Tổng hợp các lỗi thường gặp ở ắc quy axit chì

Chủ Nhật, 26/06/2022
Mục lục

    Bạn luôn thắc mắc tại sao bình ắc quy của mình lại thường xuyên hư hỏng và có nhiều ắc quy khi bạn vừa mới mua đã gặp lỗi. Trong trường hợp đó, một số lỗi có thể do nhà sản xuất, tuy nhiên vẫn có một số lỗi là do chúng ta chưa sử dụng đúng cách. Bài viết dưới đây Topacquy.vn sẽ tổng hợp các lỗi ắc quy axit chì mà có thể bạn chưa biết.

    Nhiệt độ

    Khi nói về nhiệt độ, ta nên hiểu rằng sẽ có hai điều kiện nhiệt độ chính đó là nhiệt độ môi trường (thường là nhiệt độ phòng hoặc không khí) và nhiệt độ bên trong (tức là nhiệt độ chất điện phân). Trong đó, nhiệt độ bên trong quan trọng hơn. Nhiệt độ môi trường cũng có thể gây ra sự thay đổi nhiệt độ bên trong nhưng tốc độ thay đổi nhiệt độ bên trong ở ắc quy thấp hơn nhiều so với nhiệt độ bên ngoài.

    Ví dụ như nhiệt độ ngoài trời có thể chênh lệch 6 độ C giữa đêm và ngày nhưng nhiệt độ bên trong tiếp xúc với môi trường xung quanh có thể chỉ lệnh một đến hai độ. Ngược lại, nhiệt độ bên trong lại có thể tăng lên do các yếu tố không liên quan đến nhiệt độ môi trường.

    Nhiệt độ cao có thể mang lại những lợi ích ngắn hạn như hiệu suất năng lượng của ắc quy cao hơn, nhưng kèm theo đó là tuổi thọ của ắc quy sẽ giảm. Ngược lại, nhiệt độ thấp thì có thể cải thiện tuổi thọ ắc quy nhưng lại làm giảm hiệu suất của ắc quy. Ngoài ra, một vấn đề lớn nhất khi nhiệt độ tăng cao đó là gây ra hiện tượng mất nước (sự bay hơi của chất điện phân).

    Các nhà sản xuất hiện nay chỉ định nhiệt độ hoạt động tối ưu cho bình ắc quy là 25 độ C và từ đó đưa ra dự đoán về tuổi thọ của bình ắc quy. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến bình ắc quy thường được biểu thị bằng thời gian bán hủy. Người ta cho rằng “Cứ mỗi 10 độ C nhiệt độ trung bình vượt quá 25 độ C thì tuổi thọ của ắc quy sẽ giảm đi 50%.”

    Với độ sai lệch trong một khoảng thời gian ngắn như tăng nhiệt độ từ 25 độ C lên 30 độ C thường xuyên trong một vài giờ vẫn được coi là trong ngưỡng cho phép, nhưng nhiệt độ trung bình vượt ngưỡng trong một khoảng thời gian lâu (một vài tuần hoặc vài tháng) chắc chắn sẽ làm rút ngắn tuổi thọ của ắc quy.

    Mất nước

    Ắc quy có van điều chỉnh bay hơi, chúng được thiết kế nhằm giúp người sử dụng dễ dàng biết được khi nào mức điện phân giảm và cần bổ sung nước cho ắc quy ngay. Ắc quy kín khí VRLA đôi khi được gọi là ắc quy khô hay ắc quy có chất điện phân cố định. Loại ắc quy này có lượng điện phân ít hơn nhiều so với ắc quy hở và có vỏ hộp màu đục, mờ nên không thể thấy những gì ở bên trong bình.

    Trong điều kiện lý tưởng, các chất bay hơi được tái tổng hợp thành các chất bên trong ắc quy. Trong khi đó ắc quy VRLA dạng có van điều chỉnh thì có thể xả khí trong điều kiện nhiệt độ cao hoặc áp suất bên trong bình ắc quy cao. Thỉnh thoảng sẽ xảy ra hiện tượng “ợ hơi” là bình thường và không gây nên hậu quả gì lớn.

    Nhưng đó sẽ trở thành vấn đề khi hiện lượng giải phóng khí này kéo dài, bởi vì sau khi khí thoát ra sẽ mất vĩnh viễn khiến cho ắc quy bị khô. Đó là lý do tại sao tuổi tho danh nghĩa của ắc quy VRLA thường chỉ bằng một nửa tuổi thọ của ắc quy VLA.

    Đó cũng là lý do mà ắc quy VRLA thường được gọi là ắc quy “bảo dưỡng thấp” (có nghĩa là không cần bổ sung chất điện giải thường xuyên). Mất nước là hiện tượng tự nhiên theo thời gian mà ắc quy sẽ gặp phải, tuy nhiên mất nước sớm là một lỗi ắc quy chì hỏng hóc có thể kéo theo rất nhiều vấn đề khác.

    Toả nhiệt

    Tỏa nhiệt là một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất khi xảy ra lỗi hư hỏng ắc quy axit chì. Theo tiêu chuẩn IEEE định nghĩa thì “ Tỏa nhiệt là tình trạng xảy ra do dòng điện nạp ắc quy hoặc nạp các tác nhân khác, tạo ra nhiều nhiệt bên trong hơn mức mà ắc quy có thể triệt tiêu.”

    Ví dụ như dòng nạp dư do ngắn nạp hoặc nạp không đúng cách sẽ tạo ra nhiệt, nhiệt tạo ra lực cản và lực cản sẽ tạo ra càng nhiều nhiệt hơn. Chu trình này có thể tiếp tục đến khi nhiệt cao đến mức mà các cell bên trong bị khô, bắt lửa và nóng chảy. Có một số cách để phát hiện và qua đó ngăn chặn sự thoát nhiệt sớm, trong đó sạc bù nhiệt độ là cách phổ biến nhất.

    Để sử dụng phương pháp này thì bạn cần các cảm biến nhiệt độ phải được đặt trên các cell ắc quy. Khi nhiệt độ ắc quy tăng, điện áp sạc sẽ giảm tương ứng cho đến khi quá trình sạc ắc quy chấm dứt hoàn toàn. Một số loại ắc quy cho UPS có khả năng sạc bù nhiệt độ, nhưng cảm biến nhiệt độ ắc quy thường được cung cấp như một tùy chọn.

    Quá nạp

    Lỗi ắc quy axit chì tiếp theo đó là quá nạp. Hiện tượng quá nạp xảy ra khi ắc quy sạc quá mức dẫn đến hỏng cell hoặc ắc quy. Tình trạng này xảy ra thường do lỗi của người sử dụng (tức là cài đặt sai thông số trên bộ sạc) hoặc do lỗi từ bộ sạc. Trong các ứng dụng UPS, điện áp sạc thay đổi thường tùy theo gia đoạn sạc.

    Ví dụ như giai đoạn sạc ban đầu sẽ có mức điện áp cao hơn (được gọi là “ sạc nguồn dòng lớn”) so với giai đoạn sạc ở chế độ chờ. Lỗi quá nạp có thể làm giảm đáng kể tuổi thọ của ắc quy, và trong trường hợp xấu nhất thì có thể dẫn đến hiện tượng tỏa nhiệt. Vì vậy hệ thống giám sát phải có khả năng phát hiện và cảnh báo tình trạng quá nạp của ắc quy.

    >>> Tham khảo: Hướng dẫn cách sạc ắc quy 12V an toàn, đúng kỹ thuật.

    Thiếu nạp

    Giống như tên của nó, thiếu nạp có nghĩa là hiện tượng dòng điện áp sử dụng trong quá trình nạp thấp hơn so với mức giới hạn để duy trì cell ở trạng thái sạc mong muốn. Nếu tình trạng này kéo dài sẽ dẫn đến mất dung lượng ắc quy hoặc giảm thời lượng sử dụng ắc quy do tình trạng tự xả.

    Khả năng nạp xả

    Chu kỳ sử dụng là khi ắc quy thường xuyên hoàn thành vòng sạc đầy trong thời gian ngắn ở giai đoạn thả nổi, tình trạng này thường xảy ra trong các hệ thống năng lượng dự trữ như gió, năng lượng mặt trời hoặc các thiết bị được cung cấp bởi lưới điện không ổn định.

    Ngược lại, hoạt động của UPS sẽ giả định rằng ắc quy sẽ ở trạng thái sạc nổi trong hầu hết vòng đời của nó. “Chu kỳ nạp xả” có nghĩa là ắc quy sẽ được xả và được sạc đầy trở lại. Mỗi lần xả sẽ làm giảm dần tuổi thọ của ắc quy. Một số loại ắc quy có vòng đời chỉ trong một vài chu kỳ nhưng cũng có một số loại ắc quy có tuổi thọ lên đến hàng nghìn lần xả ngắn và ít xả sâu.

    Một trong những bước quan trọng của quá trình lựa chọn ắc quy trước khi mua đó là nên xem xét độ ổn định của nguồn điện và tần suất nạp xả thường xuyên.

    Nhiễm bẩn

    Việc chất điện phân của ắc quy bị nhiễm bẩn là cực kỳ hiếm và đó thường là lỗi của nhà máy. Hoặc cũng có thể xảy ra hiện tượng lắng cặn và đóng cặn ở ắc quy cũ. Tuy nhiên đối với ắc quy VRLA thì đó lại là một vấn đề cần chú ý do quá trình bổ sung nước đình kỳ cho chất điện phân.   

    Chất xúc tác

    Chất xúc tác thường là một vật chất được thêm vào lỗ thông hơi của cell VRLA để cải thiện quá trình tái kết hợp hydro-oxy bên trong cell, do đó làm giảm khô và kéo dài tuổi thọ của ắc quy. Một số nhà sản xuất ắc quy thường thêm chất xúc tác vào trong thiết kế cell của họ làm tăng chi phí ban đầu của ắc quy.

    Chất xúc tác đôi khi còn có thể được lắp đặt như một phụ kiện sau khi bán và có thể phục hồi ắc quy cũ. Tuy nhiên, bạn nên thận trọng vì các sửa đổi này có khả năng dẫn tới xảy ra lỗi do con người hoặc nhiễm bẩn. Và các sửa đổi này chỉ nên được thực hiện bởi các kỹ thuật viên có kinh nghiệm và được đào tạo từ nhà máy.

    Kỳ vọng về tuổi thọ sản phẩm

    Tuổi thọ của ắc quy là một thuật ngữ được cường điệu hóa từ những chuyên viên Marketing khi họ thay thế chúng bằng những thuật ngữ khác như “ tuổi thọ thiết kế” hoặc “ thời gian sử dụng hữu ích”.

    Tuổi thọ là một trong những yếu tố quan trọng nhất đối với người sử dụng và được tiêu chuẩn IEEE định nghĩa “ Đó là khoảng thời gian hoạt động hữu ích trong các điều kiện cụ thể, chúng thường được biểu thị bằng khoảng thời gian hoặc số chu kỳ trôi qua trước khi công suất giảm xuống một tỷ lệ phần trăm nhất định của công suất định mức”.

    Do đó, ắc quy có tần suất nạp xả cao hoặc tiếp xúc nhiều với nhiệt, hay không được bảo dưỡng tốt sẽ có tuổi thọ sử dụng ngắn hơn đáng kể so với ắc quy cùng loại trong điều kiện tối ưu.

    Bài viết trên đã cung cấp cho bạn những thông tin cụ thể về các lỗi hư hỏng ắc quy axit chì thường gặp. Hy vọng qua bài viết bạn sẽ có thêm nhiều kiến thức bổ ích và đừng quên liên hệ với Topavquy.vn để được chúng tôi giải đáp kỹ hơn nhé. 

    icon icon icon icon