鉛酸電池的使用壽命受許多條件的影響,主要包括其固有特性、使用環境、具體的充放電曲線和管理模式等。由于過充電、過放電以及充放電不均衡給電池帶來較大的損害,大幅降低了電池使用效率及循環壽命。
1、充電終止電壓和放電終止電壓
蓄電池充足電時,極板的活性物質已達到保護狀態,再繼續充電蓄電池的電壓也不會上升,而只是進行水的電解反應,此時電壓稱為充電終止電壓。此時若不及時停止充電,就會造成過充電。
在過充電階段電池內部所進行的反應為電解水的消耗反應,產生的氧氣和氫氣會增大電池內部壓力;同時由于氧氣的產生和吸收都是放熱反應,造成電池溫度迅速上升。隨著電池內部溫度和壓力都急劇上升,會加快電池的損害速度,嚴重時會出現電池爆炸等安全問題。
若當容量小的電池充滿電時停止充電,則容量大的電池就會充電不足,若電池常在充電不足的情況下投入使用,除使用性能受到影響外,還將造成電池的失效,電池壽命縮短。
過充電的危害是必須對鉛酸電池進行均衡充電的重要原因。下圖為蓄電池各種充電狀態對其循環壽命的影響:
蓄電池在各種充電條件下的循環壽命與容量的關系
不同充電率電壓變化曲線
放電終止電壓是指蓄電池放電時,電壓下降到不宜再繼續放電的最低工作電壓。如果電壓低于放電終止電壓后繼續放電,電池兩端電壓迅速下降,形成過放電,這樣極易對電池造成永久性損害,影響蓄電池的使用壽命。