Робоча температура свинцево-кислотного акумулятора
Як температура впливає на напругу акумулятора?
При підвищенні температури рівноважна напруга свинцево-кислотного елемента, ЕРС або напруга відкритого контуру зменшується. Це регулюється рівнянням Нернста і термодинамічною поведінкою електрохімічних елементів.
Температурний коефіцієнт для свинцево-кислотного акумулятора становить від -2,5 до -3,0 мілівольт на °C на елемент,
Від’ємний коефіцієнт означає, що зі збільшенням температури напруга OCV і напруга заряду поплавця зменшуватимуться.
Вплив температури на питому густину електроліту (Sp. Gr.)
Температура також впливає на густину кислоти.
Зпідвищенням температури електроліт розширюється, зменшуючи свою питому вагу.
Коефіцієнт температурної компенсації питомої ваги становить приблизно 0,00007-0,001 на °C.
Розширення електроліту зазвичай становить близько 4-5% в діапазоні 50 °C. Це фактично призводить до очевидного зменшення виміряного значення Sp. Gr. і має бути скориговане за допомогою гідрометра з посиланням на таблицю температурної компенсації.
Вказівки щодо корекції напруги
Для заряджання та компенсації плаваючої напруги стандартними є такі значення:
| Температура | Корекція напруги на кожну комірку | Загальносистемна корекція (наприклад, 48В система) |
|---|---|---|
| ↑ 1°C вище 25°C | -3,0 мВ на комірку (поплавок/заряд) | -72 мВ на 48В струну |
| ↓1°C нижче 25°C | +3,0 мВ на елемент (плаваючий/заряд) | +72 мВ на 48В струну |
Ці значення застосовні для батарей, що працюють з питомою вагою електроліту близько 1,280 при 25°C, що є типовим для стаціонарних і моторних електростанцій.
Практичні температури для роботи від батареї
Робоча температура впливає на термін служби акумулятора , ефективність і безпеку:
Оптимальний діапазон: від 20°C до 25°C.
Легкий поріг занепокоєння: Починається при 27°C, коли починається підвищене газоутворення.
Високий рівень занепокоєння: При температурі 35°C і вище швидкість корозії сітки, втрати води та саморозряду різко зростає.
Емпіричне правило: Час роботи акумулятора скорочується вдвічі на кожні 10°C при підвищенні температури вище 25°C(закон Арреніуса).
Підсумок
При підвищенні температури напруга холостого ходу свинцево-кислотного елемента зменшується приблизно на 2,5-3,0 мВ/°C на елемент через термодинамічні ефекти. Водночас розширення електроліту призводить до падіння його питомої ваги. Тому, щоб уникнути перезарядження, надмірного газоутворення і передчасної корозії решітки, зарядну напругу і напругу поплавка необхідно знизити на ~3 мВ/°C вище 25°C. Аналогічно, при низьких температурах напруга повинна бути збільшена, щоб компенсувати знижену активність. Завжди використовуйте зарядні пристрої з температурною компенсацією, щоб зберегти здоров’я і довговічність акумулятора.
