สาเหตุที่แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดมีอายุการใช้งานสั้นคืออะไร?

著者：Iflowpower – Mofani oa Seteishene sa Motlakase se nkehang

แม้ว่าแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดจะมีการปรับปรุงครั้งใหญ่ในด้านการออกแบบโครงสร้างและการใช้สารตั้งต้น แต่ประสิทธิภาพได้รับการปรับปรุงอย่างมาก โดยแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดแบบลอยตัวที่ออกแบบและใช้วัสดุต่างๆ มากมายที่ไม่ต้องบำรุงรักษานั้นมีอายุการใช้งานอยู่ที่ 15 ~ มากกว่า 20 ปี แต่แบตเตอรี่ที่มีอายุการใช้งานได้จริงเช่นนี้อาจมีอายุการใช้งานน้อยกว่านี้ 1) การออกแบบอุปกรณ์การชาร์จไม่สมบูรณ์แบบ ไม่สะดวกในการใช้งาน 2) หากแบตเตอรี่หมดก็จะไม่สามารถชาร์จได้ทันเวลา โดยเฉพาะการจ่ายไฟมากเกินไปจนอาจถึงขั้นเสียชีวิตได้

3) คุณภาพของผลิตภัณฑ์จากผู้ผลิตบางรายไม่ดี และต้องใช้เวลา เทคโนโลยีการชาร์จแบตเตอรี่จำเป็นต้องให้ผู้ผลิตแน่ใจว่ามีการระบุตัวบ่งชี้ทางเทคนิคของอายุการใช้งานที่อุณหภูมิแวดล้อม 25 องศาเซลเซียส เนื่องจากแรงดันไฟแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดโมโนเมอร์มีอุณหภูมิที่ลดลงประมาณ 4 mV ต่อการเพิ่มขึ้น 1 ¡ã C แบตเตอรี่ 12V ที่ประกอบด้วยแบตเตอรี่โมโนเมอร์ 6 ลูก แรงดันไฟชาร์จลอยตัวที่ 25 ¡ã C จึงเท่ากับ 13

5V; เมื่ออุณหภูมิแวดล้อมลดลงเหลือ 0 ที่ ¡ã C ประจุลอยตัวควรอยู่ที่ 14.1V; เมื่ออุณหภูมิแวดล้อมเพิ่มขึ้นถึง 40 ¡ã C ประจุลอยตัวควรอยู่ที่ 13.14V

ในเวลาเดียวกัน แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดมีคุณลักษณะเฉพาะคือ เมื่ออุณหภูมิโดยรอบคงที่ แรงดันไฟในการชาร์จจะสูง 100mV และกระแสในการชาร์จจะเพิ่มขึ้นหลายเท่า ดังนั้น ความร้อนที่อยู่นอกเหนือการควบคุมของแบตเตอรี่จะส่งผลให้แบตเตอรี่สูญเสียความร้อนและเสียหายจากการชาร์จมากเกินไป เมื่อแรงดันการชาร์จอยู่ที่ 100mV ด้วยแรงดันไฟต่ำ จะทำให้แบตเตอรี่ชาร์จแบตเตอรี่ และแบตเตอรี่จะได้รับความเสียหาย นอกจากนี้ ความจุของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดยังเกี่ยวข้องกับอุณหภูมิประมาณ 1 องศาเซลเซียส ซึ่งจะลดลง 1 องศาเซลเซียส โดยผู้ผลิตกำหนดให้ผู้ผลิตปล่อยประจุประมาณ 50% ของความจุที่กำหนดในแบตเตอรี่ฤดูร้อน หลังจากนั้นในฤดูหนาวจะปล่อยประจุ 25%

ควรชาร์จให้ตรงเวลา เห็นได้ชัดว่าแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดในการใช้งานประจำวันไม่สามารถทำได้ในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิ 12 องศาเซลเซียสเป็นเวลานาน และยังมีอุณหภูมิที่แตกต่างกันในตอนกลางวัน รวมถึงในฤดูใบไม้ผลิ ฤดูร้อน ฤดูใบไม้ร่วง และฤดูหนาวอีกด้วย ความแตกต่างของอุณหภูมิ ดังนั้นในปัจจุบันจึงมีเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดชนิดแรงดันคงที่หรือกระแสคงที่หลายประเภท ทั้งแบบไทริสเตอร์ บัคหม้อแปลง และเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดชนิดแหล่งจ่ายไฟควบคุมแบบสวิตชิ่งทั่วไป

ข้อกำหนดทางเทคนิคที่เข้มงวดไม่สามารถตอบสนองการชาร์จเสริมแบตเตอรี่ตะกั่วกรดได้ ตลอดวิธีการชาร์จแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดเหล่านี้ รวมถึงเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดที่พัฒนาตามวิธีการเหล่านี้ เราไม่ยากที่จะเห็นว่าเทคโนโลยีนี้ยังไม่สมบูรณ์แบบ และแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดก็ชาร์จด้วยผลิตภัณฑ์เหล่านี้ ส่งผลต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด ขณะที่เครื่องชาร์จเหล่านี้มักมีปัญหาเรื่องแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานแคบ ปริมาณมาก ประสิทธิภาพต่ำ และปัจจัยด้านความปลอดภัย

เครื่องชาร์จสมดุลธรรมชาตินี้ใช้สำหรับชาร์จแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดข้างต้น Changsha Yuxi Electronics Co., Ltd. ได้ทำการศึกษาเกี่ยวกับเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดในระยะยาวด้วยวิธีการเฉพาะและการออกแบบอันชาญฉลาดเพื่อผลิตระบบชาร์จแบบใหม่

ผลิตภัณฑ์ซีรีส์นี้ช่วยแก้ปัญหาทางเทคนิคที่ซับซ้อนในแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด ซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วจากการทดลองหลายปี ช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดได้อย่างมาก (เทคโนโลยีนี้ได้รับการจดสิทธิบัตรแล้ว) วิธีการสมดุลธรรมชาติสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่? มีแหล่งจ่ายไฟสองแบบคือ EA และ EB เมื่อแหล่งจ่ายไฟ EA อยู่ในอุณหภูมิแวดล้อมเดียวกัน ขั้วบวกและขั้วบวกจะเชื่อมต่อ ขั้วลบจะเชื่อมต่อกับขั้วลบ ซึ่งในจำนวนนี้ มีความสัมพันธ์กัน

หาก EA สูงกว่า EB จะจ่าย EA-EB ให้กับ EB =δอีของแรงดันไฟฟ้าจะδขนาด E จัดหาหนึ่งอันδกระแสไฟฟ้าไหลไปยังแหล่งจ่ายไฟ EB และกระจายไปทั่ว เมื่อ EB ดูดซับแหล่งจ่าย EAδฉันจ่ายกระแสไฟให้ EB เพิ่มขึ้นเป็น EB (ในแบตเตอรี่ แรงดันปลายแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้นและปริมาณการเก็บประจุเพิ่มขึ้น) แหล่งจ่ายพลังงาน EA จะหยุดจ่ายกระแสไฟให้กับแหล่งจ่ายพลังงาน EB ซึ่งก็คือ EA = EBδE = 0,δฉัน = 0. ในคำอธิบายข้างต้นนี้ เราจะแทนที่ EB เพื่อทำการชาร์จ โดยคำนวณจากแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกับแบตเตอรี่ที่ความลึกการคายประจุและอุณหภูมิแวดล้อมที่แตกต่างกัน EA ได้รับการออกแบบอย่างพิถีพิถันเพื่ออุณหภูมิแวดล้อมที่แตกต่างกัน และสามารถปรับแหล่งจ่ายไฟของแรงดันไฟขาออกและกระแสไฟได้โดยอัตโนมัติตามสมดุลการชาร์จแบตเตอรี่

ในกรณีที่มีอุดมคติเต็มที่ แหล่งจ่ายไฟ EA สามารถชาร์จแบตเตอรี่ตามแบตเตอรี่ได้ และแบตเตอรี่สามารถชาร์จตามแบตเตอรี่ได้ และแบตเตอรี่ก็ชาร์จเต็มแล้วδE = 0,δi = 0 พลังงาน EA จะไม่กินพลังงานอีกต่อไป ตั้งแต่นั้นมา EA จะเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิแวดล้อมเท่านั้น และการชดเชยสมดุลการติดตามการจ่ายแบตเตอรี่ เนื่องจากกระบวนการทั้งหมดของการชาร์จแบตเตอรี่นั้นเป็นแบบอัตโนมัติทั้งหมด ดังนั้นเราจึงเรียกมันว่ากฎสมดุลธรรมชาติ

วิธีการนี้เหมาะสมที่สุด: แบตเตอรี่จะแตกต่างกันหลังจากชาร์จแบตเตอรี่ และความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่าง EA และแบตเตอรี่ชาร์จ EB จะแตกต่างกันδE = 0, ธรรมชาติδi = 0 เนื่องจาก EA ไม่มีแบตเตอรี่แหล่งจ่ายไฟ (EB) อิเล็กโทรไลต์ของแบตเตอรี่จึงไม่สามารถเดือดได้ และไม่สามารถสลายน้ำในอิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่ได้ ยิ่งไปกว่านั้น การเพิ่มความดันและอุณหภูมิในแบตเตอรี่เป็นไปไม่ได้ ส่งผลให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัย จึงได้จัดให้มีวิธีการให้กับแบตเตอรี่ซึ่งจะไม่ให้แบตเตอรี่ชาร์จมากเกินไป หรือทำให้แบตเตอรี่ชาร์จมากเกินไป แต่จะสะดวก ปลอดภัย และเชื่อถือได้มากกว่า

จากการวิเคราะห์ข้างต้น เราจะเห็นได้ไม่ยากว่าวิธีนี้เหมาะเป็นพิเศษสำหรับแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดที่ไม่ต้องบำรุงรักษาและมีการบำรุงรักษาน้อยลง ซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับการบำรุงรักษาแบตเตอรี่รายวันเพื่อการคายประจุเป็นระยะๆ ได้ ซึ่งเอื้อต่อการปรับปรุงการใช้งานแบตเตอรี่รายวัน ความน่าเชื่อถือ ช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ ประการที่สอง การวิเคราะห์จากมุมมองของการเรียนรู้ด้านวัตถุ

ณ ขณะนี้ มีเพียงโตโยต้าเท่านั้นที่ค้นพบวัสดุแข็งที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากวัสดุเฟอร์ไรต์ที่ใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ซึ่งสามารถลดขนาดแบตเตอรี่ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนลงได้ถึง 70% % ความร้อน. อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะมีการป้อนไฟจำนวนมาก แต่โตโยต้าก็ไม่สามารถประกาศได้ว่าไม่มีระบบระบายความร้อนแบตเตอรี่อีกต่อไป

นอกจากนี้ นอกเหนือจากวัสดุแข็งนี้แล้ว ยังไม่มีข้อมูลใดที่ได้รับการพิสูจน์ว่ามีวัสดุที่ไม่ร้อนเพียงพอที่จะชาร์จและคายประจุได้ ดังนั้นจากมุมนี้ ผมเกรงว่าการจะระบายความร้อนแบตเตอรี่ก็คงจะยากเช่นกัน