باتری های دنیا

سولفاته شدن زمانی اتفاق می افتد که باتری اسید سرب از شارژ کامل محروم شود. این امر در مورد باتری های استارت در اتومبیل هایی که در شهر با لوازم جانبی تشنه بار رانندگی می کنند، رایج است. یک موتور در حالت بیکار یا با سرعت کم نمی تواند باتری را به اندازه کافی شارژ کند.

ویلچرهای برقی نیز مشکل مشابهی دارند، زیرا کاربران ممکن است باتری را به اندازه کافی شارژ نکنند. 8 ساعت شارژ در طول شب که از صندلی استفاده نمی شود کافی نیست. اسید سرب باید به طور دوره ای 14 تا 16 ساعت شارژ شود تا به اشباع کامل برسد. شاید این دلیلی باشد که باتری های ویلچر تنها 2 سال دوام می آورند، در حالی که ماشین های گلف با باتری یکسان دو برابر عمر مفید دارند. اوقات فراغت طولانی به باتری های ماشین گلف اجازه می دهد یک شبه شارژ کامل داشته باشند (به BU-403: Charging Lead Acid مراجعه کنید)

سلول های خورشیدی و توربین های بادی همیشه شارژ کافی برای بانک های اسید سرب را تامین نمی کنند که می تواند منجر به سولفاته شدن شود. این اتفاق در نقاط دورافتاده جهان رخ می دهد، جایی که روستاییان مقادیر زیادی برق را با منابع تجدیدپذیر ناکافی برای شارژ باتری ها مصرف می کنند. نتیجه عمر باتری کوتاه است. فقط یک شارژ دوره ای کاملا اشباع می تواند مشکل را حل کند. اما بدون شبکه برق در اختیار آنها، این تقریبا غیرممکن است.

راه حل جایگزین استفاده از لیتیوم یون است، باتری که شارژ جزئی را به شارژ کامل ترجیح می دهد. با این حال، یون لیتیوم بیش از دو برابر هزینه اسید سرب است. اگرچه گران تر است، اما گفته می شود که شمارش چرخه ارزان تر از اسید سرب است، زیرا عمر مفید آن طولانی تر است.

سولفاته شدن چیست؟ در حین استفاده، کریستال های کوچک سولفات تشکیل می شود، اما این کریستال های طبیعی هستند و مضر نیستند. با این حال، در طول محرومیت طولانی مدت از بار، سولفات سرب آمورف به کریستالی پایدار تبدیل می شود و روی صفحات منفی رسوب می کند. این منجر به ایجاد کریستال های بزرگ می شود که مواد فعال باتری را که مسئول عملکرد است، کاهش می دهد.

دو نوع سولفاته وجود دارد: برگشت پذیر (یا سولفاته نرم) و دائمی (یا سولفاته سخت). اگر باتری زودتر سرویس شود، سولفاته برگشت پذیر اغلب می تواند با اعمال شارژ بیش از حد به باتری کاملاً شارژ شده به شکل جریان تنظیم شده حدود 200 میلی آمپر اصلاح شود. ولتاژ ترمینال باتری برای حدود 24 ساعت مجاز است بین 2.50 و 2.66 ولت در سلول (15 و 16 ولت در یک بلوک مونو 12 ولت) افزایش یابد. افزایش دمای باتری به 50 تا 60 درجه سانتی گراد (122 تا 140 درجه فارنهایت) در طول سرویس اصلاحی به حل شدن کریستال ها کمک می کند.

سولفاتاسیون دائمی زمانی ایجاد می شود که باتری برای هفته ها یا ماه ها در حالت کم شارژ باشد. در این مرحله، هیچ شکلی از ترمیم ممکن به نظر نمی رسد. با این حال، بازده بازیابی به طور کامل درک نشده است. در کمال تعجب همگان، باتری های اسید سرب جدید اغلب می توانند پس از چندین هفته ماندن در شرایط ولتاژ پایین، به طور کامل بازیابی شوند. عوامل دیگری ممکن است نقش داشته باشند.

یک نشانه ظریف که آیا اسید سرب قابل بازیافت است یا خیر در منحنی تخلیه ولتاژ قابل مشاهده است. اگر یک باتری کاملاً شارژ شده در هنگام تخلیه، پروفیل ولتاژ ثابتی را حفظ کند، احتمال فعال شدن مجدد بهتر از زمانی است که ولتاژ به سرعت با بار کاهش یابد.

چندین شرکت دستگاه های ضد سولفاته را ارائه می دهند که برای جلوگیری از سولفاته شدن و معکوس کردن آن، پالس هایی را به پایانه های باتری اعمال می کنند. چنین فناوری هایی سولفاته شدن یک باتری سالم را کاهش می دهند، اما نمی توانند به طور مؤثری این وضعیت را پس از وجود معکوس کنند. این یک رویکرد "یک اندازه برای همه" است و روش غیرعلمی است.

اعمال پالس های تصادفی یا ایجاد کورکورانه شارژ بیش از حد می تواند با افزایش خوردگی شبکه به باتری آسیب برساند. هیچ روش ساده ای برای اندازه گیری سولفاته وجود ندارد، و همچنین شارژرهای تجاری موجود نیستند که برای حل کردن کریستال ها اضافه بار محاسبه شده را اعمال کنند. مانند دارو، مؤثرترین راه حل، اعمال یک سرویس اصلاحی برای مدت زمان مورد نیاز است و نه بیشتر.

در حالی که دستگاه های ضد سولفاته می توانند شرایط را معکوس کنند، برخی از تولیدکنندگان باتری این درمان را توصیه نمی کنند، زیرا تمایل به ایجاد شورت های نرم دارد که ممکن است تخلیه خود را افزایش دهد. علاوه بر این، پالس ها حاوی ولتاژ موج دار هستند که باعث گرم شدن باتری می شود. سازندگان باتری، ریپل مجاز هنگام شارژ باتری های سرب اسید را مشخص می کنند.

منبع: https://batteryuniversity.com/article/bu-804b-sulfation-and-how-to-prevent-it