Apa itu Baterai EFB? Arti Baterai EFB
Dalam upaya untuk mengurangi emisi CO2 kendaraan yang memiliki mesin pembakaran internal (ICE), produsen semakin memanfaatkan apa yang sekarang disebut teknologi start-stop. Sederhananya, ini adalah teknologi yang dimasukkan ke dalam sistem manajemen mesin yang secara otomatis akan mematikan motor saat tidak bergerak. Mesin akan hidup kembali ketika pedal gas ditekan dan pengemudi ingin maju. Ide dasarnya adalah untuk mengurangi waktu saat mesin membakar bahan bakar yang tidak perlu, misalnya saat berhenti di lampu lalu lintas atau persimpangan selama perjalanan.
Ini paling efektif di mana perjalanan sering terganggu seperti di kota atau kota di mana sering ada jeda dalam perjalanan ke tujuan. Sayangnya, konsekuensi tak terduga dari ini adalah efek pada baterai SLI (starting, lighting, ignition) kendaraan. Akibatnya, beberapa tahun pertama produksi mobil-mobil ini melihat klaim garansi yang belum pernah terjadi sebelumnya dengan baterai SLI baru yang rusak dalam beberapa bulan setelah servis.
Ada beberapa penyebab kegagalan: over-discharge, sulphation dan masalah terkait PSoC seperti prematur capacity loss (PCL). Masalah dasarnya adalah bahwa baterai tidak dapat diisi ulang secara memadai dari alternator pada waktu yang tersedia ketika mobil dikemudikan di antara periode stasioner. Sederhananya, ketika mobil menghentikan mesin dan karena itu pengisian baterai dari alternator berhenti.
Namun, beban pada baterai berlanjut dari berbagai perangkat yang masih beroperasi, misalnya radio, manajemen mesin, lampu, AC, dan bahkan pemanas kaca depan. Selama periode berhenti ini, lebih banyak energi yang dikeluarkan dari baterai untuk memberi daya pada perangkat ini, daripada yang digantikan oleh alternator saat mesin berjalan. Dalam kondisi ini, baterai secara bertahap akan terkuras dan akan menghabiskan sebagian besar masa pakainya dalam kondisi pengisian daya rendah dengan elektrolit SG rendah.
Pengisi daya baterai EFB
Program pengujian dimulai dengan waktu istirahat 10 detik diikuti dengan pengisian dari alternator untuk mensimulasikan mengemudi. Periode pengisian dihitung berdasarkan kapasitas baterai (Gbr. 2). Pada akhir periode mengemudi, mobil berhenti dan arus 50 amp ditarik. Ini digambarkan sebagai beban rumah sakit atau beban listrik penting seperti pemanas, ac, lampu, radio, dll. Ini adalah perangkat khas yang mungkin beroperasi saat mobil tidak bergerak.
Ini adalah masalah utama untuk baterai dan industri otomotif dan pada tahun 2015 tes standar baru ditambahkan ke Norma Eropa 50342 -6. yang merupakan uji ketahanan mikro-hibrida untuk baterai starter. Prinsip dasar pengujian ditunjukkan secara skematis pada Gambar.1. Di sini dapat dilihat bahwa periode di mana baterai dikosongkan dan diisi adalah simulasi mobil dalam perjalanan di daerah padat atau padat seperti kota atau kota.
Periode berikutnya adalah pelepasan beberapa detik pada 300 amp yang mensimulasikan beban arus start mesin pada baterai EFB. Seluruh siklus ini diulang terus menerus. Tanpa masuk ke prosedur pengujian absolut, dapat dilihat bahwa tes ini dirancang untuk mensimulasikan mengemudi di perkotaan. Jumlah minimum siklus ini yang harus dapat dilakukan oleh baterai adalah 8.000. Ara. 3 adalah ekstrak dari standar sementara pr50342-6, yang kini telah digantikan oleh versi yang disetujui.
Ara. 3 adalah ekstrak dari standar sementara pr50342-6, yang kini telah digantikan oleh versi yang disetujui.
Bagaimana baterai EFB berbeda dari baterai yang kebanjiran?
Fungsi utama dari tes ini adalah untuk menyoroti efek pada baterai SLI dari penurunan progresif Status Pengisian Daya (SoC) baterai karena seringnya pelepasan saat kendaraan berhenti dan pengisian ulang yang tidak memadai selama waktu mengemudi di antara perhentian. Secara umum, kerusakan baterai memiliki konsekuensi bencana dan kegagalan dapat terjadi dalam beberapa bulan karena sulfasi pelat, efek PSoC seperti degradasi bahan aktif dan stratifikasi elektrolit yang mengakibatkan korosi jaringan dan pelepasan pasta.
Harus ditekankan bahwa ini adalah simulasi. Namun, ini menyoroti kebutuhan untuk memiliki baterai EFB yang dapat menyerap energi dalam waktu singkat untuk menggantikan energi yang dikeluarkan. Jelas, secara absolut, kemampuan untuk mengisi kembali energi yang digunakan oleh baterai EFB di kendaraan yang mulai berhenti bergantung pada faktor eksternal. Beberapa contohnya adalah: negara mana yang Anda huni, apakah Anda berkendara di kota atau pedesaan, apakah itu pertengahan musim dingin di Moskow dengan panas penuh dan cahaya yang digunakan, atau Prancis di musim semi tanpa lampu, panas atau A/C di operasi.
Pertanyaan mendasarnya adalah: dengan kendaraan start-stop baterai EFB, bagaimana Anda bisa mendapatkan cukup daya ke baterai EFB selama waktu yang tersedia untuk setidaknya mengganti energi yang dikeluarkan?
Kita tahu bahwa alternator mobil dan sistem manajemen mesin diperbaiki dalam operasinya, ini kemudian hanya menyisakan baterai EFB yang dimodifikasi. Jadi, sifat baterai EFB apa yang perlu disesuaikan untuk meningkatkan penyerapan arus dan mencegah konsekuensi merusak dari SG rendah, operasi PSoC, stratifikasi dan PCL, yang disebutkan sebelumnya? Pada titik ini, kita dapat membuat daftar karakteristik baterai yang mempengaruhi penyerapan arus dan kecenderungannya untuk menderita dari efek yang terdaftar.
Ini adalah:
- Resistansi internal
- Kapasitas baterai
- bahan aktif
- Mobilitas elektrolit
- Komposisi paduan kisi
Untuk meningkatkan kinerja baterai, kita dapat memeriksa masing-masing hal di atas untuk melakukan perbaikan yang sesuai.
Pertama, resistansi internal: semakin tinggi ini, semakin rendah arus yang ditarik pada pengisian ulang tegangan tetap dari alternator I = V/R. Semakin rendah arus, semakin rendah ampere-jam yang dikembalikan ke baterai EFB selama periode ketika mesin mobil berjalan. Pada mobil start-stop pertama, baterai EFB tentu saja kurang terisi pada sebagian besar perjalanan singkat. Ini segera menyebabkan kegagalan baterai awal dengan tingkat pengembalian garansi yang tinggi. Resistansi internal adalah fungsi dari desain baterai, bahan yang digunakan, dan proses produksi yang digunakan dalam pembuatannya
Aspek desain termasuk grid, yang jika dibentuk dengan benar, dapat meminimalkan jalur pengumpulan saat ini. Luas permukaan total pelat adalah fitur penting lainnya: semakin tinggi area, semakin rendah daya tahan baterai. Umumnya, pelat yang lebih banyak dan lebih tipis akan memaksimalkan area konduksi. Luas penampang dan kualitas semua sambungan logam seperti las antar sel, sambungan tali pengikat, dan fusi lepas landas/terminal semuanya akan berkontribusi pada resistansi internal total baterai EFB . Area penampang leburan, area yang dilas harus dimaksimalkan untuk memberikan resistivitas logam komponen yang paling rendah.
Daya Tahan Baterai EFB. Bagaimana cara meningkatkan sifat Baterai EFB?
- Beberapa aspek pembuatan baterai asam timbal seperti pencampuran pasta dan langkah-langkah pengawetan memerlukan kontrol proses yang ketat. Kontrol suhu sangat penting dalam menghasilkan struktur kristal optimal dalam bahan aktif pra-bentuk (AM). Temperatur pemrosesan yang lebih tinggi mendorong sulfat tetrabasa berukuran lebih besar yang luas permukaannya lebih rendah mengurangi sifat penerimaan muatan AM dan oleh karena itu efektivitas baterai EFB dalam operasi start-stop.
- Kapasitas baterai EFB merupakan faktor penting lainnya dalam menentukan tingkat penyerapan arus. Semakin tinggi kapasitasnya, semakin tinggi arus yang ditarik pada setiap keadaan muatan tertentu. Kapasitas terkait dengan luas bahan aktif di pelat (disebutkan di atas). Meningkatkan kapasitas memberikan IR yang lebih rendah dengan penarikan arus yang lebih tinggi daripada baterai berkapasitas lebih rendah saat mengisi daya pada tegangan tetap.
Sekali lagi, ini berarti lebih banyak kapasitas yang dikembalikan ke baterai EFB saat mesin berjalan. Ini juga memberikan keuntungan untuk tidak mengeluarkan terlalu dalam selama operasi siklik dan dengan demikian mempertahankan status muatan (SOC) yang lebih tinggi selama masa pakainya. Keuntungan dari SOC yang lebih tinggi adalah bahwa baterai cenderung tidak mengalami stratifikasi elektrolit dan kerusakan korosi berikutnya yang akan menyebabkannya.
- Efisiensi bahan aktif adalah faktor lain yang terkait dengan kegagalan baterai. Perbaikan dalam penerimaan muatan dapat dilakukan dengan aditif, terutama karbon dalam beberapa bentuk, dalam bahan aktif negatif (NAM). Ada banyak spekulasi tentang peran karbon, dan banyak perusahaan aditif memiliki produk milik mereka sendiri. Ini berkisar dari nanotube karbon hingga grafit serpihan, dan semuanya memiliki sifat meningkatkan efisiensi bahan aktif dalam menerima muatan.
Sekali lagi, ini adalah keuntungan positif untuk baterai yang digunakan untuk aplikasi start-stop. Baterai EFB membanjiri dan semakin, baterai AGM meningkatkan kandungan karbon dari NAM mereka. Penggunaan baterai yang dibanjiri kapasitas yang lebih tinggi akan membantu mencegah stratifikasi dengan mengurangi kedalaman pelepasan selama operasi normal Hal ini, pada gilirannya, berarti bahwa baterai EFB cenderung tidak mengalami kerusakan pemisahan asam SG padat dan rendah selama pengisian-pengosongan bersepeda.
- Mobilitas elektrolit mengacu pada kemampuan elektrolit untuk bergerak dalam baterai EFB. Desain yang dibanjiri memiliki mobilitas maksimum, sementara varian baterai timbal-asam AGM dan GEL memiliki mobilitas yang sedikit atau tidak sama sekali. Dalam kasus ini, elektrolit dikatakan tidak bergerak. Mengesampingkan manfaat rekombinasi gas, dan oleh karena itu kehilangan air yang dapat diabaikan yang melekat dalam desain ini, mereka memberikan manfaat untuk meminimalkan atau mencegah stratifikasi elektrolit karena siklus pelepasan yang dalam.
- Bahan, terutama paduan timbal yang digunakan untuk membuat kisi-kisi, memiliki dampak yang signifikan terhadap resistansi internal (IR) baterai EFB . Penggunaan timbal-kalsium sebagai pengganti timbal-antimon akan memberikan resistivitas yang lebih rendah, terutama karena jumlah elemen paduan sekunder jauh lebih kecil. Perhatian besar harus diberikan ketika memilih paduan yang sesuai, karena metode pengecoran dan kontrol pemrosesan perlu disesuaikan dengan kombinasi paduan tertentu.
Pemrosesan kisi yang salah dapat mengakibatkan beberapa bahan dalam paduan kisi dihilangkan, baik oleh pengendapan atau oksidasi dalam keadaan cair. Kerugian ini dapat berdampak serius pada korosi dan ketahanan mulur jaringan, yang dapat menyebabkan pertumbuhan jaringan yang parah dan korosi penetrasi yang berkontribusi pada kegagalan baterai EFB awal.
Sejauh ini sudah banyak persyaratan yang dicantumkan untuk menghasilkan baterai EFB yang optimal untuk penggunaan start-stop. Awalnya, tanggapan dari OEM mobil adalah menggunakan desain AGM dari baterai EFB yang umumnya memiliki IR yang lebih rendah karena paduan kisi-kisinya dan sedikit terlalu besar untuk mencegah pelepasan muatan yang berlebihan. Itu juga dianggap mengurangi kejadian stratifikasi karena imobilitas elektrolit. Namun, pengurangan biaya juga merupakan faktor utama bagi OEM dalam menemukan baterai yang cocok untuk aplikasi ini. Solusi yang paling disukai dan mungkin paling efektif saat ini tersedia di Enhanced Flooded Battery (baterai EFB).
Jadi apa itu EFB?
Blog sejauh ini telah menjelaskan masalah lingkungan mikro-hibrida untuk baterai asam timbal SLI. Penyebab kegagalan hampir selalu terkait dengan ketidakmampuan baterai EFB untuk menyerap muatan dengan cukup cepat untuk menggantikan energi yang dikeluarkan saat mesin mobil dalam keadaan diam. Ini juga merupakan penyebab stratifikasi elektrolit yang memainkan peran penting dalam memperpendek masa pakai baterai SLI di kendaraan start-stop. Solusi EFB memberikan sebagian besar karakteristik yang dibutuhkan baterai EFB untuk meningkatkan penerimaan muatan secara signifikan. Penerimaan muatan untuk baterai SLI EFB yang beroperasi sering disebut sebagai Penerimaan Muatan Dinamis atau DCA.
Ringkasan singkat tentang karakteristik EFB:
- Resistansi internal rendah dengan desain grid yang lebih baik dan penggunaan paduan resistansi rendah (Pb/Sn/Ca ternary).
- Turunkan resistansi internal dengan meningkatkan luas pelat (pelat yang lebih tipis).
- Kapasitas yang lebih tinggi (baterai EFB yang lebih besar) untuk meningkatkan besarnya arus yang ditarik pada pengisian ulang tegangan tetap dan membatasi kedalaman pelepasan untuk mencegah stratifikasi elektrolit dan meningkatkan masa pakai.
- Bahan aktif yang disempurnakan (umumnya aditif berbasis karbon) untuk meningkatkan daya terima baterai.
Langkah-langkah ini menghasilkan baterai EFB yang kebanjiran yang memiliki kapasitas lebih tinggi (umumnya lebih besar) daripada baterai standar, memiliki kisi-kisi paduan timbal yang canggih, area pelat yang lebih tinggi, dan bahan aktif yang diperkaya karbon. Ini adalah, saat ini, desain yang disukai untuk baterai SLI di kendaraan start-stop. Ini disukai terutama karena lebih murah daripada versi AGM. Versi AGM juga cenderung memiliki kapasitas sekitar 15% lebih rendah daripada versi banjir berukuran serupa. Ini berarti DoD yang lebih tinggi dalam operasi yang menghasilkan siklus hidup yang lebih rendah. Anehnya, desain AGM juga dapat mengalami stratifikasi elektrolit jika DoD pada siklus sekitar 80%.
Sangatlah penting untuk memahami jenis baterai mana yang harus dibeli jika (dan pasti kapan), baterai gagal pada kendaraan start-stop Anda. Jika Anda memerlukan bantuan dalam hal ini, jangan ragu untuk menghubungi Microtex yang memiliki pengalaman dan pengetahuan untuk memandu Anda dalam pembelian baterai. Bahkan, jika Anda memiliki masalah baterai yang memerlukan bantuan atau panduan, Microtex, sebagian besar, akan menjadi toko serba ada untuk saran dan produk baterai.
