Temperatura di funzionamento della batteria al piombo
Come influisce la temperatura sulla tensione di una batteria?
Quando la temperatura aumenta, la tensione di equilibrio di una cella al piombo, il CEM o Tensione a circuito aperto diminuisce. Questo è regolato dall’equazione di Nernst e dal comportamento termodinamico delle celle elettrochimiche.
Il coefficiente di temperatura per una batteria al piombo è di -2,5-3,0 millivolt per °C per cella,
Il coefficiente negativo implica che con l’aumento della temperatura, le tensioni di carica OCV e float si ridurranno.
Effetto della temperatura sulla gravità specifica dell'elettrolita (Gr. Sp.)
La temperatura influenza anche la densità dell’acido.
Con l’aumento della temperatura, l’elettrolito si espande, riducendo il suo peso specifico.
Il fattore di compensazione della temperatura per il peso specifico è di circa 0,00007-0,001 per °C.
L’espansione dell’elettrolito è tipicamente di circa il 4-5% su un intervallo di 50 °C. Questo in effetti contribuisce alla diminuzione apparente della Sp misurata. Gr. e deve essere corretto utilizzando un idrometro con riferimento alla tabella di compensazione della temperatura.
Linee guida per la correzione della tensione
Per la compensazione della tensione di carica e del galleggiante, i seguenti valori sono standard:
| Temperatura | Correzione della tensione per cella | Correzione a livello di sistema (ad esempio, sistema a 48 V) |
|---|---|---|
| ↑ 1°C sopra i 25°C | -3,0 mV per cella (galleggiante/carica) | -72 mV per stringa da 48 V |
| ↓1°C sotto i 25°C | +3,0 mV per cella (galleggiante/carica) | +72 mV per stringa da 48 V |
Questi valori sono applicabili alle batterie che funzionano con un peso specifico dell’elettrolito di circa 1,280 a 25°C, tipico delle applicazioni stazionarie e di forza motrice.
Temperature pratiche per il funzionamento a batteria
La temperatura di esercizio influisce sulla durata della batteria , sull’efficienza e sulla sicurezza:
Intervallo ottimale: da 20°C a 25°C.
Soglia di preoccupazione lieve: Inizia a 27°C, quando inizia l’aumento della gasatura.
Alta preoccupazione: A 35°C e oltre, il tasso di corrosione della griglia, la perdita di acqua e l’autoscarica aumentano notevolmente.
Regola empirica: La durata della batteria si dimezza per ogni aumento di 10°C al di sopra dei 25°C(legge di Arrhenius).
Riassunto
Quando la temperatura aumenta, la tensione a circuito aperto di una cella al piombo diminuisce di circa 2,5-3,0 mV/°C per cella , a causa degli effetti termodinamici. Allo stesso tempo, l “espansione dell” elettrolito porta a una diminuzione del peso specifico. Pertanto, le tensioni di carica e di galleggiamento devono essere ridotte di ~3 mV/°C al di sopra dei 25°C per evitare la sovraccarica, l “eccessiva gasatura e la corrosione prematura della griglia. Allo stesso modo, alle basse temperature, la tensione deve essere aumentata per compensare l” attività ridotta. Utilizzi sempre sistemi di carica a temperatura compensata per mantenere la salute e la longevità della batteria.
