铅酸蓄电池的失效模式与循环寿命
失效模式
①正极板栅的腐蚀与长大
②正极活性物质的软化、脱落
③负极的不可逆硫酸盐化
④早期容量损失
1、板栅腐蚀与变形
铅基合金板栅在充放电过程中发生不可逆氧化反应,传统铅锑合金(4-7%Sb)、低锑合金(<2%Sb)和铅钙合金(0.06-0.1%Ca)均会产生硫酸铅/二氧化铅腐蚀层。当板栅形变超过4%时,将导致活性物质脱落、汇流排短路等结构性损坏。
2、活性物质软化脱落
二氧化铅颗粒在300次循环后结合力下降,其脱落速率与板栅制造精度(±0.05mm)、装配应力(15-20Nm)密切相关。实验数据显示,高温(>40℃)环境会加速软化进程,容量衰减率提高40%。
①放电深度
②过充电程度
③电解液浓度及温度
1.标准循环参数
依据QB/T 2947.1标准,0.2C充放电 (25土2C)条件下,合格电池需满足:300次循环后容量保持率≥70%
容量衰减曲线符合公式Q=Q0(1-0.0008n)(n≤200)
2.快充影响
0.5C充电使循环寿命降低30%,主要源于:
·极化电压升高150mV
板栅应力增加2.3倍温升提高8-12°℃