Оловен-киселински батерии (VRLA) регулирани со вентили се основата на системите за непрекинато напојување (UPS), обезбедувајќи критична резервна моќност во итни случаи. Сепак, разбирањето на факторите што доведуваат до предвремено откажување на оловната киселинска батерија е од суштинско значење за одржување на интегритетот на овие системи за напојување во мирување. Оваа статија истражува во различните елементи кои влијаат на долговечноста на VRLA батериите, нагласувајќи ја важноста од соодветна грижа, користење и одржување на батериите за да се продолжи нивниот животен век.
Главните фактори кои влијаат на траењето на батеријата
Работен век
Температура
Преполнување
Послабо полнење
Термички бегство
Дехидрација
Контаминација
Катализатори
Работен век:
Како што е дефинирано со IEEE 1881, работниот век на батеријата се однесува на времетраењето на ефективното работење под специфични услови, вообичаено мерено со времето или бројот на циклуси додека капацитетот на батеријата не падне на одреден процент од нејзиниот првичен номинален капацитет.
Во системите UPS (непрекинато напојување), батериите обично се одржуваат во состојба на полнење со пливачки полнеж во поголемиот дел од нивниот животен век. Во овој контекст, „циклус“ се однесува на процесот каде што батеријата се користи (испразне) и потоа се враќа на целосно полнење. Бројот на циклуси на празнење и полнење што може да ги претрпи оловно-киселинската батерија е конечен. Секој циклус малку го намалува целокупниот животен век на батеријата. Затоа, разбирањето на веројатните барања за возење велосипед врз основа на доверливоста на локалната електрична мрежа е од клучно значење за време на процесот на избор на батерии, бидејќи тоа значително влијае на ризикот од откажување на батеријата.
Температура:
Температурата значително влијае на тоа колку добро и колку долго работи батеријата. Кога истражувате како температурата влијае на откажувањето на батериите со оловна киселина, неопходно е да се разбере разликата помеѓу температурата на околината (температурата на околниот воздух) и внатрешната температура (температурата на електролитот). Додека околниот воздух или собната температура може да влијае на внатрешната температура, промената не се случува толку брзо. На пример, температурата во просторијата може многу да се промени во текот на денот, но внатрешната температура може да забележи само мали промени.
Производителите на батерии често препорачуваат оптимална работна температура, обично околу 25 °C. Вреди да се напомене дека бројките генерално се однесуваат на внатрешната температура. Врската помеѓу температурата и траењето на батеријата често се квантифицира како „полуживот“: за секое зголемување од 10 °C над оптималните 25 °C, очекуваниот животен век на батеријата се преполови. Најзначајниот ризик со високи температури е дехидрацијата, каде што електролитот на батеријата испарува. Од друга страна, пониските температури може да го продолжат животниот век на батеријата, но да ја намалат нејзината непосредна достапност на енергија.
Преполнување:
Преполнувањето се однесува на процесот на нанесување премногу полнење на батеријата, што доведува до потенцијално оштетување. Овој проблем може да потекнува од човечки грешки, како што се неточни поставки на полначот или од неисправен полнач. Во UPS системите, напонот на полнење се менува врз основа на фазата на полнење. Вообичаено, батеријата првично ќе се полни на повисок напон (познат како „обемно полнење“), а потоа ќе се одржува на понизок напон (познат како „плови полнење“). Прекумерното полнење може значително да го намали животниот век на батеријата и, во тешки случаи, да предизвика термичко бегство. Од клучно значење е системите за следење да ги идентификуваат и да ги предупредат корисниците за какви било случаи на прекумерно полнење.
Послабо полнење:
Доволно полнење се случува кога батеријата добива помал напон отколку што е потребно во текот на подолг период, не успевајќи да го одржи потребното ниво на полнење. Постојаното недоволно полнење на батеријата резултира со намален капацитет и пократко траење на батеријата. И преполнувањето и недоволното полнење се критични фактори за откажување на батеријата. Треба внимателно да се управува за да се обезбеди правилно напојување за да се одржи здравјето и долговечноста на батеријата.
Термички бегство:
Термички бегство претставува тешка форма на дефект кај батериите со оловна киселина. Кога има премногу струја на полнење поради внатрешни кратки или неточни поставки за полнење, топлината го зголемува отпорот, што пак генерира повеќе топлина, спирално нагоре. Сè додека топлината што се создава во батеријата не го надмине нејзиниот капацитет да се олади, се јавува термичко бегство, што предизвикува батеријата да се исуши, да се запали или да се стопи.
За борба против ова, постојат неколку стратегии за откривање и спречување на термичко бегство на самиот почеток. Еден широко користен метод е полнење со температурно компензирање. Како што температурата се зголемува, напонот на полнење автоматски се намалува и на крајот, полнењето престанува доколку е потребно. Овој пристап се потпира на температурни сензори поставени на ќелиите на батеријата за следење на нивото на топлина. Додека некои UPS системи и надворешни полначи ја нудат оваа функција, често клучните сензори за температура се опционални.
Дехидрација:
И батериите со вентилација и VRLA се подложни на загуба на вода. Оваа дехидрација може да доведе до намален капацитет и намалено траење на батеријата, нагласувајќи ја потребата од редовни проверки за одржување. Проветрените батерии постојано губат вода преку испарување. Дизајнирани се со видливи индикатори за проверка на нивоата на електролити и лесно полнење на вода кога е потребно.
Батериите со оловна киселина (VRLA) регулирани со вентили содржат многу помалку електролит во споредба со вентилираните типови, а нивната обвивка обично не е транспарентна, што го прави предизвик за внатрешната проверка. Идеално, во VRLA батериите, гасовите произведени од испарувањето (водород и кислород) треба повторно да се комбинираат во вода во единицата. Сепак, во услови на прекумерна топлина или притисок, сигурносниот вентил на VRLA може да исфрли гас. Иако реткото ослободување е нормално и генерално безопасно, континуираното исфрлање гас е проблематично. Губењето на гасови доведува до неповратно дехидрација на батеријата, што придонесува зошто батериите VRLA обично имаат животен век околу половина од традиционалните поплавени батерии (VLA).
Контаминација:
Нечистотиите во електролитот на батеријата може сериозно да влијаат на перформансите. Редовните проверки и одржување се од витално значење, особено за постари или неправилно одржувани батерии, за да се избегнат проблеми поврзани со контаминација. Кај батериите со оловна киселина со регулиран вентил (VRLA), контаминацијата на електролитот е ретка појава, честопати како резултат на производствени дефекти. Сепак, загриженоста за контаминација е поприсутна кај батериите со вентилирана оловна киселина (VLA), особено кога вода периодично се додава во електролитот. Користењето нечиста вода, како вода од чешма наместо дестилирана вода, може да доведе до контаминација. Таквата контаминација може значително да придонесе за откажување на батеријата со оловна киселина и треба внимателно да се избегнува за да се обезбеди работа на батеријата.
Катализатори :
Во VRLA батериите, катализаторите можат значително да ја подобрат рекомбинацијата на водород и кислород, намалувајќи ги ефектите од сушењето и со тоа го продолжуваат нејзиниот животен век. Во некои случаи, катализаторите може да се инсталираат по купувањето како дополнителен додаток и може дури и да помогнат во ревитализација на постара батерија. Сепак, важно е да се продолжи со претпазливост; какви било модификации на терен носат ризици како потенцијална човечка грешка или контаминација. Ваквите измени треба да ги преземаат само техничари со специфична фабричка обука за да се избегне неуспехот да влезе во батеријата.
Заклучок
Предвременото откажување на оловно-киселинските батерии може во голема мера да се ублажи преку соодветно разбирање, следење и одржување. Со препознавање на знаците на потенцијални проблеми како што се преполнување, недоволно полнење и термичко бегство, животниот век на батериите VRLA може значително да се продолжи. За оние кои бараат дополнителни информации и насоки, Dfun Tech обезбедува сеопфатни увиди и решенија за одржување на здравјето и ефикасноста на оловните батерии. Разбирањето на сложената рамнотежа на физичките и хемиските фактори кои влијаат на перформансите на батеријата е од клучно значење за секој што се потпира на овие критични системи за резервна енергија.
