Az ólomsav akkumulátorának meghibásodásának megértése és megakadályozása

A szelep által szabályozott ólom-sav (VRLA) akkumulátorok a szünetmentes energiarendszerek (UPS) gerincét képezik, és vészhelyzetekben kritikus tartalék energiát biztosítanak. Azonban a korai ólomsav -akkumulátor meghibásodásához vezető tényezők megértése elengedhetetlen ezen készenléti energiarendszerek integritásának fenntartásához. Ez a cikk a VRLA akkumulátorok hosszú élettartamát befolyásoló különféle elemekbe vonja be, kiemelve a megfelelő akkumulátor ellátás, felhasználás és karbantartás fontosságát a szolgáltatási élettartam meghosszabbítása érdekében.

Az akkumulátor élettartamát befolyásoló fő tényezők

• Szolgálati élettartam

• Hőmérséklet

• Túlterhelés

• Alulfestés

• Termikus elszakadás

• Kiszáradás

• Szennyeződés

• Katalizátorok

Szolgáltatási élet:

Az IEEE 1881 meghatározása szerint az akkumulátor -kiszolgálás élettartama a tényleges működés időtartamára utal, meghatározott körülmények között, általában a ciklusok időpontjával vagy számával mérve, amíg az akkumulátor kapacitása a kezdeti névleges kapacitásának bizonyos százalékára csökken.

A UPS (szünetmentes tápegységek) rendszerekben az akkumulátorokat általában úszó töltési állapotban karbantartják élettartamuk nagy részében. Ebben az összefüggésben egy „ciklus” arra a folyamatra vonatkozik, ahol az akkumulátort használják (ürítik), majd teljes töltésre visszaállítják. A kisülés és az újratöltési ciklusok száma véges. Minden ciklus kissé csökkenti az akkumulátor teljes élettartamát. Ezért az akkumulátor kiválasztási folyamata során elengedhetetlen a helyi energiahálózat megbízhatóságán alapuló várható kerékpáros igények megértése, mivel ez jelentősen befolyásolja az akkumulátor meghibásodásának kockázatát.

Hőmérséklet:

A hőmérséklet jelentősen befolyásolja az akkumulátor mennyire és mennyi ideig működik. Amikor feltárja, hogy a hőmérséklet hogyan befolyásolja az ólomsav akkumulátorok meghibásodását, elengedhetetlen a környezeti hőmérséklet (a környező levegő hőmérséklete) és a belső hőmérséklet (az elektrolit hőmérséklete) közötti különbség megértése. Míg a környező levegő vagy szobahőmérséklet befolyásolhatja a belső hőmérsékletet, a változás nem történik meg olyan gyorsan. Például a szobahőmérséklet napközben sokat változik, de a belső hőmérséklet csak kisebb változásokat láthat.

Az akkumulátorgyártók gyakran az optimális üzemi hőmérsékletet javasolják, jellemzően 25 ° C körül. Érdemes megjegyezni, hogy az ábrák általában a belső hőmérsékletre utalnak. A hőmérséklet és az akkumulátor élettartamának kapcsolatát gyakran 'Half-Life' -ként számszerűsítik: minden 10 ° C-ra növekszik az optimális 25 ° C felett, az akkumulátor élettartamának felére. A magas hőmérsékleten a legjelentősebb kockázat a kiszáradás, ahol az akkumulátor elektrolitja elpárolog. A legfontosabb oldalról a hűvösebb hőmérsékletek meghosszabbíthatják az akkumulátor élettartamát, de csökkenthetik az azonnali energia elérhetőségét.

Túlszámítás:

A túltöltés arra utal, hogy a túl sok töltés az akkumulátorra felhordja, ami potenciális károsodást eredményez. Ez a kérdés az emberi hibákból származhat, mint például a helytelen töltőbeállítások, vagy egy hibásan működő töltő. A UPS rendszerekben a töltési feszültség a töltési fázis alapján megváltozik. Általában az akkumulátor kezdetben nagyobb feszültséggel tölti fel („ömlesztett töltés” ​​néven ismert), majd alacsonyabb feszültséggel („úszó töltés” ​​néven ismert). A túlzott töltés jelentősen csökkentheti az akkumulátor élettartamát, és súlyos esetekben termikus kiszabadulást okozhat. Alapvető fontosságú, hogy a rendszerek megfigyelése a felhasználók azonosítása és figyelmeztetése a túlterhelés esetleges példányaira.

Alulteljesítés:

Az alulteljesítés akkor fordul elő, amikor az akkumulátor hosszabb ideig kevesebb feszültséget kap, mint a szükséges időtartam alatt, és nem tartja fenn a szükséges töltési szintet. Az akkumulátor kitöltése csökkent a kapacitás és az akkumulátor rövidebb élettartamát eredményezve. Mind a túltöltés, mind az alulteljesítés kritikus tényezők az akkumulátor meghibásodásakor. Gondosan meg kell győződni arról, hogy biztosítsa a megfelelő feszültség -ellátást az akkumulátor egészségének és a hosszú élettartamának fenntartása érdekében.

Termikus kiszabadulás:

A termikus kiszabadulás az ólomsav akkumulátorokban a meghibásodás súlyos formáját képviseli. Ha a belső rövid vagy helytelen töltési beállítások miatt túl sok töltési áram van, akkor a hő növeli az ellenállást, ami viszont több hőt generál, spirálul. Mindaddig, amíg az akkumulátoron belül előállított hő meghaladja a lehűlési képességét, a termikus kiszabadulás megtörténik, ami az akkumulátor kiszáradását, meggyújtását vagy megolvadását okozta.

Ennek leküzdése érdekében számos stratégia létezik a termikus kiszabadulás észlelésére és megakadályozására. Az egyik széles körben alkalmazott módszer a hőmérséklet-kompenzált töltés. Ahogy a hőmérséklet emelkedik, a töltési feszültség automatikusan csökken, és végül a töltés szükség esetén leáll. Ez a megközelítés az akkumulátorcellákra helyezett hőmérséklet -érzékelőkre támaszkodik a hőszint megfigyelésére. Míg néhány UPS -rendszer és külső töltő kínálja ezt a funkciót, gyakran a kritikus hőmérsékleti érzékelők opcionálisak.

Dehidráció:

Mind a szellőztetett, mind a VRLA akkumulátorok hajlamosak a vízvesztésre. Ez a kiszáradás csökkenti a kapacitást és csökkentheti az akkumulátor élettartamát, hangsúlyozva a rendszeres karbantartási ellenőrzések szükségességét. A szellőztetett akkumulátorok párolgás révén folyamatosan elveszítik a vizet. Ezeket látható mutatókkal tervezték az elektrolitszintek ellenőrzésére és szükség esetén könnyen feltölteni a vizet.

A szelep által szabályozott ólom-sav (VRLA) akkumulátorok sokkal kevesebb elektrolitot tartalmaznak, mint a szellőztetett típusok, és a házuk általában nem átlátszó, így a belső ellenőrzés kihívást jelent. Ideális esetben a VRLA akkumulátorokban a párolgásból (hidrogén és oxigén) előállított gázoknak vissza kell rekombinálniuk a vízbe az egységen belül. A túlzott hő vagy nyomás körülmények között azonban a VRLA biztonsági szelepe kiürítheti a gázt. Noha a ritka felszabadulás normális és általában ártalmatlan, a folyamatos gázkibocsátás problematikus. A gázok elvesztése az akkumulátor visszafordíthatatlan kiszáradásához vezet, hozzájárulva ahhoz, hogy a VRLA akkumulátorok miért élnek a hagyományos elárasztott akkumulátorok (VLA) kb. Felére.

Szennyeződés:

Az akkumulátor -elektrolit szennyeződései súlyosan befolyásolhatják a teljesítményt. A rendszeres ellenőrzések és karbantartások létfontosságúak, különösen a régebbi vagy nem megfelelően karbantartott akkumulátorok esetében, hogy elkerüljék a szennyeződéssel kapcsolatos problémákat. A szelep által szabályozott ólomsav (VRLA) akkumulátorokban az elektrolit szennyeződése ritka előfordulás, amely gyakran a gyártási hibákból származik. A szennyeződés -aggályok azonban inkább elterjedtek a szellőztetett ólomsav (VLA) akkumulátorokban, különösen akkor, ha a vizet rendszeresen hozzáadják az elektrolithoz. A szennyezett víz, például a csapvíz desztillált víz helyett, szennyeződéshez vezethet. Az ilyen szennyeződés jelentősen hozzájárulhat az ólomsav akkumulátor meghibásodásához, és ezeket szorgalmasan el kell kerülni az akkumulátor teljesítményének biztosítása érdekében.

Katalizátorok :

A VRLA akkumulátorokban a katalizátorok jelentősen javíthatják a hidrogén és az oxigén rekombinációját, csökkentve a kiszáradás hatásait, és ezáltal meghosszabbíthatják élettartamát. Bizonyos esetekben a katalizátorok beszerzés után további kiegészítőként telepíthetők, és akár egy régebbi akkumulátor újjáélesztésében is segíthetnek. Fontos azonban óvatosan folytatni; Bármely terepi módosítás olyan kockázatot jelent, mint a potenciális emberi hiba vagy a szennyeződés. Az ilyen változtatásokat csak a speciális gyári képzéssel rendelkező technikusok végezhetik, hogy elkerüljék az akkumulátorba való belépést.

Következtetés

Az ólom-sav akkumulátorok idő előtti meghibásodása nagyrészt enyhíthető a megfelelő megértés, megfigyelés és karbantartás révén. Ha felismeri a lehetséges problémák jeleit, például a túltöltést, az alulteljesítést és a termikus kiszabadulást, a VRLA akkumulátorok élettartama jelentősen meghosszabbítható. Azok számára, akik további információt és útmutatást keresnek, a DFUN Tech átfogó betekintést és megoldásokat kínál az ólom-sav akkumulátorok egészségének és hatékonyságának fenntartására. A fizikai és kémiai tényezők bonyolult egyensúlyának megértése, amelyek befolyásolják az akkumulátor teljesítményét, elengedhetetlen az e kritikus teljesítmény -biztonsági mentési rendszerekre támaszkodva.