Apa itu baterai VRLA?
Baterai Valve Regulated Lead Acid (VRLA) hanyalah baterai timbal-asam di mana elektrolit telah diimobilisasi untuk menggabungkan kembali hidrogen dan oksigen. Ini memiliki konstruksi tertutup dengan katup pelepas tekanan untuk mencegah gas keluar, inilah yang memberinya namanya.
Karena elektrolit tidak lagi dalam keadaan cair, baik karena dicampur dengan bubuk silika untuk membentuk gel atau diserap ke dalam tikar kaca bertekstur halus, gas yang dihasilkan tidak bebas membentuk gelembung dan naik ke permukaan elektrolit. Sebaliknya, mereka terperangkap dalam matriks yang tidak bergerak dan dipaksa untuk melakukan perjalanan ke kutub yang berlawanan oleh gradien tekanan yang dihasilkan saat diisi. Dalam cairan bebas, ini tidak mungkin.
Dalam baterai VRLA, oksigen yang dihasilkan di positif bermigrasi ke negatif di mana direduksi untuk membentuk air.
- Reaksi pengisian berlebih pada pelat positif: H2O = 2H+ + 2e- + 1/2O2
- Rekombinasi di pelat positif: 1/2O2 + Pb + H2SO4 = PbSO4 + H2O
Baterai VRLA pertama (silika gel) diproduksi pada 1930-an oleh Elektrotechnische Fabrik Sonnenburg, kemudian ditingkatkan dan dikomersialkan oleh Sonnenschein pada akhir 1950-an, lagi-lagi jenis gel.
Baterai AGM muncul pada awal 1970-an dan merupakan gagasan dari Gates Rubber Corporation. Ini adalah konstruksi spiral yang mirip dengan kapasitor. Pada tahun 1980-an konstruksi pelat datar yang dikenal diperkenalkan oleh Klorida dan Tungstone di Inggris. Baterai VRLA modern umumnya dibagi menjadi AGM pelat datar dan baterai GEL pelat tabung, konstruksi pelat tabung memiliki manfaat dari masa pakai siklus yang panjang dan ketahanan siklus dalam yang lebih baik. AGM mendapat manfaat dari tingkat debit yang lebih tinggi dan waktu pengisian ulang yang lebih cepat. Karena baterai mempertahankan dan menggabungkan kembali oksigen dan hidrogen yang dihasilkan saat pengisian , baterai tidak perlu diisi ulang dengan air selama masa pakainya yang terjamin.
Selain manfaat dari kurangnya perawatan ini adalah kemampuan untuk menyegel baterai, yang mencegah pelepasan hidrogen yang mudah terbakar. Manfaat lain yang diperoleh dari imobilisasi elektrolit termasuk tidak tumpah atau bocornya asam korosif yang membuat penanganan dan pengangkutan lebih aman. Atribut ini jelas merupakan keuntungan bagi bisnis dan konsumen, membuat teknologi ini jauh lebih ramah pengguna daripada baterai timbal-asam yang tergenang. Dalam operasi komersial, ini dapat berarti pengurangan biaya dengan melepas peralatan ekstraksi gas dan dapat memanfaatkan ruang penyimpanan yang tersedia dengan lebih baik karena kemampuannya untuk beroperasi di sisinya, memberikan opsi pemasangan yang lebih fleksibel.
Dengan keunggulan ini, tidak mengherankan jika pertanyaan tentang apa itu baterai VRLA, dijawab & dianggap sebagai anggota keluarga timbal-asam yang paling serbaguna dan mudah digunakan. Hal ini tercermin dalam aplikasi pasar off-grid di mana teknologi ini memiliki pangsa pasar yang signifikan. Ada 25 aplikasi yang dibahas di blog ini.
Sektor pasar pertama yang diperiksa adalah yang terkait dengan industri rekreasi, khususnya: laut , berkemah, kereta golf dan kereta golf. Dalam semua aplikasi ini, baterai harus benar-benar habis. Meskipun persyaratannya serupa, ukuran beban dan pola operasinya bisa sangat beragam. Caddy golf listrik tipikal akan menggunakan kapasitas 12 V 18-35 ah untuk digunakan sebagian besar di musim panas, mungkin dua mingguan. Sebaliknya, kereta golf yang membawa penumpang dengan kendaraan komersial besar biasanya membutuhkan konstruksi 48V dengan kapasitas total hingga 200 Ah.
Mereka akan dijalankan setiap hari, umumnya menghabiskan hingga 80% dari kapasitas pengenalnya. Dalam jenis operasi komersial ini, biaya perawatan baterai VRLA yang rendah akan menjadi keuntungan. Siklus hidup juga merupakan faktor penting: semakin lama semakin baik RTI. Dalam banyak kasus menggunakan sel gel tubular 2V dengan siklus hidup yang lebih baik dan debit yang dalam, ketahanan terhadap kerusakan akan sangat masuk akal secara ekonomi.
Penggunaan berkemah dan campervan bergantung pada baterai untuk menyalakan penerangan dan peralatan kecil seperti TV atau kulkas. Penggunaannya tidak teratur dan terputus-putus tetapi biasanya siklus dalam. Kurangnya perawatan, atau produksi gas yang dibebankan dan desain anti tumpah dan penanganan yang aman membuat baterai VRLA ideal dalam situasi ini. Baterai selalu merupakan desain monoblok untuk sistem 12 atau 24 V dengan kapasitas mulai dari 85 hingga 200 Ah. Baterai ini biasanya tidak digunakan sehari-hari dan dalam banyak kasus rusak karena disimpan dalam waktu lama dalam keadaan kosong atau setengah habis, terutama di musim dingin atau di luar musim.
Pos pemanfaatan kelautan meliputi penggunaan mulai dari tongkang listrik, menggunakan baterai sebagai sumber tenaga utama, hingga penunjang penunjang seperti alat navigasi dan fasilitas seperti lemari es, TV atau penerangan kabin. Di mana sumber daya utama adalah untuk propulsi, persyaratannya adalah output yang panjang dan stabil dengan ledakan puncak sesekali saat berakselerasi atau memulai.
Untuk penggunaan tambahan, output daya biasanya lebih rendah dan lebih bervariasi saat peralatan dinyalakan dan dimatikan. Dalam kasus terakhir, baterai biasanya diisi ulang dari motor penggerak saat sedang beroperasi. Ada juga persyaratan kelautan yang relatif baru, yaitu motor trolling. Ini adalah motor listrik dan unit baling-baling yang mampu mendorong kapal penangkap ikan secara diam-diam di dalam air tanpa menakuti kawanan ikan di dekatnya.
Persyaratan ukuran, kapasitas, dan tegangan untuk aplikasi kelautan sangat bervariasi dan perlu diidentifikasi dari pola penggunaan dan peralatan yang diberi daya. Tongkang listrik, misalnya, dapat beroperasi pada 110V, menyalakan motor listrik dan semua fasilitas hidup di dalam pesawat. Seringkali ini membutuhkan sel gel tubular 2 V dalam konfigurasi seri-paralel untuk menyediakan tegangan, kapasitas tinggi, dan masa pakai yang diperlukan untuk sistem kelistrikan.
Dalam hal memasok peralatan tambahan, desain monoblok paling sering digunakan. Ini akan menjadi monoblok 12V dengan kapasitas mulai dari 80 hingga 220 Ah. Namun, motor trolling biasanya menggunakan baterai 12V 35 ah.
Kategori berikutnya yang perlu dipertimbangkan adalah sumber daya tak terputus ( UPS ). Dalam hal ini, baterai harus memasok arus tinggi yang sangat singkat untuk melawan penurunan daya atau tegangan sesaat. Biasanya digunakan untuk peralatan seperti pemancar radio atau komputer untuk mencegah gangguan dalam transmisi atau hilangnya program dan data. Dalam kategori ini, kami dapat menyertakan: daya cadangan telepon, menara telekomunikasi, komunikasi kecil, terminal PC, TIK, ruang server, pusat data, dan jaringan berbasis trafo industri. Dalam kasus ini, kebutuhan daya dipenuhi oleh arus tinggi yang terputus-putus dan cepat.
Meskipun sering, ini adalah pelepasan yang dangkal dan karena kondisi pengisian ulang yang konstan, baterai tidak pernah benar-benar habis. Untuk penggunaan komersial non-industri, kurangnya gas dan asap asam memungkinkan baterai digunakan di kantor dan lingkungan berteknologi tinggi di mana terdapat personel dan peralatan elektronik yang sensitif. Biaya perawatan yang lebih rendah, jika dibandingkan dengan baterai yang kebanjiran, merupakan daya tarik penting lainnya.
Tegangan operasi dapat sangat bervariasi dari suplai untuk satu PC rumahan hingga suplai AC 3 fase industri 440V. Sementara sebagian besar instalasi menggunakan monoblok 12V dalam konfigurasi seri/paralel untuk memenuhi tegangan aplikasi dan persyaratan otonomi, instalasi industri yang lebih besar sering memilih opsi gel tubular 2V. Kapasitas dapat bervariasi dari 25 Ah untuk kantor kecil atau instalasi domestik hingga 250 Ah untuk UPS industri. Untuk operasi daya siaga, ada persyaratan yang berbeda dengan UPS.
Ini dapat berupa pelepasan dalam yang terputus-putus atau teratur dengan pengisian penuh untuk menutupi kemungkinan seperti penerangan darurat, pengoperasian peralatan uji portabel yang digunakan misalnya dalam pemantauan lingkungan atau perangkat komunikasi portabel seperti walkie talkie untuk penggunaan militer. Alarm dan sistem keamanan, daya cadangan kantor atau telepon akan memiliki profil penggunaan yang serupa, yaitu debit dalam yang terputus-putus hingga 80% dari kapasitas.
- Aplikasi, di mana peralatan didaur ulang secara teratur, akan mencakup penggunaan seperti sinyal lalu lintas sementara, penerangan bergerak, area domestik dan industri dengan pemadaman listrik terjadwal, hibrida diesel, atau instalasi tenaga surya. Semua ini akan memiliki waktu operasi yang ditentukan dan biasanya akan menjadi kejadian sehari-hari.
Tidak ada ukuran atau konfigurasi baterai yang ideal karena ada variasi besar penarikan daya dan tegangan operasi. Untuk instalasi yang lebih besar, seringkali baterai gel berbentuk tabung 2V adalah solusi terbaik karena kemampuannya untuk menahan pelepasan muatan yang dalam dan masa pakai siklus yang unggul. Untuk operasi yang lebih kecil atau kurang berat, baterai monoblok umumnya lebih disukai, terutama jika ada batasan ruang. Ukuran instalasi baterai akan tergantung pada tegangan operasi, beban dan waktu pengoperasian peralatan.
Tidak semua sektor pasar masuk dengan rapi ke dalam satu kategori. Banyak menara telekomunikasi telepon seluler dan sistem komunikasi radio lainnya menggunakan baterai cadangan baik sebagai sumber daya siaga atau biasa tergantung pada kualitas dan ketersediaan pasokan lokal (jika ada). Dalam kedua kasus, kemungkinan besar ada persyaratan siklus dalam untuk baterai. Jenis baterai yang paling umum adalah monoblok 12V karena kepadatan dayanya yang tinggi, dimensi yang ringkas, dan kemudahan pemasangan. Di beberapa unit menara daya tinggi yang besar, sel VRLA 2V yang dipasang di sisinya adalah solusi terbaik. Kurangnya perawatan dan produksi gas, membuat baterai VRLA ideal untuk lokasi terpencil, terutama di mana baterai dipasang di ruang terbatas.
Kategori utama lainnya yang menjangkau beberapa pasar adalah baterai traksi , yang merupakan sumber utama tenaga penggerak untuk perangkat yang bergerak. Ini berlaku untuk kategori kendaraan, dari truk forklif hingga sepeda listrik yang mencakup penggunaan industri dan pribadi. Dalam semua kasus, ini membutuhkan pengosongan baterai yang dalam. Untuk truk fork-lift, kurangnya biaya perawatan merupakan keuntungan utama. Kelemahannya, bagaimanapun, adalah bahwa baterai membutuhkan waktu lebih lama untuk diisi ulang, lebih mahal dan tidak dapat dikosongkan sedalam rekan-rekan mereka yang kebanjiran. Namun, ini harus diimbangi dengan biaya sel yang tergenang, yang mencakup peralatan ekstraksi asap.
Ada manfaat lain yang signifikan karena kurangnya asap asam dan gas yang dilepaskan saat pengisian. Di gudang makanan tertutup, bahkan dengan peralatan ekstraksi udara, beberapa asap asam dari pengisian akan tetap berada di dalam baterai yang tergenang yang keluar selama pengoperasian truk forklift dan dapat mencemari makanan yang disimpan. Baterai ideal untuk pasar ini yang mencakup truk palet listrik, adalah sel tubular 2V, biasanya dalam konfigurasi seri 12 hingga 80 V. Kapasitas dapat bervariasi antara 25 Ah untuk truk palet hingga 1.000 Ah untuk truk forklift besar dengan tonase tinggi.
Penggunaan non-industri mencakup pasar seperti skuter mobilitas dan kursi roda untuk kondisi medis. Ada sektor kecil yang menggunakan baterai timbal-asam untuk e-sepeda, becak dan aplikasi EV kecil yang dianggap sebagai penggunaan non-waktu luang. Semua aplikasi ini membutuhkan baterai dengan desain kompak dengan kepadatan energi yang cukup tinggi. Ini sebagian besar disediakan oleh berbagai baterai monoblok.
Penggunaan yang tidak umum untuk baterai VRLA adalah untuk menghidupkan mesin. Namun, banyak kendaraan modern menggunakan versi AGM hanya untuk tujuan itu. Karena elektrolitnya yang tidak bergerak, ia kurang rentan terhadap kegagalan dari stratifikasi elektrolit dan sulfasi daripada desain yang dibanjiri. Ini sangat cocok untuk kendaraan stop-start di mana masa pakai baterai yang kebanjiran hanya bisa 6 bulan. Karena memiliki lapisan kaca terkompresi yang menahan bahan aktif pelat pada tempatnya, sangat cocok untuk kendaraan off-road dan segala medan di mana guncangan dan getaran dapat dengan mudah merusak pelat baterai yang terendam air.
Karena harganya lebih mahal daripada baterai yang kebanjiran, itu bukan komponen standar di sebagian besar mobil yang diproduksi secara massal. Namun, ini adalah pilihan alami untuk pasar kendaraan mewah di mana daya engkolnya yang tinggi, masa pakai yang lebih lama, dan kemampuan start dingin yang superior dianggap sepadan dengan biaya tambahan yang kecil.
Kapal selam sepenuhnya bergantung pada daya baterai saat tenggelam karena tidak ada oksigen untuk memasok mesin pembakaran. Ukuran kapal selam bervariasi dari kapal rekreasi dan penelitian kecil hingga kapal militer bawah air dengan panjang sekitar 70 meter dan berat lebih dari 2.000 ton. Kapal selam militer secara tradisional menggunakan desain tabung banjir yang sangat besar sekitar 2.000 Wh per sel dengan hingga 175 sel yang terhubung secara seri. Untuk alasan yang jelas, memiliki baterai yang tidak menghasilkan gas eksplosif di kapal yang disegel sangat diinginkan. Dalam penggunaan militer, baterai biasanya diisi dari mesin diesel saat pesawat berada di permukaan dan diventilasi dengan benar.
Namun, jika pekerjaan pemeliharaan baterai dalam kondisi yang sangat sempit dan sulit dihilangkan, ini merupakan keuntungan besar. Karena ini adalah aplikasi pengosongan yang dalam dan masa pakai siklus yang lebih lama berarti lebih sedikit waktu henti untuk mengganti baterai, sel gel tubular 2V adalah pilihan yang jelas dan hampir wajib untuk aplikasi ini. Sebaliknya, kapal riset dan rekreasi kecil dapat menggunakan baterai monoblok untuk menghemat ruang. Karena beragam desain, tegangan dan kapasitas operasi dapat sangat bervariasi.
Apa pun aplikasi atau pola operasi atau beban peralatan yang memerlukan baterai VRLA , ada satu sumber bantuan dan keahlian yang konstan dan andal: Microtex Energy. Ketika 50 tahun pengalaman manufaktur dan desain digabungkan dengan pakar internal dan diakui secara internasional, hasilnya adalah layanan pelanggan yang unik dan belum pernah ada sebelumnya. Layanan ini jauh melampaui saran dan ketersediaan produk: layanan ini menyediakan dukungan pencadangan yang berkelanjutan dan mudah diakses selama dibutuhkan oleh pelanggan, bukan jaminan produk.
Anda dapat mengandalkan Microtex untuk selalu mengutamakan pelanggan, dan tidak seperti perusahaan baterai lainnya, selalu mengutamakan mereka.
