Свинцово-кислотная батарея уже много лет является надежным и экономически эффективным решением в мире хранения энергии. Эти батареи используются во всех отраслях промышленности, от автомобилей до систем резервного питания. Однако при всех их преимуществах существует таящаяся опасность, которая вызывает проблемы с безопасностью и производительностью: тепловой пробой. В этой статье мы расскажем о термическом разряде свинцово-кислотных батарей, о том, почему это происходит и как это предотвратить.

Определение термического разгона

Тепловой разгон — это самоподдерживающийся процесс, при котором температура элемента или блока батареи неконтролируемо повышается из-за множества внутренних факторов. Как только количество выделяемого тепла превышает возможности теплоотвода, начинается порочный круг, который приводит к повышению температуры, что в конечном итоге может привести к выходу батареи из строя, утечке или даже взрыву. Лучшее понимание его причин позволит эффективно снизить риски, если они известны.

Причины теплового разгона свинцово-кислотных аккумуляторов

A. Перезарядка и ее влияние на температуру батареи

Перезарядка происходит, когда аккумулятор заряжается при напряжении, превышающем рекомендуемое. Хотя количество заряда, необходимое для поддержания состояния заряда батареи, остается приемлемым, чрезмерный заряд накапливает дополнительную энергию в батарее. Эта дополнительная энергия выделяет тепло, что приводит к повышению температуры в батарее. Химический состав батареи становится нестабильным, увеличивается скорость выделения тепла, что в конечном итоге приводит к тепловому выходу из строя. Поэтому, чтобы не попасть в такую ситуацию, необходимо использовать правильные методы зарядки.

B. Внутренние короткие замыкания и их вклад в тепловой отказ

Внутреннее короткое замыкание происходит из-за нарушения целостности сепаратора между положительной и отрицательной пластинами батареи. Это может быть вызвано, в частности, физическими повреждениями или производственными дефектами. Таким образом, между пластинами образуется прямое электрическое соединение с быстрым протеканием тока. Этот избыточный ток способствует чрезмерному нагреву, который может быстро подняться до высоких температур, способных быстро перегреть батарею. Внутренние короткие замыкания усиливают риск теплового удара, увеличивая внутреннее сопротивление батареи и вызывая неконтролируемые реакции. Регулярные проверки и обслуживание аккумулятора помогают обнаружить их на ранней стадии и устранить до того, как они выйдут из-под контроля.

C. Высыхание электролита и его влияние на тепловыделение батареи

Электролит в свинцово-кислотной батарее служит важной средой для ионного обмена, обеспечивая работу батареи. Однако электролит может медленно испаряться при некоторых обстоятельствах, например, при высоких температурах или длительной эксплуатации. Меньший уровень электролита препятствует эффективному отводу тепла, в результате чего внутренняя температура батареи повышается. Повышение температуры усиливает химические реакции внутри батареи, что приводит к ускоренному старению и, возможно, к тепловому выходу из строя при отсутствии контроля и поддержания надлежащего уровня электролита.

Как избежать ситуаций, которые могут привести к тепловому удару

В свинцово-кислотных батареях для предотвращения теплового разгона можно использовать комбинацию упреждающих мер:

• Контроль зарядки: Соблюдайте рекомендуемые производителем напряжение и продолжительность зарядки, чтобы избежать перезарядки.

• Регулярные проверки: Регулярно проверяйте батареи на наличие физических повреждений, потерь электролита или коррозии.

• Мониторинг температуры: Для немедленного обнаружения аномального повышения температуры необходимо использовать системы температурного мониторинга.

• Правильная вентиляция: Устанавливайте батареи в хорошо проветриваемых помещениях, чтобы облегчить отвод тепла.

• Обслуживание: Регулярно очищайте и обслуживайте клеммы и соединения аккумулятора, чтобы уменьшить сопротивление и увеличить тепловыделение.

Итоги

Тепловой разряд представляет собой большую угрозу для безопасности и срока службы свинцово-кислотных батарей. Понимая причины и принимая профилактические меры, пользователи могут в полной мере использовать преимущества свинцово-кислотных батарей, сводя к минимуму риски, связанные с тепловым выбегом. Потенциальный риск, связанный с катастрофическими отказами, может быть значительно снижен благодаря надлежащему использованию, мониторингу и техническому обслуживанию, обеспечивая тем самым более безопасную позицию в отношении надежности решений для хранения энергии.