Akumulator VRLA nie jest idealny w pojazdach elektrycznych ze względu na jego krótką żywotność w warunkach cyklu głębokiego ładowania i rozładowania. W ostatnich latach, wraz z udoskonaleniem materiałów siatki z płyt dodatnich, żywotność akumulatorów uległa poprawie, a główną przyczyną awarii akumulatorów VRLA do pojazdów elektrycznych jest zasiarczenie elektrody ujemnej. W tym celu prowadzi się więcej badań nad ujemnym zasiarczeniem
akumulatorów VRLA do pojazdów elektrycznych, a za większość z nich odpowiada projekt ujemnego zasiarczenia, zwłaszcza badania nad dodatkami ujemnymi poprawiającymi wydajność akumulatorów. Dodanie substancji przewodzących do ujemnych substancji czynnych jest jednym ze skutecznych sposobów rozwiązania problemu ujemnego zasiarczenia akumulatorów VRLA, a sadza jest tanim i drobnym dodatkiem ujemnym. Może poprawić stopień wykorzystania i pojemność substancji aktywnych w elektrodzie ujemnej akumulatora, poprawić zdolność ładowania akumulatora, złagodzić zasiarczenie elektrody ujemnej i poprawić żywotność akumulatora.
Akumulatorem testowym jest akumulator uzwojenia 2V5Ah (prototyp akumulatora uzwojenia mocy 12V10Ah). Dodatnia siatka płytowa jest wykonana ze stopu ołowiu, wapnia, cyny, aluminium i srebra, a ujemna siatka płytowa jest wykonana ze stopu ołowiu i cyny. Grubość płytek dodatnich i ujemnych wynosi odpowiednio 1,0 mm i 0,8 mm. Importowana jest sadza ujemna, a wielkość cząstek wynosi 300 mesh. Ilość dodanego akumulatora testowego wynosiła 0%, 0,3%, 0,6%, 0,9%, 1,2% (następujące liczby to 1#, 2#, 3#, 4#, 5#), a pozostała część pasty ołowiowej formuła i proces produkcji płytek były takie same. Ponieważ w teście badano głównie elektrody ujemne, akumulatora nie ustawiono jako limitu elektrody ujemnej, a akumulator został zmontowany i aktywowany w celu przetestowania.
1.1 Wraz ze wzrostem dodatku sadzy ujemnej zwiększa się pojemność rozładowania akumulatora, co oznacza, że wzrasta stopień wykorzystania ujemnych substancji aktywnych. W porównaniu z wynikami rozładowania 0,5 A i 2,0 A, im większy prąd rozładowania, tym większy wpływ ujemnej zawartości sadzy na zdolność rozładowania. Ponieważ produktem wyładowania elektrody ujemnej jest nieprzewodzący kryształ PbSO4, w procesie wyładowania nieprzewodzący kryształ PbSO4 gromadzi się wokół ujemnego ołowiu substancji czynnej (NAM), zapobiegając dalszemu występowaniu reakcji wyładowania. Sadza ma doskonałą przewodność elektryczną, dzięki czemu można dalej prowadzić reakcję wyładowania i poprawia się zdolność wykorzystania substancji czynnej.
1.2 Test pojemności baterii. Jedna bateria testowa na każdą. Po pełnym naładowaniu następuje ciągłe rozładowywanie prądem odpowiednio 0,5A i 2,0A. Temperatura otoczenia wynosi 25 ℃. Urządzeniem rozładowującym jest tester ładowania i rozładowania 10A/18V sterowany przez firmę Arbin za pomocą mikrokomputera, a czas rejestracji ustawiony jest na 1min. Napięcia zakończenia rozładowania wynosiły odpowiednio 1,80 V i 1,60 V, a pojemność rozładowania każdego doświadczalnego akumulatora (Ah) obliczono zgodnie z zapisami komputerowymi.
1.3 Badanie dopuszczalności ładowania akumulatora doświadczalnego Wskaźnik ten ma na celu ocenę stopnia trudności ładowania akumulatora po rozładowaniu. Zgodnie z normą IEC60896-2-1 (stały akumulator kwasowo-ołowiowy) 2, akumulator eksperymentalny jest odpowiednio testowany pod kątem akceptowalności ładowania.
Po pełnym naładowaniu jeden z akumulatorów doświadczalnych był rozładowywany prądem 0,5 A, napięcie zakończenia rozładowania wynosiło 1,80 V, a pojemność akumulatora rejestrowano jako CO. Następnie ładowano go stałym prądem 0,5 A i napięciem granicznym równym 2,35V przez 24h, a następnie rozładowywany prądem 0,5A, zakończenie rozładowania wyniosło 1,80V, a pojemność akumulatora zapisano jako C1. Następnie oblicz akceptację ładowania akumulatora R24 (%) R24 (%) = (C1×100) /CO według poniższego wzoru
1.4 Test żywotności akumulatora eksperymentalnego w różnych trybach ładowania @Shibai Tryb ładowania 1: Akumulator eksperymentalny z kwalifikowanym wykrywaniem pojemności i wystarczającym ładunkiem jest rozładowywany przy 2,0 A, napięcie końcowe wynosi 1,60 V, a następnie ładowany prądem 1 A, ograniczenie napięcia 2,40 V przez 10 godzin, więc cykl i czas rozładowania nie mogą osiągnąć 1 godziny 36 minut (80% pojemności znamionowej). Czasy życia cykli (czasy) każdej eksperymentalnej baterii uzyskano z zapisów komputerowych.
Tryb ładowania 2: Eksperymentalny akumulator z kwalifikowanym wykrywaniem pojemności i wystarczającą ilością energii elektrycznej jest rozładowywany prądem 2,5 A, napięcie końcowe wynosi 1,60 V, a następnie ładowany prądem 1 A przez 5 godzin, a następnie ładowany prądem 0,05 A przez 5 godzin, więc cykl kończy się czasem rozładowania nieprzekraczającym 1h36min, a liczbę cykli (czasów) każdego doświadczalnego akumulatora uzyskuje się zgodnie z zapisem komputerowym.
Wpływ zawartości sadzy na pojemność rozładowania akumulatora doświadczalnego;
Wyniki pokazują, że wraz ze wzrostem dodatku sadzy ujemnej wzrasta pojemność rozładowania akumulatora, co oznacza, że wzrasta stopień wykorzystania ujemnej substancji czynnej. W porównaniu z wynikami rozładowania 0,5 A i 2,0 A, im większy prąd rozładowania, tym większy wpływ ujemnej zawartości sadzy na zdolność rozładowania.
Ponieważ produktem wyładowania elektrody ujemnej jest nieprzewodzący kryształ PbSO4, w procesie wyładowania nieprzewodzący kryształ PbSO4 gromadzi się wokół ujemnego ołowiu substancji czynnej (NAM), zapobiegając dalszemu występowaniu reakcji wyładowania. Sadza ma doskonałą przewodność elektryczną, dzięki czemu można dalej prowadzić reakcję wyładowania i poprawia się zdolność wykorzystania substancji czynnej. Rozkład cząstek sadzy w ujemnej substancji czynnej (NAM).
