Nhiệt độ hoạt động của pin axit chì
Nhiệt độ ảnh hưởng đến điện áp của pin như thế nào?
Khi nhiệt độ tăng, điện áp cân bằng của pin axit chì, EMF hoặc Điện áp mạch hở giảm. Điều này được điều chỉnh bởi phương trình Nernst và hành vi nhiệt động của pin điện hóa.
Hệ số nhiệt độ của pin axit chì là -2,5 đến -3,0 milivôn trên °C cho mỗi cell ,
Hệ số âm ngụ ý rằng khi nhiệt độ tăng, điện áp OCV và điện áp sạc nổi sẽ giảm.
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến trọng lượng riêng của chất điện phân (Sp. Gr.)
Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến mật độ axit.
Khi nhiệt độ tăng , chất điện phân giãn nở, làm giảm trọng lượng riêng của nó.
Hệ số bù nhiệt độ cho trọng lượng riêng là khoảng 0,00007-0,001 trên °C.
Sự giãn nở của chất điện phân thường là khoảng 4-5% trong phạm vi 50 °C. Điều này thực sự góp phần làm giảm rõ ràng Sp được đo. Gr. và cần phải hiệu chỉnh bằng cách sử dụng tỷ trọng kế theo bảng bù nhiệt độ.
Hướng dẫn hiệu chỉnh điện áp
Đối với việc sạc và bù điện áp nổi, các giá trị sau đây là tiêu chuẩn:
| Nhiệt độ | Hiệu chỉnh điện áp cho mỗi cell | Hiệu chỉnh toàn hệ thống (ví dụ hệ thống 48V) |
|---|---|---|
| ↑ 1°C trên 25°C | −3,0 mV mỗi cell (float/charge) | −72 mV trên mỗi chuỗi 48V |
| ↓1°C dưới 25°C | +3,0 mV mỗi cell (float/charge) | +72 mV trên mỗi chuỗi 48V |
Các giá trị này áp dụng cho pin hoạt động với trọng lượng riêng của chất điện phân khoảng 1,280 ở 25°C, mức điển hình trong các ứng dụng động lực tĩnh tại và động cơ.
Nhiệt độ thực tế cho hoạt động của pin
Nhiệt độ hoạt động ảnh hưởng đến tuổi thọ, hiệu quả và độ an toàn của pin:
Phạm vi tối ưu: 20°C đến 25°C.
Ngưỡng lo ngại nhẹ: Bắt đầu ở 27°C khi quá trình thoát khí bắt đầu tăng lên.
Mối quan ngại lớn: Ở nhiệt độ 35°C trở lên , tốc độ ăn mòn lưới, mất nước và tự phóng điện tăng mạnh .
Nguyên tắc chung: Tuổi thọ pin giảm một nửa cho mỗi lần tăng 10°C trên 25°C ( luật Arrhenius ).
Tóm lược
Khi nhiệt độ tăng, điện áp mạch hở của một cell axit chì giảm khoảng 2,5–3,0 mV/°C cho mỗi cell do các hiệu ứng nhiệt động lực học. Đồng thời, sự giãn nở của chất điện phân dẫn đến sự giảm trọng lượng riêng. Do đó, điện áp sạc và điện áp nổi phải giảm khoảng 3 mV/°C trên 25°C để tránh sạc quá mức, thoát khí quá mức và ăn mòn lưới điện sớm. Tương tự như vậy, ở nhiệt độ thấp, điện áp phải được tăng lên để bù cho hoạt động giảm. Luôn sử dụng hệ thống sạc bù nhiệt độ để duy trì tình trạng và tuổi thọ của pin.
