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LIBROS Y ARTÍCULOS
2.2.1. Baterías, tecnología dryfit
Directorio / Baterías y acumuladores Las baterías de ácido más convenientes y seguras son las baterías selladas VRLA (ácido de plomo reguladas por válvula) absolutamente libres de mantenimiento producidas con la tecnología "dryfit". El electrolito de estas baterías se encuentra en un estado gelatinoso. Esto garantiza la fiabilidad de las baterías y la seguridad de su funcionamiento. Características técnicas de los acumuladores "DRYFIT". Según el modo de funcionamiento esperado, se recomiendan dos tipos de baterías: "dryfit" A400 para el modo de búfer y A500 para el modo de búfer + ciclo. Estas baterías son producidas por la empresa alemana Sonnenschein, que forma parte del grupo CEAC de fabricantes europeos, y se caracterizan por las siguientes ventajas: absolutamente libres de mantenimiento durante toda su vida útil; larga vida útil (con retención de capacidad residual del 80%); clasificación Eurobat - alto rendimiento (High Performance); tecnología "dryfit": el electrolito se fija en un estado gelatinoso; placas de distribución en diseño de bloque; muy baja desgasificación debido al sistema de recombinación interna; la capacidad de restaurar rápidamente la capacidad; las baterías "dryfit" no son mercancías peligrosas para el transporte aéreo, terrestre y ferroviario (según IATA); autodescarga muy baja: incluso después de 2 años de almacenamiento (a 20°C) no se requiere recarga antes de la puesta en marcha; se permite la recarga; resistente a descargas profundas según DIN 43539 parte 5; rango de capacidad: de 5,5 a 180 Ah para A 400 y de 2,0 a 115 Ah para A500; Las baterías son aceptadas para el reciclaje por Sonnenschein, porque contienen muchos materiales valiosos; están certificados por el Correo Federal Alemán, TL 6140-3003; cumplir con VDE 0108 parte 1 para suministro de energía de emergencia. Las baterías A500 son más versátiles y tienen un diseño consistente y están diseñadas para modo mixto: "búfer + ciclo". Han mejorado mucho las características de autodescarga al cambiar el diseño de las latas y la composición del electrolito. Cumplen con las siguientes normas: DIN, BS, IES y también están homologados por VdS. El símbolo de la batería "dryfit" contiene: la primera letra y los tres números que la siguen: el tipo de batería; cifras posteriores - capacidad nominal, Ah; las últimas letras: el tipo de salida de la batería (según DIN 72311, las corrientes de descarga límite se logran solo cuando se usa un contacto estándar). Técnica de carga de batería "DRYFIT" La batería se carga cuando se le aplica un potencial que excede su voltaje de operación. La corriente de carga de la batería es proporcional a la diferencia entre el voltaje aplicado y el voltaje de circuito abierto. El voltaje de la batería aumenta a medida que se carga hasta que comienza la electrólisis. Al mismo tiempo, la eficiencia de carga disminuye y el voltaje en los terminales de la batería aumenta a medida que disminuye la tasa de carga. La tasa de carga de una batería se puede definir en términos de capacidad. Si la capacidad de la batería C se carga en el tiempo t, entonces la tasa de carga está determinada por la relación C/t. Una batería con una capacidad de 100 Ah, cuando se descarga a razón de C/5, se descargará completamente en 5 horas, mientras que la corriente de descarga será 100/5, o 20 A. Si la batería se carga a razón de C/10, entonces su corriente de carga será 100/10, o 10 A. La tasa de carga se puede estimar en tiempos de ciclo. Entonces, si la batería se carga en 5 horas, entonces se dice que tiene un ciclo de 5 horas. Una vez que la batería está completamente cargada, la continuación de la carga provoca la liberación de gases (se produce una sobrecarga). En las baterías clásicas, durante el proceso de recarga, se elimina el agua y se rocía el electrolito con la liberación de gases. Parte del electrolito se rocía a través de los orificios de ventilación, es decir, está perdido. Cuando se agrega agua al electrolito, su concentración disminuye y el rendimiento de la batería se deteriora. En las baterías fabricadas con la tecnología "dryfit", las reacciones de los electrodos ocurren con la participación del electrolito. La composición del electrolito no cambia a medida que se carga o descarga. Por tanto, el electrolito está diseñado de tal forma que la generación de oxígeno durante el proceso de carga es compensada por otras reacciones químicas que mantienen unas condiciones de equilibrio en las que la batería puede cargarse durante mucho tiempo sin perder agua. Esto es esencial para las baterías selladas. El voltaje de carga de las baterías A400 para el modo de carga flotante debe estar entre 2,3 V y 2,23 V/celda. Al cargar baterías de 12 V, que constan de 6 celdas (latas), esta cifra se multiplica por 6, es decir, el voltaje de carga para una batería de 12 V debe estar en el rango de 13,8 V a 13,38 V. Para baterías de 6 voltios, el número de celdas es 3, para 4-x - 2 y para 2 voltios - 1. Cuando la temperatura cambia, se debe ajustar el voltaje de carga. En este caso, el voltaje de carga puede variar de 2,15 V/celda a 2,55 V/celda cuando la temperatura cambia de -30°C a +50°C. En el modo de búfer, el voltaje de carga a 20 °C debe estar en el rango de 2,3-2,35 V/celda. La fluctuación de voltaje no debe exceder los 30 mV/celda. Cuando el voltaje de carga es superior a 2,4 V, la corriente de carga debe limitarse a 0,5 A por Ah para dos modos. La carga de compensación es posible para los modos de funcionamiento cíclico y de búfer. Para las baterías A400, el voltaje máximo de carga es de 2,3 V/celda y para las A500 es de 2,4 V/celda. Para las baterías A500, son posibles dos modos: búfer y cíclico. En el modo de carga cíclica, el voltaje de carga debe ser mayor que en el modo de búfer para aumentar el tiempo entre los ciclos de carga. Técnica de descarga de batería "DRYFIT" Las baterías fabricadas con la tecnología "dryfit" no son muy sensibles a las condiciones de descarga. Además, la capacitancia también es insensible a las descargas a tasas por debajo de C/10. Con descargas más intensas, la capacidad disminuye a medida que aumenta la tasa de descarga, pero no tan "dramáticamente" como en el caso de las baterías fabricadas según la tecnología tradicional. Por lo tanto, es suficiente que el fabricante proporcione un número relativamente limitado de curvas de descarga típicas. Con la capacidad de batería especificada, la tasa de descarga se elige baja (por ejemplo, C/10) para maximizar la capacidad de la celda. A un ritmo alto, la descarga es realmente limitada, porque debido a la resistencia interna de la batería, el voltaje cae por debajo del voltaje de corte (el voltaje de corte es el voltaje mínimo al que la batería puede entregar energía útil). bajo ciertas condiciones). Esto ocurre antes del comienzo del "agotamiento" de la energía electroquímica. Sin embargo, la reducción de la corriente de descarga reduce la caída de voltaje IxR dentro de la celda, mientras que el voltaje de la celda aumenta en comparación con el voltaje de corte y la descarga continúa. Con una batería abierta, la potencia de salida es cero porque la corriente es cero. Si la batería está en cortocircuito, la potencia de salida vuelve a ser cero, ya que el voltaje es cercano a cero, aunque la corriente puede ser muy grande. El voltaje promedio depende de la corriente consumida, pero no existe una relación lineal entre estos valores. La máxima potencia de salida se produce cuando la resistencia de carga es igual a la resistencia interna de la batería. Las baterías de plomo tienen una característica única: la capacidad de liberar hidrógeno durante las sobretensiones y oxígeno cuando el voltaje de la batería de plomo se acerca al valor característico de una carga completa, mientras que hay un aumento de voltaje significativo necesario para el paso de la corriente de carga a través del electrolito. . Si el voltaje que hace que fluya la corriente de carga es fijo y lo suficientemente alto como para cargar los electrodos, pero no tan alto como para causar la desgasificación, el voltaje de la celda aumentará hasta igualar el voltaje de la fuente de carga. En las baterías de tecnología "dryfit", cada celda está cerrada con una válvula, lo que impide la penetración de oxígeno del exterior. Con sobrepresión interna, la válvula se abre para luego volver a cerrar la lata. Las baterías no deben colocarse en habitaciones selladas. Se permite la instalación en cualquier posición. Al instalar permanentemente baterías "dryfit" en habitaciones, armarios y contenedores, se deben observar las normas de VDE 0510, asegúrese de que las válvulas estén en la parte superior y no estén bloqueadas por nada. La capacidad máxima de las baterías recargables se logra a temperatura normal (20 °C), índices de descarga bajos y voltajes de corte bajos. La movilidad de los iones y su tasa de interacción con los electrodos disminuye a medida que baja la temperatura, y la mayoría de las baterías con electrolitos a base de agua reducen la producción de energía en comparación con lo que pueden entregar a temperatura normal. Si el electrolito se congela, la movilidad de los iones puede caer hasta el punto en que la batería dejará de funcionar. Con una disminución de la temperatura, el equipo no debe diseñarse para funcionar con voltajes de funcionamiento bajos. Cuando la batería se descarga a bajas temperaturas, su resistencia interna aumenta, lo que provoca la liberación de calor adicional, que en cierta medida compensa la disminución de la temperatura ambiente. Como resultado, el rendimiento de la batería está determinado por su diseño y las condiciones de descarga. La resistencia interna es parte de un circuito eléctrico completo. Dado que la corriente de carga también fluye a través de la batería, el voltaje en los terminales de la batería es realmente el voltaje producido por el sistema de electrones de la batería menos la caída de voltaje causada por la corriente que lo atraviesa. La mayor parte de la resistencia interna de la celda es creada por los materiales activos de los electrodos y el electrolito, que cambian a medida que el electrolito envejece y se carga. La resistencia interna de la batería puede limitar la corriente requerida entregada a la carga. Para determinar la resistencia interna de una celda o batería, puede utilizar el método que consiste en medir sus características en corriente alterna (frecuencia de 1 kHz y superior). Dado que muchas reacciones en los electrodos son reversibles, se puede suponer que no se producen reacciones químicas cuando se mide con corriente alterna, y la impedancia corresponde a la resistencia interna. Las mediciones de CA se pueden combinar con las mediciones de CC. Se considera que una batería recargable ha llegado al final de su vida útil cuando su capacidad cae al 80% de su capacidad original declarada. En este caso, 30% DOD corresponde a la vida máxima cíclica de la batería. Entonces, después de dos años de almacenamiento, la batería conserva el 50% de su capacidad. Después de la carga, las baterías de las series A400 y A500 recuperan el 100 % de su capacidad. Tienen parámetros muy mejorados (en comparación con los tipos anteriores de baterías A200 y A300) debido a cambios en el diseño de las latas y la composición del electrolito. Vida útil de las baterías dryfit: A 400 8...10 años A 500 5...6 años Las baterías A400 y A500 son resistentes a descargas profundas según DIN 43539. No se recomienda utilizar un modo de descarga profunda o suave. , que reducen la duración de la vida útil de la batería cíclica. Atrás (Baterías selladas) Adelante (Baterías selladas de níquel-cadmio)
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