Zrozumienie i zapobieganie awarii baterii ołowiu

Akumulatory ołowiu (VRLA) regulowane zaworami są szkieletem nieprzerwanych systemów zasilania (UPS), zapewniając krytyczną moc tworzenia kopii zapasowych w nagłych wypadkach. Jednak zrozumienie czynników prowadzących do przedwczesnej awarii baterii ołowiu jest niezbędne do utrzymania integralności tych rezerwowych systemów elektroenergetycznych. Ten artykuł zagłębia się w różne elementy, które wpływają na długowieczność akumulatorów VRLA, podkreślając znaczenie właściwej opieki baterii, użytkowania i konserwacji w celu przedłużenia żywotności usług.

Główne czynniki wpływające na żywotność baterii

• Life Service

• Temperatura

• Przeładowanie

• Udostępnianie

• Uciekanie termiczne

• Odwodnienie

• Zanieczyszczenie

• Katalizatory

Życie:

Zgodnie z definicją IEEE 1881, żywotność baterii odnosi się do czasu trwania skutecznego działania w określonych warunkach, zwykle mierzonych przez czas lub liczbę cykli, aż pojemność akumulatora spadnie do pewnego procentu jej początkowej pojemności znamionowej.

W systemach UPS (zasilacze nieprzerwane) akumulatory są ogólnie utrzymywane w stanie ładowania pływakowego przez większość ich życia. W tym kontekście „cykl” odnosi się do procesu, w którym bateria jest używana (zwolniona), a następnie przywrócona do pełnego naładowania. Liczba cykli rozładowania i ładowania Akumulator ołowiowy może ulec skończonej. Każdy cykl nieznacznie zmniejsza ogólną żywotność baterii. Dlatego zrozumienie prawdopodobnych wymagań rowerowych opartych na niezawodności lokalnej sieci energetycznej ma kluczowe znaczenie podczas procesu wyboru baterii, ponieważ znacząco wpływa na ryzyko awarii baterii.

Temperatura:

Temperatura znacząco wpływa na to, jak dobrze i jak długo działa bateria. Podczas badania, w jaki sposób temperatura wpływa na awarię akumulatorów kwasu ołowiowego, niezbędne jest zrozumienie różnicy między temperaturą otoczenia (temperaturę otaczającego powietrza) a temperaturą wewnętrzną (temperatura elektrolitu). Podczas gdy otaczająca temperatura powietrza lub temperatura pokojowa może wpływać na temperaturę wewnętrzną, zmiana nie zdarza się tak szybko. Na przykład temperatura pokojowa może się znacznie zmienić w ciągu dnia, ale temperatura wewnętrzna może zobaczyć tylko niewielkie zmiany.

Producenci baterii często zalecają optymalną temperaturę roboczą, zwykle około 25 ° C. Warto zauważyć, że liczby zwykle odnoszą się do temperatury wewnętrznej. Zależność między temperaturą a żywotnością baterii jest często określana ilościowo jako „okres półtrwania ”: na co 10 ° C wzrasta powyżej optymalnych 25 ° C, o połówki długości życia baterii. Najważniejszym ryzykiem w wysokich temperaturach jest odwodnienie, w którym elektrolitowy bateria odparowuje. Z drugiej strony chłodniejsze temperatury mogą przedłużyć żywotność baterii, ale zmniejszyć jej natychmiastową dostępność energii.

Overting:

Overtingowanie odnosi się do procesu stosowania zbyt dużej ładunku na baterię, co prowadzi do potencjalnego uszkodzenia. Ten problem może wynikać z ludzkich błędów, takich jak nieprawidłowe ustawienia ładowarki lub z nieprawidłowej ładowarki. W systemach UPS zmienia się napięcie ładowania w oparciu o fazę ładowania. Zazwyczaj akumulator początkowo ładuje się przy wyższym napięciu (znanym jako „ładunek luzem”), a następnie utrzymuje przy niższym napięciu (znanym jako „ładunek pływowy”). Nadmierne ładowanie może znacznie zmniejszyć żywotność baterii, aw ciężkich przypadkach spowodować uciekiniero termiczne. Kluczowe jest, aby systemy monitorowania identyfikować i ostrzegać użytkowników o wszelkich przypadkach nadmiernego ładowania.

Udawanie:

Niedostateczne do ładowania występuje, gdy akumulator otrzymuje mniejsze napięcie niż potrzebne przez dłuższy okres, nie utrzymując niezbędnego poziomu ładowania. Utrzymujące się niedostateczne rozładowanie baterii powoduje zmniejszenie pojemności i krótszą żywotność baterii. Zarówno przeładowanie, jak i niedożywienie są czynnikami krytycznymi w awarii baterii. Należy dokładnie zarządzać, aby zapewnić prawidłowe zasilanie napięcia w celu utrzymania zdrowia i długowieczności baterii.

Uciekanie termiczne:

Uciekanie termiczne stanowi ciężką postać awarii w akumulatorach ołowiowych. Gdy jest zbyt duży prąd ładowania z powodu wewnętrznych krótkich lub niepoprawnych ustawień ładowania, ciepło zwiększa opór, co z kolei wytwarza więcej ciepła, spiralnie. Dopóki ciepło wytwarzane w baterii nie przekroczy pojemności do ochłodzenia, występuje uciekający termiczny, powodując wyschnięcie akumulatora, zapalenie lub stopienie.

Aby to walczyć, istnieje kilka strategii wykrywania i zapobiegania ucieczce termicznej na początku. Jedną z powszechnie stosowanej metody jest ładowanie kompensowane temperatury. Wraz ze wzrostem temperatury napięcie ładowania jest automatycznie zmniejszone, a ostatecznie ładowanie zatrzymuje się w razie potrzeby. Podejście to opiera się na czujnikach temperatury umieszczonych na ogniwach akumulatorowych w celu monitorowania poziomów ciepła. Podczas gdy niektóre systemy UPS i ładowarki zewnętrzne oferują tę funkcję, często kluczowe czujniki temperatury są opcjonalne.

Odwodnienie:

Zarówno akumulatory wentylowane, jak i VRLA są podatne na utratę wody. To odwodnienie może prowadzić do zmniejszonej pojemności i zmniejszenia żywotności baterii, podkreślając potrzebę regularnych kontroli konserwacji. Baterie wentylowane nieustannie tracą wodę poprzez odparowanie. Zostają one zaprojektowane z widocznymi wskaźnikami, aby sprawdzić poziom elektrolitu i łatwo uzupełniać wodę w razie potrzeby.

Akumulatory ołowiowe (VRLA) regulowane przez zawory zawierają znacznie mniej elektrolitów w porównaniu z typami wentylowanymi, a ich obudowa zwykle nie jest przejrzysta, co czyni kontrolę wewnętrzną. Idealnie, w akumulatorach VRLA gasy wytwarzane z parowania (wodór i tlen) powinny rekomponować z powrotem do wody w jednostce. Jednak w warunkach nadmiernego ciepła lub ciśnienia zawór bezpieczeństwa VRLA może wydalić gaz. Podczas gdy rzadkie uwalnianie jest normalne i ogólnie nieszkodliwe, ciągłe wydalenie gazu jest problematyczne. Utrata gazów prowadzi do nieodwracalnego odwodnienia baterii, przyczyniając się do tego, dlaczego akumulatory VRLA mają na ogół długość życia około połowy tradycyjnych zalanych baterii (VLA).

Zanieczyszczenie:

Zanieczyszczenia w elektrolicie baterii mogą poważnie wpłynąć na wydajność. Regularne kontrole i konserwacja są niezbędne, szczególnie w przypadku starszych lub niewłaściwie utrzymanych akumulatorów, aby uniknąć problemów związanych z zanieczyszczeniem. W akumulatorach kwasu ołowiu regulowanego przez zawór (VRLA) zanieczyszczenie elektrolitu jest rzadkim zjawiskiem, często wynikającym z wad produkcyjnych. Jednak obawy dotyczące zanieczyszczenia są bardziej powszechne w akumulatorach kwasu ołowiu (VLA), szczególnie gdy woda jest okresowo dodawana do elektrolitu. Używanie nieczystej wody, podobnie jak woda z kranu zamiast wody destylowanej, może prowadzić do zanieczyszczenia. Takie zanieczyszczenie może znacząco przyczynić się do awarii baterii kwasowej ołowiu i należy go pilnie unikać, aby zapewnić wydajność baterii.

Katalizatory :

W akumulatorach VRLA katalizatory mogą znacznie zwiększyć rekombinację wodoru i tlenu, zmniejszając skutki wysuszenia, a tym samym przedłuża jego długość życia. W niektórych przypadkach katalizatory można zainstalować po zakupie jako dodatkowe akcesorium, a nawet mogą pomóc w ożywieniu starszej baterii. Ważne jest jednak, aby kontynuować ostrożność; Wszelkie modyfikacje pola niosą ryzyko, takie jak potencjalny błąd ludzki lub zanieczyszczenie. Takie zmiany powinny być podejmowane wyłącznie przez techników z określonym treningiem fabrycznym, aby uniknąć braku baterii.

Wniosek

Przedwczesne awarie akumulatorów ołowiowych można w dużej mierze złagodzić poprzez właściwe zrozumienie, monitorowanie i konserwację. Rozpoznając oznaki potencjalnych problemów, takich jak nadmierne ładowanie, niedostateczne i niekontrolowane, żywotność akumulatorów VRLA można znacznie przedłużyć. Dla osób poszukujących dalszych informacji i wskazówek DFUN Tech zapewnia kompleksowe spostrzeżenia i rozwiązania dotyczące utrzymania zdrowia i wydajności baterii ołowiowych. Zrozumienie skomplikowanej równowagi czynników fizycznych i chemicznych, które wpływają na wydajność baterii, ma kluczowe znaczenie dla każdego, kto polegał na tych krytycznych systemach tworzenia kopii zapasowych zasilania.