Suhu operasi baterai asam timbal
Bagaimana suhu mempengaruhi tegangan baterai?
Ketika suhu meningkat, tegangan keseimbangan sel asam timbal, EMF atau Tegangan Rangkaian Terbuka menurun. Hal ini diatur oleh persamaan Nernst dan perilaku termodinamika sel elektrokimia.
Koefisien suhu untuk baterai asam timbal adalah -2,5 hingga -3,0 milivolt per ° C per sel,
Koefisien negatif mengimplikasikan bahwa dengan meningkatnya suhu, tegangan OCV dan tegangan muatan float akan berkurang.
Pengaruh Suhu terhadap Berat Jenis Elektrolit (Sp. Gr.)
Suhu juga memengaruhi densitas asam.
Saat suhumeningkat, elektrolit akan mengembang sehingga mengurangi berat jenisnya.
Faktor kompensasi suhu untuk berat jenis sekitar 0,00007-0,001 per ° C.
Pemuaian elektrolit biasanya sekitar 4-5% pada kisaran suhu 50 ° C. Hal ini pada akhirnya berkontribusi pada penurunan yang nyata dalam pengukuran Sp. gr. dan harus dikoreksi dengan menggunakan hidrometer dengan mengacu pada tabel kompensasi suhu.
Pedoman koreksi tegangan
Untuk pengisian daya dan kompensasi tegangan mengambang, nilai berikut ini adalah standar:
| Suhu | Koreksi tegangan per sel | Koreksi Seluruh Sistem (misalnya sistem 48V) |
|---|---|---|
| ↑ 1°C di atas 25°C | -3,0 mV per sel (mengambang/mengisi daya) | -72 mV per string 48V |
| ↓1°C di bawah 25°C | +3,0 mV per sel (mengambang/mengisi daya) | +72 mV per string 48V |
Nilai-nilai ini berlaku untuk baterai yang beroperasi dengan berat jenis elektrolit sekitar 1,280 @ 25°C, yang biasa digunakan pada aplikasi daya stasioner dan daya gerak.
Suhu praktis untuk pengoperasian baterai
Suhu pengoperasian mempengaruhi masa pakai baterai , efisiensi, dan keamanan:
Kisaran optimal: 20°C hingga 25°C.
Ambang batas kekhawatiran ringan: Dimulai pada suhu 27°C, saat peningkatan gas mulai terjadi.
Kekhawatiran tinggi: Pada suhu 35°C ke atas, laju korosi jaringan, kehilangan air, dan self-discharge meningkat tajam.
Aturan praktis: Daya tahan baterai berkurang setengahnya untuk setiap kenaikan 10°C di atas 25°C(hukum Arrhenius).
Ringkasan
Apabila suhu meningkat, tegangan rangkaian terbuka sel asam timbal menurun sekitar 2,5-3,0 mV/°C per sel karena efek termodinamika. Pada saat yang sama, pemuaian elektrolit menyebabkan penurunan berat jenis. Oleh karena itu, tegangan pengisian dan float harus dikurangi ~3 mV/°C di atas 25°C untuk menghindari pengisian yang berlebihan, gas yang berlebihan, dan korosi jaringan yang terlalu dini. Demikian juga, pada suhu rendah, tegangan harus ditingkatkan untuk mengimbangi aktivitas yang berkurang. Selalu gunakan sistem pengisian daya yang dikompensasi suhu untuk menjaga kesehatan dan umur baterai.
