Pin AGM có nghĩa là gì?
Pin AGM dùng để làm gì? Trước tiên, hãy cho chúng tôi biết từ viết tắt, AGM, viết tắt của từ gì. Pin AGM dạng đầy đủ: Nó là chữ viết tắt của thuật ngữ Absorbent Glass Mat, một tấm giấy trắng mỏng manh, có độ xốp cao và giống như giấy được cắt ra từ các cuộn, được làm từ các sợi mịn xốp của thủy tinh borosilicat và được sử dụng làm vật phân tách pin là một loại pin axit-chì được gọi là Ắc quy axit chì điều chỉnh van AGM (VRLAB). Nói một cách đơn giản, nó là một thiết bị tách pin xốp. Pin được lắp ráp với bộ phân tách AGM được gọi là pin AGM.
Bộ phân tách pin AGM
Ứng dụng pin AGM
Pin VRLA AGM được sử dụng cho tất cả các ứng dụng yêu cầu các hoạt động không tràn và không có khói. Pin này có sẵn ở tất cả các kích cỡ từ 0,8 Ah (12 V) đến hàng trăm Ah, từ 2 V đến 12 V. cấu hình. Bất kỳ giá trị điện áp nào cũng có thể được cung cấp bởi sự kết hợp của 2 V hoặc 4 V hoặc 6 V hoặc 12 V cell / pin. Chúng được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau như ứng dụng quang điện mặt trời (SPV), cung cấp điện liên tục (UPS), thiết bị liên lạc, hệ thống chiếu sáng khẩn cấp, rô bốt, thiết bị điều khiển công nghiệp, thiết bị tự động hóa công nghiệp, thiết bị chữa cháy, Truyền hình tiếp cận cộng đồng (CATV) , Thiết bị liên lạc quang học, Trạm gốc Hệ thống Điện thoại Cầm tay Cá nhân (PHS), Trạm gốc microcell, Hệ thống phòng chống thảm họa và tội phạm, v.v.
Pin AGM vs ngập nước
Ắc quy ngập nước được bảo dưỡng kém không thể mang lại tuổi thọ như mong đợi.
Việc ắc quy axit-chì bị ngập nước thông thường đòi hỏi phải tuân thủ một số quy trình bảo dưỡng. Họ đang:
- Giữ cho phần trên của pin sạch và khô, không có bụi và các giọt axit.
- Duy trì mức chất điện phân (trong trường hợp ắc quy bị ngập nước) ở mức thích hợp bằng cách đổ đầy nước đã được phê duyệt.
Sự giảm mức độ điện ly này là do sự điện phân (phá vỡ bằng cách sử dụng điện) của nước xảy ra vào cuối quá trình sạc lại khi một phần nước trong axit loãng bị phân ly thành hydro và oxy theo phản ứng sau và thoát ra khí quyển theo phương pháp phân tích:
2H2O → 2H2 ↑ + O2 ↑
Pin axit-chì chứa axit sunfuric loãng làm chất điện phân và các cực của pin thông thường và các bộ phận bên ngoài như hộp chứa, đầu nối giữa các ô, nắp, v.v. bị phun axit và cũng bị phủ bụi. Các đầu nối phải được giữ sạch sẽ bằng cách lau bằng khăn ướt và bôi vaseline trắng định kỳ để không xảy ra hiện tượng ăn mòn giữa các đầu cực và cáp kết nối với nó.
Sản phẩm ăn mòn có màu hơi xanh do sự hình thành đồng sunfat từ các cực đồng thau. Nếu các đầu nối được làm bằng thép, thì sản phẩm ăn mòn sẽ có màu xanh lục, do sunfat sắt. Nếu sản phẩm có màu trắng, có thể do chì sunphat (do sunfat hóa) hoặc do các đầu nối bằng nhôm bị ăn mòn.
Ngoài ra, các khí đầy hơi axit phát ra từ pin trong khi quá trình sạc đang diễn ra. Khói này sẽ ảnh hưởng đến các thiết bị xung quanh cũng như bầu không khí.
Người tiêu dùng cho rằng đây là một thủ tục rườm rà và muốn có pin, không phải bảo trì như vậy. Các nhà khoa học và kỹ sư bắt đầu suy nghĩ theo hướng này và tìm kiếm các phương pháp để tránh những quy trình này đã được đưa ra vào cuối những năm 1960. Chỉ vào cuối những năm 1960, pin thực sự “không cần bảo dưỡng” mới được sử dụng trên thị trường. Các tế bào niken-cadmium kín là tiền thân của VRLAB.
Nghiên cứu R & D trên các tế bào axit chì nhỏ, hình trụ có chứa các điện cực quấn xoắn ốc được bắt đầu vào năm 1967 trong phòng thí nghiệm của Tập đoàn Gates, Hoa Kỳ bởi John Devitt. Năm 1968, Donald H. McClelland tham gia cùng ông. Bốn năm sau, vào năm 1971, các sản phẩm thu được được chào bán: một tế bào có kích thước tương đương với tế bào D-cell mangan dioxide thông thường và một tế bào khác có công suất gấp đôi đã được Gates Energy Products Denver, CO, Hoa Kỳ cung cấp thương mại. [J. Devitt, J Nguồn điện 64 (1997) 153-156]. Donald. H. McClelland và John L. Devitt của Tập đoàn Gates, Hoa Kỳ lần đầu tiên mô tả một loại pin axit-chì kín thương mại dựa trên nguyên lý chu trình oxy [DH McClelland và JL Devitt US Pat. 3862861 (1975).]
Đồng thời hai công nghệ, một dựa trên chất điện phân có ga (GE) và một dựa trên AGM đã được phát triển, công nghệ trước ở Đức và công nghệ sau ở Mỹ, Nhật Bản và Châu Âu.
Để bắt đầu, pin axit-chì được điều chỉnh bằng van được gọi là pin ‘không cần bảo dưỡng’, pin thiếu chất điện phân, pin kín, v.v. Do có nhiều vụ kiện tụng giữa người tiêu dùng và nhà sản xuất liên quan đến việc sử dụng thuật ngữ ‘không cần bảo dưỡng’, thuật ngữ được sử dụng hiện nay “điều chỉnh bằng van” đã được chấp nhận rộng rãi. Vì pin VR có van xả áp một chiều nên việc sử dụng thuật ngữ “niêm phong” cũng không được khuyến khích.
Sự khác biệt giữa pin AGM và pin tiêu chuẩn là gì?
Pin AGM và pin thông thường hoặc pin tiêu chuẩn sử dụng cùng một loại tấm, chủ yếu là tấm phẳng. Đây là điểm tương đồng duy nhất. Một số pin bị ngập nước cũng sử dụng các tấm hình ống.
Pin tiêu chuẩn hoặc pin thông thường hoặc pin ngập nước hoàn toàn khác với pin AGM ở chỗ pin sau không có chất điện phân lỏng tự do, trong đó mức điện phân phải được duy trì bằng cách định kỳ bổ sung nước đã được phê duyệt để bù đắp lượng nước bị mất do điện phân . Mặt khác, trong pin AGM, là pin axit chì được điều chỉnh bằng van (VRLA), không có yêu cầu như vậy, Các phản ứng độc nhất xảy ra trong tế bào VR sẽ xử lý sự mất mát bằng cách tuân theo cái được gọi là “oxy nội xe đạp”. Đây là sự khác biệt chính.
Đối với hoạt động của chu trình oxy, pin AGM có van xả một chiều. Nắp cao su đặc biệt che một ống xả hình trụ. Khi áp suất bên trong pin đạt đến giới hạn, van sẽ nâng (mở) để giải phóng khí tích tụ và trước khi nó đạt được áp suất khí quyển, van sẽ đóng và giữ nguyên như vậy cho đến khi áp suất bên trong lại vượt quá áp suất thông hơi. Chức năng của van này là đa tạp. (i) Để ngăn chặn sự xâm nhập ngẫu nhiên của không khí không mong muốn từ bầu khí quyển; điều này dẫn đến việc xả NAM. (ii) Để vận chuyển oxy hiệu quả với sự hỗ trợ của áp suất từ PAM đến NAM, và (iii) để bảo vệ pin khỏi một vụ nổ bất ngờ; điều này có thể được gây ra bởi một khoản phí lạm dụng.
Trong pin AGM, toàn bộ chất điện phân chỉ được giữ trong các tấm và bộ phân tách AGM. Do đó không có khả năng xảy ra sự cố tràn chất điện phân ăn mòn, axit sunfuric loãng. Vì lý do này, pin AGM có thể hoạt động ở bất kỳ mặt nào, ngoại trừ lật ngược. Nhưng pin ngập nước chỉ có thể được sử dụng ở vị trí thẳng đứng. Trong khi lắp pin VRLA, thao tác lấy số đo điện áp trở nên dễ dàng hơn trong trường hợp pin dung lượng cao có điện áp cao.
Trong quá trình hoạt động bình thường của VRLAB, không có hoặc không có khí thải không đáng kể. Vì vậy, nó là “thân thiện với người dùng”. Do đó, pin AGM có thể được tích hợp vào thiết bị điện tử. Một ví dụ điển hình là bộ lưu điện máy tính cá nhân, thường sử dụng pin 12V 7Ah VRLA. Vì lý do này, yêu cầu thông gió đối với pin VRLA AGM chỉ bằng 25% so với yêu cầu đối với pin ngập nước.
So với pin VR hoặc AGM VR có ga, phiên bản ngập nước bị hiện tượng phân tầng chất điện phân. Nó không đáng kể trong pin có ga và trong trường hợp pin AGM, nó không nghiêm trọng như trong pin ngập nước. Do đó, việc sử dụng không đồng đều các vật liệu hoạt động sẽ bị loại bỏ hoặc giảm đi, do đó kéo dài tuổi thọ của pin.
Quy trình sản xuất pin AGM liên quan đến việc nén hiệu quả các phần tử tế bào để ngăn chặn sự gia tăng điện trở trong suốt thời gian sử dụng của pin. Một tác động đồng thời là sự giảm tốc độ giảm công suất trong quá trình đạp xe / cuộc đời. Điều này là do tránh bị bong tróc do tác động của lực nén.
Pin VRLA là loại pin sử dụng được. Rất dễ dàng cho việc lắp đặt, tránh việc đổ đầy và sạc ban đầu rườm rà và tốn thời gian, do đó giảm thiểu thời gian lắp đặt.
Vật liệu rất tinh khiết được sử dụng để sản xuất pin VRLA. Bởi vì khía cạnh này và việc sử dụng máy tách ĐHCĐ, tổn thất do tự xả là rất thấp. Ví dụ, tổn thất nhỏ hơn 0,1% mỗi ngày trong trường hợp pin AGM trong khi nó là 0,7-1,0% mỗi ngày cho các ô bị ngập nước. Do đó, pin AGM có thể được lưu trữ trong thời gian dài hơn mà không cần sạc mới. Tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh, pin AGM có thể được lưu trữ mà không cần sạc lên đến 6 tháng (20ºC đến 40ºC), 9 tháng (20ºC đến 30ºC) và 1 năm nếu dưới 20ºC. [panasonic-batteries-vrla-for-professionals_interactive March 2017 p 18]
Phỏng theo tài liệu tham khảo Furukawa
Nhiệt độ bảo quản (ºC) | Ngập | Ngập | Ngập | VRLA | VRLA | VRLA |
---|---|---|---|---|---|---|
Thời gian lưu trữ (tháng) | Khả năng duy trì (phần trăm) | Mất công suất (phần trăm) | Thời gian lưu trữ (tháng) | Khả năng duy trì (phần trăm) | Mất công suất (phần trăm) | |
40 | - | - | - | 6 | 40 | 60 |
40 | 3 | 35 | 65 | 3 | 70 | 30 |
40 | 2 | 50 | 50 | 2 | 80 | 20 |
40 | 1 | 75 | 25 | 1 | 90 | 10 |
25 | - | - | - | 13 | 60 | 40 |
25 | 6 | 55 | 45 | 6 | 82 | 18 |
25 | 5 | 60 | 40 | 5 | 85 | 15 |
25 | 4 | 70 | 30 | 4 | 88 | 12 |
25 | 3 | 75 | 25 | 3 | 90 | 10 |
25 | 1 | 90 | 10 | 1 | 97 | 3 |
10 | - | - | - | 12 | 85 | 15 |
10 | - | - | - | 9 | 90 | 10 |
Thực tế thú vị tuyệt vời - Thiết kế pin AGM
Pin AGM có thể được thiết kế để tồn tại trong thử nghiệm ngắn mạch trong 30 ngày và sau khi sạc lại, có dung lượng hầu như tương đương với trước khi thử nghiệm. Ngẫu nhiên p. 436 Wagner
Pin AGM có giống pin gel không?
Mặc dù hai loại này thuộc loại pin điều chỉnh van (VR), sự khác biệt chính giữa hai loại này là chất điện phân. AGM được sử dụng như một bộ phân tách trong pin AGM, trong đó toàn bộ chất điện phân được chứa trong các lỗ của các tấm và các lỗ của thiết bị tách AGM có độ xốp cao. Phạm vi độ xốp điển hình cho thiết bị tách AGM là 90-95%. Không có dấu phân tách bổ sung nào được sử dụng. Trong quá trình đổ đầy chất điện phân và quá trình xử lý tiếp theo, hãy cẩn thận để thấy rằng AGM không bão hòa với chất điện phân và ít nhất 5% khoảng trống ở đó mà không được lấp đầy bằng axit. Điều này là để tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của chu trình oxy.
Pin AGM so với Gel
Oxy được vận chuyển từ bản cực dương qua bộ phân tách đến bản cực âm trong quá trình nạp. Việc vận chuyển này chỉ có thể diễn ra hiệu quả nếu bộ phân tách không được bão hòa hoàn toàn. Mức độ bão hòa từ 95% trở xuống được ưu tiên. (KHOẢNG CÁCH: Là tỷ lệ phần trăm thể tích lỗ xốp tính bằng AGM trên tổng thể tích vật liệu, bao gồm cả lỗ xốp).
Nhưng trong pin điện phân dạng gel, chất điện phân được trộn với bột silica bốc khói để cố định nó, do đó pin gel trở nên không thể đổ được. Chất tách là polyvinyl clorua (PVC) hoặc loại xenlulo. Tại đây, khí oxy sẽ khuếch tán qua các khe và vết nứt trong chất nền gel. Pin gel có thể được cấu tạo với các tấm loại dán hoặc loại hình ống. Cả hai loại pin gel đều có van xả một chiều và hoạt động trên nguyên tắc “chu trình oxy bên trong”.
Trong cả hai loại pin VRLA, không gian trống còn lại đủ cho phép vận chuyển oxy nhanh chóng qua pha khí. Chỉ một lớp thấm ướt mỏng ở bề mặt điện cực âm mới được thấm qua bởi oxy hòa tan, và hiệu suất của chu trình oxy bên trong đạt gần 100%. Khi ban đầu pin bão hòa với chất điện phân, nó cản trở quá trình vận chuyển oxy nhanh chóng, dẫn đến mất nước nhiều hơn. Khi đạp xe, một tế bào “ ướt ” như vậy tạo ra một chu trình oxy bên trong hiệu quả.
Đối với hầu hết các ứng dụng, sự khác biệt giữa hai loại pin VRLA là không đáng kể. Khi so sánh các loại pin có cùng kích thước và kiểu dáng, điện trở bên trong của pin gel cao hơn một chút, chủ yếu là do bộ phân tách thông thường. Pin AGM có điện trở bên trong thấp hơn và vì vậy pin AGM được ưu tiên cho các ứng dụng tải cao. [Đ. Berndt, J Nguồn điện 95 (2001) 2]
Mặt khác, trong pin gel, axit liên kết mạnh hơn và do đó ảnh hưởng của trọng lực hầu như không đáng kể. Do đó, pin gel không thể hiện sự phân tầng axit. Nhìn chung, chúng ưu việt hơn trong các ứng dụng theo chu kỳ và các ô gel cao cũng có thể hoạt động ở tư thế thẳng đứng, trong khi với pin AGM cao hoạt động ở vị trí nằm ngang thường được khuyến nghị để giới hạn chiều cao của dải phân cách khoảng 30 cm.
Trong chất điện phân có gel, hầu hết oxy phải bao quanh thiết bị phân tách. Chất tách polyme đóng vai trò như một rào cản cho quá trình vận chuyển oxy và làm giảm tốc độ vận chuyển. Đây là một trong những lý do mà tốc độ tối đa của chu trình oxy bên trong thấp hơn trong pin gel.
Một lý do khác có thể là một phần nhất định của bề mặt bị che bởi gel. Các số liệu sơ bộ cho tốc độ tối đa này là 10 A / 100 Ah trong pin AGM và 1,5A / 100Ah trong pin gel. Dòng sạc vượt quá mức tối đa này làm cho khí thoát ra như trong pin thông hơi. Nhưng giới hạn này thường không ảnh hưởng đến hoạt động sạc hoặc thả nổi, vì pin axit-chì VR được sạc ở điện áp không đổi và tốc độ sạc quá mức thấp hơn nhiều, 1A / 100 Ah, thậm chí ở 2,4V trên mỗi cell. Tốc độ tối đa hạn chế hơn của chu trình oxy bên trong trong pin gel thậm chí còn mang lại lợi thế là pin gel ít nhạy cảm hơn với sự thoát nhiệt khi được sạc quá mức ở điện áp quá cao.
Pin gel có khả năng chống lại xu hướng thoát nhiệt tốt hơn so với các tế bào AGM. Trong một thử nghiệm với gel tương tự và pin AGM (6V / 68Ah), các kết quả sau được Rusch và đồng nghiệp của anh ấy báo cáo [ https://www.baebatariesusa.com/wp-content/uploads/2019/03/Undilities- Sự khác biệt-Thực-Sự-Giữa-Gel-AGM-Pin-Rusch-2007.pdf] . Sau khi làm lão hóa nhân tạo pin bằng cách sạc quá mức khiến chúng mất đi 10% lượng nước, các tế bào này đã phải chịu sự tăng nhiệt bằng cách sạc ở 2,6 volt cho mỗi tế bào trong một không gian hạn chế. Pin gel có dòng điện tương đương 1,5-2,0 A trong khi pin AGM có dòng điện tương đương 8-10 A (tăng nhiệt gấp sáu lần).
Nhiệt độ của pin AGM là 100ºC, trong khi của phiên bản gel vẫn dưới 50ºC. Do đó, điện áp nổi của pin gel có thể được giữ ở mức cao hơn lên đến 50ºC mà không có bất kỳ nguy cơ thoát nhiệt nào. Điều này cũng sẽ giữ cho tấm âm được tích điện tốt ở nhiệt độ cao hơn.
Pin AGM thường sử dụng các tấm có chiều cao tối đa từ 30 đến 40 cm. Nếu sử dụng các tấm cao hơn, thì pin AGM sẽ được sử dụng ở các mặt của nó. Nhưng trong pin gel, không có giới hạn chiều cao như vậy. Các tế bào gel tàu ngầm với chiều cao tấm 1000 mm (1 mét) đã được sử dụng.
Pin AGM được ưu tiên cho các ứng dụng dòng điện cao, thời gian ngắn. Chi phí sản xuất pin AGM cao hơn cho khả năng tốc độ cao hơn so với pin gel được điều chỉnh bởi Van. Tuy nhiên, các tế bào gel đặc biệt thích hợp cho thời gian phóng điện lâu hơn và cung cấp nhiều năng lượng hơn cho mỗi đơn vị tiền tệ.
Thiết kế tấm phẳng VRLA (OGiV) có đặc điểm giống với thiết kế tấm phẳng ngập nước. Chúng thích hợp hơn cho thời gian bắc cầu ngắn.
Ở tốc độ 10 phút, công suất đầu ra trên mỗi chi phí sản xuất cao hơn 30% so với thiết kế dạng ống gel VRLA (OPzV), trong khi ở thời gian xả lâu hơn (trên 30 phút), thiết kế OPzV gel VR dạng ống cho nhiều điện năng hơn trên mỗi đô la. Ở tốc độ 3 giờ, OPzV cho công suất cao hơn 15% trên mỗi đô la. Trong khu vực từ 3 giờ đến 10 giờ, OPzS hình ống ngập nước cung cấp năng lượng nhiều hơn từ 10 đến 20% trên mỗi đô la so với pin OPzV, trong khi ở khu vực quan trọng từ 30 phút đến 100 phút, OPzS hình ống ngập nước cung cấp cùng một công suất trên mỗi $ dưới dạng VRLA gel dạng ống (OPzV).
“Chu trình oxy bên trong” trong pin AGM là gì?
Trong một ô ngập nước, các khí phát triển trong quá trình phóng điện quá mức sẽ được thông khí vào bầu khí quyển. Nhưng trong pin được điều chỉnh bằng van, có sự biến đổi khí không đáng kể do một số phản ứng nhất định xảy ra trên cả hai tấm. Trong quá trình sạc quá mức của tế bào VR, oxy phát triển từ bản cực dương sẽ đi qua các lỗ rỗng không bão hòa của AGM (hoặc các vết nứt trong chất điện phân có trộn keo) và đến các bản cực âm và kết hợp với chì trong bản cực âm để tạo thành ôxít chì. Ôxít chì có ái lực lớn với axit sunfuric và do đó nó ngay lập tức được chuyển thành chì
Trong khi sản xuất tế bào VRLA, axit được lấp đầy theo số lượng tính toán.
Sau khi hoàn thành quá trình hình thành, chất điện phân dư thừa (nếu có) sẽ được loại bỏ khỏi các tế bào bằng quá trình quay vòng. Khi bắt đầu chu trình (khi các tế bào được lấp đầy bởi hơn 96% lỗ chân lông), chu trình oxy hoạt động với hiệu suất thấp, dẫn đến thất thoát nước. Khi độ bão hòa chất điện phân giảm xuống dưới 96%, hiệu suất của chu trình oxy tăng lên, do đó sự mất nước sẽ giảm.
Khí oxy và ion H + được tạo ra trong quá trình sạc pin VR (Phản ứng A) được tạo ra để đi qua các lỗ rỗng không bão hòa có sẵn trong bộ phân tách AGM hoặc qua các vết nứt và khe nứt trong cấu trúc chất điện phân được trộn lẫn và đến tấm âm, nơi nó kết hợp với chì hoạt động để tạo thành PbO, được chuyển thành PbSO4. Nước cũng được hình thành trong quá trình này (Phản ứng B) cùng với một số sinh nhiệt.
(Trong pin axit-chì ngập nước, quá trình khuếch tán khí này diễn ra chậm và tất cả H2 và O2 được thoát ra ngoài. Một phần dòng điện nạp chuyển sang phản ứng nạp có ích, trong khi một phần nhỏ dòng điện được sử dụng trong các phản ứng chu trình oxy. Kết quả thực là nước, thay vì thoát ra khỏi tế bào, được chuyển hóa theo chu kỳ điện hóa để hấp thụ dòng điện phóng quá mức vượt quá mức được sử dụng cho các phản ứng sạc.)
PbSO 4 được chuyển đổi thành Pb và H 2 SO 4 (Phản ứng C) theo con đường điện hóa bằng cách phản ứng với các ion hydro do sự phân hủy của nước ở các bản cực dương khi chúng được tích điện.
Các phản ứng như sau:
Ở tấm dương:
2H 2 O → 4H + + O 2 ↑ + 4e – (A)
Ở bản âm:
2Pb + O 2 + 2H 2 SO 4 → 2PbSO 4 + 2H 2 O + Nhiệt (B)
2PbSO 4 + 4H + + 4e− → 2Pb + 2 H 2 SO 4 (C)
Nước được tạo ra khuếch tán qua thiết bị phân tách đến các bản cực dương, do đó khôi phục lại nước bị phân hủy bằng điện phân.
Các quá trình trên tạo thành chu trình oxy. Cách sau làm giảm đáng kể lượng nước mất đi trong quá trình sạc và sạc quá mức của pin, giúp pin không cần bảo trì.
Trong những ngày đầu phát triển Pin VRLA, người ta cho rằng pin VRLA phải có hiệu suất tái tổng hợp oxy hiệu quả 100% với giả định rằng điều này sẽ đảm bảo rằng không có khí thoát ra khí quyển bên ngoài để giảm thiểu thất thoát nước. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, có thể thấy rõ ràng rằng quá trình tái kết hợp oxy 100% có thể không được mong muốn, vì điều này có thể dẫn đến sự suy thoái tấm âm. Các phản ứng thứ cấp của quá trình tiến hóa hydro và ăn mòn lưới điện là rất quan trọng trong pin axit-chì và có thể có tác động đáng kể đến hoạt động của tế bào VRLA.
Tốc độ của hai phản ứng cần phải được cân bằng, nếu không, một trong các điện cực – thường là cực âm – có thể không được sạc đầy. Điện cực âm thực sự có thể tự phóng điện ở điện thế thuận nghịch và do đó điện thế của nó sẽ phải tăng trên giá trị này (tức là trở nên âm hơn) để bù lại sự tự phóng điện và để ngăn chặn sự suy giảm công suất [MJ Weighall in Rand, DAJ; Moseley, PT; Garche. Chữ J; Parker, CD (Eds.) Ắc quy axit-chì được điều chỉnh bằng van, Elsevier, New York, 2004, Chương 6, trang 177].
Cấu trúc thực tế của thiết bị phân tách Tấm kính hấp thụ có ảnh hưởng quan trọng đến hiệu quả của quá trình tái tổng hợp oxy. Thiết bị phân tách AGM có diện tích bề mặt cao và kích thước lỗ trung bình nhỏ có thể đẩy axit lên độ cao lớn hơn và cung cấp khả năng chống lại sự khuếch tán oxy cao hơn. Điều này có thể ngụ ý việc sử dụng máy tách AGM có tỷ lệ xơ mịn cao hoặc máy tách AGM lai có chứa, ví dụ, xơ hữu cơ.
Sự khác biệt giữa pin AGM và pin dạng ống là gì?
Pin AGM luôn sử dụng các tấm phẳng, có độ dày từ 1,2 mm đến 3,0 mm tùy thuộc vào các ứng dụng, cho dù đó là mục đích khởi động, chiếu sáng và đánh lửa (SLI) hay mục đích tĩnh. Các tấm dày hơn được sử dụng cho các ứng dụng tĩnh. Nhưng pin hình ống sử dụng các tấm hình ống, độ dày của chúng có thể thay đổi từ 4 mm đến 8 mm. Hầu hết, pin tấm hình ống được sử dụng trong các ứng dụng tĩnh.
Trong pin AGM, toàn bộ chất điện phân được giữ bên trong các tấm và bộ phân tách AGM. Do đó không có khả năng xảy ra sự cố tràn chất điện phân ăn mòn, axit sunfuric loãng. Vì lý do này, pin AGM có thể hoạt động ở bất kỳ mặt nào, ngoại trừ lật ngược. Nhưng pin dạng ống có dư chất điện phân lỏng và chỉ có thể được sử dụng ở tư thế thẳng đứng. Chúng tôi có thể đo mật độ của chất điện phân trong các tế bào hình ống, nhưng không thể đo được trong pin AGM.
Ắc quy AGM hoạt động trong môi trường nửa kín với van xả một chiều theo nguyên tắc chu trình oxy và do đó thất thoát nước không đáng kể. Do đó, không cần thiết phải thêm nước vào pin này. Nhưng pin hình ống là loại có lỗ thông hơi và tất cả các khí phát triển trong quá trình sạc quá mức đều được thông ra khí quyển; điều này dẫn đến mất nước và do đó mức điện giải đi xuống, đòi hỏi phải bổ sung nước định kỳ để duy trì mức chất điện giải.
Do tính chất ngập nước, các tế bào hình ống có thể chịu đựng quá tải và nhiệt độ cao hơn. Loại này có tản nhiệt tốt hơn. Nhưng pin AGM không chịu được hoạt động ở nhiệt độ cao, vì loại pin này vốn dễ xảy ra phản ứng tỏa nhiệt do chu trình oxy bên trong. Pin AGM có thể hoạt động lên đến 40ºC, trong khi loại còn lại có thể chịu được tới 50ºC.
Sự phân cực của các tấm dương và âm trong một điện tích nổi ở 2,30 V trên mỗi ô (OCV = 2,15 V)
Ngập nước - Mới | Ngập lụt - Cuối cùng của cuộc sống | Đã tăng - Mới | Đã trưởng thành - Cuối đời | AGM - Mới | AGM - Cuối đời | |
---|---|---|---|---|---|---|
Phân cực tấm dương (mV) | 80 | 80 | 90 | 120 | 125 (đến 175) | 210 |
Phân cực tấm âm (mV) | 70 | 70 | 60 | 30 | 25 | 0 (đến -25) sunfat) |
Phân cực của ba loại pin
IEC 60 896-22 có yêu cầu cao nhất là 350 ngày ở 60 ° C hoặc 290 ngày ở 62,8 ° C.
Kiểm tra tuổi thọ ở 62,8ºC theo IEEE 535 – 1986
loại pin | Ngày ở 62,8ºC | Các năm tương đương ở 20ºC |
---|---|---|
OGi (Tấm phẳng ngập nước) | 425 | 33.0 |
OPzV (VR hình ống) | 450 | 34.8 |
OPzS (Hình ống ngập nước) | 550 | 42.6 |
Pin AGM kéo dài bao lâu?
Không thể đưa ra tuyên bố chắc chắn về thời lượng sử dụng của bất kỳ loại pin nào. Trước khi một câu trả lời “pin AGM có thể kéo dài bao nhiêu năm”, các điều kiện hoạt động của pin cần được xác định rõ ràng;
ví dụ, cho dù nó chỉ được thả nổi trên một điện áp cụ thể hay nó hoạt động theo chu kỳ. Theo cách hoạt động của phao, pin liên tục được sạc nổi ở một điện áp cụ thể và nó chỉ được yêu cầu cung cấp dòng điện khi không có nguồn điện chính (Ví dụ: Pin tổng đài điện thoại, pin UPS, v.v., có tuổi thọ tính bằng năm). Nhưng trong trường hợp pin kéo, được sử dụng trong các nhà máy cho mục đích xử lý vật liệu và xe điện, pin bị phóng điện sâu lên đến 80% với tốc độ từ 2 đến 6 giờ, tuổi thọ sẽ ngắn hơn.
Tuổi thọ của pin AGM phụ thuộc vào một số thông số hoạt động như:
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến đời sống
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tuổi thọ hoạt động của pin axít chì là rất đáng kể. Ở nhiệt độ cao hơn (và ở điện áp sạc vượt quá giá trị khuyến nghị), quá trình khô xảy ra nhanh hơn, dẫn đến hết tuổi thọ sớm. Sự ăn mòn của lưới điện là một hiện tượng điện hóa. Ở nhiệt độ cao hơn, sự ăn mòn nhiều hơn và do đó sự phát triển (theo cả chiều ngang và chiều dọc) cũng nhiều hơn. Điều này dẫn đến mất sự tiếp xúc của vật liệu hoạt động với lưới điện và do đó làm suy giảm công suất. Nhiệt độ tăng làm tăng tốc độ phản ứng hóa học xảy ra.
Các phản ứng này tuân theo mối quan hệ Arrhenius, ở dạng đơn giản nhất, nói rằng tốc độ của quá trình điện hóa tăng gấp đôi cho mỗi lần tăng nhiệt độ 10oC (giữ nguyên các yếu tố khác như điện áp nổi
hằng số). Điều này có thể được định lượng bằng cách sử dụng mối quan hệ [Piyali Som và Joe Szymborski, Proc. Hội nghị pin hàng năm lần thứ 13 Ứng dụng & Tiến bộ, tháng 1 năm 1998, Đại học Bang California, Long Beach, CA trang 285-290]
Hệ số Gia tốc Cuộc sống = 2 ((T-25)) / 10)
Hệ số Gia tốc Cuộc sống = 2 ((45-25) / 10) = 2 (20) / 10) = 22 = 4
Hệ số Gia tốc Cuộc sống = 2 ((45-20) / 10) = 2 (25) / 10) = 22,5 = 5,66
Hệ số Gia tốc Cuộc sống = 2 ((68,2-25) / 10) = 2 (43,2) / 10) = 24,32 = 19,97
Hệ số gia tốc cuộc sống = 2 ((68,2-20) / 10) = 2 (48,2) / 10) = 24,82 = 28,25
Pin hoạt động ở nhiệt độ 45ºC có thể già đi nhanh hơn bốn lần hoặc có 25% tuổi thọ dự kiến ở 25ºC.
Pin hoạt động ở nhiệt độ 68,2ºC có thể già đi nhanh hơn 19,97 lần hoặc có tuổi thọ gấp 20 lần ở nhiệt độ 25ºC. Pin hoạt động ở nhiệt độ 68,2ºC có thể già đi nhanh hơn 28,2 lần và có tuổi thọ cao hơn dự kiến ở 20ºC.
Kiểm tra tuổi thọ nhanh và tuổi thọ tương đương của pin
Cuộc sống ở 20ºC | Cuộc sống ở 25ºC | |
---|---|---|
Cuộc sống ở 68,2ºC | Gấp 28,2 lần | Gấp 20 lần |
Cuộc sống ở 45ºC | Gấp 5,66 lần | Gấp 4 lần |
Tuổi thọ phao dự kiến của pin VRLA là hơn 8 năm ở nhiệt độ phòng, đạt được bằng cách sử dụng các phương pháp thử nghiệm gia tốc, cụ thể là ở nhiệt độ cao.
Vòng đời của 12V VRLA (Delphi) đã được nghiên cứu bởi RD Brost. Nghiên cứu được thực hiện đến 80% DOD ở 30, 40 và 50ºC. Pin được xả 100% ở 2 giờ sau mỗi 25 chu kỳ ở 25ºC để xác định dung lượng. Kết quả cho thấy vòng đời của chu kỳ ở 30ºC là khoảng 475 trong khi, số chu kỳ tương ứng là 360 và 135, ở 40ºC và 50ºC, tương ứng. [Ron D. Brost, Proc. Hội nghị pin hàng năm thứ mười ba. Ứng dụng và Tiến bộ, Đại học California, Long Beach, 1998, trang 25-29]
AGM Độ sâu xả và tuổi thọ của pin
Vòng đời chu kỳ của axit-chì kín có liên quan trực tiếp đến độ sâu xả (DOD). Độ sâu xả là thước đo mức độ xả của pin. Khi pin được sạc đầy, DOD là 0%. Ngược lại, khi pin đã xả 100%, DOD là 100%. Khi DOD là 60 %, SOC là 40 %. 100 – SOC tính bằng% = DOD tính bằng%
Số chu kỳ phóng điện / sạc điển hình đối với pin VR ở 25 ° C liên quan đến độ sâu phóng điện là:
150-200 chu kỳ với độ sâu xả 100% (xả toàn bộ)
400 – 500 chu kỳ với độ sâu xả 50% (phóng điện cục bộ)
1000 + chu kỳ với độ sâu xả 30% (xả cạn)
Trong điều kiện vận hành phao thông thường, tuổi thọ sử dụng đáng tin cậy có thể là 4 hoặc 5 năm (lên đến 10 năm đối với dòng Hawker Cyclon) hoặc từ 200 đến 1000 chu kỳ sạc / xả tùy thuộc vào độ sâu xả trung bình. [Báo cáo của Sandia SAND2004-3149, tháng 6 năm 2004]
Số pin AGM trong số các chu kỳ được phân phối
Công nghệ tấm phẳng AGM pin có thể cung cấp
400 chu kỳ khi xả 80%
600 chu kỳ ở mức xả 50%
1500 chu kỳ ở mức xả 30%
Ảnh hưởng của vị trí đến tuổi thọ chu kỳ của Pin VRLA
Hình bên cho thấy dung lượng trung bình của hai pin được đặt ở vị trí thẳng đứng bình thường, ở các mặt của chúng với phương thẳng đứng của tấm pin và với các tấm ở vị trí nằm ngang. Ở vị trí thẳng đứng, chất điện phân phát triển phân tầng do tác động của trọng lực và điều này càng trầm trọng hơn khi quá trình đạp xe diễn ra và sự suy giảm công suất ở vị trí này rất nhanh. Tuy nhiên, khi đạp xe theo phương thẳng đứng thì khả năng suy giảm không quá nhanh và đạp xe theo phương ngang cho tuổi thọ tốt nhất. Hình bên là biểu đồ công suất so với số chu kỳ của Ô số 52 gồm 11 đĩa được tuần hoàn liên tiếp theo các vị trí ngang, dọc và ngang.
Tế bào này được chạy theo chu kỳ một mình với giới hạn điện áp nhỏ giọt / sạc và sạc được đặt ở 2,4 V và thời gian nhỏ giọt / sạc và dòng điện được đặt ở 3 giờ 0,3 A. Trước chu kỳ thẳng đứng 78, tế bào đã được sạc thả nổi trong 4 ngày. Đối với chu trình ngang, hiệu suất đồng tổng hợp là tương đối cao và không đổi, cũng như sự chấp nhận điện tích. Tuy nhiên, trong quá trình đạp xe theo phương thẳng đứng, việc chấp nhận phí giảm đáng kể khi đạp xe trong khi hiệu suất vẫn tương đối không đổi. Khi đạp xe ngang được tiếp tục lại mà không có phí phao kéo dài, khả năng phóng điện (cũng như thời gian sạc) sẽ nhanh chóng tăng trở lại mức trước khi đạp xe theo phương thẳng đứng.
Ảnh hưởng của cả nhiệt độ và điện áp sạc / phao lên tuổi thọ pin
Ảnh hưởng của cả nhiệt độ và điện áp phao đối với cuộc sống có liên quan và tương tác lẫn nhau. Hình cho thấy tuổi thọ dự kiến của pin VR GNB Absolyte IIP đối với các điện áp và nhiệt độ nổi khác nhau. Giả thiết rằng điện áp và nhiệt độ của phao được giữ không đổi trong suốt thời gian sử dụng của pin.
Wagner đã báo cáo kết quả thử nghiệm được thực hiện với ba chế độ sạc khác nhau cho pin theo chu kỳ và cho thấy rằng việc sử dụng điện áp sạc cao hơn (chế độ 14,4 V CV) cho tuổi thọ cao hơn và hao hụt nước không đáng kể trong trường hợp này. Sạc điện áp và tuổi thọ của pin Drysafe Multicraft (12 V, 25 Ah5)
25ºC; C / 5 kiểm tra cứ sau 50 chu kỳ; xả: 5 A đến 10,2 V; sạc như được dán nhãn trong hình
Ảnh hưởng của việc bổ sung thiếc vào hợp kim lưới tích cực trong pin VRLA
Việc bổ sung thiếc vào chì nguyên chất đã làm giảm đáng kể các vấn đề xảy ra đối với pin xe đạp có lưới làm từ kim loại này. Một lượng nhỏ thiếc (0,3–0,6% trọng lượng) làm tăng đáng kể sự chấp nhận điện tích của chì nguyên chất. Một hợp kim có hàm lượng canxi 0,07% và thiếc 0,7% cho sự phát triển kém nhất khi được thử nghiệm dưới dạng lưới trần cũng như trong các tế bào được thử nghiệm tuổi thọ nổi. [HK Giess, J Power Sources 53 (1995) 31-43]
Hiệu quả của việc duy trì tuổi thọ của pin
Duy trì pin trong tình trạng tốt bằng cách tuân theo các quy trình nhất định sẽ giúp duy trì tuổi thọ mong đợi của pin. Một số trong số họ là
Một. Vệ sinh định kỳ bên ngoài
b. Phí dự phòng định kỳ (Phí cân bằng)
C. Kiểm tra định kỳ mức điện giải, v.v.
Việc sản xuất pin được thực hiện với một số quy trình kiểm soát chất lượng và SOP để tạo ra sản phẩm chất lượng cao. Bất kỳ lỗi chính hãng nào cũng phải hiển thị ngay sau khi pin được đưa vào bảo dưỡng hoặc trong vòng vài ngày kể từ ngày đó. Dịch vụ càng vất vả bao nhiêu thì khuyết điểm càng sớm bộc lộ bấy nhiêu. Những hỏng hóc sớm hơn là một dấu hiệu của hiệu suất kém hơn là những khiếm khuyết cố hữu trong hệ thống. Bảo dưỡng càng tốt thì tuổi thọ của ắc quy càng cao.
AGM và pin ngập - những gì bạn cần biết?
Pin AGM rất sạch về hình thức bên ngoài trong suốt thời gian hoạt động. Nhưng ắc quy bị ngập nước bị bám bụi và phun axit trong quá trình hoạt động. Hơn nữa, các thiết bị đầu cuối được tráng bằng sản phẩm ăn mòn, nếu không được bảo dưỡng đúng cách.
Pin AGM và pin ngập nước (tấm phẳng) sử dụng tấm phẳng hoặc tấm lưới, có độ dày từ 1,2 mm đến 3,0 mm tùy thuộc vào ứng dụng, cho dù mục đích khởi động, chiếu sáng và đánh lửa (SLI) hay mục đích tĩnh. Các tấm dày hơn được sử dụng cho mục đích sau này.
Trong pin AGM, toàn bộ chất điện phân được chứa trong các tấm và bộ phân tách. Do đó không có khả năng xảy ra sự cố tràn chất điện phân ăn mòn, axit sunfuric loãng. Vì lý do này, pin AGM có thể hoạt động ở bất kỳ mặt nào, ngoại trừ lật ngược. Nhưng pin bị ngập có dư chất điện phân lỏng và chỉ có thể được sử dụng ở tư thế thẳng đứng. Chúng ta có thể đo mật độ của chất điện phân trong tế bào hình ống, nhưng không thể đo được trong tế bào AGM. Nhưng bằng cách đo mạch hở ổn định (OCV) của pin, người ta có thể biết được giá trị trọng lượng riêng tại điều kiện đó.
Có quy tắc thực nghiệm
OCV = Trọng lượng riêng + 0,84 cho các ô đơn
Trọng lượng riêng = OCV – 0,84
Đối với pin 12 Vôn, chúng ta phải chia OCV của pin cho 6 để đến ô OCV.
OCV của pin = 13,2 V
Do đó ô OCV = 13,3 / 6 = 2,2 V
Trọng lượng riêng = 2,2 V – 0,84 = 1,36
Do đó Trọng lượng riêng là 1.360
Ắc quy AGM hoạt động trong môi trường nửa kín với van xả một chiều theo nguyên tắc chu trình oxy và do đó thất thoát nước không đáng kể. Do đó, không cần thiết phải thêm nước vào pin này. Nhưng pin ngập nước là loại có lỗ thông hơi và tất cả các khí phát triển trong quá trình sạc quá mức đều được thông ra khí quyển; điều này dẫn đến mất nước và do đó mức điện giải đi xuống, đòi hỏi phải bổ sung nước định kỳ để duy trì mức chất điện giải.
Do tính chất ngập nước, các tế bào này có thể chịu được quá tải và nhiệt độ cao hơn. Loại này có tản nhiệt tốt hơn. Nhưng pin AGM không chịu được hoạt động ở nhiệt độ cao, vì những loại pin này vốn dễ xảy ra phản ứng tỏa nhiệt do chu trình oxy bên trong. Pin AGM có thể hoạt động lên đến 40ºC, trong khi loại còn lại có thể chịu được tới 50ºC.
Tấm kính hấp thụ pin AGM - cái gì được hấp thụ? Làm sao? Tại sao lại thấm? Thêm chi tiết về bộ phân tách ĐHCĐ
Thảm thủy tinh hấp thụ (AGM) là tên được đặt cho loại thiết bị tách sợi thủy tinh được sử dụng trong pin điều chỉnh van (VR). AGM phải hấp thụ rất nhiều chất điện phân (gấp sáu lần thể tích biểu kiến của nó) và giữ lại để tạo điều kiện cho các phản ứng của tế bào. Điều này được thực hiện nhờ độ xốp cao của nó. Bằng cách hấp thụ và giữ lại chất điện phân, pin không bị tiêu hao.
Quy trình sản xuất cơ bản của sợi thủy tinh vi mô được sử dụng để sản xuất máy tách AGM được thể hiện trong hình. Nguyên liệu thủy tinh được nung chảy trong lò nung ở nhiệt độ khoảng 1000ºC. Sau đó, thủy tinh nóng chảy được rút ra từ các ống lót để tạo thành các sợi thủy tinh thô sơ cấp có đường kính vài trăm micron. Sau đó, chúng được chuyển đổi bằng khí đốt thành sợi mịn (0,1 đến 10 μm) và được thu vào lưới băng tải chuyển động bằng chân không từ bên dưới. Phương pháp truyền thống để sản xuất thảm thủy tinh hấp thụ AGM cho pin axit-chì được điều chỉnh bằng van là pha trộn hai hoặc nhiều loại sợi với nhau trong một dung dịch axit.
Quá trình này làm giảm chiều dài của sợi xuống khoảng 1 đến 2 mm và gây ra một số rung động. Sự pha trộn này được gửi vào một dây vô tận chuyển động hoặc một roto-cựu (một phiên bản khác của dây vô tận). Tấm có được tính nhất quán khi nước được rút đi; sau đó nó được ép và sấy khô trên các thùng phuy được nung nóng.
Quá trình đặt ướt dẫn đến định hướng sợi tấm AGM tạo ra mạng lưới dị hướng. Các lỗ và kênh đo theo hướng z (tức là theo phương thẳng đứng với mặt phẳng của tấm) lớn hơn (10 đến 25 μm, 90% tổng số lỗ) so với các lỗ trong mặt phẳng x và y (2 đến 4 μm). Có khoảng 5% lỗ xốp rất lớn từ 30 đến 100 μm (có thể do tác động của cạnh trong quá trình chuẩn bị mẫu và không thực sự đại diện cho cấu trúc điển hình). Phương pháp sản xuất này được gọi là quá trình suy giảm ngọn lửa.
Bước đầu tiên trong quá trình sản xuất AGM là sự phân tán và khuấy động của các sợi thủy tinh trong một lượng lớn nước đã axit hóa. Sau đó, hỗn hợp sợi và nước được lắng đọng trên bề mặt có áp dụng chân không và phần lớn nước được loại bỏ. Tấm chiếu được tạo thành sau đó được ép nhẹ và làm khô bằng các cuộn nóng. Ở cuối phần làm khô, hàm lượng nước của tấm chiếu dưới 1% trọng lượng. Dưới đây là một thiết bị roto-cũ để định hình và khử nước các tờ AGM.
d. Các dải phân cách thông thường có cấu trúc lỗ nhỏ và quanh co, với ít hoặc không có sự thay đổi về hướng. Nhưng AGM được tạo ra bằng cách đặt ướt vật liệu sợi thủy tinh vi mô có độ xốp cao và lỗ rỗng tương đối lớn với sự khác biệt về hướng đáng kể. Những đặc điểm này ảnh hưởng đến sự phân bố và chuyển động của chất khí và chất lỏng trong các nguyên tố. [Ken Peters, J. Power Sources 42 (1993) 155-164]
Các đặc điểm quan trọng của thiết bị phân tách ĐHCĐ là:
tôi. Diện tích bề mặt True (BET) (m2 / g)
ii. Độ xốp (%)
iii. Kích thước lỗ chân lông trung bình (μm)
iv. Độ dày khi nén (mm)
v. Trọng lượng cơ bản hoặc Ngữ pháp (g / m2) (trọng lượng của tờ AGM trên một mét vuông)
vi. Chiều cao nhấp nháy (mm) (Chiều cao mà cột axit đạt được khi một miếng AGM được ngâm trong axit)
vii. Sức căng
Các đặc tính điển hình của thiết bị phân tách ĐHCĐ được đưa ra trong bảng sau:
Tham khảo W. B Ӧhnstedt , J Nguồn điện 78 (1999) 35–40
Bất động sản | Đơn vị đo lường | Giá trị |
---|---|---|
Trọng lượng cơ bản (Ngữ pháp) | g / m2 | 200 |
Độ xốp | % | 93-95 |
Kích thước lỗ chân lông trung bình | μm | 5-10 |
Độ dày ở 10kPa | mm | 1.3 |
Độ dày ở 30kPa | mm | 1.0 |
Độ bền đâm thủng (N) | n | 7.5 |
Thông số kỹ thuật của bộ phân tách pin AGM
Tham khảo: Ken Peters, J. Power Sources 42 (1993) 155-164
Bất động sản | Đơn vị đo lường | Giá trị |
---|---|---|
Diện tích bề mặt | ||
Sợi thô | m2 / g | 0.6 |
Sợi mịn | m2 / g | 2,0 đến 2,6 |
Kích thước lỗ chân lông tối đa | ||
Sợi thô | μm | 45 |
Sợi mịn | μm | 14 |
Chiều cao bấc của dải phân cách pin AGM
Chiều cao nhấp nháy, axit trọng lượng riêng 1.300 | Đơn vị đo lường | Xơ thô (0,5 m2 / g) | Sợi mịn (2,6 m2 / g) |
---|---|---|---|
1 phút | mm | 42 | 33 |
5 phút | mm | 94 | 75 |
1 giờ | mm | 195 | 220 |
2 giờ | mm | 240 | 370 |
10 giờ | mm | 360 | 550 |
Thuộc tính bộ phân tách AGM ưu tiên
Ghi chú:
1. Khi đường kính sợi tăng, kích thước lỗ xốp cũng tăng.
2. Khi đường kính sợi tăng, độ bền kéo giảm.
3. Khi đường kính sợi tăng, chi phí giảm.
4. Lớp sợi thô sẽ bấc đến một chiều cao hạn chế, nhưng với tốc độ rất nhanh
5. Chất xơ mịn hơn sẽ mang axit đến độ cao lớn hơn, mặc dù chậm
Bằng cách bao gồm một lớp dày đặc hơn (với các lỗ nhỏ, được tạo ra bởi các sợi thủy tinh mịn hơn) trong một máy tách AGM nhiều lớp, một cấu trúc lỗ chân lông tổng thể mịn hơn được tạo ra. Như vậy, lỗ chân lông tối đa giảm đi một nửa và lỗ chân lông trung bình cũng giảm gần một nửa. Tác động đến các lỗ chân lông tối thiểu là giảm một phần tư. Sức mạnh tổng hợp tồn tại giữa các sợi thủy tinh mịn và thô được phát hiện trong tất cả các đặc điểm bấc của AGM nhiều lớp [AL Ferreira, J Power Sources 78 (1999) 41–45].
Lớp sợi thô sẽ bấc đến một chiều cao hạn chế, nhưng với tốc độ rất nhanh, trong khi lớp sợi mịn hơn sẽ mang axit lên độ cao lớn hơn, mặc dù chậm. Do đó, những lợi thế riêng của hai loại chất xơ được kết hợp với nhau. Nhờ các tính chất bấc tốt hơn, quy trình quan trọng của việc nạp đầy pin VRLA ban đầu được cải thiện và vấn đề cụ thể của việc lấp đầy các tấm cao với khoảng cách giữa các tấm chặt chẽ được giảm bớt. Chiều cao tối đa sau một thời gian kéo dài của thử nghiệm làm sạch tỷ lệ nghịch với kích thước lỗ. Tức là các lỗ xốp càng nhỏ thì chiều cao bấc càng lớn.
Lực mao dẫn quyết định dòng chất điện phân. Sự phân bố kích thước lỗ trong, vật liệu hoạt động của các tấm dương và âm chỉ có sự khác biệt tối thiểu giữa các mặt phẳng kích thước. Trong các đĩa mới hình thành, khoảng 80% độ xốp bao gồm các lỗ nhỏ hơn 1 μm so với các lỗ có đường kính 10 đến 24 μm trong mặt phẳng z và lỗ xốp 2 μm trong hai mặt phẳng còn lại. Do đó, axit lấp đầy các tấm (lỗ nhỏ) trước (tức là, ưu tiên làm đầy các tấm). Sau đó, AGM được lấp đầy đến thể tích trống được tính toán đưa AGM đến mức bão hòa một phần để “đẩy” chất điện phân ra ngoài trong quá trình sạc có thể cung cấp các kênh khí để vận chuyển oxy.
Pin AGM, so sánh giữa pin AGM, ngập nước & gel
SI. Không. | Bất động sản | Ngập | AGM VR | Tăng cường VR |
---|---|---|---|---|
1 | Vật liệu hoạt động | Pb / PbO2 / H2SO4 | Pb / PbO2 / H2SO4 | Pb / PbO2 / H2SO4 |
2 | Chất điện phân (Axit sunfuric loãng) | Ngập tràn, dư thừa, miễn phí | Hấp thụ và giữ lại bằng các tấm và thiết bị phân tách Mat thủy tinh (AGM) hấp thụ | Cố định bằng cách tạo keo với bột silica mịn |
3 | Độ dày tấm | Mỏng - vừa | Trung bình | Dày |
4 | Số tấm (đối với pin cùng dung lượng, cùng kích thước) | Phần lớn | Hơn | Ít nhất |
5 | Bảo dưỡng | Đúng | Không | Không |
6 | Khả năng rò rỉ axit | Đúng | Không | Không |
7 | Sự phân tầng chất điện giải trong tế bào cao | Rất cao | Trung bình | Không đáng kể |
8 | bên ngoài pin | Trở nên bụi bặm và phun ra bởi những giọt axit | Không | Không |
9 | Mức điện giải | Được điều chỉnh | Không cần thiết | Không cần thiết |
10 | Dấu phân cách | PE hoặc PVC hoặc bất kỳ vật liệu polyme nào khác | Thảm thủy tinh hấp thụ (AGM) | PE hoặc PVC hoặc bất kỳ vật liệu polyme nào khác |
11 | Khí phát triển trong quá trình sạc | Stoichimetrically trút vào bầu khí quyển | Tái tổ hợp (chu trình oxy bên trong) | Tái tổ hợp (chu trình oxy bên trong) |
12 | van xả một chiều | Không cung cấp. Mở lỗ thông hơi | Đúng. Van điều chỉnh | Đúng. Van điều chỉnh |
13 | Kháng nội bộ | Trung bình | Thấp | Cao |
14 | DOD an toàn | 50% | 80% | 80% |
15 | Lạnh lùng | VÂNG | Rất tốt | Không phù hợp |
16 | Phóng điện cao (Công suất cao) | Tốt | Tốt nhất | Trung bình |
17 | Đạp xe sâu | Tốt | tốt hơn | rất tốt |
18 | Trị giá | Thấp nhất | Trung bình | Cao |
19 | Sạc | Bình thường | Cẩn thận | Cẩn thận |
20 | Điện áp sạc tối đa (pin 12v | 16,5 V | 14,4 V | 14,4 V |
21 | Chế độ sạc | Bất kỳ phương pháp nào | Điện áp không đổi (CV) hoặc CC-CV | Điện áp không đổi |
22 | Tính phí quá mức | Có thể chịu được | Không thể | Không thể |
23 | Tản nhiệt | Rất tốt | Không tệ | Tốt |
24 | Sạc nhanh | Trung bình | Rất tốt | Không khuyến khích |
Quan niệm sai lầm về pin AGM
Sạc và bộ sạc
Quan niệm sai lầm -1
Có thể sạc pin agm bằng bộ sạc bình thường không – Sai
Tất cả các loại pin đều yêu cầu sạc dự phòng (hoặc sạc đầy) thỉnh thoảng để cân bằng sự mất cân bằng của các tế bào.
Điều này được thực hiện bằng cách tháo pin ra khỏi thiết bị và sạc riêng, thường được gọi là sạc dự phòng.
Pin AGM không giữ sạc:
Đối với pin ngập nước:
tôi. Tất cả các tế bào trong pin phải đạt điện áp cuối sạc đồng nhất, 16,5 V đối với pin 12 V.
ii. Tất cả các tế bào nên khí đồng nhất và đồng nhất vào cuối quá trình sạc.
iii. Sự thay đổi về trọng lượng riêng trong các tế bào và giữa các tế bào nên được loại bỏ.
iv. Nếu có sẵn các phương tiện, có thể ghi lại số đọc điện thế cadimi trên các bản cực dương và âm. Đối với tấm dương được sạc đầy, số đọc thế cadimi nằm trong khoảng 2,40 đến 2,45 V và đối với tấm âm, giá trị nằm trong khoảng 0,2 v đến – 0,22 v
pin agm không sạc:
Đối với pin VRLA AGM:
tôi. Điện áp đầu cuối sẽ đạt 14,4 V (đối với pin 12 V)
ii. Dòng điện khi kết thúc sạc sẽ vào khoảng 2 đến 4 mA mỗi Ah (tức là 0,20 A đến 0,4 A đối với pin 100 Ah
Giá trị của điện áp cuối sạc đối với pin 12 V khác nhau giữa pin bị ngập nước và pin VR.
Điện áp sạc tối đa là khoảng 16,5 V đối với pin 12 V ngập nước, trong khi chỉ 14,4 V đối với pin VR (cả pin AGM và pin tăng cường).
Nếu bộ sạc dòng điện không đổi bình thường được sử dụng để sạc pin VR, điện áp có thể vượt quá giới hạn 14,4 V. Nếu không phát hiện ra nó, pin sẽ nóng lên. Tuy nhiên, về sau pin nóng lên và cuối cùng bình chứa sẽ phồng lên và cũng có thể bị nổ nếu van xả một chiều hoạt động không bình thường. Điều này là do các phản ứng tái kết hợp của pin không thể đối phó với lượng khí oxy dư thừa được tạo ra bởi dòng sạc cao hơn. Vốn dĩ, phản ứng tái hợp có bản chất là tỏa nhiệt (sinh nhiệt). Dòng điện cao hơn sẽ làm tăng thêm nhiệt của phản ứng này và có thể dẫn đến hiện tượng thoát nhiệt.
Ngược lại, pin ngập nước có thể lên đến 16,5 V cho một lần sạc đầy với lượng khí dồi dào mà không có bất kỳ thiệt hại nào lên đến 50ºC.
Bộ sạc dành cho pin VRLA là bộ sạc có kiểm soát . họ đang
Một. Dòng điện không đổi- Điện áp không đổi (CC-CV)
hoặc là
b. Bộ sạc điện áp không đổi (CV).
Trong khi sạc, người ta phải chọn điện áp phù hợp. Đối với pin 12V, có thể chọn dải điện áp từ 13,8 đến 14,4 V cho một lần sạc đầy. Vì pin VR AGM có thể hấp thụ bất kỳ cường độ nào của dòng điện ban đầu mà không có bất kỳ thiệt hại nào, nên dòng điện ban đầu có thể được đặt ở bất kỳ mức nào (thường là 0,4C ampe; nhưng trên thực tế hoặc sạc nhanh, lên đến 5C A). Điện áp và dòng điện được chọn càng cao thì thời gian sạc đầy sẽ càng thấp.
Đối với pin đã xả hoàn toàn, sẽ mất khoảng 12 đến 24 giờ cho một lần sạc đầy. Ở chế độ CC-CV, dòng điện ban đầu sẽ không đổi trong khoảng 3 đến 6 giờ, tùy thuộc vào lần phóng điện trước đó. Nếu trước đó pin chỉ được xả 50%, chế độ CC sẽ hoạt động trong khoảng 2 đến 3 giờ và sau đó chuyển sang chế độ CV. Nếu nó được xả 100% trước đó, chế độ CC sẽ hoạt động trong khoảng 5 đến 6 giờ và sau đó chuyển sang chế độ CV
Quan niệm sai lầm về pin AGM 2
Thay pin AGM hoặc pin gel cũng giống như thay pin ngập nước
Có thể thay pin dung lượng tương đương nếu không gian còn trống.
Nhưng các xe gần đây (ví dụ: GM) có mô-đun cảm biến pin trên cáp pin âm. Ford có hệ thống giám sát pin (BMS). Các nhà sản xuất khác có hệ thống tương tự. Các hệ thống này yêu cầu hiệu chuẩn lại bằng công cụ quét. Điều này là cần thiết vì những cải tiến trong hệ thống sản xuất. Những loại pin này có điện trở bên trong thấp hơn do cải tiến các dải phân cách và các tấm mỏng hơn với công thức dán cải tiến. Nếu hệ thống không được hiệu chỉnh lại, máy phát điện có thể sạc quá mức cho pin mới và khiến pin hỏng ngay sau khi thay thế.
Vì vậy, người ta có thể lắp pin AGM thay cho pin OEM. Ắc quy ô tô AGM sẽ cung cấp cho xe tăng cường độ ampe lạnh (CCA).
Ý nghĩa của việc sạc đầy:
Đối với pin ngập nước:
tôi. Tất cả các tế bào trong pin phải đạt đến điện áp cuối sạc đồng nhất, 16,5 V đối với pin 12 V.
ii. Tất cả các tế bào nên khí đồng nhất và đồng nhất vào cuối quá trình sạc.
iii. Sự thay đổi về trọng lượng riêng trong các tế bào và giữa các tế bào nên được loại bỏ.
iv. Nếu có sẵn các phương tiện, có thể ghi lại số đọc điện thế cadimi trên các bản cực dương và âm. Đối với tấm dương được sạc đầy, số đọc thế cadimi nằm trong khoảng 2,40 đến 2,45 V và đối với tấm âm, giá trị nằm trong khoảng 0,2 v đến – 0,22 v
Bạn có thể sạc pin AGM bằng bộ sạc thông thường không?
Nếu sử dụng bộ sạc dòng điện không đổi bình thường để sạc pin AGM VR, thì điện áp phải được theo dõi chặt chẽ. Nó có thể vượt quá giới hạn 14,4 V. Nếu không bị phát hiện, pin sẽ nóng lên. Tuy nhiên, về sau pin nóng lên và cuối cùng bình chứa sẽ phồng lên và cũng có thể bị nổ nếu van xả một chiều hoạt động không bình thường. Điều này là do các phản ứng tái kết hợp của pin không thể đối phó với lượng khí oxy dư thừa được tạo ra bởi dòng sạc cao hơn. Vốn dĩ, phản ứng tái hợp có bản chất là tỏa nhiệt (sinh nhiệt). Dòng điện cao hơn sẽ làm tình hình thêm trầm trọng và tăng thêm nhiệt cho phản ứng này và có thể dẫn đến hiện tượng thoát nhiệt.
Do đó, không nên sử dụng bộ sạc thông thường để sạc pin AGM.
Tuy nhiên, nếu bạn làm theo quy trình dưới đây hoặc có lời khuyên của chuyên gia về pin VRLA, bạn có thể sử dụng bộ sạc thông thường rất cẩn thận.
Quy trình là theo dõi các kết quả đọc điện áp đầu cuối (TV) và ghi lại chúng trong khoảng thời gian 30 phút. Khi TV đạt 14,4 V, dòng điện phải liên tục giảm để TV không bao giờ vượt quá 14,4 V. Khi các giá trị hiện tại cho thấy giá trị rất thấp (2 đến 4 mA trên mỗi Ah dung lượng pin), quá trình sạc có thể bị chấm dứt. Ngoài ra, các dây dẫn của cặp nhiệt độ hoặc bóng đèn nhiệt kế có thể được gắn vào cực âm của pin và tương tự như các chỉ số trên TV, các chỉ số nhiệt độ cũng cần được ghi lại. Nhiệt độ không được phép vượt quá 45ºC.
Bạn có thể bắt đầu một pin AGM?
Có, nếu xếp hạng điện áp giống nhau.
Tính chất hóa học của cả pin ngập nước và pin AGM là như nhau. Chỉ, phần lớn chất điện phân được hấp thụ trong AGM. Do đó, việc sử dụng bất kỳ pin nào có cùng mức điện áp để khởi động pin AGM trong vài giây sẽ không gây hại cho một trong hai pin.
Làm cách nào để biết tôi có pin AGM hay không?
- Kiểm tra phần trên cùng của hộp đựng và các bên để xem bất kỳ hình in lụa nào cho biết đó là pin VRLA. Nếu bạn không tìm thấy bất kỳ thiết bị nào người dùng có thể tiếp cận được viết trên đầu và một lời khuyên không thêm nước, thì đó là pin AGM.
- Nếu bất kỳ chất điện phân tự do nào có thể nhìn thấy sau khi tháo các phích cắm thông hơi, thì đó cũng không phải là pin AGM
- Biển tên hoặc bản in lụa trên hộp đựng pin hoặc Sách hướng dẫn sử dụng có thể cho bạn biết rõ về loại pin được đề cập. Nếu bạn không có bất kỳ thiết bị nào trong số ba điều này, hãy kiểm tra đầu pin xem có hệ thống thông hơi nào hoặc thứ gì đó giống như mắt thần không. Bạn cũng có thể tìm các vạch báo mức chất điện phân trên các mặt của hộp chứa pin. Nếu bạn nhìn thấy bất kỳ dấu nào trong số ba (lỗ thông hơi, mắt thần và đánh dấu mức chất điện phân), điều đó cho thấy đó không phải là pin AGM.
Có một phương pháp khác, nhưng một phương pháp tốn thời gian. Pin phải được sạc đầy và sau thời gian không tải là 2 ngày, người ta đo điện áp hở mạch (OCV).
Nếu giá trị OCV từ 12,50 đến 12,75 V thì có thể pin bị ngập
Nếu giá trị OCV từ 13,00 đến 13,20 V thì có thể là pin VRLA (dung lượng< 24 Ah)
Nếu giá trị OCV từ 12,80 đến 12,90 V thì có thể là pin VRLA (dung lượng ≥ 24 Ah)
Những tuyên bố này được đưa ra dựa trên giả định rằng đối với pin ngập nước, trọng lượng riêng cuối cùng là khoảng 1.250. Đối với pin VRLA có dung lượng 24Ah và các giá trị nhỏ hơn, trọng lượng riêng cuối cùng là khoảng 1.360 và đối với pin VRLA có dung lượng cao hơn, trọng lượng riêng cuối cùng là khoảng 1.300
Làm cách nào để biết pin AGM của tôi kém? pin agm không giữ được sạc
- Kiểm tra bất kỳ hư hỏng bên ngoài, vết nứt và rò rỉ hoặc sản phẩm ăn mòn. Nếu bạn tìm thấy bất kỳ ai trong số này, pin XẤU
- Đo OCV của pin. Nếu nó hiển thị giá trị thấp hơn 11,5 V, rất có thể, nó là BAD. Nhưng trước đó, hãy xem bạn có thể tìm ra ngày gửi hoặc cung cấp. Nếu pin cũ hơn 3 đến 4 năm, nó có thể được cho là XẤU.
- Bây giờ, pin nên được kiểm tra để chấp nhận sạc bằng cách sử dụng bộ sạc có đầu ra điện áp DC từ 20 đến 24 V trở lên (đối với pin 12 V). Sạc pin trong một giờ, nghỉ 15 phút và đo OCV. Nếu nó đã tăng lên, sau đó tiếp tục sạc trong 24 giờ bằng phương pháp điện áp không đổi, thực hiện tất cả các biện pháp phòng ngừa cần thiết để sạc pin VR. Sau khi để thời gian nghỉ 2 giờ, hãy kiểm tra công suất của ắc quy khi sử dụng bất kỳ thiết bị nào (ví dụ: bóng đèn DC phù hợp, bộ biến tần, đèn khẩn cấp, bộ lưu điện cho PC, v.v.). Nếu pin có thể cung cấp 80% dung lượng trở lên thì pin đó là loại TỐT.
- Nếu OCV không tăng sau 1 giờ sạc, điều đó có nghĩa là pin không thể sạc. Pin có thể được dán nhãn là BAD.
Pin AGM có giá trị không? tại sao pin agm tốt hơn?
Đúng.
Mặc dù chi phí của pin cao hơn một chút, nhưng việc bảo trì cần thiết cho AGM gần như bằng không. Không cần nạp tiền, không cần làm sạch các thiết bị đầu cuối bị ăn mòn, số lượng phí cân bằng ít hơn, v.v.; chi phí hoạt động trong toàn bộ thời gian sử dụng của pin AGM rất thấp , đưa chi phí của pin AGM VR xuống mức ngang bằng với pin ngập nước.
Điều này đặc biệt thuận lợi khi không thể tiếp cận địa điểm trong một khu vực hẻo lánh không có người giám sát.
Pin AGM có cần được thông hơi không? Có cần phải thông hơi cho pin AGM không
Trong trường hợp xả quá mức lạm dụng, van xả một chiều áp suất thấp được lắp trong nắp của pin VRLA sẽ mở ra và đặt lại chỗ ngồi sau khi xả áp suất vượt mức. Do đó, không cần thiết phải xả pin VRLA.
Trong trường hợp van bị trục trặc, áp suất dư có thể không được giải phóng bằng cách nâng lên. Nếu van không đóng kín lại, thì các tế bào cũng sẽ mở ra khí quyển và chất hoạt động âm (NAM) sẽ bị phóng điện, do đó dẫn đến sunfat hóa và sạc không đủ và dung lượng pin sẽ giảm.
Tôi có thể sạc nhỏ giọt pin AGM không?
Đúng.
Trên thực tế, ắc quy AGM đang được sạc trôi trong hầu hết các bộ lưu điện / nguồn điện khẩn cấp. Khi pin được thả nổi ở 2,25 đến 2,3 V trên mỗi cell, một dòng điện nhỏ luôn chạy qua pin để giữ cho pin luôn trong tình trạng được sạc đầy.
Trong trường hợp có một số lượng lớn pin trong kho, thì mỗi pin riêng lẻ cũng có thể được giữ trong điều kiện sạc nhỏ giọt.
Ở điện áp sạc nổi điển hình là 2,25 V trên mỗi cell, dòng điện nổi ở mức 100 đến 400 mA trên 100 Ah đối với pin VR AGM. So với dòng điện nổi cân bằng của pin ngập nước là 14 mA trên 100 Ah, dòng điện nổi của pin VR cao hơn là do ảnh hưởng của chu trình oxy.
[RF Nelson ở Rand, DAJ; Moseley, PT; Garche. Chữ J; Parker, CD (Eds.) Ắc quy axit-chì được điều chỉnh bằng van , Elsevier, New York, 2004, trang 258].
Pin agm chết khi nào? Pin AGM đã chết có thể sạc được không? bạn có thể hồi sinh một pin agm đã chết không
Vâng . Chúng tôi có thể nói chắc chắn chỉ sau khi sạc pin một thời gian. Nó cũng phụ thuộc vào tuổi của pin.
Pin AGM chết có nội trở rất cao. Để khắc phục nội trở cao này, cần có bộ sạc pin có thể cung cấp đầu ra DC 4 V cho mỗi cell, với ampe kế kỹ thuật số và vôn kế kỹ thuật số.
Trong khi sạc pin AGM đã chết, để bắt đầu, điện áp đầu cuối (TV) sẽ rất cao (cao nhất là 18-20 V đối với pin a12 V) và dòng điện gần như bằng không. Nếu pin có khả năng hồi sinh, TV sẽ từ từ hạ xuống (gần như đến 12 V) và đồng thời ampe kế sẽ bắt đầu hiển thị một số dòng điện. Điều này cho thấy rằng pin còn sống. Lúc này, TV sẽ bắt đầu tăng từ từ và quá trình sạc sẽ được tiếp tục và kết thúc theo cách thông thường.
Một cách độc đáo là tháo các van thông hơi một cách cẩn thận và thêm một ít nước vào mỗi lần cho đến khi chúng ta thấy một vài giọt nước thừa. Bây giờ, không cần thay van, hãy sạc pin bằng chế độ dòng điện không đổi (C / 10 ampe) cho đến khi điện áp đầu cuối đạt giá trị cao hơn 15 V (Hãy nhớ rằng chúng ta chưa đóng van). Cho thời gian nghỉ ngơi một chút và xả pin qua điện trở hoặc bóng đèn phù hợp. Đo thời gian phóng điện để đạt 10,5 V trong trường hợp pin 12 V). Nếu nó đang cung cấp hơn 80% công suất, nó được hồi sinh. Vui lòng thực hiện các biện pháp phòng ngừa an toàn cá nhân mọi lúc.
Điện áp nào là một pin AGM đã được sạc đầy? xả pin agm - điện áp thấp của pin agm
Pin được sạc đầy theo chu kỳ hoạt động sẽ có Điện áp đầu cuối (TV) là 14,4 V (đối với pin 12V). Sau khoảng 48 giờ nghỉ ngơi, TV sẽ ổn định ở 13,2V (nếu trọng lượng riêng để làm đầy ban đầu là 1,360) (1,360 + 0,84 = 2,20 mỗi ô. Đối với pin 12V, OCV = 2,2 * 6 = 13,2V). Nếu dung lượng của pin cao hơn 24Ah, trọng lượng riêng sẽ là 1.300. Do đó OCV ổn định sẽ là 12,84V
Điện áp sạc tối đa cho pin AGM 12 vôn là bao nhiêu?
Pin AGM dành cho hoạt động theo chu kỳ phải được sạc ở chế độ điện thế không đổi hoặc điện áp không đổi (chế độ CV), ở 14,4 đến 14,5 V với dòng điện ban đầu thường được giới hạn ở 0,25 C ampe (tức là 25 ampe đối với pin 100 Ah) Một số nhà sản xuất cho phép lên đến 14,9 V với dòng điện ban đầu được giới hạn ở 0,4 C để sử dụng theo chu kỳ (tức là 40 ampe cho pin 100 Ah). [panasonic-battery-vrla-for-professional_interactive Tháng 3 năm 2017, tr.22]
Nguyên nhân khiến pin AGM bị hỏng?
Pin axít chì (VRLA) do van điều chỉnh đã được đề xuất làm nguồn năng lượng cho một số ứng dụng vì hiệu suất năng lượng tốt và giá thành rẻ. Chúng cũng rất thích hợp cho các ứng dụng nổi. Tuy nhiên, thật không may, việc sử dụng nhiều khối lượng tích cực dương (đặc biệt ở tốc độ phóng điện cao) làm mềm vật liệu này và do đó, làm giảm tuổi thọ của pin. Ngoài ra, sự phát triển lưới điện và ăn mòn lưới điện, mất nước và sunfua hóa do phân tầng và sạc không đủ là một số nguyên nhân dẫn đến sự cố. Hầu hết các hỏng hóc đều liên quan đến các bản cực dương.
Ăn mòn, tăng trưởng lưới điện và mở rộng và làm mềm vật liệu hoạt động tích cực
Trong hoạt động của pin, xu hướng phát triển của các lưới dương thể hiện rõ ràng trong quá trình sạc và phóng điện lặp đi lặp lại, gây ra sự phát triển theo cả chiều ngang và chiều dọc của lưới điện. Lưới bị ăn mòn trong suốt thời gian sử dụng của pin. Kết quả của sự phát triển lưới điện này, liên hệ giữa PAM và lưới điện bị mất, dẫn đến suy giảm công suất.
Sự phát triển của lưới có thể gây ra một khoảng ngắn bên trong giữa tấm dương và dây đeo âm của tế bào. Tiếp tục sạc một ngân hàng tế bào / pin với một hoặc hai tế bào bị đoản mạch sẽ làm trầm trọng thêm sự gia tăng nhiệt độ và dẫn đến hiện tượng thoát nhiệt.
Làm khô (mất nước) và thoát nhiệt trong pin
Pin AGM bị khô cũng là một vấn đề. Điều này là do sạc với điện áp cao hơn không thích hợp, kết hợp với nhiệt độ cao hơn. Do bị khô, tốc độ phản ứng tái kết hợp được tăng lên và do đó sự tăng nhiệt độ làm trầm trọng thêm tình hình, dẫn đến hiện tượng thoát nhiệt.
Một nguyên nhân khác là do van bị trục trặc. Nếu nó không đóng đúng cách sau khi mở, oxy trong khí quyển (không khí) sẽ đi vào tế bào và oxy hóa NAM dẫn đến sunfat. Các khí sẽ được thoát ra ngoài và xảy ra hiện tượng khô. Khô cạn cho phép quá trình tái tổng hợp oxy diễn ra ở mức cao
tỷ lệ dẫn đến nhiệt độ tăng cường.
Sự phân tầng axit trong pin AGM
Xu hướng của chất điện phân axit sulfuric tăng mật độ khi chúng ta đi xuống độ sâu của một ô cao được gọi là sự phân tầng. Các gradient nồng độ (‘phân tầng axit’) xảy ra dễ dàng trong chất điện phân của các tế bào ngập nước. Khi các tế bào được tích điện, axit sulfuric được tạo ra ở mức cao
nồng độ tiếp giáp với bề mặt bản và chìm xuống đáy tế bào vì nó có tỷ trọng tương đối cao hơn so với phần còn lại của chất điện ly. Nếu không được khắc phục, tình trạng này sẽ dẫn đến việc sử dụng vật liệu hoạt động không đồng đều (với công suất giảm), ăn mòn cục bộ trầm trọng hơn và do đó, tuổi thọ của tế bào bị rút ngắn.
Các tế bào ngập nước được thiết lập định kỳ để tạo ra khí trong quá trình sạc, giúp khuấy động chất điện phân và khắc phục những vấn đề này. Việc cố định chất điện phân trong tế bào VRLA với bộ tách AGM làm giảm xu hướng phân tầng axit nhưng cũng loại bỏ biện pháp khắc phục vấn đề có thể xảy ra vì quá trình tạo khí không phải là một lựa chọn. Một chất điện phân được tạo gel thực tế loại bỏ hiệu ứng phân tầng vì các phân tử axit cố định trong gel không thể tự do di chuyển dưới tác động của trọng lực.
Rò rỉ do lỗi sản xuất trong Pin AGM
Thiết kế hoặc tay nghề không phù hợp có thể dẫn đến rò rỉ từ nắp đến trụ. Nắp đậy các con dấu của thùng chứa cũng có thể bị rò rỉ. (Các khiếm khuyết sản xuất). Việc lựa chọn thiếu hoặc không đúng cách hoặc sự cố của các van cũng có thể dẫn đến rò rỉ khí ra khí quyển. Việc không đóng sau khi các van mở có thể dẫn đến hiện tượng cạn kiệt nhanh và mất công suất.
Hư hỏng cơ học có thể làm rò rỉ các tế bào dẫn đến hỏng hóc tương tự như trụ để che rò rỉ. Sự phát triển của lưới có thể tạo ra các vết nứt trên thùng chứa. Một lớp màng axit nhẹ có thể hình thành xung quanh vết nứt do hoạt động của mao dẫn. Nếu màng axit tiếp xúc với các thành phần kim loại không được cách nhiệt, dòng điện chạm đất có thể dẫn đến hiện tượng thoát nhiệt hoặc thậm chí gây cháy [panasonic-battery-vrla-for-professional_interactive March 2017, p. 25].
Ăn mòn thanh nhóm âm trong pin AGM
Kết nối thanh nhóm với vấu tấm có thể bị ăn mòn và có thể bị ngắt kết nối. Hợp kim của thanh nhóm cần được chỉ định chính xác và kết nối giữa thanh nhóm và vấu tấm cần phải được thực hiện cẩn thận, đặc biệt nếu đây là hoạt động thủ công.
Pin AGM 12 volt sẽ đọc gì khi được sạc đầy?
Khi đang sạc và ở hoặc gần hết thời gian sạc, điện áp đầu cuối (TV) có thể đọc 14.4 cho một lần sạc đầy.
Điện áp hở mạch (OCV) sẽ giảm từ từ và sẽ ổn định sau khoảng 48 giờ ở OCV định mức. Định mức, theo nghĩa OCV phụ thuộc vào trọng lượng riêng của chất điện phân được sử dụng ban đầu.
OCV của pin = 13,2V nếu trọng lượng riêng đã sử dụng là 1,360. Nếu trọng lượng riêng là 1.300 OCV sẽ là 12.84V
Bạn có thể đặt một pin AGM trong bất kỳ ô tô nào không?
Đúng. Với điều kiện, dung lượng giống nhau và hộp pin chứa pin mới.
Tốt hơn là theo dõi Điện áp đầu cuối (TV) trong khi được sạc bởi máy phát điện trong vài giờ ở điều kiện đã được sạc đầy. TV không được vượt quá 14,4 V. Sau đó, bạn có thể sử dụng pin đó cho chiếc xe cụ thể đó.
Nếu đó là một chiếc ô tô mới kiểu gần đây, pin cần được hiệu chuẩn lại bằng công cụ quét.
Tại sao pin AGM lại đắt như vậy?
Pin AGM đắt hơn pin ngập nước nhưng ít tốn kém hơn pin gel.
Những lý do sau đây góp phần làm tăng chi phí:
tôi. Độ tinh khiết của vật chất.
(a) Tất cả các vật liệu đi vào pin AGM đều đắt hơn. Hợp kim chì-canxi đắt hơn các hợp kim antimon thấp thông thường. Hợp kim này tốt hơn là được làm từ chì chính. Thành phần thiếc trong hợp kim lưới dương là mặt hàng đắt tiền nhất. Thiếc được thêm từ 0,7 đến 1,5% trong hợp kim lưới dương. Tỷ giá thị trường Ấn Độ đối với Thiếc vào tháng 5 năm 2020 là 1650 Rs (LME 17545 USD / tấn vào ngày 10-7-2020).
(b) Tốt nhất là oxit được làm từ chì chính 4Nines (99,99%), điều này làm tăng thêm chi phí.
(c) ĐHCĐ tốn kém hơn.
(d) Axit để điều chế chất điện phân và cho các quá trình khác tinh khiết hơn axit được sử dụng trong pin thông thường.
(e) Nhựa ABS đắt hơn.
(f) Các van phải được kiểm tra hoạt động riêng lẻ.
(g) Hợp kim COS cũng đắt tiền
ii. Chi phí xử lý
(a) Các công cụ nén đặc biệt được sử dụng để lắp ráp các ô.
(b) Yêu cầu nạp axit chính xác và ướp lạnh
(c) Pin AGM được quay vòng một vài lần trước khi vận chuyển
(d) Khu vực lắp ráp phải được giữ không có bụi để giữ tốc độ tự phóng điện ở mức thấp.
Đây là những nguyên nhân làm cho giá thành của pin AGM cao hơn.
Pin AGM có tốt hơn các tế bào ngập axit chì không?
Đúng.
tôi. Pin AGM không thể tràn. Không yêu cầu phải đổ đầy nước vào mọi lúc mọi nơi.
ii. Chúng có khả năng chống rung tốt hơn. Đây là những ứng dụng đặc biệt hữu ích như xe kéo và những nơi đường gập ghềnh với nhiều ổ gà.
iii. Vì pin AGM sử dụng hợp kim nguyên chất và vật liệu tinh khiết nên chúng thực hiện quá trình đánh bóng liên quan đến quá trình tự phóng điện. Những loại pin này có thể không được giám sát trong thời gian dài hơn so với pin bị ngập nước.
iv. Pin AGM có thể được đặt ở phần mát hơn của ô tô (thay vì lắp vào khoang động cơ nóng), do đó làm giảm nhiệt độ hoạt động của pin.
v. Chi phí bảo trì của pin AGM thấp hơn và được tính trong toàn bộ thời gian sử dụng của pin, chi phí ban đầu cao hơn là do tiết kiệm được.
vi. Pin AGM có thể chấp nhận dòng sạc cao hơn vì điện trở bên trong của chúng thấp hơn)
Pin chu kỳ sâu có phải là pin AGM không?
Tất cả các loại pin chu kỳ sâu không cần phải là pin AGM.
Pin chu kỳ sâu có thể là bất kỳ loại pin nào như axit-chì hoặc Li-ion hoặc bất kỳ chất hóa học nào khác.
Pin chu kỳ sâu là gì?
Pin chu kỳ sâu có thể cung cấp mỗi lần khoảng 80% dung lượng định mức trong suốt thời gian sử dụng. Pin yêu cầu phải được sạc lại sau khi hết pin.
Hầu hết những người tìm mua ắc quy đều kết thúc với loại ắc quy axit-chì ô tô, vì nó là loại rẻ nhất hiện có. Nếu khách hàng muốn có pin để chạy xe đạp lặp đi lặp lại, họ phải tìm kiếm loại pin phù hợp dành cho ứng dụng tuần hoàn.
Pin AGM có nhãn “pin chu kỳ sâu” chắc chắn là pin chu kỳ sâu. Những loại pin như vậy luôn có các tấm dày hơn so với pin ô tô.
Pin 12 volt nên đọc bao nhiêu vôn?
Pin 12 volt nên đọc hơn 12V nếu nó ở trong tình trạng tốt.
Bảng sau cung cấp một số giá trị:
SI. Không | Loại pin | Điện áp mạch hở (V) | Nhận xét |
---|---|---|---|
1 | Ô tô | 12,40 đến 12,60 | Tình trạng sạc đầy |
2 | Ô tô | 12 | Tình trạng hoàn toàn xuất viện |
3 | Pin AGM | 13,0 đến 13,2 | Ắc quy có dung lượng ≤ 24Ah. Tình trạng sạc đầy |
4 | Pin AGM | 12,7 đến 12,8 | Ắc quy có dung lượng ≥ 24Ah Tình trạng sạc đầy |
5 | Pin VR tăng cường | 12,7 đến 12,8 | Tình trạng sạc đầy |
6 | Pin AGM / Pin tăng áp | 12.0 | Điều kiện xả đầy đủ |
7 | Pin biến tần | 12,4 đến 12,6 | Tình trạng sạc đầy |
8 | Pin biến tần | 12 | Tình trạng hoàn toàn xuất viện |
Bạn có thể xả pin AGM bao xa?
Như trong trường hợp của bất kỳ loại pin nào khác, pin 12V AGM có thể được xả xuống 10,5V (1,75 V trên mỗi cell) ở dòng điện thấp (tốc độ lên đến 3 giờ) và cho tốc độ xả cao hơn xuống đến 9,6V (1,6 V mỗi ô). Phóng điện hơn nữa sẽ làm cho điện áp đầu cuối đi xuống rất nhanh. Không thể thu được năng lượng có ý nghĩa nào ngoài các giá trị điện áp cuối này.
Pin AGM được sạc đầy phải có bao nhiêu vôn?
Pin được sạc đầy ( hoạt động theo chu kỳ ) sẽ có TV 14,4 V (đối với pin 12 V). Sau khoảng 48 giờ nghỉ ngơi, TV sẽ ổn định ở 13,2 ± 0,5 V (nếu trọng lượng riêng để làm đầy ban đầu là 1,360, thường đối với pin AGM có dung lượng £ 24 Ah) (1,360 + 0,84 = 2,20 trên mỗi ô. Đối với 12 V pin, OCV = 2,2 * 6 = 13,2 V).
Nếu dung lượng của pin cao hơn 24 Ah, trọng lượng riêng sẽ là 1.300. Do đó OCV ổn định sẽ là 12,84 ± 0,5 V.
Pin hoạt động nổi sẽ có điện áp sạc nổi là 2,25 đến 2,3 V trên mỗi cell (13,5 đến 13,8 V đối với pin 12 V). Các giá trị điện áp ổn định sẽ như đã cho ở trên. Luôn luôn nó sẽ là 12,84 ± 0,5 V.
Pin AGM có thể phát nổ không?
Vâng, thỉnh thoảng.
Không có nguy cơ cháy nổ vì khí rất hạn chế. Mặc dù vậy, hầu hết Pin VRLA đã được cung cấp lỗ thông hơi chống cháy nổ để bảo vệ chống cháy nổ trong trường hợp người dùng lạm dụng
Nếu pin được sạc quá mức hoặc nếu bộ phận sạc của bộ biến tần / UPS không hoạt động đúng cách, dòng điện sạc sẽ đưa pin đến tình trạng thoát nhiệt và pin có thể phát nổ.
Nếu các cực cũng bị đoản mạch (lạm dụng pin), pin có thể phát nổ. Nếu có một vết nứt hoặc sự ghép nối không đúng của các bộ phận trong khi đốt chì (“mối hàn nguội”), vết nứt này sẽ là nguyên nhân gây ra hỏa hoạn và kết quả là pin có thể phát nổ.
Nguyên nhân chính gây nổ bên trong hoặc gần pin là do tạo ra “Tia lửa”. Tia lửa có thể gây nổ nếu nồng độ khí hydro trong pin hoặc vùng lân cận khoảng 2,5 đến 4,0% thể tích. Giới hạn dưới đối với hỗn hợp hydro trong không khí dễ nổ là 4,1%, nhưng vì lý do an toàn, hydro không được vượt quá 2%. Giới hạn trên là 74%. Một vụ nổ nặng xảy ra với bạo lực khi hỗn hợp chứa 2 phần hydro và 1 phần oxy. Tình trạng này sẽ xảy ra khi pin ngập nước được sạc quá mức với các phích cắm thông hơi được vặn chặt vào vỏ.
Làm thế nào để bạn sạc pin AGM?
Tất cả pin VRLA phải được sạc bằng một trong hai phương pháp sau:
Một. Phương pháp điện áp không đổi dòng điện không đổi (CC-CV)
b. Phương pháp điện áp không đổi (CV)
Nếu điện áp sạc bằng CV là 2,45 V trên mỗi cell, dòng điện (0,4CA) sẽ không đổi trong khoảng một giờ và sau đó bắt đầu giảm và ổn định ở khoảng 4 mA / Ah sau khoảng 5 giờ. Nếu điện áp sạc là 2,3 V trên mỗi cell thì dòng điện (0,3CA) sẽ không đổi trong khoảng hai giờ và sau đó bắt đầu giảm và ổn định ở mức vài mA sau khoảng 6 giờ.
Tương tự, khoảng thời gian mà dòng điện sẽ không đổi phụ thuộc vào dòng điện ban đầu, chẳng hạn như 0,1CA, 0,2CA, 0,3CA và 0,4CA và cả điện áp sạc, chẳng hạn như 2,25 V, 2,30 V, 2,35, 2,40 Vans 2,45 V Dòng điện hoặc điện áp ban đầu càng cao thì thời gian cư trú ở mức dòng điện đó càng nhỏ.
Ngoài ra, thời gian cho một lần sạc đầy sẽ ít hơn nếu dòng điện hoặc điện áp được chọn cao hơn.
Pin VRLA không hạn chế dòng điện ban đầu; do đó dòng điện ban đầu cao hơn sẽ rút ngắn thời gian cần thiết cho một lần sạc đầy.
Trong sạc CC, điện áp thường không được kiểm soát. Do đó, nguy cơ tồn tại của các tế bào trong một khoảng thời gian đáng kể ở điện áp cao là có thể xảy ra. Khi đó, hiện tượng thoát khí và ăn mòn lưới có thể xảy ra. Mặt khác, chế độ sạc CC đảm bảo rằng tất cả các tế bào sẽ có thể sạc lại đầy đủ trên mỗi chu kỳ hoặc trong quá trình sạc nổi. Có thể sạc quá mức trong quá trình sạc CC. Mặt khác, tính phí thấp là mối nguy hiểm chính với các chế độ CV
Ưu và nhược điểm của Pin AGM
Ưu điểm & Nhược điểm
THUẬN LỢI:
Pin 1 AGM đặc biệt thích hợp cho các cống thoát điện cao vì điện trở bên trong của chúng thấp và ở những nơi cấm khói và phun axit đáng ghét.
Pin 2 AGM không thể tràn và không cần bổ sung nước định kỳ. Do đó, chúng không cần bảo trì theo nghĩa này.
Pin 3 AGM có thể được sử dụng trên các mặt của chúng, trừ trường hợp lộn ngược. Đây là một lợi thế khi lắp nó vào bên trong thiết bị
Ắc quy 4 AGM có thể lắp ở mọi nơi trên ô tô, không nhất thiết phải lắp trong khoang máy.
Pin 5 AGM có khả năng chống rung cao do phương pháp sản xuất sử dụng AGM và nén. Do đó, nó rất thích hợp cho những chiếc thuyền đi biển và ở những nơi con đường khét tiếng về ổ gà, thăng trầm.
Pin 6 AGM có tuổi thọ cao hơn so với pin ngập nước. Các tấm tương đối dày hơn. Các tấm dày hơn có nghĩa là tuổi thọ cao hơn. Người dùng không thể giả mạo pin hoặc chất điện phân của nó và thêm tạp chất, do đó gây ra hỏng hóc sớm.
7 Vì pin AGM được làm bằng vật liệu rất tinh khiết trong bầu không khí sạch nên tốc độ tự phóng điện rất thấp. Tỷ lệ cho pin AGM là 0,1% mỗi ngày trong khi pin ngập gần 10 lần. Vì vậy, pin có nghĩa là để lưu trữ trong thời gian dài cần sạc mới ít thường xuyên hơn. Mức hao hụt chỉ 30% sau 12 tháng nếu bảo quản ở 25ºC và ở 10ºC chỉ còn 10 %.
8 Do sự phân tầng không đáng kể, cần phải có các khoản phí cân bằng nhỏ hơn.
9 Sự biến đổi khí hydro trong quá trình nổi giảm đi hệ số 10 trong trường hợp pin AGM. Việc thông gió của phòng ắc quy có thể bị giảm hệ số 5 theo tiêu chuẩn an toàn EN 50 272-2.
10 Không cần bảo vệ axit đối với sàn và các bề mặt khác trong phòng pin.
NHƯỢC ĐIỂM:
1. Những bất lợi là tối thiểu. Chi phí của pin tương đối cao hơn.
2. Nếu nó được sạc quá mạnh hoặc nếu bộ sạc không hoạt động bình thường, pin có thể bị phồng, vỡ hoặc đôi khi phát nổ.
3. Trong trường hợp ứng dụng SPV, pin AGM không hoạt động hiệu quả 100%. Một phần năng lượng bị mất đi trong quá trình phóng điện tích. Chúng có hiệu suất 80-85%. Chúng ta có thể giải thích điều này trong những dòng sau: Hãy xem xét rằng bảng điều khiển SPV tạo ra 1000 Wh năng lượng, pin AGM sẽ chỉ có thể lưu trữ 850Wh do sự kém hiệu quả được đề cập ở trên.
4. Ôxy xâm nhập qua các lỗ rò rỉ trong thùng chứa, nắp đậy hoặc ống lót cực làm phóng điện cực âm.
5. Sự phân cực của bản cực âm bị giảm đi do sự tái kết hợp oxy trên bản cực âm. Trong các thiết kế tế bào không phù hợp, phân cực âm bị mất và tấm âm phóng điện, mặc dù điện áp phao ở trên mạch hở.
6. Để tránh bị khô, nhiệt độ hoạt động tối đa được giảm từ 55 ° C xuống 45 ° C.
7. Các tế bào VRLA không cho phép các khả năng kiểm tra tương tự như đo mật độ axit và kiểm tra trực quan, do đó, nhận thức về pin hoạt động đầy đủ bị giảm
Pin AGM có cần bảo trì không?
Không. Tuy nhiên, họ yêu cầu một khoản phí làm mới nếu tiếp tục không sử dụng. Pin có thể không hoạt động trong thời gian tối đa từ 10 đến 12 tháng ở nhiệt độ bình thường. Ở nhiệt độ thấp hơn, sự mất mát sẽ ít hơn nhiều.
Làm thế nào để bạn duy trì một pin AGM?
Thông thường, không cần bảo dưỡng ắc quy AGM. Mặc dù các nhà sản xuất VRLAB tuyên bố rằng không cần cân bằng mức sạc trong quá trình sạc phao, nhưng để có tuổi thọ cao hơn từ pin, tốt hơn nên sạc dự phòng một lần sau 6 tháng (pin cũ hơn 2 năm) hoặc 12 tháng ( pin mới). Điều này là để cân bằng tất cả các ô và đưa chúng về cùng một Trạng thái sạc (SOC).
Bạn có cần sạc pin AGM mới không?
Nói chung, tất cả các pin đều mất dung lượng do tự phóng điện trong quá trình bảo quản và vận chuyển. Do đó, bạn nên sạc làm mới trong vài giờ tùy thuộc vào thời gian trôi qua giữa ngày sản xuất và lắp đặt / chạy thử. Các ô 2 V có thể được sạc ở mức 2,3 đến 2,4 V trên mỗi ô cho đến khi điện áp đầu cuối đọc các giá trị đã đặt và duy trì ở mức này trong 2 giờ.
Pin AGM có an toàn hơn không?
Pin AGM (và pin gel) an toàn hơn nhiều so với pin ngập nước. Chúng không thể sử dụng được và không thải ra khí hydro (nếu được sạc đúng cách theo hướng dẫn của nhà sản xuất). Nếu sử dụng bất kỳ bộ sạc thông thường hoặc bình thường nào để sạc pin AGM, cần cẩn thận không để nhiệt độ lên quá 50ºC và điện áp đầu cuối vượt quá 14,4 V (đối với pin 12V).
Điện áp phao cho pin AGM là gì?
Hầu hết các nhà sản xuất quy định 2,25 đến 2,30 V trên mỗi ô với bù nhiệt độ – 3 mV / ô (điểm tham chiếu là 25ºC).
Đối với pin chu kỳ, điện áp sạc ở chế độ CV là 2,40 đến 2,45 trên mỗi cell (14,4 đến 14,7 V đối với pin 12V).
Ở điện áp sạc nổi điển hình là 2,25 V trên mỗi cell, pin VRLA có dòng điện nổi là 45 mA trên 100 Ah do ảnh hưởng của chu trình oxy, với năng lượng đầu vào tương đương là 101,3 mW (2,25 * 45). Trong pin ngập nước tương đương, dòng điện nổi là 14 mA trên 100 Ah, tương ứng với đầu vào năng lượng 31,5 mW (2,25V * 14 mA).
Do đó, dòng điện nổi VRLA là hơn ba lần.
Tín dụng: [RF Nelson ở Rand, DAJ; Moseley, PT; Garche. Chữ J; Parker, CD (Eds.) Ắc quy axit-chì được điều chỉnh bằng van , Elsevier, New York, 2004, trang 258].
Tôi có thể sử dụng bộ sạc nhỏ giọt trên pin AGM không?
Đúng. Phí nhỏ giọt là gì? Đây là phương pháp tạo ra một điện tích liên tục bằng cách sử dụng một dòng điện nhỏ. Điều này là để bù cho sự tự phóng điện trong pin AGM khi nó không được kết nối với bất kỳ tải nào.
Đây là một bài báo dài bất ngờ !! Hy vọng bạn thích nó!