Безопасная эксплуатация батарей
Поскольку батареи хранят большое количество энергии, есть определенные опасности, связанные с работой батареи. Эти опасности должны быть полностью поняты для обеспечения безопасной работы батарей.
Несколько слов об опасностях батареи и о том, почему они происходят (фото по адресу инфраструктурыemily.com)
Короткая ячейка
Ячейки короткого замыкания могут быть вызваны несколькими условиями, которые включают следующее:
- Неисправные разделители
- Частицы свинца или другие металлы, образующие цепь между положительной и отрицательной пластинами
- Изгиб пластин или
- Чрезмерные осадки в нижней части банки.
Основной причиной некоторых из этих случаев является перезарядка и чрезмерная разрядка батареи, что вызывает образование осадка из-за шелушения активного материала и изгибания клеточных пластин.
Во избежание чрезмерной зарядки и чрезмерной разрядки батарей следует избегать любой ценой.
Короткие замыкания вызывают значительное снижение емкости аккумулятора. С каждой короткозамкнутой ячейкой емкость аккумулятора уменьшается на процент, равный единице, по сравнению с общим количеством ячеек.
Генерация газа
Свинцово-кислотная батарея не может поглотить всю энергию от источника зарядки, когда батарея приближается к завершению заряда.
Эта избыточная энергия диссоциирует воду путем электролиза в водород и кислород. Кислород продуцируется положительной пластиной, а водород образуется отрицательной пластиной.
Этот процесс известен как газообразование. Газы сначала замечены, когда напряжение ячейки достигает 2, 30-2, 35 вольт на ячейку и увеличивается по мере продвижения заряда.
При полном заряде количество произведенного водорода составляет около одного кубического фута на ячейку для каждого входа на 63 ампер-часа. Если происходит газообразование и газы могут собираться, можно легко получить взрывоопасную смесь водорода и кислорода. Поэтому необходимо обеспечить хорошую вентиляцию и не содержать открытого огня или искрообразующего оборудования.
До тех пор, пока напряжение аккумулятора больше, чем 2, 30 вольт на ячейку, произойдет газообразование и его невозможно полностью предотвратить. Чтобы уменьшить количество газообразования, должно быть сведено к минимуму зарядное напряжение выше 2, 30 вольт на ячейку (например, 13, 8 вольт для 12-вольтовой батареи).
Температура батареи
Рабочую температуру батареи предпочтительно поддерживать в номинальной полосе 60-80 ° F. Всякий раз, когда батарея заряжается, ток, протекающий через батарею, будет вызывать нагрев при электролизе воды.
Ток, протекающий через батарею (I), также будет вызывать нагрев (P) во время зарядки и разряда, когда он проходит через внутреннее сопротивление (Ri), как показано с помощью формулы для мощности в уравнении ниже:
P = I 2 Ri
Более высокие температуры дают некоторую дополнительную мощность, но в конечном итоге они сократят срок службы батареи. Очень высокие температуры, 125 ° F и выше, могут фактически повредить аккумулятор и вызвать ранний отказ.
Низкие температуры снижают емкость аккумулятора, а также продлевают срок службы батареи при плавающей (т.е. слегка заряженной) работе или хранении. Чрезвычайно низкие температуры могут заморозить электролит, но только в том случае, если батарея имеет низкий удельный вес.
Вывод
Опасность батареи приведена ниже. Опасность батареи Краткое описание Короткие замыкания вызывают значительное снижение емкости аккумулятора.
Во избежание короткого замыкания в батарее следует избегать чрезмерной зарядки и чрезмерной разрядки. Негативное воздействие газообразования заключается в том, что если происходит газообразование и газы могут собираться, можно легко получить взрывоопасную смесь водорода и кислорода.
Чтобы уменьшить количество газирования, должно быть сведено к минимуму зарядное напряжение выше 2, 30 вольт на ячейку. Всякий раз, когда батарея заряжается, ток, протекающий через батарею, будет вызывать нагрев при электролизе воды и выработке электроэнергии I 2 Ri.
Более высокие температуры дают некоторую дополнительную мощность, но в конечном итоге они сократят срок службы батареи. Очень высокие температуры, 125 ° F и выше, могут фактически повредить аккумулятор и вызвать ранний отказ.
Ссылка: Справочник по электротехнике Том 2 - Министерство энергетики США