납산 배터리의 수명

1. 토출 깊이
방전 심도는 사용 중에 방전이 멈추는 정도를 나타냅니다. 100% 깊이는 모든 용량을 방출하는 것을 의미합니다. 납축전지의 수명은 방전 깊이에 따라 크게 영향을 받으며, 설계 고려 사항의 초점은 딥 사이클링, 얕은 사이클링 또는 부동 충전에 사용할지 여부입니다. 얕은 사이클 배터리의 경우 딥 사이클 사용에 사용되는 납산 배터리는 빨리 고장납니다.
양극 활물질인 이산화납 자체의 결합력이 약해 방전 시 황산납이 생성되고, 충전 시에는 이산화납으로 되돌아갑니다. 황산납의 몰 부피는 산화납의 몰 부피보다 크므로 방전 시 활물질의 부피가 팽창하게 됩니다. 산화납 1몰을 황산납 1몰로 바꾸면 부피가 95% 증가합니다. 이렇게 수축과 팽창을 반복함으로써 이산화납 입자 사이의 상호 결합이 점차 이완되어 쉽게 분리될 수 있게 됩니다. 이산화납 1몰에 함유된 활성물질의 20%만 배출되면 수축과 팽창 정도가 크게 줄어들며 결합력의 실패도 느려집니다. 따라서 방전 깊이가 깊을수록 사이클 수명이 짧아집니다.
2. 과충전 정도
과충전 중에 다량의 가스가 방출되고 양극판의 활물질이 가스에 의해 충격을 받아 활물질의 분리가 촉진됩니다. 또한 양극 그리드 합금도 심각한 양극 산화 및 부식을 겪기 때문에 배터리를 과충전하면 수명이 단축될 수 있습니다.
3. 온도의 영향
납산 배터리의 수명은 온도에 따라 늘어납니다. 10도에서 35도 사이에서 1도씩 증가할 때마다 약 5-6주기가 추가됩니다. 35도에서 45도 사이에서 1도가 증가할 때마다 수명이 25주기 이상 연장될 수 있습니다. 50도 이상에서는 음극 황화 용량이 손실되어 수명이 단축됩니다.
온도에 따라 용량이 증가하므로 특정 온도 범위 내에서는 온도에 따라 배터리 수명이 늘어납니다. 방전 용량을 그대로 유지하면 온도가 상승하면 방전 깊이가 감소하고 고체 수명이 늘어납니다.
4. 황산 농도의 영향
산 밀도의 증가는 양극판의 용량 증가에 도움이 되지만, 배터리의 자가 방전도 증가하고, 그리드의 부식을 가속화하며, 이산화납의 느슨한 박리를 촉진합니다. 배터리의 산 밀도가 증가하면 사이클 수명이 감소합니다.
5. 방전전류밀도의 영향
방전전류밀도가 증가할수록 고전류밀도, 고산농도 조건에서 양극 이산화납의 풀림 및 박리를 촉진하여 전지의 수명이 감소하게 된다.