OLOVNÉ AKUMULÁTORY Ah

Transkript

1 OLOVNÉ AKUMULÁTORY Ah OBSAH 1. Pehled vlastností 2. Použití 3. Konstrukce baterie 4. Elektrochemický proces 5. Skladování 6. Vybíjecí charakteristiky 7. Nabíjení baterie 8. Životnost baterií 9. Prodloužení životnosti baterie 10. Skladování 11. Další opatení 1. Pehled vlastností 1.1 Stabilní kvalita & Vysoká spolehlivost Baterie Elnika/ACCU plus jsou známi svojí kvalitou a spolehlivostí. Baterie Elnika/ACCU plus se vyznaují nízkými nároky na údržbu, tak i bezpeným provozem v zaízeních, která jsou jimi napájena. Baterie jsou schopné odolávat pebíjení, hlubokému vybití, vibracím a otesm. Jsou vhodné i pro delší skladování. 1.2 Konstrukce obalu Baterie Elnika/ACCU plus mají jedinenou konstrukci obalu baterie, zamezující jakýmkoli uniku elektrolytu kolem konektor nebo jinde z baterií. Konstrukce zaruuje bezpený a efektivní provoz baterií v jakékoli provozní poloze. Baterie jsou klasifikovány jako "nevytékající" a vyhovují všem požadavkm IATA - mezinárodní asociace leteckých dopravc. 1.3 Dlouhá životnost, udržovací a cyklický režim Baterie Elnika/ACCU plus mají dlouhou životnost v cyklickém i udržovacím (plovoucím) režimu provozu. Oekávaná životnost baterií v udržovacím režimu provozu je uvedena v grafu 10, životnost pi cyklickém režimu provozu je uvedena v grafu Bez údržbové baterie Pi udržovacím (plovoucím) režimu provozu baterií Elnika/ACCU plus není teba kontrolovat hustotu elektrolytu nebo doléhat destilovanou vodu. Tato skutenost znamená, že není teba zajišovat provozní údržbu baterií Elnika/ACCU plus. 1.5 Bezpenostní ventily Baterie Elnika/ACCU plus jsou vybaveny nízkotlakými bezpenostními ventily pracujícími s tlaky od 1 do 6 psi. Systém ventil je konstruován tak, aby uvoloval pebytený plyn v pípadech, kdy vnitní tlak v baterii pekroí stanovenou mez. Poté co se tlak v baterii vrátí na svoji pvodní hodnotu, bezpenostní ventily se automaticky opt uzavou. Tento systém zamezuje vzniku nebezpeného petlaku v bateriích Elnika/ACCU plus. Systém bezpenostních ventil spolu s rekombinací plyn v baterii dlá z baterií Elnika/ACCU plus jedny z nejbezpenjších dostupných produkt v dané kategorii. 1.6 Masivní mížka Masivní mížka vyrobená ze slitiny olova a vápníku je zárukou dlouhé životnosti baterií Elnika/ACCU plus v obou režimech provozu, dokonce i v pípadech hlubokého vybití. 1.7 Nízké samovybíjení Protože v bateriích Elnika/ACCU plus je jako matriál pro výrobu mížek použita kvalitní slitina olova a vápníku, mohou být tyto baterie skladovány po dlouhou dobu bez nutnosti dobíjení. 1.8 U.L. certifikát Všechny baterie Elnika/ACCU plus prošli úspšn certifikací U.L. (test report MH25860).

2 2. Použití Systémy EZS Kabelové TV Komunikaní zaízení Ovládací jednotky Poítae Platební terminály Mící a testovací pístroje Elektricky napájená kola a mopedy Elektrické vozíky Nouzová osvtlení Systémy EPS Geofyzikální zaízení Medicínské pístroje Lodní zaízení Mikroprocesorové jednotky Penosné lampy a osvtlení Runí náadí Solární systémy Telekomunikaní zaízení TV a video rekordéry Hraky Systémy UPS Parkovací automaty 3. Konstrukce baterií SLA 3.1 Anoda Anoda - kladná elektroda je tvoena slitinou olova a vápníku. 3.2 Katoda Katoda - záporná elektroda je tvoena slitinou olova a vápníku. 3.3 Separátor Separátor v bateriích je vyroben speciální technologií ze skelných vláken. To zajišuje vysokou pórovitost takového matriálu, která je schopna pohltit a zadržet dostatené množství elektrolytu pro zajištní elektrochemické reakce mezi pláty anody a katody. 3.4 Bezpenostní ventil Bezpenostní ventil je navržen na tlak 1-6 psi (0,07-0,43 kg/cm 2 ).Otevením udržuje optimální tlak uvnit baterie a zárove plní bezpenostní aspekt. Tím je ochránna katoda proti okysliení vzdušným kyslíkem. Bezpenostní ventily jsou stoprocentn vizuáln kontrolovány již pi výrob.pokud je pi pebíjení pekroen vnitní tlak v baterii, bezpenostní ventil se oteve a uvolní petlak v baterii. Po poklesu tlaku se opt automaticky uzave a je pipraven pro opakované otevení petlakem v baterii. 3.5 Konektory Podle typu baterie jsou použity rzné typy konektor F1, F2, F3, F4. Kvalitní zatavení konektor k plátm je samozejmostí. 3.6 Pláš baterie Plášt baterií Elnika/ACCU plus jsou vyrobeny z plastu na bázi pryskyic ABS. 4. Elektrochemický proces Anoda: Pb0 2 + SO 4 = + 4H + +2e - = PbS H 2 O Katoda: Pb + SO 4 = PbS0 4 +2e - Reakce: Pb S H + + Pb=2PbS H 2 O Proces zplyování a ztráty vody lze popsat následovn: Anoda: H 2 O = 2H + +1/ e - Katoda: 2H + + 2e - = H 2 Reakce: H 2 O = H 2 + 1/2 O 2... (1)

3 Pokud je baterie pebíjena a nebo je nabíjení provádno pi nižších teplotách, než-li je doporuováno, nedochází k úplné absorpci uvolnného kyslíku, ale k nárstu vnitního tlaku a tím i k aktivaci bezpenostního ventilu. Uvolnný plyn na katod obsahuje mimi kyslíku rovnž vodík. Moderní konstrukce lánk dokonale využívá principu rekombinace kyslíku uvolovaného na anod s následným pohlcováním na katod. Tuto reakci lze popsat následující rovnicí: Pb + 1/2 O 2 + H 2 SO 4 = PbSO 4 + H 2 O PbS H + + 2e - = Pb + H 2 SO 4 1/ H + +2e - =H 2 O.....(2) Protože k uvolování kyslíku na anod s následným pohlcováním na katod dochází až v poslední fázi nabíjení, nedochází k vzniku petlaku uvnit baterie. Pokud je nabíjecí proud vtší než je jeho doporuená hodnota, nemže být již všechen uvolnný plyn rekombinován (rovnice 1). Dochází k otevírání bezpenostních ventil baterie. Plyny obsahující kyslík unikají bezpenostními ventily z baterie. Vodík je uvolován na katod (spolu s kyslíkem) pi elektrolýze pi pebíjení. Katoda 2H + + 2e --> H (3) [ionty vodíku] [Elektrony] [Vodík] Je teba poznamenat, že pi aktivaci bezpenostního ventilu, ke které dochází pi pebíjení baterie, ubývá elektrolytu a následn se zhoršují vlastnosti akumulátoru. Proto je lépe se tmto mezním stavm, a zvlášt pak pebíjení, vyhýbat. 5. Skladování Baterie Elnika/ACCU plus mají výborné nabíjecí/vybíjecí (zádržné) charakteristiky, nízké samovybíjení (bžn mén než 3% za msíc pi teplot 20 C). Jistá opatení, i vzhledem k nízkému samovybíjení, je teba zajistit. A to hlavn s ohledem na možné hluboké samovybití pi dlouhém skladování. Je nutné si uvdomit, co je myšleno pod pojmem "plné vybití". Tento stav lze urit mením naptí baterie. Naptí, které lze považovat za plné vybití závisí na vybíjecím proudu. Napíklad: Pi vyšším vybíjecím proudu bude baterie díve pln vybita a namíte menší naptí baterie. Po každém vybití by mla být baterie opt nabita. 5.1 Doporuené konené vybíjecí naptí Vybíjecí proud: Doporuené konené vybíjecí naptí: Do 0.1 CA CA CA CA CA 1.30 Nejpomalejší možné vybíjení baterie je její samovybíjení. Protože proud je velice malý, naptí na baterii resp. vybíjecí kivka má plochý charakter (2,00 až 2,03V). Proto je nutné pi skladování baterií zajistit, aby byly baterie dobíjeny na toto naptí. 5.2 Doplkové nabíjení Skladovací teplota: Nabíjecí interval: 20 C nebo nižší Každých devt msíc C Každých šest msíc C Každé ti msíce Pi vybíjení dochází k tvorb olovného sulfátu. Pokud je baterie okamžit po vybití optovn nabita, sulfát se pemní zpt na aktivní hmotu. Pokud je baterie hluboce vybita, tj. pod doporuenou hodnotu, je mnohem pravdpodobnjší, že dojede k nevratné tvorb sulfátu, tj. k zniení baterie.

4 5.3 Opatení k zamezení stavu hlubokého vybití a. Baterie by mli být skladovány na suchých a chladných místech. b. Baterie by nemli být vystaveny pímému slunenímu záení. c. Baterie by nemli být umísovány do blízkosti tepelných zdroj. d. Pi skladování baterií by mlo být pravideln meno naptí. 5.4 Opatení ped finální instalací baterie Pi dodržení následujících opatení se vyhnete nežádoucímu stavu hlubokého vybití baterie instalované do koneného výrobky, ped jeho finální montáží. a. Mli by jste použít pouze nové nebo práv nabité batrie. b. Nkterý z napájecích vodi musí být odpojen. Jakékoli jiné vybíjení, nežli samovybíjení, má za následek tvorbu sulfátu. Pokud tedy nedojde k vasnému nabití baterie, hrozí její zniení. c. Do návodu k výrobku, vložte upozornní, že ped prvním použitím výrobku musí být baterie vždy pln nabita. 5.5 Kivky samovybíjení baterií (graf 1) 5.6 Graf závislosti naptí baterie naprázdno a zbytkové kapacity (graf 2)

5 5.7 Dobíjení samovybité baterie Pokud je teba, dobíjte samovybitou baterii tak, jak je dále popsáno: 1. Zajistte, aby naptí baterie naprázdno pi jejím skladování bylo vtší než 2V na lánek (2V/), pokud je nižší dobíjte ji. 2. Dobíjení konstantním naptím je obzvlášt vhodné. Doba skladování Doporuené nabíjení Mén než 6 msíc od data výroby nebo od pedchozího dobíjení Konstantním naptím 2,4V/; maximáln 20 hod. Do 12 msíc od data výroby nebo od pedchozího dobíjení Konstantním naptím 2,4V/; maximáln 24 hod. Poznámka: Rychlejší dobíjení lze provést dobíjením konstantním proudem. To však vyžaduje vtší dohled nad dobíjením procesem. Mén než 6 msíc (jak je výše uvedeno) Konstantním proudem 0,1CA; maximáln 6 hod. Do 12 msíc (jak je výše uvedeno) Konstantním proudem 0,1CA; maximáln 10hod. 6. Vybíjecí charakteristiky Kapacita baterií je závislá na vybíjecím proudu. Baterie Elnika/ACCU plus jsou navrženy s ohledem na 20 hodinový vybíjecí cyklus tj. vybíjení baterie po dobu 20 hodin na konené naptí 1,75V/ pi teplot 25 C. 6.1 Charakteristiky Vybíjecí charakteristiky (graf 3) ukazují prbh základních veliin (naptí, vybíjecí proud a as) pln nabitých baterií Elnika/ACCU plus po instalaci. Plného nabití lze dosáhnout následovn: - Udržovacím (plovoucím) nabíjením - jeden msíc po instalaci a dobíjení. - Cyklickým nabíjením - Bhem tí až pti cykl po prvotním nabití a uvedení do provozu. 6.2 Pojmy 1 Kapacita malých SLA baterii je udávána podle celosvtové konvence v amperhodinách pi 20 hodinovém vybíjení C20 pi teplot 25 C. Nap. pro baterii s kapacitou 4,5Ah to znamená, že bude schopna dodávat proud 225mA po dobu 20 hod. tj. do dosažení koneného vybíjecího naptí 1,75V/, tedy 10,5 V na baterii. 2 Vybíjecí proud se udává jako násobek C, kde C je kapacita baterie pi teplot 25 C. V dalším textu budeme uvažovat baterii s kapacitou 4,5Ah 3 Uvedené konené vybíjecí naptí je poítáno na lánek (V/) - jedná se o naptí, pod které by baterie (lánek) nemla být dále vybíjena s ohledem na životnost baterie. Platí následující: velký vybíjecí proud a krátký as vybíjení - lze akceptovat nižší konené vybíjecí naptí (1,3V/ pi I=3C); malý proud a dlouhý vybíjecí as vyžaduje vyšší konené vybíjecí naptí (1,75V/ pi I=0,05C).

6 6.3 Výbr baterie Graf. 3 - vybíjecí charakteristiky - vám mohou pomoci s výbrem vhodného typu baterie. I když je teba zkontrolovat takto zvolený typ podle charakteristik a parametr uvedených u jednotlivých typ baterií. 6.4 Vliv teploty na kapacitu baterie. Jmenovitá kapacita baterie je udávána pro teplotu 25 C. Zvýšení teploty (do urité meze) se projeví nárstem kapacity. Baterie je teba provozovat v teplotním rozsahu uvádném pro konkrétní typ. Teploty pod 25 C kapacitu snižují. Výrazný pokles kapacity se projeví pi teplotách pod 0 C a pi velkých vybíjecích proudech. V grafu 4 je dobe patrný pokles kapacity spojený s poklesem teploty. Kapacita akumulátoru by mla být pepoítána vždy, pokud provozní teplota bude nižší než 20 C.

7 Poznámka ke grafu: Je nezbytné zajistit správné nabíjecí naptí. Pokud je píliš vysoké, má to za následek zvýšení koroze na mížkách anody, to se projeví snížením životnosti baterie. Pokud je naopak nabíjecí naptí píliš malé, dochází ke zvýšené tvorb sulfátu spojené se ztrátou kapacity a snížením životnosti baterie. 7. Nabíjení baterie Správné nabíjení baterií se pozitivn odrazí na životnosti. Existují tyi hlavní metody nabíjení: Nabíjení konstantním naptím Nabíjení konstantním proudem Dvoustavové nabíjení konstantním naptím Kapkové (pulzní) nabíjení 7.1 Nabíjení konstantním naptím Je to doporuovaná metoda nabíjení SLA baterií. Je nutné správn nastavit a sledovat naptí, které musí být v rozsahu: - Udržovací provoz: 2,27-2,30 V/ pi 25 C. - Cyklický provoz: 2,40-2,45 V/ pi 25 C. Doporuujeme, aby poátení proud byl omezen na 0,4 CA. Na grafu 6 je patrná doba pro plné nabití baterie. Je teba vzít v potaz, že graf je platný pro pln vybitou baterii, tj. baterii vybitou na doporuené konené vybíjecí naptí. Okamžitá hodnota proudu udává stav plného nabití, je to asi 5mA/Ah pi naptí 2,3V/. 7.2 Nabíjení konstantním proudem Tato metoda není bžn doporuována pro nabíjení SLA baterií. Je teba si uvdomit, že pokud nejsou baterie po nabití odpojeny od nabíjee hrozí zniení baterie v dsledku pebíjení. 7.3 Dvoustavové nabíjení konstantním naptím Tato metoda nabíjení by nemla být používána v pípadech, kdy jsou baterie a zátž zapojeny paraleln. Pokud hodláte tuto metodu použít, kontaktujte odborníky na danou problematiku. 7.4 Kapkové (pulzní) nabíjení Tato metoda není doporuována pro nabíjení SLA baterií. Pokud hodláte tuto metodu nabíjení použít, kontaktujte odborníky na danou problematiku. 7.5 Vliv teploty na nabíjecí naptí S nárstem teploty dochází k urychlení elektrochemických proces v baterii a naopak. Proto by se zvyšující teplotou mlo dojít ke snížení nabíjecího naptí k eliminaci možného pebíjení a naopak nedobití v pípad poklesu teploty. Pokud chcete využit maximální životnost baterie, teplotn kompenzovaný nabíje je vele doporuován. Doporuený teplotní kompenzaní initel je -3mV/ C/lánek (udržovací režim) nebo -4mV/ C/lánek (cyklický režim). Teplota, od které se doporuuje provádt kompenzaci je 20 C. Graf 8 ukazuje vztah teploty a nabíjecího naptí pro oba režimy provozu.

8 7.6 Vliv naptí na vývin plyn v baterii Akoli využívají principu rekombinace, je vliv naptí na množství vyvíjeného plynu neopomenutelný. Pokud je nabíjecí naptí zvyšováno, dochází vždy k vyvinu plynu navzdory principu rekombinace. K tomuto jevu nedochází pokud je baterie provozována v udržovacím (plovoucím) režimu nebo je dobíjena konstantním naptím 2,27 až 2,3 V/ pi 25 C. K omezenému vyvinu plynu dochází i pi cyklickém dobíjení. Z uvedeného grafu vyplývá, že vyšší naptí a nabíjení konstantním proudem podstatn zvyšuje objem vyvíjených plyn. 8. Životnost baterií Životnost baterií se odvíjí od nkolika klíových faktor: Provozní teplotou baterie Zvolené nabíjecí metody Použití resp. režimem použití (cyklický, udržovací - Stand-by,...) 8.1 Udržovací (plovoucí) režim Odhadovaná životnost baterie v udržovacím režimu je 3-5 let. Na životnost mají vliv výše popsané faktory, poet a hloubka nadmrného vybití - to vše zkracuje životnost baterie.

9 8.2 Cyklický režim Vzhled k výše popsaným faktorm ovlivujícím životnost baterie, závisí doba životnosti na hloubce vybití v každém cyklu. Hluboké vybití v každém cyklu ješt více zkracuje životnost baterie. 9. Prodloužení životnosti baterie Nabíjecí podmínky 1 Baterii vždy dobíjejte okamžit po jejím vybití. 2 Doporuujeme nabíjení konstantním naptím 2,27 až 2,30 V/, pi teplot 25 C pro udržovací nabíjení a 2,40 až 2,45 V pi stejné teplot pro cyklické nabíjení. 3 Maximální velikost proudu pi zaátku nabíjení by mla být 0,4CA. 4 Pokud baterie adíte sériov nebo paraleln, neopomete dostaten dimenzovat pívodní kabely. 5 Baterie nenabíjejte v pevrácené poloze. 6 Baterie potebují asi 110% celkové vybíjecí energie pro jejich plné nabití. Doporuení pro doplkové nabíjení Skladovací teplota Interval nabíjení 20 C nebo nižší Každých 9 msíc C Každých 6 msíc C Každé 3 msíce

10 Vybíjecí podmínky 1 Nikdy nenechávejte baterii vybíjet až k nulovému naptí - používejte odpojovae. 2 Nedovolte, aby naptí baterie pi skladování kleslo pod 2V/. Nebude možné dosáhnout okamžit plné kapacity. 3 Maximální trvalý vybíjecí proud je 5CA. 4 Vyvarujte se hlubokého vybití baterie. 5 Pi skladování baterii by jste mli baterie v pravidelných intervalech dobíjet. 6 Zajistte, aby provozní teplota byla nižší než 40 C. 10. Skladování 1 Pi skladování baterie vždy odpojte od pístroje nebo zátže. Skladujte je na suchém a vtraném míst pi nižších teplotách 2 Baterie dobíjejte minimáln jedenkrát za šest msíc. 3 Parametry baterii se bhem delšího skladování postupn zhoršují. 11. Další opatení 1 Baterii istte vlhkým mkkým hadíkem. Nikdy nepoužívejte olej, polyvinil-chlorid, organická rozpouštdla (benzín, edidla). 2 V nkterých pípadech se z baterie mže uvolovat holavý plyn. Baterie nevystavujte vlivu plamene nebo jiných tepelných zdroj. Nezkratujte svorky. 3 Nezkoušejte baterie kuchat! Hrozí unik kyseliny. Pi potísnní kže nebo odvu ji okamžit omyjte vodou a odv vyperte. Pi zasažení oka kyselinou, oko dkladn omyjte velkým množstvím tekoucí vody a vyhledejte lékaskou pomoc. 4 Baterie exploduje pokud je vhozena do ohn. Proto ji tam nikdy nevhazujte. 5 Nikdy nekombinujte baterie rzných kapacit, typ, výrobc a dokonce ani nespojujte kusy, které neprošly stejnými nabíjecími a vybíjecími cykly. 6 Akoli jsou naše baterie spolehlivé a bezpené, nepožívejte je v medicínských pístrojích zabezpeující základní životní funkce s výjimkou pípad, kdy je k dispozici záložní zdroj napájení (baterie, UPC,...) 7 Když se baterie blíží ke konci své životnosti, zkracuje se její vybíjecí cyklus. Nakonec baterie ztratí svoji prmrnou kapacitu, dojde k vnitním zkratm a/nebo k vyschnutí elektrolytu. Berte tento stav na vdomí vzhledem ke konstrukci nabíjee, protože na konci životnosti mže baterie vykazovat zkrat na výstupních svorkách.