Razumijevanje i sprečavanje kvara baterije olova kiseline

Olovne kiseline (VRLA) regulirane ventile su okosnice neprekidnih elektroenergetskih sistema (UPS), pružajući kritičnu sigurnosnu kopiju u hitnim slučajevima. Međutim, razumijevanje faktora koji vode do preranog olovnog kvara akumulatora je neophodno za održavanje integriteta ovih sistema za pripravnost. Ovaj članak razvija u različite elemente koji utječu na dugovječnost baterija Vrla, ističući važnost pravilne njege baterije, upotrebe i održavanja za produženje njihovog radnog vijeka.

Glavni faktori koji utječu na vijek trajanja baterije

• Životni vijek

• Temperatura

• Preplaćivanje

• Marman

• Termički bijeg

• Dehidracija

• Kontaminacija

• Katalizatori

Vijek trajanja:

Kao što je definirano IEEE 1881, radni vijek baterije odnosi se na trajanje efikasne operacije pod određenim uvjetima, obično mjereno vremenom ili brojem ciklusa dok se kapacitet baterije ne padne na određeni postotak početnog nazivnog kapaciteta.

UPS (neprekidni napajanja) sustavi, baterije se uglavnom održavaju u stanju punjenja za većinu svog životnog vijeka. U tom kontekstu, 'ciklus' se odnosi na postupak u kojem se baterija koristi (ispraznjena), a zatim obnovljena na punu naknadu. Broj ciklusa otpuštanja i punjenja A baterija za odvod kiseline može se podvrgnuti je ograničena. Svaki ciklus malo umanjuje ukupni životni vijek baterije. Stoga je razumijevanje vjerovatnih cikličačkih zahtjeva zasnovanih na pouzdanosti lokalne mreže za elektroenergetsku mrežu ključna za vrijeme postupka odabira baterije, jer značajno utječe na rizik od kvara baterije.

Temperatura:

Temperatura značajno pogađa koliko i koliko dugo radi baterija. Kada istražujete kako temperatura utječe na neuspjeh olovnih kiselina baterija, razumijevanje razlike između temperature okoline (temperatura okolnog zraka) i unutarnju temperaturu (temperatura elektrolita) je od suštinskog značaja. Iako okolna temperatura zraka ili sobne temperature mogu utjecati na unutrašnju temperaturu, promjena se ne događa tako brzo. Na primjer, sobna temperatura može se mnogo promijeniti tokom dana, ali unutrašnja temperatura može vidjeti samo manje promjene.

Proizvođači baterije često preporučuju optimalnu radnu temperaturu, obično oko 25 ° C. Vrijedno je napomenuti da se brojke uglavnom odnose na unutrašnju temperaturu. Odnos između temperature i vijek trajanja baterije često se kvantificira kao 'poluživot ': za svakih 10 ° C porast iznad optimalnog 25 ° C, više od polovine života baterije. Najznačajniji rizik sa visokim temperaturama je dehidracija, gdje elektrolit baterije isparava. Na flip stranici hladnije temperature mogu proširiti život baterije, ali smanjiti svoju neposrednu dostupnost energije.

Prekopučavanje:

Preoplaćanje se odnosi na postupak primjene previše naboja na bateriju, što dovodi do potencijalne štete. Ovo pitanje može proizvesti iz ljudskih grešaka, poput netačnih postavki punjača ili iz neispravnog punjača. U UPS sistemima se izmjene napona punjenja na osnovu faze punjenja. Tipično će baterija u početku naplatiti viši napon (poznata kao 'rasuti punjenje'), a zatim se održava na donjem naponu (poznat kao 'punjenje' float '). Prekomjerno punjenje može značajno smanjiti životni vijek baterije i, u teškim slučajevima, uzrokuju termički odjeknu. Ključno je za sustave praćenja da identificiraju i upozori korisnike na bilo kakve slučajeve prekomjernog punjenja.

Podmazivanje:

Podmazivanje nastaju kada baterija prima manje napona nego što je potrebno tokom dužeg razdoblja, ne može održavati potrebnu razinu punjenja. Uporno marman baterije rezultira smanjenim kapacitetom i kraćem trainom baterije. I preplata i malkuriranje su kritični faktori u kvaru baterije. Treba pažljivo uspjeti osigurati ispravan opskrbu napona za održavanje zdravlja baterije i dugovječnosti.

Termalno bijeg:

Termički bijeg predstavlja teški oblik kvara u olovnim akumulatorima. Kada postoji previše struje punjenja zbog unutrašnje kratke ili pogrešne postavke punjenja, toplota povećava otpor, što zauzvrat stvara više topline, spiralno. Sve dok se toplota generirana unutar baterije ne prelazi njen kapacitet za hlađenje, pojavljuje se termički bijeg, što uzrokuje da se baterija osuši, zapali ili se topi.

Za to u borbi, postoji nekoliko strategija za otkrivanje i sprečavanje termičkog odbegaka na njegovom početku. Jedna široko korištena metoda je punjenje kompenziranom temperaturom. Kako se temperatura raste, napon punjenja automatski se smanjuje, a na kraju, punjenje se zaustavlja ako je potrebno. Ovaj pristup oslanja se na temperaturne senzore koji su postavljeni na ćelijama baterije za nadgledanje razine topline. Dok neki UPS sistemi i vanjski punjači nude ovu značajku, često, ključni senzori temperature nisu obavezni.

Dehidracija:

I odzračene i Vrla baterije su podložne gubitku vode. Ova dehidratacija može dovesti do smanjenog kapaciteta i smanjenog vijek trajanja baterije, naglašavajući potrebu za redovnim provjerima održavanja. Odlučene baterije kontinuirano gube vodu kroz isparavanje. Dizajnirani su s vidljivim pokazateljima za provjeru nivoa elektrolita i lako napuniti vodu po potrebi.

Olovne kiseline (VRLA) obloge sadrže ventil-akumulatori sadrže mnogo manje elektrolita u odnosu na odzračene tipove, a njihovo kućište obično nije prozirno, izrađujući internu inspekciju. U idealnom slučaju, u baterijama Vrla, gasovi proizvedeni iz isparavanja (vodonik i kisik) trebaju rekombinirati u vodu unutar jedinice. Ipak, pod uvjetima prekomjerne vrućine ili pritiska, VRLA sigurnosni ventil može protjerati plin. Dok je rijetko izdanje normalno i uglavnom bezopasno, neprekidno protjerivanje plina je problematično. Gubitak gasova dovodi do nepovratnog dehidracija baterije, doprinoseći zašto baterije Vrla uglavnom imaju životni vijek otprilike polovine tradicionalnih poplavljenih baterija (VLA).

Kontaminacija:

Dnevnosti unutar elektrolita baterije mogu ozbiljno utjecati na performanse. Redovne provjere i održavanje su vitalni, posebno za starije ili nepravilno održavane baterije, kako bi se izbjegla pitanja koja se odnose na kontaminaciju. U ventila reguliranim olovnim kiselinom (VRLA) baterije, kontaminacija elektrolita je rijetka pojava, koja često proizlazi iz nedostataka proizvodnje. Međutim, zabrinutost za kontaminaciju prevladavaju u odzračenim olovnim kiselinama (VLA) baterijama, posebno kada se voda dodaje povremeno na elektrolit. Korištenje nečistotne vode, poput vode iz slavine, umjesto destilirane vode, može dovesti do kontaminacije. Takva kontaminacija može značajno doprinijeti olovnom kvara bateriji i trebalo bi ga marljivo izbjeći kako bi se osiguralo performanse baterije.

Katalizatori :

U baterijama Vrla katalizatori mogu značajno poboljšati rekombinaciju vodonika i kisika, smanjujući efekte sušenja i time produžavaju njegov životni vijek. U nekim se slučajevima katalizatori mogu instalirati nakon kupovine kao dodatni dodatak i mogu čak pomoći u revitalizaciji starije baterije. Međutim, važno je nastaviti s oprezom; Bilo koje modifikacije polja prenose rizike poput potencijalne ljudske greške ili kontaminacije. Takve izmjene trebaju obavljati samo tehničari sa posebnom tvorničkom treningom kako bi se izbjeglo neuspjeh u bateriju.

Zaključak

Preuranjeni kvar olovnih baterija mogu se u velikoj mjeri ublažiti pravilnim razumijevanjem, nadzorom i održavanjem. Prepoznavanjem znakova potencijalnih pitanja poput preplate, magarca i termičkog bijega, život Vrla baterije mogu se značajno produžiti. Za one koji traže dodatne informacije i smjernice, DFUN tehnologija pruža sveobuhvatne uvide i rješenja za održavanje zdravlja i efikasnosti olovnih baterija. Razumijevanje zamršenog balansa fizičkih i hemijskih faktora koji utječu na performanse baterije ključno je za svakoga oslanjajući se na ove kritične sigurnosne kopije.