배터리, 드라이핏 기술. 참조 정보

2.2.1. 배터리, 드라이핏 기술

배터리 및 축전지

가장 편리하고 안전한 산성 배터리는 "드라이핏(dryfit)" 기술을 사용하여 생산된 유지 관리가 전혀 필요 없는 밀봉형 VRLA(Valve Regulated Lead Acid) 배터리입니다.

이 배터리의 전해질은 젤리 같은 상태입니다. 이는 배터리의 신뢰성과 작동의 안전성을 보장합니다. "DRYFIT" 배터리의 기술적 특성. 의도한 작동 모드에 따라 두 가지 유형의 배터리가 권장됩니다. "드라이핏" A400(버퍼 모드용) 및 A500(버퍼 + 사이클 모드용).

이 배터리는 유럽 제조업체 "CEAC" 그룹의 일부인 독일 회사 Sonnenschein에서 생산하며 다음과 같은 장점이 있습니다. 전체 서비스 수명 동안 유지 관리가 전혀 필요하지 않습니다. 긴 서비스 수명(80%의 잔여 용량 유지); Eurobat 분류 - 고성능; "드라이핏(dryfit)" 기술: 전해질이 젤리 같은 상태로 고정됩니다. 블록형 스프레더 플레이트; 내부 재결합 시스템으로 인해 매우 낮은 가스 방출; 신속하게 용량을 복원하는 능력; "건식" 배터리는 항공, 도로 및 철도 운송에 위험물이 아닙니다(IATA에 따르면). 매우 낮은 자체 방전: 2년 동안 보관한 후에도(20oC에서) 시운전 전에 재충전이 필요하지 않습니다. 재충전이 허용됩니다. DIN 43539 파트 5에 따라 심방전에 대한 내성; 용량 범위: A 5,5의 경우 180~400Ah, A2,0의 경우 115~500Ah; 배터리에는 귀중한 재료가 많이 포함되어 있으므로 Sonnenschein에서 재활용이 허용됩니다. 독일 연방 우편국(TL 6140-3003)의 인증서가 있어야 합니다. 비상 전원 공급 장치에 대해서는 VDE 0108 파트 1을 준수하십시오.

A500 배터리는 보다 보편적이며 순차 설계이며 "버퍼 + 사이클"이라는 혼합 모드용으로 설계되었습니다. 캔의 디자인과 전해액 구성의 변화로 인해 자체 방전 특성이 훨씬 향상되었습니다. DIN, BS, IES 표준을 준수하고 VdS 승인도 받았습니다.

"건식" 배터리 기호에는 다음이 포함됩니다. 첫 번째 문자와 그 뒤에 오는 세 개의 숫자 - 배터리 유형 후속 숫자는 공칭 용량 Ah입니다. 마지막 문자는 배터리 단자 유형입니다(DIN 72311에 따르면 최대 방전 전류는 표준 접점을 사용할 때만 달성됩니다).

"DRYFIT" 배터리 충전 기술

작동 전압을 초과하는 전위가 가해지면 배터리가 충전됩니다. 배터리 충전 전류는 인가 전압과 개방 회로 전압의 차이에 비례합니다. 배터리 전압은 전기분해가 시작될 때까지 충전되면서 증가합니다. 동시에, 충전 효율은 감소하고, 충전 속도가 감소함에 따라 배터리 단자의 전압은 증가합니다.

배터리의 충전 속도는 용량으로 정의할 수 있습니다. 배터리 용량 C가 시간 t에 충전되면 충전 속도는 C/t 비율에 의해 결정됩니다. 100Ah 용량의 배터리는 C/5의 속도로 방전되면 5시간 안에 완전히 방전되며 방전 전류는 100/5, 즉 20A가 됩니다. 배터리를 C/10의 속도로 충전하면 C/100이면 충전 전류는 10/10 또는 XNUMXA와 같습니다.

충전 속도는 사이클 시간으로 추정할 수 있습니다. 따라서 배터리가 5시간 안에 충전되면 5시간 주기를 갖는다고 합니다. 배터리가 완전히 충전된 후 계속 충전하면 가스가 방출됩니다("과충전" 발생). 일반 배터리에서는 충전 과정에서 물이 제거되고 전해질이 분사되어 가스가 방출됩니다. 전해질의 일부는 통풍구를 통해 분사됩니다. 길을 잃습니다. 전해질에 물이 첨가되면 농도가 감소하고 배터리 성능이 저하됩니다.

"dryfit" 기술을 사용하여 생산된 배터리에서는 전해질의 참여로 전극의 반응이 발생합니다. 충전이나 방전에 따라 전해질의 조성이 변하지 않습니다. 따라서 충전 과정에서 발생하는 산소가 다른 화학반응에 의해 보상되도록 전해질을 설계해 수분 손실 없이 배터리를 오랫동안 충전할 수 있는 평형 상태를 유지한다. 이는 밀폐형 배터리의 경우 근본적으로 중요합니다.

부동 충전 모드를 위한 A400 배터리의 충전 전압은 2,3V ~ 2,23V/셀 범위에 있어야 합니다. 12개 요소(캔)로 구성된 6V 배터리를 충전하는 경우 이 수치에 6을 곱합니다. 12V 배터리의 충전 전압은 13,8V ~ 13,38V 범위에 있어야 합니다. 6V 배터리의 경우 요소 수는 3개, 4-2개, 2V-1개입니다.

온도가 변하면 충전 전압을 조정해야 합니다. 이 경우 온도가 -2,15oC에서 +2,55oC로 변할 때 충전 전압은 30V/셀에서 50V/셀까지 변할 수 있습니다. 버퍼 모드에서 20oC의 충전 전압은 2,3~2,35V/셀 범위에 있어야 합니다. 전압 변동은 30mV/셀을 초과해서는 안 됩니다. 충전 전압이 2,4V보다 높으면 충전 전류는 두 가지 모드에서 Ah당 0,5A로 제한되어야 합니다. 순환 및 버퍼 작동 모드에 대해 보상 충전이 가능합니다.

A400 배터리의 경우 최대 충전 전압은 2,3V/셀이고 A500의 경우 - 2,4V/셀입니다. A500 배터리의 경우 버퍼 모드와 순환 모드의 두 가지 모드가 가능합니다. 순환 충전 모드에서는 충전 주기 사이의 시간을 늘리기 위해 버퍼 모드보다 충전 전압이 높아야 합니다.

"DRYFIT" 배터리 방전 기술

"dryfit" 기술을 사용하여 제조된 배터리는 방전 조건에 거의 민감하지 않습니다. 또한 정전용량은 C/10 미만의 방전율에도 둔감합니다. 방전 강도가 높아지면 방전 속도가 증가함에 따라 용량이 감소하지만, 기존 기술을 사용하여 만든 배터리의 경우만큼 급격하게 감소하지는 않습니다. 따라서 제조업체는 상대적으로 제한된 수의 일반적인 방전 곡선을 제공하는 것으로 충분합니다. 지정된 배터리 용량이 주어지면 셀 용량을 최대화하기 위해 방전율을 낮게(예: C/10) 선택합니다.

고속에서는 배터리의 내부 저항으로 인해 전압이 차단 전압 아래로 감소하기 때문에 실제로 방전이 제한됩니다. 차단 전압은 배터리가 특정 조건에서 유용한 에너지를 전달할 수 있는 최소 전압입니다. 정황). 이는 전기화학 에너지가 "고갈"되기 전에 발생합니다. 그러나 방전 전류를 줄이면 셀 내부의 IxR 전압 강하가 감소하는 반면, 차단 전압에 비해 셀 전압은 증가하여 방전이 계속됩니다.

배터리가 열려 있으면 전류가 XNUMX이므로 전력 출력은 XNUMX입니다. 배터리가 단락되면 전류는 매우 높을 수 있지만 전압은 XNUMX에 가깝기 때문에 전력 출력은 다시 XNUMX이 됩니다. 평균 전압은 끌어온 전류에 따라 다르지만 이러한 양 사이에는 선형 관계가 없습니다.

최대 전력 출력은 부하 저항이 배터리의 내부 저항과 같을 때 발생합니다.

납산 배터리에는 고유한 기능이 있습니다. 납 배터리 전압이 완전 충전의 값 특성에 접근하고 충전 전류가 통과하는 데 필요한 전압의 상당한 증가가 발생하는 경우 과전압 및 산소 중에 수소를 방출하는 능력입니다. 전해질. 충전 전류를 구동하는 전압이 전극을 충전할 만큼 고정되고 높지만 가스 방출을 일으킬 정도로 높지는 않은 경우, 셀 전압은 충전 소스의 전압과 같아질 때까지 상승합니다.

"드라이핏(dryfit)" 기술을 사용하여 제작된 배터리의 각 캔은 밸브로 닫혀 있어 외부로부터 산소가 침투하는 것을 방지합니다. 내부에 과압이 있으면 밸브가 열렸다가 다시 닫힙니다. 배터리를 밀폐된 공간에 놓아서는 안 됩니다. 어떤 위치에도 설치가 허용됩니다. 실내, 캐비닛 및 컨테이너에 건식 배터리를 영구적으로 설치할 때 VDE 0510의 요구 사항을 준수하여 밸브가 위에 있고 어떤 것으로도 덮이지 않았는지 확인해야 합니다.

20차 전지의 최대 용량은 상온(XNUMX°C), 낮은 방전율 및 낮은 차단 전압에서 구현됩니다. 온도가 낮아지면 이온의 이동성과 이온이 전극과 상호 작용하는 속도가 감소하며, 수성 전해질을 사용하는 대부분의 배터리는 정상 온도에서 출력할 수 있는 에너지 출력에 비해 에너지 출력을 줄입니다. 전해질이 얼면 이온의 이동성이 배터리 작동을 멈출 정도로 떨어질 수 있습니다. 온도가 낮아지면 장비를 낮은 작동 전압에서 작동하도록 설계해서는 안 됩니다.

배터리가 저온에서 방전되면 내부 저항이 증가하여 추가 열이 방출되어 주변 온도 감소를 어느 정도 보상합니다. 따라서 배터리의 성능은 배터리의 설계와 방전 조건에 따라 결정됩니다.

내부 저항은 완전한 전기 회로의 일부입니다. 부하 전류도 배터리를 통해 흐르기 때문에 배터리 단자의 전압은 실제로 배터리의 전자 시스템에서 생성된 전압에서 이를 통과하는 전류로 인해 발생하는 전압 강하를 뺀 값입니다. 대부분의 셀 내부 저항은 전극과 전해질의 활성 물질에 의해 생성되며, 이는 전해질의 수명과 충전 상태에 따라 변합니다.

배터리의 내부 저항으로 인해 부하에 전달되는 필수 전류가 제한될 수 있습니다. 요소 또는 배터리의 내부 저항을 결정하려면 교류(주파수 1KHz 이상)에서 특성을 측정하는 방법을 사용할 수 있습니다. 전극에서의 많은 반응은 가역적이므로 교류로 측정할 때 화학 반응이 일어나지 않고 임피던스가 내부 저항에 해당한다고 가정할 수 있습니다. AC 측정은 DC 측정과 결합될 수 있습니다.

충전식 배터리의 용량이 명시된 원래 용량의 80%로 떨어지면 수명에 도달한 것으로 간주됩니다. 이 경우 방전 심도 30%는 배터리의 최대 순환 수명에 해당합니다. 따라서 50년 동안 보관하면 배터리 용량의 400%가 유지됩니다. A500 및 A100 시리즈 배터리는 충전 후 200% 용량을 복원합니다. 캔 디자인과 전해질 구성의 변경으로 인해 이전 유형의 배터리 A300 및 AXNUMX에 비해 매개 변수가 훨씬 개선되었습니다.

"드라이피트" 기술을 사용하여 제조된 배터리의 사용 수명: A 400 8~10년 A 500 5~6년 A400 및 A500 배터리는 DIN 43539에 따라 심방전을 방지합니다. 더 깊거나 더 깊은 배터리를 사용하는 것은 권장되지 않습니다. 소프트 방전 모드는 배터리의 주기 수명을 단축시킵니다.

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