درک و جلوگیری از خرابی باتری اسید سرب

باتری های سرب-اسید سرب تنظیم شده با دریچه (VRLA) ستون فقرات سیستم های قدرت بدون وقفه (UPS) هستند که قدرت پشتیبان مهم را در مواقع اضطراری فراهم می کنند. با این حال ، درک عوامل منتهی به خرابی باتری اسید سرب زودرس برای حفظ یکپارچگی این سیستم های قدرت آماده به کار ضروری است. این مقاله به عناصر مختلفی می پردازد که بر ماندگاری باتری های VRLA تأثیر می گذارد ، و اهمیت مراقبت مناسب از باتری ، استفاده و نگهداری را برای افزایش عمر خدمات خود برجسته می کند.

عوامل اصلی مؤثر بر عمر باتری

• زندگی

• درجه حرارت

• بیش از حد

• غیر قابل شارژ

• فراری حرارتی

• کم آبی

• آلودگی

• کاتالیزور

زندگی خدمات:

همانطور که توسط IEEE 1881 تعریف شده است ، عمر خدمات باتری به مدت زمان عملکرد مؤثر در شرایط خاص ، معمولاً با زمان یا تعداد چرخه اندازه گیری می شود تا اینکه ظرفیت باتری به درصد مشخصی از ظرفیت امتیاز اولیه خود کاهش یابد.

در سیستم های UPS (منبع تغذیه بدون وقفه) ، باتری ها به طور کلی در یک حالت شارژ شناور برای اکثر عمر آنها نگهداری می شوند. در این زمینه ، 'چرخه' به فرآیندی اشاره می کند که از باتری استفاده می شود (تخلیه می شود) و سپس به شارژ کامل بازگردانده می شود. تعداد چرخه های تخلیه و شارژ مجدد باتری اسید سرب می تواند محدود باشد. هر چرخه کمی طول عمر باتری را کاهش می دهد. بنابراین ، درک مطالبات دوچرخه سواری احتمالی بر اساس قابلیت اطمینان شبکه برق محلی در طی فرآیند انتخاب باتری بسیار مهم است ، زیرا این امر به طور قابل توجهی بر خطر خرابی باتری تأثیر می گذارد.

دما:

دما به میزان قابل توجهی بر میزان و مدت زمان باتری تأثیر می گذارد. هنگام بررسی چگونگی تأثیر دما بر خرابی باتری های اسید سرب ، درک تفاوت بین دمای محیط (دمای هوای اطراف) و دمای داخلی (دمای الکترولیت) ضروری است. در حالی که هوای اطراف یا دمای اتاق می تواند روی دمای داخلی تأثیر بگذارد ، تغییر به سرعت اتفاق نمی افتد. به عنوان مثال ، دمای اتاق ممکن است در طول روز تغییر زیادی کند ، اما دمای داخلی فقط ممکن است تغییرات جزئی را مشاهده کند.

تولید کنندگان باتری اغلب دمای کار بهینه ، به طور معمول در حدود 25 درجه سانتیگراد را توصیه می کنند. شایان ذکر است که ارقام به طور کلی به دمای داخلی اشاره دارند. رابطه بین دما و عمر باتری اغلب به عنوان 'نیمه عمر' اندازه گیری می شود: برای هر 10 درجه سانتیگراد بالاتر از 25 درجه سانتیگراد بهینه افزایش می یابد ، نیمی از امید به عمر باتری. مهمترین خطر با دمای بالا کم آبی بدن است که الکترولیت باتری تبخیر می شود. از طرف تلنگر ، دمای خنک تر ممکن است عمر باتری را افزایش دهد اما در دسترس بودن انرژی فوری آن را کاهش می دهد.

شارژ بیش از حد:

شارژ بیش از حد به روند اعمال هزینه بیش از حد به باتری اشاره دارد و منجر به آسیب احتمالی می شود. این مسئله ممکن است ناشی از اشتباهات انسانی باشد ، مانند تنظیمات شارژر نادرست یا از یک شارژر ناقص. در سیستم های UPS ، ولتاژ شارژ بر اساس مرحله شارژ تغییر می کند. به طور معمول ، یک باتری در ابتدا با ولتاژ بالاتر (معروف به 'بار فله' شناخته می شود) و سپس در ولتاژ پایین تر (معروف به 'شارژ شناور') نگهداری می شود. شارژ بیش از حد می تواند طول عمر باتری را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و در موارد شدید باعث فراری حرارتی شود. برای نظارت بر سیستم ها برای شناسایی و هشدار دادن کاربران در مورد موارد بیش از حد شارژ بسیار مهم است.

زیر شارژ:

زیر شارژ هنگامی اتفاق می افتد که یک باتری در طی یک دوره طولانی ولتاژ کمتری نسبت به نیاز خود دریافت کند و نتواند سطح بار لازم را حفظ کند. با گذشت مداوم از شارژ باتری منجر به کاهش ظرفیت و عمر باتری کوتاه تر می شود. هر دو شارژ بیش از حد و زیر شارژ عوامل مهمی در خرابی باتری هستند. باید با دقت مدیریت شود تا از ولتاژ صحیح برای حفظ سلامت باتری و طول عمر اطمینان حاصل شود.

فراری حرارتی:

فراری حرارتی نشان دهنده یک شکل شدید از خرابی در باتری های اسید سرب است. هنگامی که جریان شارژ بیش از حد به دلیل تنظیمات شارژ داخلی یا نادرست وجود دارد ، گرما مقاومت را افزایش می دهد ، که به نوبه خود باعث ایجاد گرمای بیشتری می شود و مارپیچ می شود. تا زمانی که گرمای ایجاد شده در یک باتری از ظرفیت خنک شدن آن فراتر نرود ، فراری حرارتی رخ می دهد و باعث می شود باتری خشک شود ، مشتعل شود یا ذوب شود.

برای مقابله با این ، چندین استراتژی برای تشخیص و جلوگیری از فراری حرارتی در شروع آن وجود دارد. یکی از روشهای گسترده استفاده شده ، شارژ با جبران دما است. با افزایش دما ، ولتاژ شارژ به طور خودکار کاهش می یابد و در نهایت ، شارژ در صورت لزوم متوقف می شود. این روش به سنسورهای دمای قرار داده شده بر روی سلولهای باتری متکی است تا سطح گرما را کنترل کند. در حالی که برخی از سیستم های UPS و شارژرهای خارجی این ویژگی را ارائه می دهند ، اغلب ، سنسورهای مهم دما اختیاری هستند.

کم آبی:

هر دو باتری تهویه شده و VRLA مستعد از بین رفتن آب هستند. این کم آبی بدن می تواند منجر به کاهش ظرفیت و کاهش عمر باتری شود ، با تأکید بر نیاز به بررسی های منظم تعمیر و نگهداری. باتری های تهویه شده به طور مداوم از طریق تبخیر آب از دست می دهند. آنها با شاخص های قابل مشاهده طراحی شده اند تا سطح الکترولیت را بررسی کنند و در صورت لزوم به راحتی آب را دوباره پر کنند.

باتری های سرب-اسید تنظیم شده با دریچه (VRLA) حاوی الکترولیت بسیار کمتری در مقایسه با انواع تهویه هستند و پوشش آنها به طور معمول شفاف نیست و بازرسی داخلی را به چالش می کشد. در حالت ایده آل ، در باتری های VRLA ، گازهای تولید شده از تبخیر (هیدروژن و اکسیژن) باید در داخل واحد دوباره به آب بازگردند. با این حال ، تحت شرایط گرما یا فشار بیش از حد ، شیر ایمنی VRLA ممکن است گاز را بیرون بکشد. در حالی که یک آزادی نادر طبیعی است و به طور کلی بی ضرر است ، اخراج مداوم گاز مشکل ساز است. از بین رفتن گازها منجر به کم آبی بدن غیرقابل برگشت باتری می شود و به این دلیل کمک می کند که چرا باتری های VRLA عموماً نیمی از باتری های سنتی سیلاب (VLA) را دارند.

آلودگی:

ناخالصی های موجود در الکترولیت باتری می تواند به شدت بر عملکرد تأثیر بگذارد. بررسی ها و نگهداری منظم ، به ویژه برای باتری های قدیمی یا نامناسب که به طور نامناسب نگهداری می شوند ، برای جلوگیری از مشکلات مربوط به آلودگی بسیار مهم هستند. در باتری های اسید سرب تنظیم شده با دریچه (VRLA) ، آلودگی الکترولیت یک اتفاق نادر است که اغلب ناشی از تولید نقص است. با این حال ، نگرانی های آلودگی در باتری های اسید سرب (VLA) تهویه بیشتر شیوع دارد ، به خصوص هنگامی که آب به صورت دوره ای به الکترولیت اضافه می شود. استفاده از آب نجس ، مانند آب شیر به جای آب مقطر ، می تواند منجر به آلودگی شود. چنین آلودگی می تواند به طور قابل توجهی در خرابی باتری اسید نقش داشته باشد و برای اطمینان از عملکرد باتری باید با جدیت از آن جلوگیری شود.

کاتالیزور :

در باتری های VRLA ، کاتالیزورها می توانند نوترکیبی هیدروژن و اکسیژن را به میزان قابل توجهی افزایش دهند و اثرات خشک شدن را کاهش داده و از این طریق طول عمر آن را طولانی تر کنند. در بعضی موارد ، کاتالیزورها می توانند پس از خرید به عنوان لوازم جانبی اضافی نصب شوند و حتی ممکن است به احیای باتری قدیمی تر کمک کند. با این حال ، مهم است که با احتیاط ادامه دهید. هرگونه اصلاح میدانی خطرات مانند خطای احتمالی انسانی یا آلودگی را به همراه دارد. چنین تغییراتی فقط باید توسط تکنسین هایی با آموزش خاص کارخانه انجام شود تا از عدم ورود به باتری جلوگیری شود.

پایان

خرابی زودرس باتری های اسید سرب می تواند تا حد زیادی از طریق درک مناسب ، نظارت و نگهداری کاهش یابد. با شناخت علائم مسائل احتمالی مانند شارژ بیش از حد ، کم کاری و فراری حرارتی ، عمر باتری های VRLA می تواند به طور قابل توجهی تمدید شود. برای کسانی که به دنبال اطلاعات و راهنمایی های بیشتر هستند ، DFUN Tech بینش و راه حل های جامعی را برای حفظ سلامت و کارآیی باتری های اسید سرب ارائه می دهد. درک تعادل پیچیده عوامل فیزیکی و شیمیایی که بر عملکرد باتری تأثیر می گذارد ، برای هر کسی که به این سیستم های پشتیبان گیری مهم مهم باشد بسیار مهم است.