Švino rūgšties akumuliatoriaus gedimo supratimas ir užkirsti kelią

Vožtuvo reguliuojamos švino rūgšties (VRLA) baterijos yra nepertraukiamų maitinimo sistemų (UPS) stuburas, užtikrinantis kritinę atsarginę galią ekstremaliose situacijose. Tačiau norint išlaikyti šių budėjimo budėjimo energijos sistemų vientisumą, būtina suprasti veiksnius, lemiančius priešlaikinį švino rūgšties akumuliatorių gedimą. Šis straipsnis gilinasi į įvairius elementus, turinčius įtakos VRLA baterijų ilgaamžiškumui, pabrėžiant tinkamos akumuliatoriaus priežiūros, naudojimo ir priežiūros svarbą, kad prailgintumėte jų aptarnavimo laiką.

Pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką akumuliatoriaus veikimui

• Tarnavimo gyvenimas

• Temperatūra

• Per didelis mokestis

• Nepakankamai įkraunamas

• Šiluminis bėgimas

• Dehidratacija

• Užteršimas

• Katalizatoriai

Aptarnavimo gyvenimas:

Kaip apibrėžta IEEE 1881, akumuliatoriaus tarnybos tarnavimo laikas reiškia veiksmingo veikimo trukmę tam tikromis sąlygomis, paprastai matuojamomis pagal ciklų laiką ar skaičių, kol akumuliatoriaus talpa sumažės iki tam tikro pradinės įvertintos talpos procento.

UPS (nepertraukiamų maitinimo šaltinių) sistemose didžiąją gyvenimo trukmės dalį paprastai palaikomos akumuliatoriai. Šiame kontekste „ciklas“ reiškia procesą, kuriame naudojama akumuliatorius (išleidžiamas), o po to atkuriamas į visą įkrovą. Išleidimo ir įkrovimo ciklų skaičius švino rūgšties akumuliatorius gali būti baigtinis. Kiekvienas ciklas šiek tiek sumažina bendrą akumuliatoriaus gyvenimo trukmę. Todėl akumuliatoriaus pasirinkimo proceso metu labai svarbu suprasti tikėtinus dviračių reikalavimus, pagrįstus vietinio elektros tinklo patikimumu, nes tai daro didelę įtaką akumuliatoriaus gedimo rizikai.

Temperatūra:

Temperatūra daro didelę įtaką, kiek gerai ir kiek laiko veikia akumuliatorius. Tiriant, kaip temperatūra daro įtaką švino rūgšties baterijų gedimui, būtina suprasti skirtumą tarp aplinkos temperatūros (aplinkinio oro temperatūros) ir vidinės temperatūros (elektrolito temperatūros). Nors aplinkinė oro ar kambario temperatūra gali paveikti vidinę temperatūrą, pokytis neįvyksta taip greitai. Pvz., Kambario temperatūra dienos metu gali daug pasikeisti, tačiau vidinėje temperatūroje gali būti tik nedideli pokyčiai.

Akumuliatorių gamintojai dažnai rekomenduoja optimalią darbo temperatūrą, paprastai apie 25 ° C. Verta paminėti, kad skaičiai paprastai reiškia vidinę temperatūrą. Ryšys tarp temperatūros ir akumuliatoriaus tarnavimo dažnai nustatomas kaip „pusinės eliminacijos laikas “: kas 10 ° C padidėja virš optimalios 25 ° C, akumuliatoriaus gyvenimo trukmės pusės. Reikšmingiausia aukštos temperatūros rizika yra dehidracija, kai akumuliatoriaus elektrolitas išgaruoja. Kalbant apie šalutinę pusę, vėsesnė temperatūra gali prailginti akumuliatoriaus eksploatavimo laiką, tačiau sumažinti jos tiesioginį energijos prieinamumą.

Per didelis mokestis:

Per didelis įkrovimas reiškia per daug įkrovimo į akumuliatorių procesą, dėl kurio gali būti pažeista. Šis klausimas gali kilti dėl žmonių klaidų, tokių kaip neteisingi įkroviklio nustatymai arba dėl netinkamo įkroviklio. UPS sistemose įkrovimo įtampos pokyčiai, atsižvelgiant į įkrovimo fazę. Paprastai akumuliatorius iš pradžių įkrauna aukštesnę įtampą (vadinamą „biriu įkrovimu“), o po to palaikys žemesnę įtampą (vadinamą „plūdės įkrovimu“). Per didelis įkrovimas gali žymiai sumažinti akumuliatoriaus eksploatavimo laiką ir, sunkiais atvejais, gali sukelti šiluminį bėgimą. Stebėjimo sistemoms labai svarbu nustatyti ir įspėti vartotojus į bet kokius per didelio įkrovimo atvejus.

Nepakankamai įkraunamas:

Nedaug įkrovimo įvyksta, kai akumuliatorius gauna mažiau įtampos, nei reikia per ilgą laiką, nesugebėjant išlaikyti būtiną įkrovos lygį. Nuolat per mažai įkraunant akumuliatorių, sumažėja talpa ir trumpesnis akumuliatoriaus veikimo laikas. Tiek per didelis įkrovimas, tiek nepakankamai įkrovimas yra kritiniai akumuliatoriaus gedimo veiksniai. Tai turėtų būti kruopščiai pavyksta užtikrinti teisingą įtampos tiekimą, kad būtų išlaikyta akumuliatoriaus sveikata ir ilgaamžiškumas.

Šilumos bėgimas:

Šiluminis bėgimas yra sunki švino rūgšties baterijų gedimo forma. Kai dėl vidinių trumpų ar neteisingų įkrovimo nustatymų yra per daug įkrovimo srovės, šiluma padidina atsparumą, o tai savo ruožtu sukuria daugiau šilumos, spiralės. Kol akumuliatoriaus sukelta šiluma viršys jo pajėgumą atvėsti, įvyksta šiluminis bėgimas, todėl akumuliatorius išdžiūvo, uždega ar ištirpsta.

Siekiant kovoti su tuo, yra keletas strategijų, skirtų aptikti ir užkirsti kelią šiluminiam bėgimui. Vienas plačiai naudojamas metodas yra temperatūros kompensuotas įkrovimas. Kilus temperatūrai, įkrovimo įtampa automatiškai sumažėja, o galiausiai įkraunama prireikus. Šis metodas priklauso nuo temperatūros jutiklių, esančių ant akumuliatoriaus elementų, kad būtų galima stebėti šilumos lygį. Nors kai kurios UPS sistemos ir išoriniai įkrovikliai siūlo šią funkciją, dažnai esminiai temperatūros jutikliai yra neprivalomi.

Dehidratacija:

Tiek ventiliuojamos, tiek VRLA baterijos yra jautrios vandens praradimui. Ši dehidratacija gali sukelti sumažėjusią talpą ir sumažinti akumuliatoriaus veikimo laiką, pabrėždama, kad reikia reguliariai tikrinti techninę priežiūrą. Ventiliuojamos baterijos nuolat praranda vandenį išgarindami. Jie suprojektuoti su matomais indikatoriais, kad būtų galima patikrinti elektrolitų lygius ir prireikus lengvai papildyti vandenį.

Vožtuvų reguliuojamų švino rūgšties (VRLA) baterijose yra daug mažiau elektrolitų, palyginti su ventiliuojamais tipais, o jų korpusas paprastai nėra skaidrus, todėl vidinis patikrinimas tampa sudėtingas. Idealiu atveju VRLA baterijose dujos, pagamintos iš garinimo (vandenilis ir deguonis), turėtų būti rekombinuoti į vandenį vienetiniame įrenginyje. Vis dėlto, esant per dideliam šilumos ar slėgio sąlygoms, VRLA apsauginis vožtuvas gali išstumti dujas. Nors nedažnas išsiskyrimas yra normalus ir paprastai nekenksmingas, nuolatinis dujų išsiuntimas yra problemiškas. Dujų praradimas lemia negrįžtamą akumuliatoriaus dehidrataciją, todėl prisideda prie to, kodėl VRLA baterijos paprastai turi maždaug pusę tradicinių užtvindytų baterijų (VLA) gyvenimo trukmės.

Užteršimas:

Akumuliatoriaus elektrolito priemaišos gali smarkiai paveikti našumą. Reguliarūs patikrinimai ir priežiūra yra gyvybiškai svarbūs, ypač senesniems ar netinkamai prižiūrimoms baterijoms, kad būtų išvengta su užteršimu susijusių problemų. Vožtuvų reguliuojamoje švino rūgšties (VRLA) baterijose elektrolito užteršimas yra nedažnas atvejis, dažnai atsirandantis dėl gamybos trūkumų. Tačiau užteršimo problemos yra labiau paplitusios ventiliuojamose švino rūgšties (VLA) baterijose, ypač kai vanduo periodiškai pridedamas prie elektrolito. Naudojant nešvarų vandenį, pavyzdžiui, vandenį iš čiaupo, o ne distiliuoto vandens, gali būti užteršta. Toks užterštumas gali žymiai prisidėti prie pagrindinės akumuliatoriaus gedimo ir reikėtų kruopščiai vengti, kad būtų užtikrintas akumuliatoriaus veikimas.

Katalizatoriai :

VRLA akumuliatoriuose katalizatoriai gali žymiai sustiprinti vandenilio ir deguonies rekombinaciją, sumažindami išdžiūvimo poveikį ir taip prailgina jo gyvenimo trukmę. Kai kuriais atvejais katalizatoriai gali būti įdiegti įsigiję kaip papildomą priedą ir netgi gali padėti atgaivinti senesnę bateriją. Tačiau svarbu elgtis atsargiai; Bet kokios lauko modifikacijos kelia riziką, pavyzdžiui, galimą žmogaus klaidą ar užteršimą. Tokius pakeitimus turėtų atlikti tik technikai, turintys konkretų gamyklos mokymą, kad išvengtų baterijos nesugebėjimo.

Išvada

Priešlaikinį švino-rūgšties baterijų gedimą iš esmės galima sušvelninti tinkamai suprantant, stebint, stebėdami ir priežiūrą. Atpažįstant galimų problemų, tokių kaip per didelis įkrovimas, nepakankamai įkrovimas, požymius, gali būti žymiai pratęstas VRLA akumuliatorių tarnavimo laikas. Tiems, kurie ieško papildomos informacijos ir patarimų, „DFUN Tech“ pateikia išsamias įžvalgas ir sprendimus, skirtus išlaikyti švino ir rūgšties akumuliatorių sveikatą ir efektyvumą. Suprasti sudėtingą fizinių ir cheminių veiksnių, turinčių įtakos akumuliatoriaus veikimui, pusiausvyra yra labai svarbi visiems, kurie remiasi šiomis kritinėmis galios atsarginių kopijų sistemomis.