Razumijevanje i sprječavanje kvara baterije olovne kiseline

Baterije regulirane ventilom (VRLA) regulirane ventilom kralježnica su neprekidnih elektroenergetskih sustava (UPS), pružajući kritičnu sigurnosnu snagu u hitnim slučajevima. Međutim, razumijevanje čimbenika koji dovode do preranog kvara baterije olovne kiseline ključno je za održavanje integriteta ovih sistema u pripravnosti. Ovaj članak ulazi u različite elemente koji utječu na dugovječnost VRLA baterija, ističući važnost pravilne skrbi o bateriji, upotrebe i održavanja kako bi produžili svoj radni vijek.

Glavni čimbenici koji utječu na trajanje baterije

• Održavanje života

• Temperatura

• Prenapuhavanje

• Naplaćivanje

• Toplinsko bijeg

• Dehidracija

• Zagađenje

• Katalizatori

SERVERSKI ŽIVOT:

Kako je definirano IEEE 1881, život servisa baterije odnosi se na trajanje učinkovitog rada u određenim uvjetima, obično mjereno vremenom ili brojem ciklusa dok se kapacitet baterije ne smanji na određeni postotak svog početnog nazivnog kapaciteta.

U UPS (neprekidno napajanje) sustavima baterije se uglavnom održavaju u stanju punjenja pluta većinu svog životnog vijeka. U tom se kontekstu 'ciklus' odnosi na postupak u kojem se baterija koristi (ispušta), a zatim vraća u puni naboj. Broj ciklusa pražnjenja i punjenja koji može proći bateriju s olovnom kiselinom je ograničen. Svaki ciklus lagano umanjuje ukupni životni vijek baterije. Stoga je razumijevanje vjerojatnih zahtjeva za biciklizmom na temelju pouzdanosti lokalne električne mreže ključno tijekom postupka odabira baterije, jer značajno utječe na rizik od kvara baterije.

Temperatura:

Temperatura značajno utječe na to koliko dobro i koliko dugo radi baterija. Kada istražujete kako temperatura utječe na neuspjeh baterija olovnih kiselina, neophodno je razumijevanje razlike između temperature okoline (temperature okolnog zraka) i unutarnje temperature (temperatura elektrolita). Iako okolni zrak ili sobna temperatura mogu utjecati na unutarnju temperaturu, promjena se ne događa tako brzo. Na primjer, sobna temperatura može se puno promijeniti tijekom dana, ali unutarnja temperatura može vidjeti samo manje promjene.

Proizvođači baterija često preporučuju optimalnu radnu temperaturu, obično oko 25 ° C. Vrijedno je napomenuti da se brojke uglavnom odnose na unutarnju temperaturu. Odnos između temperature i trajanja baterije često se kvantificira kao 'poluživot ': za svakih 10 ° C povećava se iznad optimalnih 25 ° C, početni vijek trajanja baterije. Najznačajniji rizik s visokim temperaturama je dehidracija, gdje elektrolit baterije isparava. S druge strane, hladnije temperature mogu produžiti život baterije, ali smanjiti neposrednu dostupnost energije.

Preplaćivanje:

Prekomjerno punjenje odnosi se na postupak primjene previše punjenja na bateriju, što dovodi do potencijalne oštećenja. Ovo bi izdanje moglo proizići iz ljudskih pogrešaka, poput pogrešnih postavki punjača ili iz neispravnog punjača. U UPS sustavima, napon punjenja se mijenja na temelju faze punjenja. Obično će se baterija u početku puniti pri višem naponu (poznatom kao 'naboj za rasuti'), a zatim će održavati pri nižem naponu (poznat kao 'punjenje pluta'). Prekomjerno punjenje može značajno smanjiti vijek trajanja baterije i, u teškim slučajevima, uzrokovati toplinsko bijeg. Ključno je za nadzor sustava da identificiraju i upozoravaju korisnike na bilo koje slučajeve prekomjerne punjenja.

Podvlačenje:

Prekazivanje se događa kada baterija prima manje napona nego što je potrebno u produženom razdoblju, ne uspijevajući održati potrebnu razinu punjenja. Uporno naplaćivanje baterije rezultira smanjenim kapacitetom i kraćim trajanjem baterije. I prekomjerno naplaćivanje i naplaćivanje su kritični čimbenici u kvaru baterije. Treba pažljivo upravljati kako bi se osigurala ispravna opskrba naponom za održavanje zdravlja i dugovječnosti baterije.

Termalni bijeg:

Termičko bijeg predstavlja ozbiljan oblik kvara u baterijama olovnih kiselina. Kad je previše struje punjenja zbog unutarnjih kratkih ili netočnih postavki punjenja, toplina povećava otpor, što zauzvrat stvara više topline, spirale. Sve dok toplina generirana unutar baterije ne pređe svoj kapacitet za hlađenje, ne dođe do termičkog otpada, što uzrokuje da se baterija osuši, zapali ili rastopi.

Za borbu protiv toga, postoji nekoliko strategija za otkrivanje i sprječavanje toplinskog bijega u njegovom početku. Jedna široko korištena metoda je punjenje kompenzirano na temperaturu. Kako se temperatura raste, napon punjenja automatski se smanjuje i na kraju se punjenje zaustavlja ako je potrebno. Ovaj se pristup oslanja na temperaturne senzore postavljene na ćelije baterije za praćenje razine topline. Dok neki UPS sustavi i vanjski punjači nude ovu značajku, često su ključni senzori temperature neobavezni.

Dehidracija:

I odzračene i VRLA baterije osjetljive su na gubitak vode. Ova dehidracija može dovesti do smanjenog kapaciteta i smanjenog trajanja baterije, naglašavajući potrebu za redovitim provjerama održavanja. Odzračene baterije kontinuirano gube vodu isparavanjem. Dizajnirani su s vidljivim pokazateljima za provjeru razine elektrolita i lako punjenje vode po potrebi.

Baterije regulirane ventilom (VRLA) regulirane ventilom sadrže mnogo manje elektrolita u usporedbi s odzračenim tipovima, a njihovo kućište obično nije transparentno, što unutarnji pregled čini izazovnim. U idealnom slučaju, u VRLA baterijama, plinovi proizvedeni iz isparavanja (vodik i kisik) trebali bi se vratiti u vodu unutar jedinice. Ipak, u uvjetima prekomjerne topline ili tlaka, sigurnosni ventil VRLA može izbaciti plin. Iako je rijetko oslobađanje normalno i općenito bezopasno, kontinuirano protjerivanje plina je problematično. Gubitak plinova dovodi do nepovratne dehidracije baterije, doprinoseći zašto VRLA baterije uglavnom imaju vijek trajanja od polovice tradicionalnih poplavljenih baterija (VLA).

Zagađenje:

Nečistoće unutar elektrolita baterije mogu ozbiljno utjecati na performanse. Redovne provjere i održavanje su od vitalnog značaja, posebno za starije ili nepravilno održavane baterije, kako bi se izbjegli problemi povezani s onečišćenjem. U baterijama olovne kiseline (VRLA) regulirane ventilom, kontaminacija elektrolita je rijetka pojava, koja se često proizlazi iz proizvodnih oštećenja. Međutim, zabrinutost za kontaminaciju prevladava je u odzračenim olovnim kiselinama (VLA) baterijama, posebno kada se voda periodično dodaje elektrolitu. Korištenje nečiste vode, poput vode iz slavine umjesto destilirane vode, može dovesti do onečišćenja. Takva kontaminacija može značajno pridonijeti kvaru baterije olovnih kiselina i treba ga marljivo izbjegavati kako bi se osiguralo performanse baterije.

Katalizatori :

U VRLA baterijama katalizatori mogu značajno poboljšati rekombinaciju vodika i kisika, smanjujući učinke sušenja i na taj način produžavaju njegov životni vijek. U nekim se slučajevima katalizatori mogu instalirati nakon kupnje kao dodatni dodatak i čak mogu pomoći u oživljavanju starije baterije. Međutim, važno je postupiti s oprezom; Sve poljske modifikacije nose rizike poput potencijalne ljudske pogreške ili onečišćenja. Takve izmjene trebaju poduzeti samo tehničari sa specifičnim tvorničkim treninzima kako bi se izbjeglo propadanje baterije.

Zaključak

Preurani neuspjeh baterija olovnih kiselina može se u velikoj mjeri ublažiti pravilnim razumijevanjem, nadzorom i održavanjem. Prepoznavanjem znakova potencijalnih problema poput prekomjernog punjenja, prelaska i toplinskog bijega, život VRLA baterija može se značajno proširiti. Za one koji traže daljnje informacije i smjernice, DFUN Tech pruža sveobuhvatne uvide i rješenja za održavanje zdravlja i učinkovitosti baterija s olovnim kiselinama. Razumijevanje zamršene ravnoteže fizičkih i kemijskih čimbenika koji utječu na performanse baterije ključno je za sve koji se oslanjaju na ove kritične sigurnosne sustave.