Кислотна дієта Шлях до більш тривалого терміну служби батареї Системи зберігання OffGrid -

Натхненна ниткою про витік акумуляторів, одна з обговорюваних там тем є предметом більш поглибленого обговорення:

Якщо густина кислоти зменшується, термін служби продовжується, оскільки сульфатація ускладнюється/запобігається?

Безперечно, що помірне зменшення щільності кислоти призводить до зменшення ємності акумулятора, але, можливо, не проблема, якщо розмір є відповідним. Чи ефективно зменшення допомагає проти сульфатування? Чи потрібно проводити менше циклів вирівнювання та поглинання, оскільки менше утворюється сульфатів, що призводить до меншої пробитості пластин і, можливо, навіть кращої ефективності? А як щодо високої сурьми? І т. Д. .

Якби це було так, вам слід придбати свинцево-кислотний акумулятор (зрештою, незалежно від типу, за умови, що він застосовуватиметься без обмежень) і наповнити його зменшеною щільністю, PzS лише 1,24 замість 1,29, OPzS лише 1,2 замість 1,24 . Або навіть нижче. Можна обійтися EUW, оскільки всі ділянки плит діють краще.

Тож продовжуйте, питання за питанням, дуже хвилююча тема для мене!

Гібридний острів, 3-фазний, 3 XTM 4.000, 2 Variotrack, BSP, акумулятор навантажувача 775 AH 48V, еф. приблизно 8 кВт (4,75 на SE та 5,25 на NE), 250 Yingli
абоМ.доТesla = PMT = Renault Fluence та 120-літровий електричний котел як надлишкові переробники.

.
Це суттєво відрізняється від систем зберігання PV. Наскільки це можливо, уникають розряду до 50% SoC. Ефективність (ефективність та термін служби) на першому плані. З цього випливає, що для свинцево-кислотних акумуляторів у фотоелектричних системах оптимальним є SD від 1,23 до 1,25 при SoC 100%, тоді цикли найчастіше використовують найвищу провідність електроліту. Сульфатування прогресує значно повільніше при меншій SD, ніж при SD 1.29. OPz заповнюються з тієї ж причини. Я думаю, ви знаєте цей аргумент.
Залишається недоведене твердження про те, що слабша кислота роз'їдає пастки, що містять сурму, сильніше, ніж більш концентровані. Це неправдоподібно і не доведено. Toni1965 повідомив про зворотний досвід. Різні користувачі тут на форумі роками використовують свої PzS з більш слабкою кислотою і задоволені. .

Я не знаю тут нікого, хто має PzS зі зниженою кислотою
Який відсоток потужності тоді залишився б?
Наскільки глибоко ви могли б ще розрядитися (значення SD)
А як щодо енергоспоживання (струми зарядки)

Ганьба, що не було повідомлень про успішне зниження щільності кислоти в PzS.
Мабуть, я один з небагатьох, хто знизив максимальну щільність кислоти; . ось мій досвід:

Оригінальна, нерівномірна щільність кислоти, яка вже встановлена на «фабриці», іноді перевищує 1,30 г/мл у моїй батареї PzS на 24 В/320 А · год, у мене рідко буває «навалом» (з макс. C5) та збереженням 29 В у режимі фотоелектрики, незважаючи на понад 30 В досягла вище 1,23 - 1,24. Тільки після більш тривалих вирівнювальних зарядів (24 год.) При 31 В я міг досягти навіть 1,29 - 1,30+ (при + 10 ° C).

З моменту зменшення максимальної щільності кислоти (встановленої на 1,28 г/мл при + 10 ° C) та копіткого регулювання щільності кислоти одиничної клітини, цього досягали регулярно.
(1,28- (0,0007x (30-10)) = 1,266 кг/л із "стандартною умовою").
Максимальну щільність кислоти вимірювали після 24-годинного вирівнювального заряду з наступною фазою спокою без навантаження.

Поведінка мого PzS, на мій погляд, змінилася після помірного зниження щільності кислоти. значно покращився.
У “сонячній роботі” можна визначити лише позитивні ефекти; акумулятор заряджається "масово" до 29,3 В; потім проводився при 28,8 В. Досягається щільність кислоти 1,27, чого раніше не було і при 30-вольтовій «навалі».
Грубе випробування навантаження при безперервному навантаженні на інвертор близько 2 кВт і глибині розряду близько 50%, також запускаючи ТЕЦ одночасно, працювало без проблем.

Я не можу підтвердити прогнозовану тут на форумі втрату ємності приблизно на 20% через зниження максимальної щільності кислоти.

Це, звичайно, лише особиста заява.
Я записав величину зарядного струму від ФВ за допомогою дешевого "лічильника Ах" та кількість енергії, яку віддає акумулятор (після автономного інвертора я переключив між собою лічильник Феррарі).

І ні, у мене немає монітора акумулятора і (ще?) Немає EUW.
Коли я читаю доповіді з форуму про проблеми з ЄРВ, я дедалі більше переконуюсь, що врятую собі модернізацію БРЕ з моєю низькою висотою осередку близько 40 см та порівняно невеликою батареєю.

Острів PV 5,5 кВт -24 В, PzS 320Ah, OPzS 350Ah
Мала ТЕЦ Farymann 15W -28V, вітрогенератор Black300
http://www.heiztechnikforum.eu/viewtopic.php?f=38&t=39

Ваш практичний звіт - це вже анонс, де експерти та їх думка: Pezi, JDhenning, E-zepp, Stromdachs тощо.?
Наскільки я зрозумів хімію (і PVX), тоді акумулятор з меншою кількістю SD, якщо говорити дуже спрощеними словами, зрештою повинен використовувати вільні електрони кислоти "краще", їх залишається менше для процесів, щоб не могло відбуватися сульфатування, або це складніше. Недоліком є те, що в якийсь момент усі частинки кислоти витрачаються, і тому ємність не зовсім досягнута.

. Ваш практичний звіт - це вже анонс, де експерти та їх думка: Pezi, JDhenning, E-zepp, Stromdachs тощо.?

Твоє бажання - це моя команда (раз).

Існує стільки способів скоротити термін експлуатації свинцево-кислотної батареї, що я хотів би відразу ж виключити деякі з обговорення, коли такі є: глибокий розряд, висихання, утворення дендритів тощо. Тому я займуся лише спіканням та сульфатуванням.

Спікання: Однією з цілей проектування свинцевої батареї є досягнення "зручного" розміру упаковки. Намагаються створити якомога губчасту структуру (з поверхнею до 5 м² на грам матеріалу для діоксиду свинцю). Це неминуче призводить до компромісу між розміром, місткістю та міцністю. Однією крайністю є стартерна батарея, яка має надзвичайно «піноподібні» електроди і, отже, дуже велику ємність на одиницю об’єму. Інша крайність, яка досі є економічною, - це тяговий акумулятор, який має значно більше свинцю на одиницю об’єму, ніж стартерний акумулятор.

Щоразу, коли він вивантажується, свинець/діоксид свинцю перетворюється на сульфат свинцю (включаючи просторовий транспорт). Оскільки все, що має гострі кромки, має багато поверхні на об’єм (приклад: тонкий як папір шар свинцю повністю зникає при розвантаженні), деякі конструкції видаляються лише мінімально, а інші майже повністю. Якщо зараз зарядити знову, то свинець/діоксид свинцю переміщується назад, але, звичайно, його можна осідати лише там, де все ще є «залишки» матеріалу. Цей процес відбувається з кожною свинцево-кислотною батареєю і стає повільнішим, чим довше батарея використовується (не через роки, а в кВт-год).

Тому багато вживаний стартерний акумулятор все більше і більше схожий за структурою на мало використовуваний тяговий акумулятор, і в обох електродах буде намагатися досягти ідеальної форми кулі в майбутньому. Спікання (структури виглядають так, ніби вони сплавлені між собою) - це процес, який дуже тісно пов’язаний з кВт-год (глибина розряду, якщо вона помірна, грає лише другорядну роль). Старіння через спікання - це загибель батареї, до якої слід прагнути, і її не можна уникнути з фізичних причин.

Примітка: Навіть якщо акумулятор просто стоїть навколо, окремі атоми/молекули переходять у розчин і трохи рухаються, поки не прикріпляться знову. Однак на матеріалі електрода цей ефект настільки малий, що ним можна знехтувати.

Сульфатація: Принцип роботи свинцевої батареї утворює сульфат свинцю при розряді і що він знову руйнується при зарядці. Ефект, який я щойно описав при спіканні, також відповідає за сульфатування, але сульфатування відбувається незалежно від зарядки та розрядки (хоча ви також можете розщепити/зменшити сульфатування заряджанням).

При розряді на обох електродах утворюються кристали сульфату. Оскільки молекули сульфату свинцю неохоче потрапляють у розчин, вони намагаються прикріпитися до присутніх кристалів сульфату, завдяки чому вони рівномірно розподіляються по існуючій поверхні (все стає круглішим). Коли акумулятор перезаряджається, молекули сульфату, які потрапляють у розчин, відсмоктуються і перетворюються назад у сірчану кислоту та свинцевий/діоксид свинцю. Це нормально і не проблема.

Це стає проблематично в той момент, коли напіврозряджена батарея довгий час стоїть навколо. Під дією тепла молекули сульфатів переходять у розчин (тепло - це кінетична енергія молекул), трохи дифузують і лише відкладаються знову при найкращій можливості. Якщо на невеликий кристал сульфату потрапляє швидкий атом/молекула, то ймовірність відносно висока, що молекула сульфату вискочить із кристалічної структури. Якщо на більшу молекулу потрапляє однакова енергія, енергія розподіляється по всьому кристалу і вивільняється в навколишнє середовище без виділення молекули. Тому ймовірність того, що молекула сульфату переходить із великого кристала на маленький, дуже мала, шлях в іншому напрямку є набагато більш вірогідним і наша проблема. Великі молекули ростуть за рахунок малих молекул.

Важливим побічним ефектом є те, що багато малих молекул разом мають величезну поверхню, але деякі великі молекули мають лише (відносно) малу поверхню. Акумулятор стає млявим і має лише нижчу доступну ємність.

Короткий зміст: Підвищена щільність кислоти автоматично призводить до зниження напруги газоутворення. Отже, у вас більші втрати від електролізу і збільшення зростання електродів. І те, і інше є небажаними ефектами, які можна (значною мірою) запобігти зменшенням щільності кислоти.

Я взагалі не бачу зв'язку між спіканням та щільністю кислоти, оскільки це спричинено безпосередньо потоком кВт-год.

Зв’язок між кислотною щільністю та сульфатацією проходить через грудне око. Уявімо собі батарею, в якій у результаті розшарування кислотою у верхній половині батареї було лише 5% молекул сірчаної кислоти. Якщо ви розрядите цю батарею, через короткий час у верхній половині більше не буде сірчаної кислоти. Отже, розряджається лише нижня половина (оскільки глибокий розряд визначається тим фактом, що молекули сульфату розриваються, розкриваючи механічну структуру електродів, це стан буде досягнуто напрочуд рано), і там утворюється багато сульфату свинцю. Це велике надходження сульфату, природно, також призводить до швидкого перерозподілу від малих до великих молекул, і це називається важким сульфатуванням. Оскільки розшарування кислоти під час зарядки збільшується, і в нижній половині акумулятора вже є багато великих кристалів сульфату, цей процес прискорюється автоматично.

На питання, чи впливає загальна щільність кислоти на таку поведінку, можна лише сказати: "В принципі, так, на практиці ні!" Це пов’язано з тим, що відповідне значення SD практично не впливає на молекулярну міграцію від малих до великих кристалів (не зовсім вірно, оскільки SD має вплив на розчинність сульфату; чим менше SD, тим більше молекул сульфату надходить у розчині швидше розвиваються великі молекули).

Ідея про те, що деградований SD зменшить ємність акумулятора, також нестійка. Є й інші ефекти, але в принципі можна сказати, що кількість концентрованої кислоти пристосовується до досяжної активної поверхні електродів. Вже через кілька тижнів (див. Спікання) у вас в електроліті є більше молекул сірчаної кислоти, ніж потрібно для доступного активного матеріалу. Зменшення СД не збільшує активної маси (що формує межу). Тонке зниження SD не може мати жодних негативних наслідків; якщо ви були недостатньо тонкими, у вас на деякий час є менша ємність, але це стосується лише тих пір, поки спікання знову не наздожене.

Тонке зниження SD ніколи не є проблемою, але ви повинні переконатися, що всі клітини знаходяться в основному в однаковому стані (щільність кислоти, напруга, ступінь наповнення) і що всі клітини опускаються на однакову кількість; остання не є ПОВИННОЮ, але дуже корисною, якщо пізніше у вас виникають загадкові проблеми з акумулятором і ви шукаєте індикатори.

Наші голови круглі, щоб наші думки могли змінити напрямок (Френсіс Пікабія)