납산 배터리 수명

1. 토출 깊이
방전 깊이는 사용 중에 방전이 멈추는 정도를 나타냅니다. 100% 깊이는 전체 용량이 방전되었음을 의미합니다. 납축전지의 수명은 방전심도에 따라 크게 영향을 받습니다. 주요 설계 고려 사항은 딥 사이클 사용, 얕은 사이클 사용 또는 부동 전하 사용입니다. 깊은 사이클 사용을 위해 얕은 사이클 배터리를 사용하는 경우 납축 배터리는 빨리 고장납니다.
양극 활물질인 이산화납 자체가 단단히 결합되어 있지 않기 때문에 방전 시 황산납이 생성되었다가 충전 시 이산화납으로 복원됩니다. 황산납의 몰 부피는 산화납의 몰 부피보다 크기 때문에 방전 중에 활물질의 부피가 팽창합니다. 산화납 1몰을 황산납 1몰로 바꾸면 부피가 95% 증가합니다. 이러한 수축과 팽창이 반복되면서 이산화납 입자 사이의 상호 결합이 점차 느슨해져 쉽게 떨어지게 됩니다. 이산화납 1몰의 활물질 중 20%만 배출되면 수축과 팽창 정도가 크게 감소하고 결합력도 서서히 파괴된다. 따라서 방전 깊이가 깊을수록 사이클 수명이 짧아집니다.
2. 과충전 정도
과충전 중에 다량의 가스가 침전되고 양극판의 활물질이 가스에 의해 충격을 받아 활물질의 이탈을 촉진합니다. 또한 양극 산화에 의해 양극 그리드 합금도 심하게 부식되므로 배터리 과충전으로 인해 적용 기간이 단축됩니다.
3. 온도의 영향
납축전지의 수명은 온도가 높아질수록 늘어납니다. 10도~35도 사이에서 1도씩 증가할 때마다 수명은 약 5~6주기 증가할 수 있습니다. 35도 ~45도 사이에서 1도씩 증가할 때마다 수명이 25사이클 이상 연장될 수 있습니다. 50도 이상에서는 음극 황화물 용량의 손실로 인해 수명이 단축됩니다.
특정 온도 범위 내에서는 온도가 높아질수록 용량이 늘어나므로 온도가 높아질수록 배터리 수명이 늘어납니다. 방전 용량을 그대로 유지하면 온도가 상승하면 방전 깊이가 감소하여 고체 수명이 길어집니다.
4. 황산 농도의 영향
산밀도의 증가는 양극판의 용량에는 유리하지만, 배터리의 자가방전이 증가하고, 그리드의 부식도 가속화되며, 이산화납의 느슨함과 이탈도 촉진됩니다. 배터리에 사용되는 산의 밀도가 높아질수록 사이클 수명이 감소합니다.
5. 방전전류밀도의 영향
방전 전류 밀도가 증가하면 높은 전류 밀도 및 높은 산 농도 조건에서 양극 이산화납이 느슨해져서 배터리 수명이 감소합니다.