Testen von Blei-Säure-AGM-Batterien – Warum teste ich sie auf diese Weise?

OK, vielleicht ist es nicht fair, SIE zu fragen, warum WIR etwas so testen, wie wir es tun. ;)

Hier ist die Sache -- Unser Unternehmen verwendet AGM-Blei-Säure-Batterien in einigen Produkten. Die Testmethoden sind uralt (aber auch die Blei-Säure-Technologie). Es gibt niemanden mehr im Unternehmen, dem man diese Fragen stellen könnte. Wir haben das „Was“ gut dokumentiert, aber selten wird das „Warum“ niedergeschrieben.

Unsere Anwendung ist einem Golfwagen oder Gabelstapler am ähnlichsten. "Traktionsbatterien", glaube ich, würden diese heißen.

Ich habe bei den Batterieherstellern nachgefragt, aber keine klare Antwort bekommen. Ich vermute, dass dies ein Fall von Lama Dung sein könnte

Für eine 12-V-Batterie (Beispiel) führen wir 150 Zyklen der folgenden Schritte aus:

  • Entladen Sie die Batterie bei 13 A, bis die Spannung 8 V erreicht
  • 3 Minuten ruhen (während dieser Zeit erholt sich die Batteriespannung)
  • Entladen Sie bei 5 A, bis die Spannung 10 V erreicht
  • Führen Sie einen langsamen Ladevorgang durch (ca. 8 Stunden), bis der Akku vollständig aufgeladen ist
  • Wiederholen Sie bis zum Erbrechen

Der Teil, den niemand erklären kann, ist, warum wir vor dem Aufladen eine zweite, niedrigere Stromentnahme der Batterie durchführen.

Dies kann eine Chemiefrage sein (in diesem Fall bin ich nicht qualifiziert, die Antwort wirklich zu verstehen, da bin ich mir sicher).

Weiß jemand etwas darüber, was ich nicht in der Lage war zu Google? (Glaub mir, ich habe es versucht!!!)

Verdammt, ich habe sogar die relevanten Abschnitte von Lindens "Handbook of Batteries" gelesen. Alles, was ich finden konnte, war dieser eine Satz..

" Eine intermittierende Entladung, die dem Elektrolyt Zeit zum Rezirkulieren gibt, oder eine erzwungene Zirkulation des Elektrolyts verbessert die Hochgeschwindigkeitsleistung. "

Sie haben "die verbrauchten Batterien in das Auto des HR-VP einbauen" ausgelassen ...
Ich gehe davon aus und hoffe, dass es sich bei dem Test um eine ausgewählte Probe handelt, die später nicht für etwas Nützliches verwendet wird - dh um eine Probe aus einer Charge von Batterien zu testen. Ja? || Das Entladen einer 12-V-LA-Batterie unter 10 V ist normalerweise eine schlechte Idee [tm], es sei denn, Sie beabsichtigen, sie schnell zu zerstören. Ich verstehe, dass die Entladung auf 8 V ein einmaliger Belastungstest pro Zyklus ist. Das Ziel ist nicht sicher. Wenn Sie eine lange Lebensdauer von LA wünschen, ist eine Entladung auf einen kleinen Bruchteil der vollen Kapazität wünschenswert. Vielleicht von 100 % auf 70 % aufgeladen. Vielleicht bis zu 60 %. Niedriger fördert kurze Lebensdauern.
Viel zu viel Unbekanntes hier: Batteriekapazität. für Tiefgang ausgelegt. Im Einsatz erwartete tatsächliche Entladungsprofile. Erwartete DOD-Grenze bei normalem Gebrauch. Gewünschter Zyklus oder anderes Leben. Häufigkeit der Nutzung. ... . | Die Frage ist ein guter Anfang, aber die richtige Frage zu kennen hilft bei echten Antworten. || Siehe batteryuniversity.com für Lose auf LA.
@RussellMcMahon Natürlich. Diese werden fachgerecht entsorgt. Die Zellen, die ich in einem Test verbrauchen würde (ca. 100), sind im Vergleich zu unseren Produktionsmengen ein Tropfen auf den heißen Stein.
@RussellMcMahon Die Antworten, die ich unten erhalten habe, sind gut genug für mich. Ich suche keine Hilfe beim Einwählen der Batterien ... Das ist schon lange geschehen und in Stein gemeißelt. Für mich ist es eine Kuriosität – ich will jetzt wissen warum, nicht nur was von diesen Dingen. Es hilft mir, zukünftige Probleme besser zu verstehen und damit umzugehen.
@KyleB Gut. Ich vermute, dass dieser Test ziemlich extrem ist. Dies KANN gerechtfertigt sein, ABER die Kenntnis der Faktoren, die ich oben erwähnt habe, und so viel mehr wie möglich, kann durchaus hilfreich sein. Ich vermute, dass dies nicht per se Lama-Mist ist, ABER dass ein gutes Verständnis der allgemeinen Probleme dazu führen kann, dass die Alpaka-Typprüfung besser ist. noch offen.
@RussellMcMahon Ich muss ein Alpaka mögen ;) Natürlich kenne ich alle oben genannten Faktoren. Unsere Batterien und Motoren sind alle gut charakterisiert und beschrieben. Ich habe erst kürzlich die Linie übernommen und versuche, aufzuholen. Leider war der Umsatz so etwas wie eine „Sprungfunktion“. Sie können sich denken, warum ich mir sicher bin ... Mein Hintergrund ist Computerhardware und analoges Audio. Dies ist ein neues Feld. So einfach und doch so komplex :) Gute Abwechslung in dieser Phase meiner Karriere. Ich begann mich zu langweilen

Antworten (2)

Sie könnten die gesamte Entladung mit der niedrigeren Rate durchführen, aber dann würde es viel mehr Zeit in Anspruch nehmen.

Beim Entladen mit hoher Rate kann die Spannung vorzeitig zusammenbrechen, sodass die Batterie entladen zu sein scheint, bevor sie es wirklich ist.

Durch Kombinieren der beiden Entladegeschwindigkeiten können Sie den Akku in angemessener Zeit entladen, aber sicher sein, dass er vollständig entladen ist.

Die Blei-Säure-Chemie ist bei wiederaufladbaren Batterien etwas ungewöhnlich, da der Elektrolyt beim Entladevorgang verbraucht wird. Wird in Wasser umgewandelt, wobei sich die Sulfationen mit der Bleiplatte verbinden, um Bleisulfat zu bilden.

Infolgedessen wird bei hohen Entladungsraten der Elektrolyt in den Platten zunehmend verdünnter, die Entladung für diesen Teil der Platte verlangsamt sich und die Zellenspannung fällt ab. Bei geringeren Entladungsraten kann frischer Elektrolyt schnell genug in die Platte diffundieren, um die chemischen Reaktionen zu unterstützen, und die Entladung kann weiter fortgesetzt werden. Dies ist die Bedeutung des letzten Satzes Ihrer Frage.

Peukertssches Gesetz

Fantastisch - Danke für die Antwort! Liebe es. Mein Problem ist jetzt, dass ich mich nicht entscheiden kann, ob ich deine oder Tims Antwort auswählen soll! Sie sind beide wirklich gut.

Ein Grund dafür wäre, eine schnellere Einschätzung der Ladekapazität bei einer konstanten 5A-Entnahme zu erhalten. Ein anderer Grund könnte sein, dass die tatsächliche Batterieentladung auf der Lama-Farm vor 75 Jahren genauer simuliert wurde.

Alle Batterien neigen dazu, eine charakteristische Leerlaufspannung zu haben, auf die sie sich ohne Belastung erholen. Bei einigen Chemikalien (NiCd, Trockenzellen) ist diese Leerlaufspannung ziemlich konstant. Bei einigen Chemikalien - insbesondere Blei-Säure - nimmt diese Leerlaufspannung mit abnehmender Ladung ab (ich schaue mir ein Diagramm * an, das 2,2 V bei voller Ladung auf etwa 1,6 V bei fast totem Wert angibt).

Jenseits dieses ultimativen Leerlaufstroms haben die meisten Zellen ein Ersatzschaltbild, das ungefähr so ​​​​aussieht:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Bei schnellen Entladungen „sieht“ man den letzten Widerstand in der Kette, bei längeren Entladungen „sieht“ man weiter hinten liegende Widerstände usw.

Wenn die Zelle entladen wird, steigen bei allen Zellen die scheinbaren Widerstände aller Widerstände - jedes Mal, wenn Sie die Zelle entladen, sinkt die Spannung und es dauert länger, bis die Leerlaufspannung wiederhergestellt ist.

Der Grund für das obige Verhalten liegt darin, dass bei der Entladung der Batterie die Ionen, die darin Strom leiten, entweder mehr "leere Batterie" durchlaufen müssen (im Fall von NiCd-Zellen) oder der Elektrolyt erschöpft und weniger leitfähig wird ( bei Blei-Säure-Zellen).

Was auch immer sie mit diesem Test machen, es hat etwas mit diesem Verhalten der Zellen zu tun.

* „Rechargeable Batteries Applications Handbook“, Technical Staff at Gates Energy Products, Butterworth-Heinemann 1992.

Tolle Antwort! Vielen Dank, dass Sie sich die Zeit genommen haben, um zu antworten! In Kombination mit Kevins Antwort unten habe ich einen hervorragenden Einblick gewonnen.
re "Rechargeable Batteries Applications Handbook", Technical Staff at Gates Energy Products, Butterworth-Heinemann 1992. -> gebrauchte Exemplare hier
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