سایناکو | تولید کننده و وارد کننده باتری و یوپیاس
S-2303 : تخریب باتری، خوردگی، ریزش صفحه و اتصال داخلی کوتاه
Corrosion shedding and internal short
بررسی عوامل تخریب باتری، خوردگی، ریزش صفحه و اتصال داخلی کوتاه که از مشکلات اصلی استفاده کنندگان از باتری است.
عوامل تخریب باتری
یکی از موارد تخریب باتری، خوردگی اولیه باتری است که در شبکه داخلی آن رخ می‌دهد. همچنین با اصطلاحات نرم‌شدگی یا ریزش صفحه نیز شناخته می‌شود. این اتفاق غیر قابل اجتناب است؛ چرا که الکترودهایی که در محیط اسیدی رسانای باتری قرار دارند، همیشه غیر فعال هستند. ریزش صفحه، یک پدیده طبیعی است که قابل اجتناب نیست، اما میتوان آن را کاهش داد. این اتفاق معمولاً اواخر عمر یک باتری رخ می‌دهد که در نهایت باعث سرعت تخریب باتری و کاهش طول عمر آن می‌شود. محدود کردن تخلیه باتری، کاهش چرخه شارژ و دشارژ، کنترل و متعادل کردن دما و کنترل کردن اور شارژ، عوامل بازدارنده‌ای هستند که می‌توانند خوردگی باتری را به تأخیر بیندازند.
برای کاهش تخریب باتری‌ها، تولیدکنندگان یک متعادل کننده سطح 1.200 را در باتری تعبیه کردند که در مقایسه با سطوح 1.265 یا بالاتر، عملکرد باتریهای اسیدی را بهبود می‌بخشد. از بین رفتن این متعادل‌کننده‌ها، انرژی باتری را کاهش می‌دهند.
طولانی کردن شارژ یا اور شارژ، از عواملی است که میتواند به باتریهای اسیدی sealed آسیب بزند. در حالی که باتریهای اسیدی flooded در برابر اورشارژ تاب‌آوری بیشتری دارند. باتری سیلد لید اسید باید در حد استاندارد توصیه شده شارژ شوند.
پیشنهاد : شارژ باتری سیلد لید اسید را مطالعه کنید.
استفاده از شارژرهایی که ولتاژهای بالایی دارند، باعث افزایش دمای باتری خواهند شد. به این ترتیب زمانی که دمای شارژ به 29 درجه سانتیگراد می‌رسد، باید شارژ شناور را کاهش داد و با خنک نگه داشتن محیط باتری، میتوان روند تخریب آن را کندتر کرد. بیشتر شارژرهای باتری‌ها، کنترل کننده حرارت دارند، اما این مسئله در شارژر باتری وسایل نقلیه رایج نیست. یک باتری استارتر فول شارژ شده، در طول رانندگی 14.40 ولت نگه داشته می‌شود و این مسئله ممکن است منجر به اور شارژ شود. ولتاژ پیشنهادی برای این باتری‌ها 13.60 است.
زمانی که باتریهای اسیدی با باتریهای لیتیم فسفات جایگزین شدند، میزان دقت شارژ نیز افزایش یافت. در حالی که سیستم‌های شارژ خودرو، ولتاژ نهایی اتمام شارژ را برای باتریهای لیتیم فسفات تعیین می‌کنند، باتریهای لیتیم یونی چنین ویژگی ندارند و پس از فول شارژ شدن نباید شارژ بیشتری دریافت کنند. با جایگزینی باتریهای لیتیم فسفات، این اتفاق نخواهد افتاد و باتری استارتر زمانی که خودرو در حرکت است، شارژ خواهد شد. همچنین باتریهای لیتیم فسفات نسبت به انواع کبالت لیتیم یون، در مقابل اور شارژ مقاوم‌تر هستند، اما به هر حال اور شارژ باعث تخریب باتری و کاهش عمر باتریهای لیتم فسفات نیز خواهد شد.
ریزش صفحه
برای افزایش سطح تماس، سرب‌های موجود در باتریهای استارتر به صورت اسفنج مانند طراحی می‌شوند. در این صورت با گذشت زمان، تکه‌ها از سرب جدا شده و باعث کاهش عملکرد باتری خواهند شد. در شکل زیر این موضوع به خوبی نمایش داده شده است.
ترمینالهای یک باتری نیز ممکن است دچار زنگزدگی شوند. این زنگزدگی معمولاً به صورت پودر سفید رنگی دیده می‌شود که در اثر فرآیند اکسیداسیون بین دو قطب فلزی باتری ایجاد می‌شود. زنگ زدن ترمینال‌ها میتواند منجر به انفصال الکتریکی شود. عوض کردن ترمینال‌ها راه حل خوبی است؛ به شرطی که ترمینال جدید جنسی یکسان با قطبهای باتری داشته باشد.
سرب‌های باتری به صورت مکانیکی فعال هستند. در فرآیند تخلیه باتری، سولفات سرب باعث می‌شود که صفحات انبساط پیدا کنند. این مسئله درست برعکس اتفاقی است که هنگام شارژ برای صفحههای باتری میافتد و باعث می‌شود صفحات مجدداً منقبض شوند. با گذشت زمان، کریستالهای ایجاد شده در اثر این اتفاق، سبب تخریب صفحات باتری خواهند شد. این فرآیند تخریب، در باتریهای استارتر قابل مدیریت است چرا که باتری عمیقاً تخلیه نمیشود؛ اما زمانی که برای مدت طولانی شارژ مجدد انجام نشود مشکلات بیشتری برای باتری ایجاد خواهد شد.
اتصال داخلی کوتاه
یکی دیگر از موارد تخریب باتری، اتصالیهای الکتریکی هستند که به طور ویژه‌ای در باتریهای استارتر کامیون‌ها رخ می‌دهند. هنگامی که ریزش صفحه باتری رخ می‌دهد، یک لایه رسانا در انتهای محفظه باتری شکل می‌گیرد و رفته رفته رسوب می‌کند. در این زمان است که مایع رسانا میتواند به صفحات برسد و اتصالی ایجاد کند. واژه اتصالی واژه رسایی برای توضیح این فرآیند نیست، در عوض واژه‌های تخلیه خود به خودی یا اتصال ناقص بهتر می‌توانند این وضعیت را تشریح کنند.
تشخیص اتصال ناقص دشوار است؛ زیرا عملکرد باتری پس از شارژ کاملاً نرمال است و همه چیز عادی به نظر می‌رسد. در واقع فرآیند شارژ تمام علائم را از بین میبرد و تنها علامت موجود، داغ شدن باتری حین شارژ است که با لمس کردن قابل احساس است. در این حالت، در صورتی که باتری برای ۶ الی ۱۲ ساعت غیرفعال باقی بماند، علائم غیر عادی مانند افت ولتاژ بروز می‌دهد.
امکان اندازهگیری ظرفیت باتری نیز در این صورت کاهش مییابد؛ زیرا در طول فرآیند تخلیه خود به خودی، مقداری از انرژی ذخیره شده مصرف می‌شود. بر اساس بررسیهای انجام شده در این زمینه، ۱۸ درصد از تخریب باتری‌ها مربوط به اتصالی است و این مقدار در باتریهای قدیمی تر تا ۳۱ درصد افزایش مییابد. بهبود روشهای ساخت باتری می‌توانند در کاهش این مسئله نقش داشته باشند.
شکل دیگری از اتصالیها مربوط به mossing است. این اتفاق زمانی میافتد که جداکنندهها و صفحات به آرامی از هم فاصله بگیرند. این مسئله در اثر عدم تست در زمان تولید باتری اتفاق میافتد و باعث می‌شود بخشی از صفحات بدون پوشش بمانند. این فرآیند سبب شکلگیری کریستالهایی در اطراف پایانههای باتری می‌شود که در نهایت به افزایش سرعت تخلیه خود به خودی باتری منجر خواهد شد.
حالت دیگر تخریب باتری نیز جدا شدن سرب است که باعث می‌شود قسمتی از سرب از صفحات جدا شود. بر خلاف موارد اتصالی، این نقص در باتری‌ها زودتر مشاهده می‌شود و به کیفیت تولید بستگی دارد. این مشکل ممکن است باعث اتصالیهای شدید و ناگهانی با ولتاژ بالا شود و در نهایت به نقص عملکرد باتری منجر شود.
مهمترین و بدترین شکل اتصالی نیز اتصالی مکانیکی است. در این نوع اتصالی، صفحات باتری با یکدیگر تماس پیدا می‌کنند. این مسئله نیز باعث تخلیه سریع یا ناگهانی باتری و همچنین داغ شدن بیش از حد باتری در حین شارژ خواهد شد. سرب غیر اصولی، شارژ بیش از اندازه و لرزش از عواملی هستند که می‌توانند باعث این نوع تخریب باتری شوند.
نتیجه گیری
در صورتی که نظر، انتقاد، یا پیشنهادی دارید در قسمت تماس با ما با ما در ارتباط باشید. پیشنهاد میکنیم سؤالات خود در مورد تخریب باتری را در بخش نظرات مطرح کنید.
منبع : باتری یونیورسیتی
