Разбиране и предотвратяване на повреда на батерията на оловната киселина

Регулираните от клапаните оловни (VRLA) батерии са гръбнакът на непрекъснатите системи за захранване (UPS), осигуряващи критична резервна мощност при спешни случаи. Въпреки това, разбирането на факторите, водещи до преждевременна повреда на батерията на оловната киселина, е от съществено значение за поддържането на целостта на тези системи за захранване в режим на готовност. Тази статия се задълбочава в различните елементи, които влияят на дълголетието на VRLA батериите, като подчертава значението на правилната грижа за батерията, използването и поддръжката за удължаване на експлоатационния си живот.

Основни фактори, влияещи върху живота на батерията

• Експлоатационен живот

• Температура

• Презареждане

• Недооценяване

• Термично бягство

• Дехидратация

• Замърсяване

• Катализатори

Живот на обслужване:

Както е дефинирано от IEEE 1881, животът на обслужването на батерията се отнася до продължителността на ефективната работа при специфични условия, обикновено измерени с времето или броя на циклите, докато капацитетът на батерията не спадне до определен процент от първоначалния му номинален капацитет.

В UPS (непрекъснати системи за захранване) батериите обикновено се поддържат в състояние на зареждане на поплавък за по -голямата част от живота им. В този контекст „цикъл“ се отнася до процеса, при който се използва (изпускана батерията) и след това се възстановява до пълно зареждане. Броят на циклите на изпускане и презареждане, който може да се подложи на оловно-киселинната батерия, е ограничен. Всеки цикъл леко намалява общия живот на батерията. Следователно, разбирането на вероятните изисквания за колоездене въз основа на надеждността на локалната електроенергия е от решаващо значение по време на процеса на избор на батерията, тъй като значително влияе върху риска от повреда на батерията.

Температура:

Температурата значително влияе на това колко добре и колко дълго работи батерията. Когато проучвате как температурата влияе върху повредата на батериите на оловна киселина, разбирането на разликата между температурата на околната среда (температурата на околния въздух) и вътрешната температура (температурата на електролита) е от съществено значение. Въпреки че околната въздушна или стайна температура може да повлияе на вътрешната температура, промяната не се случва толкова бързо. Например, стайната температура може да се промени много през деня, но вътрешната температура може да види само малки промени.

Производителите на батерии често препоръчват оптимална работна температура, обикновено около 25 ° C. Струва си да се отбележи, че цифрите обикновено се отнасят до вътрешната температура. Връзката между температурата и живота на батерията често се определя количествено като 'Half-Life ': за всеки 10 ° C се увеличава над оптималните 25 ° C, продължителността на живота на батерията намалява наполовина. Най -значимият риск при високи температури е дехидратацията, при която електролитът на батерията се изпарява. От обратната страна по -хладните температури могат да удължат живота на батерията, но да намалят непосредствената му наличност на енергия.

Презареждане:

Презареждането се отнася до процеса на прилагане на твърде много заряд върху батерия, което води до потенциални щети. Този въпрос може да произтича от човешките грешки, като неправилни настройки за зарядно устройство или от зарядно за неизправност. В UPS системите зареждащото напрежение се променя въз основа на фазата на зареждане. Обикновено батерията първоначално ще се зарежда при по -високо напрежение (известно като „насипно зареждане“) и след това ще се поддържа при по -ниско напрежение (известно като „зареждане на плаващи“). Прекомерното зареждане може значително да намали живота на батерията и в тежки случаи да причини термично бягство. От решаващо значение е системите за мониторинг да идентифицират и предупреждават потребителите за всякакви случаи на презареждане.

Подреждане:

Недостатъчното зареждане възниква, когато батерията получи по -малко напрежение, отколкото е необходимо за продължителен период, като не поддържа необходимото ниво на зареждане. Настоятелно подреждането на батерията води до намален капацитет и по -кратък живот на батерията. Както презареждане, така и подценяване са критични фактори при повреда на батерията. Трябва да се управлява внимателно, за да се гарантира правилно захранване на напрежението, за да се поддържа здравето на батерията и дълголетието.

Термично бягство:

Термичният избягал представлява тежка форма на повреда в батериите на оловна киселина. Когато има твърде много ток за зареждане поради вътрешни къси или неправилни настройки за зареждане, топлината увеличава съпротивлението, което от своя страна генерира повече топлина, спирала нагоре. Докато топлината, генерирана в рамките на батерията, не надвиши капацитета си за охлаждане, възниква термично бягство, което води до изсъхване на батерията, запали или се стопи.

За да се борят с това, съществуват няколко стратегии за откриване и предотвратяване на термично бягство при нейното начало. Един широко използван метод е температурно компенсирано зареждане. Тъй като температурата се повишава, напрежението на зареждането автоматично се намалява и в крайна сметка зареждането спира, ако е необходимо. Този подход разчита на температурните сензори, поставени на клетките на батерията, за да наблюдават нивата на топлината. Докато някои UPS системи и външни зарядни устройства предлагат тази функция, често, ключовите сензори за температура не са задължителни.

Дехидратация:

Както вентилирани, така и VRLA батерии са податливи на загуба на вода. Тази дехидратация може да доведе до намален капацитет и намален живот на батерията, като подчертава необходимостта от редовни проверки за поддръжка. Вентилирани батерии непрекъснато губят вода чрез изпаряване. Те са проектирани с видими индикатори за проверка на нивата на електролитите и лесно зареждайте водата, когато е необходимо.

Регулираните от клапаните оловни асетини (VRLA) батерии съдържат много по-малко електролит в сравнение с вентилирани типове и техният корпус обикновено не е прозрачен, което прави вътрешната проверка предизвикателство. В идеалния случай при VRLA батерии газовете, произведени от изпаряване (водород и кислород), трябва да се рекомбинират обратно във вода в рамките на устройството. И все пак, при условия на прекомерна топлина или налягане, предпазният клапан на VRLA може да изхвърли газ. Докато рядкото освобождаване е нормално и като цяло безобидно, непрекъснатото изхвърляне на газ е проблематично. Загубата на газове води до необратима дехидратация на батерията, допринасяйки за това, защо VRLA батериите обикновено имат продължителност на живота около половината от традиционните наводнени батерии (VLA).

Замърсяване:

Примесите в електролита на батерията могат сериозно да повлияят на производителността. Редовните проверки и поддръжка са жизненоважни, особено за по-стари или неправилно поддържани батерии, за да се избегнат проблеми, свързани с замърсяването. В батериите, регулирани от оловна киселина (VRLA), замърсяването на електролита е рядко срещано възникване, често произтичащо от дефекти на производството. Въпреки това, опасенията за замърсяване са по -разпространени в батериите на вентилационната оловна киселина (VLA), особено когато водата се добавя периодично към електролита. Използването на нечиста вода, като чешмяна вода вместо дестилирана вода, може да доведе до замърсяване. Подобно замърсяване може значително да допринесе за оловна недостатъчност на батерията на киселина и трябва усърдно да се избягва, за да се гарантира производителността на батерията.

Катализатори :

При VRLA батериите катализаторите могат значително да повишат рекомбинацията на водород и кислород, намалявайки ефектите от изсушаването и по този начин удължава живота му. В някои случаи катализаторите могат да бъдат инсталирани след закупуване като допълнителен аксесоар и дори могат да помогнат за съживяване на по -стара батерия. Важно е обаче да продължите с повишено внимание; Всички модификации на полето носят рискове като потенциална човешка грешка или замърсяване. Такива промени трябва да се предприемат само от техници с конкретно фабрично обучение, за да се избегне неуспех да се впусне в батерия.

Заключение

Преждевременната повреда на оловно-кисели батерии може да бъде смекчена до голяма степен чрез правилно разбиране, наблюдение и поддръжка. Чрез разпознаване на признаците на потенциални проблеми като презареждане, подреждане и термично бягство, животът на батериите на VRLA може да бъде значително удължен. За тези, които търсят допълнителна информация и насоки, DFUN Tech предоставя изчерпателни прозрения и решения за поддържане на здравето и ефективността на оловни батерии. Разбирането на сложния баланс на физическите и химичните фактори, които влияят на работата на батерията, е от решаващо значение за всеки, който разчита на тези критични системи за архивиране на електроенергия.