Prueba de batería de plomo ácido AGM: ¿por qué la estoy probando de esta manera?

OK, quizás no sea justo preguntarle a USTED por qué NOSOTROS probamos algo de la forma en que lo hacemos. ;)

Esta es la cuestión: nuestra empresa utiliza baterías de plomo ácido AGM en algunos productos. Los métodos de prueba son antiguos (pero también lo es la tecnología de plomo-ácido). No queda nadie en la empresa a quien hacerle estas preguntas. Tenemos "qué" bien documentado, pero rara vez está escrito "por qué".

Nuestra aplicación es más similar a un carrito de golf o un montacargas. "Baterías de tracción" creo que se llamarían.

He preguntado a los fabricantes de baterías, pero no puedo obtener una respuesta directa. Sospecho que esto puede ser un caso de Llama Dung

Para una batería de 12V (ejemplo) hacemos 150 ciclos de lo siguiente:

  • Descargue la batería a 13A hasta que el voltaje alcance los 8V
  • Descansa 3 minutos (durante este tiempo, el voltaje de la batería se recuperará)
  • Descarga a 5A hasta que el voltaje alcance 10V
  • Realice una carga lenta (alrededor de 8 horas) hasta que la batería esté completamente cargada
  • Repetir hasta la saciedad

La parte que nadie puede explicar es por qué hacemos un segundo drenaje de corriente más bajo de la batería antes de recargarla.

Esta puede ser una pregunta de química (en cuyo caso no estoy calificado para entender realmente la respuesta, estoy seguro).

¿Alguien sabe algo sobre esto que no he podido buscar en Google? (¡Créanme, lo intenté!)

Diablos, incluso leí las secciones relevantes del "Manual de baterías" de Linden. Todo lo que pude encontrar fue esta frase...

" La descarga intermitente, que da tiempo para que el electrolito recircule, o la circulación forzada del electrolito mejorará el rendimiento a alta velocidad. "

Omitiste "instalar las baterías gastadas en el auto del VP de RRHH"...
Supongo y espero que la prueba sea de una muestra seleccionada que no se utilizará posteriormente para nada útil, es decir, para probar una muestra de un lote de baterías. ¿Sí? || Descargar una batería LA de 12 V por debajo de 10 V suele ser una mala idea [tm] a menos que tenga la intención de destruirla rápidamente. Entiendo que la descarga a 8V es una prueba de carga única por ciclo. El objetivo no es seguro. Si desea una larga vida desde LA, entonces es deseable descargar a una pequeña fracción de la capacidad total. Tal vez de 100% cargado a 70% cargado. Tal vez hasta el 60%. Bajo fomenta vidas cortas.
Demasiado desconocido aquí: capacidad de la batería. diseñado para ciclo profundo. Perfiles de descarga reales esperados en uso. Límite esperado de DOD en uso normal. Ciclo deseado u otra vida. Frecuencia de uso. ... . | La pregunta es un buen comienzo, pero conocer la pregunta real ayudará a obtener respuestas reales. || Visite batteryuniversity.com para ver lotes en Los Ángeles.
@RussellMcMahon Por supuesto. Estos se desechan adecuadamente. Las células que consumiría en una prueba (alrededor de 100) son una gota en el océano en comparación con nuestras cantidades de producción.
@RussellMcMahon Las respuestas que obtuve a continuación son lo suficientemente buenas para mí. No estoy buscando ayuda para marcar las baterías... Eso se hizo hace mucho tiempo y se grabó en piedra. Para mí, es una curiosidad: quiero saber por qué, no solo qué de estas cosas. Me ayuda a entender mejor y tratar con problemas futuros.
@KyleB Bien. Sospecho que esta prueba es bastante extrema. Esto PUEDE estar justificado, PERO conocer los factores que mencioné anteriormente y tanto como sea posible puede ayudar. Sospecho que esto puede no ser estiércol de llama en sí, PERO que una buena comprensión de los problemas generales puede llevar a que las pruebas de tipo de Alpaca sean mejores. por confirmar
@RussellMcMahon Tengo que gustarme una alpaca;) Naturalmente, conozco todos los factores anteriores. Nuestras baterías y motores están bien caracterizados y descritos. Me acabo de hacer cargo de la línea recientemente y estoy tratando de ponerme al día. Desafortunadamente, el volumen de negocios era algo así como una 'función de paso'. Puede adivinar por qué estoy seguro... Mi experiencia es hardware de computadora y audio analógico. Este es un campo nuevo. Tan simple pero tan complejo :) Buen cambio de escenario en esta etapa de mi carrera. estaba empezando a aburrirme

Respuestas (2)

Podría hacer la descarga completa a la tasa más baja, pero luego tomaría mucho más tiempo.

Cuando se descarga a un ritmo alto, el voltaje puede colapsar prematuramente, por lo que la batería parece estar descargada antes de que realmente lo esté.

Al combinar las dos tasas de descarga, puede descargar la batería en un tiempo razonable, pero puede estar seguro de que está completamente descargada.

La química de plomo-ácido es algo inusual entre las baterías recargables, ya que el electrolito se consume en el proceso de descarga. Se convierte en agua con los iones de sulfato combinándose con la placa de plomo para formar sulfato de plomo.

Como resultado, a altas tasas de descarga, el electrolito dentro de las placas se vuelve cada vez más diluido, la descarga de esa parte de la placa se ralentiza y el voltaje de la celda cae. A tasas de descarga más bajas, el electrolito fresco puede difundirse en la placa lo suficientemente rápido como para soportar las reacciones químicas y la descarga puede continuar. Este es el significado de la última oración de su pregunta.

Ley de Peukerts

Fantástico - ¡Gracias por responder! Me encanta. ¡Mi problema ahora es que no puedo decidir si debo seleccionar el tuyo o la respuesta de Tim! Ambos son realmente buenos.

Una razón para hacer esto sería obtener una evaluación más rápida de la capacidad de carga con un drenaje constante de 5A. Otro puede deberse a que simuló más de cerca el agotamiento real de la batería en la granja Llama hace 75 años.

Todas las baterías tienden a tener un voltaje de circuito abierto característico al que se recuperarán sin carga. Para algunas químicas (NiCd, celdas secas), este voltaje sin carga es bastante constante. Para algunas químicas, especialmente plomo-ácido, este voltaje sin carga disminuye con la disminución de la carga (estoy viendo un gráfico* que indica 2,2 V con carga completa hasta aproximadamente 1,6 V casi sin carga).

Más allá de esa última corriente sin carga, la mayoría de las celdas tienen un circuito equivalente que se parece a esto:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Para descargas rápidas, "verá" la última resistencia en la cadena, para descargas más largas, "verá" las resistencias más atrás, etc.

Para todas las celdas, a medida que la celda se descarga, las resistencias aparentes de todas las resistencias aumentan; cada vez que descarga la celda, el voltaje disminuirá y llevará más tiempo recuperar el voltaje de circuito abierto.

La razón del comportamiento anterior es que a medida que la batería se descarga, los iones que conducen la electricidad en su interior tienen más "batería agotada" que atravesar (en el caso de las celdas de NiCd), o el electrolito se agota y se vuelve menos conductivo ( en el caso de las pilas de plomo-ácido).

Así que lo que sea que estén haciendo con esa prueba, tiene algo que ver con el comportamiento de las células.

* "Manual de aplicaciones de baterías recargables", Personal técnico de Gates Energy Products, Butterworth-Heinemann 1992.

¡Gran respuesta! ¡Muchas gracias por dedicar tiempo a responder! Combinado con la respuesta de Kevin a continuación, obtuve una excelente perspectiva.
re "Manual de aplicaciones de baterías recargables", Personal técnico de Gates Energy Products, Butterworth-Heinemann 1992. -> copias usadas aquí
Prueba de batería de plomo ácido AGM: ¿por qué la estoy probando de esta manera?
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