Свинцево-кислотні акумулятори вже багато років є надійним, економічно ефективним рішенням у світі зберігання енергії. Ці батареї використовуються в різних галузях промисловості, від автомобілів до систем резервного живлення. Однак з усіма їхніми перевагами пов’язана небезпека, яка приховується, але викликає занепокоєння щодо безпеки та продуктивності: тепловий витік. У цій статті ми поговоримо про тепловий витік у свинцево-кислотних акумуляторах, чому він відбувається і як йому запобігти.
Визначено тепловий вибіг
Тепловий розряд означає процес самопідсилення, при якому температура елемента або блоку акумуляторів неконтрольовано підвищується через численні внутрішні фактори. Як тільки вироблене тепло перевищує тепловіддачу, запускається замкнене коло, що призводить до підвищення температури, яка зрештою може призвести до виходу акумулятора з ладу, протікання або навіть вибуху. Краще розуміння його причин дозволить ефективно знизити ризики, якщо вони будуть відомі.
Причини теплового розряду в свинцево-кислотних акумуляторах
A. Перезарядка та її вплив на температуру акумулятора
Перезарядка відбувається, коли акумулятор заряджається при напрузі, що перевищує рекомендовану. Хоча кількість заряджання, необхідна для підтримання стану заряду акумулятора, залишається прийнятною, надмірне заряджання накопичує зайву енергію в акумуляторі. Ця додаткова енергія виробляє тепло, яке спричиняє підвищення температури в акумуляторі. Хімічний склад акумулятора стає нестабільним, збільшуючи швидкість виділення тепла, що в кінцевому підсумку призводить до теплової втечі. Тому, щоб уникнути такого сценарію, дуже важливо використовувати правильні методи заряджання.
B. Внутрішні короткі замикання та їхній внесок у тепловий вибіг
Внутрішнє коротке замикання відбувається через пошкодження сепаратора між позитивною та негативною пластинами акумулятора. Це може статися через фізичні пошкодження або виробничі дефекти, серед інших причин. Внаслідок цього між пластинами утворюється прямий електричний зв’язок зі швидким протіканням струму. Цей надлишковий струм сприяє надмірному накопиченню тепла, яке може швидко підвищитися до високих температур, що може призвести до швидкого перегріву акумулятора. Внутрішні короткі замикання посилюють ризики теплового випромінювання, збільшуючи внутрішній опір акумулятора та неконтрольовані реакції. Регулярні перевірки та технічне обслуговування акумуляторів допомагають виявити проблеми на ранній стадії та усунути їх до того, як вони вийдуть з-під контролю.
C. Висихання електроліту та його вплив на тепловиділення акумулятора
Електроліт у свинцево-кислотному акумуляторі слугує важливим середовищем для іонного обміну, що забезпечує роботу акумулятора. Однак електроліт може повільно випаровуватися за певних обставин, наприклад, при високих температурах або тривалій експлуатації. Менший рівень електроліту перешкоджає ефективному відведенню тепла, і, як наслідок, внутрішня температура акумулятора підвищується. Підвищення температури посилює хімічні реакції всередині акумулятора, що призводить до прискореного старіння і, можливо, ініціює тепловий витік, який може статися, якщо не здійснювати контроль і не підтримувати належний рівень електроліту.
Як уникнути ситуацій, що призводять до теплового удару
У свинцево-кислотних акумуляторах для запобігання тепловому витоку можна використовувати комбінацію проактивних заходів:
- Контроль зарядки: Дотримуйтесь рекомендованої виробником напруги та тривалості заряджання, щоб уникнути перезаряджання.
- Регулярні перевірки: Регулярно перевіряйте батареї на наявність фізичних пошкоджень, витікання електроліту або корозії.
- Моніторинг температури: Системи моніторингу температури повинні застосовуватися для негайного виявлення аномального підвищення температури.
- Належна вентиляція: Встановлюйте батареї в добре провітрюваних приміщеннях, щоб полегшити відведення тепла.
- Обслуговування: Регулярно очищайте та обслуговуйте клеми і з’єднання акумулятора, щоб зменшити опір і збільшити тепловіддачу.
Підсумок
Тепловий розряд є великою загрозою для безпеки і терміну служби свинцево-кислотних акумуляторів. Розуміючи причини і вживаючи профілактичних заходів, користувачі можуть повною мірою використовувати переваги свинцево-кислотних акумуляторів, мінімізуючи ризики, пов’язані з тепловим втечею. Потенційний ризик, пов’язаний з катастрофічними збоями, може бути значно зменшений за рахунок правильного використання, моніторингу та обслуговування, що забезпечить надійність рішень для зберігання енергії.
