，背面跟随的数字表达该类电池以某种强度的电流放电到设定电压的小时数。

于是，用容量除小时数即得出额定放电电流也就是说，容量相似而放电时率不同的电池，它们的标称放电电流却相差甚远例如，一种电动自行车用的电池容量10Ah、放电时率为2小时，写做10Ah2，它的额定放电电流为10（Ah）/ 2（h）=5A；而一种汽车启动用的电池容量为54Ah、放电时率为20小时，写做54Ah20，它的额定放电电流仅为54（Ah）/ 20（h）=2.7A！换一种角度讲，这两种电池如果分别用5A和2.7A的电流放电，则应当分别能持续2小时和20小时才下降到设定的电压上述所谓设定的电压是指终结电压（单位V）终结电压可以简朴的理解为：放电时电池电压下降到不至于导致损坏的最低限度值终结电压值不是固定不变的，它随着放电电流的增大而减少，同一种蓄电池放电电流越大，终结电压可以越低，反之应当越高也就是说，大电流放电时容许蓄电池电压下降到较低的值，而小电流放电就不行，否则会导致损害电池在工作中的电流强度还常常使用倍率来表达，写做NCh N是一种倍数，C代表容量的安时数，h 表达放电时率规定的小时数在这里h的数值仅作为提示有关电池是属于那种放电时率，因此在具体描述某个时率的电池时，倍率常常写成NC的形式而不写下标。

倍数N乘以容量C就等于电流A例如20Ah电池采用0.5C倍率放电，0.5×20=10A换一种角度举例：某汽车启动蓄电池容量54Ah，测得输出电流为5.4A，那么它此时的放电倍率N为5.4 / 54=0.1C 下图是某20小时率的电池产品在不同放电倍率下的终结电压和放电时间的关系，这些数值对一般的铅酸蓄电池具有代表性 由图可见，同一种电池在不同的放电电流下所得出的Ah（电流和时间的乘积）数是不同的假设电池的容量为10Ah，以0.6C倍率也就是6A放电时间只能持续1小时，可以放出的电量仅为6A×1h=6Ah而以0.05C也就是0.5A放电时间可以持续20小时，放出电量0.5A×20h=10Ah尽管前者的终结电压比后者低得多，但可以放出的电量要远不不小于后者。