ຖ່ານໄຟແປ້ວ-ອາຊິດແມ່ນຫຍັງ ແລະ ມັນເຮັດວຽກແນວໃດ?

ກ ເບັຕเตอรີລີດອັກຊິດ ເປັນຕົວແທນໃຫ້ເຖິງເຕັກໂນໂລຢີການຈັດເກັບພະລັງງານທີ່ເປັນມູນຖານທີ່ສຸດ ແລະ ມີຄວາມໝັ້ນຄົງທີ່ສຸດອັນໜຶ່ງໃນອຸດສາຫະກຳທີ່ທັນສະໄໝ, ເຊິ່ງເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຮ່າງກາຍຫຼັກຂອງການນຳໃຊ້ຈຳນວນຫຼາຍ ເລີ່ມຈາກລະບົບຢູ່ໃນຍານພາຫະນະ ໄປຈົນເຖິງວິທີການຈັດຫາພະລັງງານສຳ dự (backup power solutions). ການເຂົ້າໃຈວ່າ 'ໄບຕ໌ເລີ່ທີ່ໃຊ້ທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທັງໝົດທີ່ເປັນທ......

ກົນໄກການເຮັດວຽກຂອງໝາກບໍ່ໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ທາດດີບປະກອບດ້ວຍປະຕິກິລິຍາເຄມີ-ໄຟຟ້າທີ່ສັບສົນ ເຊິ່ງປ່ຽນພະລັງງານເຄມີເປັນພະລັງງານໄຟຟ້າຜ່ານຂະບວນການອົກຊິເດຊັນ ແລະ ລີດຸກຊັນທີ່ຖືກຄວບຄຸມ. ໝາກບໍ່ໄຟຟ້າເຫຼົ່ານີ້ເຮັດວຽກຜ່ານການປະຕິກິລິຍາລະຫວ່າງແຜ່ນບວກທີ່ເຮັດຈາກດີບໄດອົກໄຊ (lead dioxide), ແຜ່ນລົບທີ່ເຮັດຈາກດີບທີ່ມີລັກສະນະຄ້າຍຄືແຜ່ນຟອມ (sponge lead), ແລະ ອີເລັກໂтрີໄລທ໌ທີ່ເປັນກຳມະສານຊີເຣັມ (sulfuric acid), ເຊິ່ງສ້າງເປັນລະບົບທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ ແລະ ສາມາດເກັບຮັກສາ ແລະ ຄືນຄືນໃຫ້ພະລັງງານໄຟຟ້າໄດ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ຫຼັກການເຮັດວຽກພື້ນຖານເຫຼົ່ານີ້ກຳນົດບໍ່ພຽງແຕ່ຄຸນລັກສະນະການປະຕິບັດງານທັນທີຂອງໝາກບໍ່ໄຟຟ້າເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງກຳນົດຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ໃນໄລຍະຍາວ, ຄວາມຕ້ອງການການບໍາຮຸງຮັກສາ, ແລະ ຄວາມເໝາະສົມສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳທີ່ເປັນເລື່ອງເລີຍງານເປັນພິເສດ.

ສ່ວນປະກອບຫຼັກ ແລະ ພື້ນຖານເຄມີ

ສ່ວນປະກອບທີ່ຈຳເປັນຂອງໝາກບໍ່ໄຟຟ້າ

ຖ້ານີ້ແບດເຕີຣີ່ທີ່ໃຊ້ໄຟຟ້າແບບປະກົດ (lead acid battery) ປະກອບດ້ວຍສ່ວນປະກອບທີ່ສຳຄັນຫຼາຍຢ່າງທີ່ເຮັດວຽກຮ່ວມກັນເພື່ອສະຫນັບສະຫນູນການເກັບຮັກສາພະລັງງານ ແລະ ການປ່ຽນແປງພະລັງງານ. ແຜ່ນບວກປະກອບດ້ວຍທີ່ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນດີວ່າເປັນ lead dioxide (PbO2), ເຊິ່ງເປັນວັດສະດຸທີ່ເຮັດວຽກເພື່ອຮັບອີເລັກໂຕຣນໃນຂະນະທີ່ມີການທີ່ເຕັມໄຟ. ແຜ່ນເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະຖືກສ້າງຂຶ້ນດ້ວຍໂຄງສ້າງເປັນຕາຂ່າຍທີ່ເຮັດຈາກທີ່ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນດີວ່າ lead-antimony ຫຼື lead-calcium ເພື່ອໃຫ້ການຮັບຮອງທາງກົນຈັກ ແລະ ສືບຕໍ່ຮັກສາຄວາມສາມາດໃນການສົ່ງຜ່ານໄຟຟ້າໄດ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນໄລຍະເວລາທີ່ແບດເຕີຣີ່ຖືກນຳໃຊ້.

ແຜ່ນລົບມີວັດສະດຸທີ່ເຮັດວຽກເປັນ sponge lead (Pb), ເຊິ່ງຖືກອອກແບບມາເພື່ອປ່ອຍອີເລັກໂຕຣນອອກມາໃນຂະນະທີ່ມີການຖອນໄຟ. ໂຄງສ້າງທີ່ມີຮູເລືອກ (porous structure) ຂອງ sponge lead ຊ່ວຍເພີ່ມເນື້ອທີ່ໆ ທີ່ສຳຜັດກັບໄຟຟ້າທີ່ເປັນສານ (electrolyte) ໃຫ້ມີຄວາມກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດ, ເພື່ອເຮັດໃຫ້ປະຕິກິລິຍາເຄມີ-ໄຟຟ້າ (electrochemical reactions) ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ. ໂຄງສ້າງຕາຂ່າຍທີ່ຮັບຮອງວັດສະດຸທີ່ເຮັດວຽກດ້ານລົບຈະຕ້ອງມີຄວາມສົມດຸນລະຫວ່າງຄວາມແຂງແຮງທາງກົນຈັກ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການສົ່ງຜ່ານໄຟຟ້າຢ່າງເໝາະສົມ ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າຈະມີການປະຕິບັດທີ່ສົມໆເທົ່າກັນໃນສະພາບການທີ່ມີການໃຊ້ງານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ຕົວແຍກມີບົດບາດທີ່ສຳຄັນຫຼາຍໃນການປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ແຜ່ນບວກ ແລະ ແຜ່ນລົບສຳຜັດກັນໂດຍກົງ ໃນເວລາທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ອິອອນເคลື່ອນທີ່ໄດ້ຜ່ານອີເລັກໂтрອໄລທ໌. ສ່ວນປະກອບເຫຼົ່ານີ້ມັກຖືກຜະລິດຈາກວັດສະດຸທີ່ມີຮູບຮ່າງຈຸລະພາກເຊັ່ນ: ແຜ່ນແກ້ວ (glass mat) ຫຼື ພັອລີເອທີລີນ (polyethylene) ເຊິ່ງຖືກອອກແບບມາເພື່ອຮັກສາຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງໂຄງສ້າງໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມເປັນກົດສູງ ທີ່ມີຢູ່ພາຍໃນ ເບັຕเตอรີລີດອັກຊິດ ສະພາບແວດລ້ອມ ໃນເວລາທີ່ສະໜັບສະໜູນການຂົນສົ່ງອິອອນຢ່າງມີປະສິດທິພາບ.

ປະກອບຂອງອີເລັກໂтрອໄລທ໌ ແລະ ໜ້າທີ່ຂອງມັນ

ອີເລັກໂтрອໄລທ໌ໃນຖ່ານໄຟແບດເຕີຣີ່ທີ່ໃຊ້ທາດດີດີ້ງ (lead acid battery) ປະກອບດ້ວຍ ອາຊິດຊຸລຟູຣິກ (H2SO4) ທີ່ຖືກເຈືອຈາງດ້ວຍນ້ຳກົງ (distilled water) ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຄວາມໜາແໜ້ນສະເພາະ (specific gravity) ຢູ່ໃນຂອບເຂດ 1.210 ຫຼື 1.300 ຂຶ້ນກັບການນຳໃຊ້ທີ່ຕັ້ງໃຈ ແລະ ສະພາບການໃຊ້ງານ. ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງອີເລັກໂтрອໄລທ໌ນີ້ມີຜົນຕໍ່ລັກສະນະຄວາມຕ່າງ»ຂອງໄຟຟ້າ, ຄວາມຈຸ, ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການເຮັດວຽກທີ່ອຸນຫະພູມຕ່າງໆ. ອາຊິດຊຸລຟູຣິກເຮັດໜ້າທີ່ເປັນທັງສານທີ່ເຂົ້າຮ່ວມໃນຂະບວນການເຄມີ-ໄຟຟ້າ ແລະ ສານທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ອິອອນເຄື່ອນທີ່ໄດ້ລະຫວ່າງແຜ່ນ.

ໃ durante ການເຮັດວຽກ, ອີເລັກໂທຣໄລທ໌ເຂົ້າຮ່ວມໂດຍກົງໃນປະຕິກິລິຍາເຄມີທີ່ຜະລິດພະລັງງານໄຟຟ້າ, ໂດຍທີ່ເຊື້ອສານຊີເລີກແອຊິດຈະປະສານກັບວັດຖຸທີ່ເປັນເຄື່ອງຕົ້ນທີ່ຢູ່ໃນແຜ່ນບວກ ແລະ ແຜ່ນລົບ. ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງອີເລັກໂທຣໄລທ໌ຈະປ່ຽນແປງໄປຕາມວຟງການທີ່ປ່ຽນໄຟ (charge) ແລະ ວິທີການໃຊ້ໄຟ (discharge), ສົ່ງຜົນຕໍ່ສະພາບການທີ່ມີໄຟ (state of charge) ແລະ ລັກສະນະການປະຕິບັດທັງໝົດຂອງຖ່ານ. ການຈັດການອີເລັກໂທຣໄລທ໌ຢ່າງເໝາະສົມຈຶ່ງເປັນສິ່ງຈຳເປັນເພື່ອຮັກສາປະສິດທິພາບທີ່ດີທີ່ສຸດ ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານຂອງຖ່ານປະເພດ lead acid.

ອີເລັກໂທຣໄລທ໌ຍັງມີອິດທິພົນຕໍ່ຄວາມຕ້ານທາງໄຟຟ້າພາຍໃນຖ່ານ, ໂດຍທີ່ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງແອຊິດທີ່ສູງຂຶ້ນມັກຈະໃຫ້ຄວາມຕ້ານທາງຕ່ຳລົງ ແລະ ປະສິດທິພາບໃນການສົ່ງຜ່ານໄຟທີ່ດີຂຶ້ນ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນທີ່ເກີນໄປອາດເຮັດໃຫ້ເກີດການກັດກິນສ່ວນປະກອບພາຍໃນຢ່າງໄວວ່າ, ໃນຂະນະທີ່ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນທີ່ບໍ່ພໍເພີງຈະຫຼຸດລົງຄວາມຈຸກຳ ແລະ ພະລັງງານທີ່ສົ່ງອອກ. ການຮັກສາດຸນດີນີ້ຈຶ່ງຕ້ອງໄດ້ຮັບການພິຈາລະນາຢ່າງລະອຽດໃນຂະບວນການອອກແບບຖ່ານ ແລະ ວິທີການບຳລຸງຮັກສາ.

ຫຼັກການດຳເນີນງານເຄມີ-ໄຟຟ້າ

ກົນໄກຂະບວນການໃຊ້ໄຟ (Discharge)

ເມື່ອແບດເຕີ້ຣີ່ທີ່ໃຊ້ໄຟຟ້າປະເພດ lead acid ສູນເສຍພະລັງງານ (discharge), ປະຕິກິລິຍາເຄມີ-ໄຟຟ້າຈະເລີ່ມຕົ້ນທີ່ຂັ້ວລົບ ໂດຍທີ່ທາດ lead ຮູບແບບເປັນ sponge ຈະເຮັດປະຕິກິລິຍາກັບ ອາຊິດ sulfuric ເພື່ອສ້າງເປັນທາດ lead sulfate (PbSO4) ແລະປ່ອຍອີເລັກໂຕຣນອອກມາ. ອີເລັກໂຕຣນເຫຼົ່ານີ້ຈະໄຫຼຜ່ານວົງຈອນໄຟຟ້າດ້ານນອກ (external circuit) ເພື່ອໃຫ້ພະລັງງານໄຟຟ້າແກ່ອຸປະກອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຢູ່ (connected loads) ກ່ອນທີ່ຈະກັບຄືນໄປຍັງຂັ້ວບວກ. ການໄຫຼຂອງອີເລັກໂຕຣນເຫຼົ່ານີ້ເປັນສາເຫດທີ່ເກີດເປັນໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ຂັບເຄື່ອນອຸປະກອນ ແລະລະບົບຕ່າງໆ ທີ່ຢູ່ດ້ານນອກ.

ໃນເວລາດຽວກັນນີ້, ຢູ່ທີ່ຂັ້ວບວກ, ທາດ lead dioxide ຈະປະສານກັບອາຊິດ sulfuric ແລະອີເລັກໂຕຣນທີ່ກັບຄືນມາເພື່ອສ້າງເປັນທາດ lead sulfate ແລະນ້ຳ. ປະຕິກິລິຍານີ້ຈະບໍລິໂພກອາຊິດ sulfuric ຈາກ electrolyte ແລະຜະລິດນ້ຳອອກມາ, ເຮັດໃຫ້ຄວາມໜາແໜ້ນສະເພາະ (specific gravity) ຂອງ electrolyte ລົດຕ່ຳລົງຢ່າງຊ້າໆ ເມື່ອການສູນເສຍພະລັງງານ (discharge) ເກີດຂຶ້ນ. ການສ້າງຕົວຂອງທາດ lead sulfate ໃນທັງສອງຂັ້ວ ແມ່ນເປັນການເກັບຮັກສາພະລັງງານເຄມີ ທີ່ສາມາດປ່ຽນຄືນເປັນພະລັງງານໄຟຟ້າໄດ້ອີກໃນຂະນະທີ່ເຮັດການຊາດ (charging process).

ປະຕິກິລິຍາການປ່ອຍໄຟຟ້າຈະດຳເນີນຕໍ່ໄປຈົນເຖິງຈະມີວັດຖຸທີ່ເປັນເຄື່ອງຕົ້ນເຮັດໃຫ້ປ່ຽນເປັນທັງໝົດເປັນ ປະກົດສີຂາວ (lead sulfate) ຫຼື ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງອີເລັກໂтрີໄລທ໌ຫຼຸດລົງຕ່ຳກວ່າລະດັບທີ່ຈຳເປັນເພື່ອຮັກສາປະຕິກິລິຍາ. ຄ່າຄວາມຕ່າງ»ຂອງເຊວເລີ່ຍແບດເຕີຣີ່ແບບທຳມະດາຈະຫຼຸດລົງຢ່າງຊ້າໆ ໃນເວລາທີ່ປ່ອຍໄຟຟ້າ, ໂດຍທົ່ວໄປຈະຫຼຸດຈາກປະມານ 2.1 ໂວນທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍພະລັງງານ ເຖິງປະມານ 1.8 ໂວນທີ່ປ່ອຍໄຟຟ້າຢ່າງສົມບູນ, ຂຶ້ນກັບອັດຕາການປ່ອຍໄຟຟ້າ ແລະ ສະພາບອຸນຫະພູມ.

ຂະບວນການທີ່ຟື້ນຟູການທຳງານ

ຂະບວນການທີ່ເຕີມໄຟຟ້າຈະປ່ຽນປະຕິກິລິຍາການປ່ອຍໄຟຟ້າໃຫ້ກັບຄືນໄປໃຊ້ພະລັງງານໄຟຟ້າຈາກພາຍນອກເພື່ອປ່ຽນປະກົດສີຂາວ (lead sulfate) ກັບຄືນເປັນວັດຖຸທີ່ເປັນເຄື່ອງຕົ້ນເດີມ. ຢູ່ທີ່ແຜ່ນລົບ, ພະລັງງານໄຟຟ້າຈະເຮັດໃຫ້ປະກົດສີຂາວ (lead sulfate) ປ່ຽນກັບຄືນເປັນທີ່ເປັນເຫຼັກທີ່ມີລັກສະນະຄ້າຍຄືກັບເຝືອງ (sponge lead) ແລະ ປ່ອຍອາຊິດຊູລີຟິກກັບຄືນໄປໃນອີເລັກໂຕຣໄລທ໌. ຂະບວນການຟື້ນຟູນີ້ຕ້ອງການການຄວບຄຸມຄ່າຄວາມຕ່າງ»ຂອງໄຟຟ້າ ແລະ ອັດຕາການໄຫຼຂອງໄຟຟ້າຢ່າງຖືກຕ້ອງເພື່ອໃຫ້ການປ່ຽນແປງເກີດຂຶ້ນຢ່າງສົມບູນ ໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ແຜ່ນເສີຍຫາຍ.

ໃນແຜ່ນບວກໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟ, ທາດ sulfate ແປງຄືນໄປຫາທາດ lead dioxide ໂດຍການ ນໍາ ໃຊ້ພະລັງງານໄຟຟ້າ, ອີກຄັ້ງ ຫນຶ່ງ ປ່ອຍອາຊິດ sulfuric ເຂົ້າໃນລະບາຍ electrolyte. ການຟື້ນຟູຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງອາຊິດ sulfuric ເພີ່ມຄວາມແຮງດັນສະເພາະຂອງ electrolyte ກັບຄືນສູ່ສະພາບທີ່ຖືກສາກເຕັມ. ການສາກໄຟທີ່ຖືກຕ້ອງ ຈໍາ ເປັນຕ້ອງຕິດຕາມທັງຕົວ ກໍາ ນົດແຮງດັນໄຟຟ້າແລະປະຈຸບັນເພື່ອຮັບປະກັນການຟື້ນຟູຢ່າງສົມບູນໂດຍບໍ່ຕ້ອງສາກໄຟເກີນ.

ປະສິດທິພາບຂອງຂະບວນການສາກໄຟແມ່ນຂື້ນກັບປັດໃຈຕ່າງໆລວມທັງອັດຕາການສາກໄຟປະຈຸບັນ, ອຸນຫະພູມ, ແລະຄວາມສົມບູນແບບຂອງວົງຈອນການປ່ອຍໄຟກ່ອນ ຫນ້າ ນີ້. ລະບົບແບັດເຕີຣີອາຊິດ lead ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວບັນລຸປະສິດທິພາບໃນການສາກໄຟລະຫວ່າງ 85% ແລະ 95%, ດ້ວຍພະລັງງານບາງຢ່າງທີ່ສູນເສຍເປັນຄວາມຮ້ອນໃນລະຫວ່າງຂະບວນການປ່ຽນແປງ. ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບລັກສະນະປະສິດທິພາບເຫຼົ່ານີ້ກາຍເປັນສິ່ງທີ່ ສໍາ ຄັນ ສໍາ ລັບການຂະ ຫນາດ ລະບົບສາກໄຟແລະຄາດຄະເນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການ ດໍາ ເນີນງານ.

ຄຸນລັກສະນະການປະຕິບັດງານແລະປັດໃຈການປະຕິບັດ

ຄວາມເຄັ່ງຕຶງແລະຄວາມສໍາພັນຄວາມຈຸ

ແຕ່ລະເຊວລູກປືນໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ແບດເຕີ່ຣີ່ແບບແຜ່ນດິນ (lead acid) ຈະຜະລິດໄຟຟ້າປະມານ 2.0 ໂວນ (volts) ໃນສະພາບການທີ່ມີໄຟຟ້າເຂົ້າໄປໃຊ້ງານ (under load conditions) ໂດຍຈະເຊື່ອມຕໍ່ເຊວລູກປືນໄຟຟ້າຫຼາຍໆ ເຊວລູກເຂົ້າດ້ວຍກັນຕາມລຳດັບ (in series) ເພື່ອບັນລຸຄ່າໄຟຟ້າທີ່ຕ້ອງການສຳລັບລະບົບ. ການຈັດຕັ້ງທີ່ນິຍົມໃຊ້ມີດັ່ງນີ້: ແບດເຕີ່ຣີ່ 6 ໂວນ, 12 ໂວນ ແລະ 24 ໂວນ ສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ໃນຂະນະທີ່ລະບົບອຸດສາຫະກຳມັກຈະໃຊ້ແບດເຕີ່ຣີ່ທີ່ມີຄ່າໄຟຟ້າ 48 ໂວນ ຫຼື ສູງກວ່າ. ຄ່າໄຟຟ້າຈະຄົງທີ່ຄ່ອນຂ້າງຫຼາຍໃນເວລາສ່ວນໃຫຍ່ຂອງວຟູງການຖ່າຍໄຟ (discharge cycle) ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການສະໜອງພະລັງງານທີ່ຄົງທີ່ຕໍ່ອຸປະກອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຢູ່.

ຄວາມຈຸຂອງແບດເຕີ່ຣີ່ (Battery capacity) ວັດແທກເປັນອັມເປີ-ຊົ່ວໂມງ (ampere-hours: Ah) ແມ່ນສະແດງເຖິງຄວາມສາມາດທັງໝົດໃນການເກັບຮັກສາພະລັງງານ ໃຕ້ເງື່ອນໄຂການຖ່າຍໄຟທີ່ກຳນົດ. ຄວາມຈຸຂອງແບດເຕີ່ຣີ່ແບບແຜ່ນດິນ (lead acid) ຈະປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼາຍຕາມອັດຕາການຖ່າຍໄຟ, ອຸນຫະພູມ ແລະ ອາຍຸການຂອງແບດເຕີ່ຣີ່, ໂດຍມີຄວາມສຳພັນທີ່ເຂົ້າໃຈດີແລ້ວເຊິ່ງຊ່ວຍໃນການຄຳນວນຂະໜາດທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການນຳໃຊ້ ແລະ ການທຳนายປະສິດທິພາບ. ອັດຕາການຖ່າຍໄຟທີ່ສູງຂຶ້ນມັກຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມຈຸທີ່ໃຊ້ໄດ້ຫຼຸດລົງ ເນື່ອງຈາກການສູນເສຍພະລັງງານພາຍໃນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ ແລະ ການນຳໃຊ້ວັດຖຸທີ່ເປັນເຄື່ອງປະກອບທີ່ເຮັດວຽກ (active materials) ບໍ່ຄົບຖ້ວນ.

ອຸນຫະພູມມີຜົນກະທົບຢ່າງໃຫຍ່ຕໍ່ລັກສະນະຂອງຄວາມຕ້ານໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມຈຸຂອງລະບົບຖ່ານໄຟຟ້າແບບດີດີ້ດ (lead acid). ອຸນຫະພູມຕ່ຳຈະຫຼຸດອັດຕາຂອງປະຕິກິລິຍາເຄມີ ເຮັດໃຫ້ຄວາມຈຸທີ່ສາມາດໃຊ້ໄດ້ ແລະ ຄ່າຄວາມຕ້ານໄຟຟ້າຫຼຸດລົງ, ໃນຂະນະທີ່ອຸນຫະພູມສູງອາດຈະເພີ່ມຄວາມຈຸແຕ່ອາດເຮັດໃຫ້ຂະບວນການເສື່ອມສະພາບເລີ່ມໄວຂຶ້ນ. ອຸນຫະພູມທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດສຳລັບການເຮັດວຽກແມ່ນປົກກະຕິແລ້ວຈະຢູ່ໃນຊ່ວງ 20°C ຫາ 25°C ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ປະສິດທິພາບສູງສຸດ ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານ.

ການພິຈາລະນາເລື່ອງການຈັກເຄື່ອນ ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານ

ອາຍຸການຈັກເຄື່ອນຂອງຖ່ານໄຟຟ້າແບບດີດີ້ດ ຂຶ້ນກັບຄວາມເລິກຂອງການຖອນໄຟຟ້າ, ວິທີການທີ່ຊາດໄຟຟ້າ, ແລະ ສະພາບການເຮັດວຽກ. ການຖອນໄຟຟ້າຢ່າງເລິກ (deep discharge cycles) ໂດຍທີ່ຖ່ານໄຟຟ້າຖືກຖອນໄຟຟ້າຈົນເຖິງລະດັບຄວາມຕ້ານໄຟຟ້າຕ່ຳ ມັກຈະຫຼຸດອາຍຸການຈັກເຄື່ອນທັງໝົດ ເມື່ອທຽບກັບການຖອນໄຟຟ້າເລິກນ້ອຍ (shallow discharge applications). ການນຳໃຊ້ໃນດ້ານອຸດສາຫະກຳມັກອອກແບບລະບົບເພື່ອຈຳກັດຄວາມເລິກຂອງການຖອນໄຟຟ້າໄວ້ທີ່ 50% ຫຼື ໜ້ອຍກວ່າຂອງຄວາມຈຸທັງໝົດ ເພື່ອເພີ່ມອາຍຸການຈັກເຄື່ອນ ແລະ ຫຼຸດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການປ່ຽນຖ່ານໄຟຟ້າ.

ໂປຣໂຕຄອນການສາກໄຟທີ່ຖືກຕ້ອງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ອາຍຸຂອງແບັດເຕີຣີອາຊິດທອງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ດ້ວຍການສາກໄຟເກີນໄປທີ່ ນໍາ ໄປສູ່ການສູນເສຍນ້ ໍາ ຫຼາຍເກີນໄປ, ການຂັດຂວາງແຜ່ນ, ແລະຄວາມຈຸທີ່ຫຼຸດລົງ. ການສາກໄຟຕ່ ໍາ ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການ sulfation, ເຊິ່ງກ້ອນທາດ lead sulfate ຈະຕິດຕັ້ງຢູ່ຖາວອນກັບແຜ່ນ, ຫຼຸດຜ່ອນການມີວັດສະດຸທີ່ມີປະສິດຕິພາບ. ລະບົບສາກໄຟທີ່ກ້າວ ຫນ້າ ໃຊ້ແອລຈໍຕິມສາກໄຟຫຼາຍຂັ້ນເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນການສາກໄຟແລະອາຍຸຂອງແບັດເຕີຣີ.

ການ ນໍາ ໃຊ້ການສາກໄຟລອຍ, ບ່ອນທີ່ແບັດເຕີຣີອາຊິດ ນໍາ ພາຍັງເຊື່ອມຕໍ່ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງກັບແຫຼ່ງສາກໄຟ, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຄວບຄຸມແຮງດັນໄຟຟ້າຢ່າງລະມັດລະວັງເພື່ອຮັກສາການສາກໄຟເຕັມທີ່ໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຈາກການສາກໄຟເກີນໄປ. ການຕັ້ງຄ່າແຮງດັນລອຍນ້ ໍາ ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນຕັ້ງແຕ່ 2.25 ເຖິງ 2.30 ໂວລຕ໌ຕໍ່ຈຸລັງ, ຂຶ້ນກັບການອອກແບບແບັດເຕີຣີແລະອຸນຫະພູມການເຮັດວຽກ. ການສາກໄຟແບບລອຍນ້ ໍາ ທີ່ ເຫມາະ ສົມສາມາດຂະຫຍາຍອາຍຸຂອງແບັດເຕີຣີໃນແອັບພລິເຄຊັນທີ່ລໍຖ້າເປັນເວລາຫລາຍປີ.

ການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳ ແລະ ເກນການເລືອກ

ປະເພດການນໍາໃຊ້ຕົ້ນຕໍ

ເຕັກໂນໂລຢີແບດເຕີ່ຣີ່ແບບທຳມະດາ (Lead acid) ສາມາດໃຊ້ງານໄດ້ຫຼາຍດ້ານໃນອຸດສາຫະກຳ, ໂດຍແຕ່ລະດ້ານຈະມີຄວາມຕ້ອງການດ້ານປະສິດທິພາບ ແລະ ຂໍ້ຈຳກັດດ້ານການໃຊ້ງານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ສຳລັບການໃຊ້ງານໃນລະບົບເລີ່ມຕົ້ນເຄື່ອງຈັກຂອງລົດ ຕ້ອງການການສົ່ງຜ່ານປະລິມານໄຟຟ້າສູງໃນໄລຍະເວລາສັ້ນ, ດັ່ງນັ້ນແບດເຕີ່ຣີ່ຈຶ່ງຕ້ອງຖືກອອກແບບໃຫ້ເໝາະສົມກັບຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນສະພາບອຸນຫະພູມຕ່ຳ. ການໃຊ້ງານເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະໃຊ້ແຜ່ນແບດເຕີ່ຣີ່ທີ່ບາງ ແຕ່ມີເນື້ອທີ່ໜ້າຕັດໃຫຍ່ເພື່ອເພີ່ມຂີດສູງສຸດຂອງການສົ່ງຜ່ານປະລິມານໄຟຟ້າ.

ສຳລັບການໃຊ້ງານດ້ານພະລັງງານຖາວອນ (Stationary power) ເຊັ່ນ: ລະບົບຈ່າຍພະລັງງານທີ່ບໍ່ຖືກຂັດຈັງ (uninterruptible power supplies) ແລະ ລະບົບສະແສງສະຫວ່າງສຳລັບເຫດສຸກເສີນ (emergency lighting systems), ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ໃນໄລຍະຍາວ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການໃຊ້ງານຢູ່ໃນສະຖານະການ float charging ແມ່ນເປັນສິ່ງທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດ. ການອອກແບບແບດເຕີ່ຣີ່ແບບທຳມະດາສຳລັບການໃຊ້ງານເຫຼົ່ານີ້ຈະໃຫ້ຄວາມສຳຄັນກັບການໃຊ້ແຜ່ນທີ່ໜາ ແລະ ການສ້າງສາງທີ່ແຂງແຮງເພື່ອຮັບມືກັບການຊາດຈະຢູ່ໃນສະຖານະການ float charging ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ໂດຍຍັງຮັກສາຄວາມຈຸໄວ້ໄດ້ໃນໄລຍະເວລາທີ່ຍາວນານ. ຄວາມຕ້ອງການດ້ານການບໍາລຸງຮັກສາ ແລະ ການຈັດຕັ້ງເວລາປ່ຽນແບດເຕີ່ຣີ່ຈະເປັນປັດໄຈທີ່ສຳຄັນຫຼາຍໃນການໃຊ້ງານເຫຼົ່ານີ້.

ການນຳໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການການດຶງດູດ (Traction applications), ເຊັ່ນ: ລົດໄຟຟ້າ (EV) ແລະ ອຸປະກອນຈັດການວັດຖຸ (material handling equipment), ຕ້ອງການແບັດເຕີຣີ່ທີ່ຖືກອອກແບບໃຫ້ເໝາະສົມສຳລັບການຄາຍພະລັງງານຢ່າງເລິກ (deep discharge cycling) ແລະ ມີຄວາມສາມາດໃນການຊາດຈະໄຟຢ່າງໄວວ່າ (rapid recharging capabilities). ການອອກແບບເຫຼົ່ານີ້ຈະສົ່ງເສີມຄວາມສົມດຸນລະຫວ່າງຄວາມໜາແໜ້ນພະລັງງານ (energy density) ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານ (cycle life), ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະໃຊ້ສະເລີກທີ່ມີເທັກໂນໂລຊີຂັ້ນສູງ (advanced plate alloys) ແລະ ສ່ວນປະກອບເພີ່ມໃນອີເລັກໂທຣໄລທ໌ (electrolyte additives) ເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບໃນສະພາບການໃຊ້ງານທີ່ເຂັ້ມງວດ.

ຄວາມແຕກຕ່າງດ້ານການອອກແບບ ແລະ ປະເພດເທັກໂນໂລຊີ

ການອອກແບບແບັດເຕີຣີ່ທີ່ໃຊ້ໄຟຟ້າແບບເປີດ (Flooded lead acid battery designs) ໃຊ້ອີເລັກໂທຣໄລທ໌ແບບເຫຼວ (liquid electrolyte) ທີ່ຕ້ອງດູແລເປັນປະຈຳເພື່ອເຕີມນ້ຳທີ່ສູນເສຍໄປໃນຂະນະທີ່ຊາດຈະໄຟ. ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ໃຫ້ປະສິດທິພາບທີ່ດີເລີດ ແລະ ມີຄວາມຄຸ້ມຄ່າ, ແຕ່ຕ້ອງມີລະບົບລະບາຍອາກາດເພື່ອຈັດການກັບກາຊໄຮໂດຣເຈນ (hydrogen gas evolution) ແລະ ຕ້ອງດູແລເປັນປະຈຳເພື່ອຮັກສາລະດັບອີເລັກໂທຣໄລທ໌ໃຫ້ຢູ່ໃນສະພາບທີ່ດີທີ່ສຸດ. ການອອກແບບແບບເປີດ (Flooded designs) ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະມີຕົ້ນທຶນເບື້ອງຕົ້ນຕ່ຳທີ່ສຸດຕໍ່ໜ່ວຍຄວາມຈຸ.

ເຕັກໂນໂລຢີແບດເຕີ່ຣີໄຟຟາທີ່ມີການຄວບຄຸມວາວ (VRLA) ໃຊ້ອີເລັກໂທຣໄລທ໌ທີ່ຖືກຈັດຕັ້ງໃຫ້ຢູ່ນິ່ງ (immobilized electrolyte) ຜ່ານວິທີການໃຊ້ຜ້າກະຈົກດູດ (AGM) ຫຼື ວິທີການເຮັດເປັນເຈວ (gel formulations) ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ບໍ່ຕ້ອງເຕີມນ້ຳເພີ່ມແລະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການໃນການບໍາຮັກສາ. ການອອກແບບທີ່ປິດຜນຶກນີ້ໃຫ້ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນການຕິດຕັ້ງ ແລະ ປັບປຸງຄຸນສົມບັດດ້ານຄວາມປອດໄພ ແຕ່ມັກຈະມີຕົ້ນທຶນເບື້ອງຕົ້ນທີ່ສູງກວ່າເທີຍບຽບກັບແບດເຕີ່ຣີໄຟຟາປະເພດທີ່ມີຂອງເຫຼວ (flooded equivalents).

ເຕັກໂນໂລຢີແບດເຕີ່ຣີໄຟຟາທີ່ທັນສະໄໝໃໝ່ນີ້ປະກອບດ້ວຍສ່ວນປະກອບເຄືອບດ້ວຍກາໂບນ, ອະລໍລອຍທີ່ປັບປຸງແລ້ວສຳລັບແຜ່ນຂອງແບດເຕີ່ຣີ, ແລະ ວັດສະດຸທີ່ປັບປຸງແລ້ວສຳລັບຕົວແຍກ (separator) ເພື່ອປັບປຸງຄຸນສົມບັດດ້ານການປະຕິບັດງານ ເຊັ່ນ: ການເຮັດວຽກໃນສະຖານະທີ່ບໍ່ເຕັມ (partial state of charge), ອາຍຸການໃຊ້ງານ (cycle life), ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຮັບການທີ່ຈະໄດ້ຮັບປັບ (charging acceptance). ການປັບປຸງເຫຼົ່ານີ້ເປັນການແກ້ໄຂບັນຫາທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນການນຳໃຊ້ທີ່ເປັນເອກະລັກ ໂດຍຍັງຄົງຮັກສາຂໍ້ດີພື້ນຖານຂອງເຕັກໂນໂລຢີແບດເຕີ່ຣີໄຟຟາທີ່ມີປະສິດທິຜົນແລະຂະບວນການຜະລິດທີ່ໄດ້ຮັບການຢືນຢັນແລ້ວ.

ຄຳຖາມທີ່ຖາມບໍ່ຍາກ

ຂໍ້ດີຫຼັກໆຂອງເຕັກໂນໂລຢີແບດເຕີ່ຣີໄຟຟາເມື່ອທຽບກັບປະເພດແບດເຕີ່ຣີອື່ນໆແມ່ນຫຍັງ?

ຖ້ານຳໃຊ້ແບດເຕີຣີ່ປະເພດທີ່ມີສ່ວນປະກອບເປັນໄລຍະ (Lead acid) ຈະມີຂໍ້ດີຫຼາຍດ້ານ ເຊັ່ນ: ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເບື້ອງຕົ້ນຕ່ຳ, ມີຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ຢ່າງດີ, ມີລະບົບຮີໄຊເຄີລ໌ທີ່ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກດີແລ້ວ, ແລະ ມີຂອບເຂດອຸນຫະພູມການເຮັດວຽກທີ່ກວ້າງ. ມັນສາມາດສະໜອງການໄຫຼຜ່ານໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນສູງໄດ້ດີເລີດ, ເຮັດໃຫ້ເໝາະສົມຢ່າງຍິ່ງສຳລັບການເລີ່ມຕົ້ນເຄື່ອງຈັກ, ແລະ ມີຄວາມຕ້ອງການໃນການທຳການຊາດທີ່ເຂົ້າໃຈໄດ້ດີ ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ການບູລະນາການລະບົບງ່າຍຂຶ້ນ. ການຜະລິດທີ່ມີຄວາມເປັນມາດັ້ງດົນແລ້ວ ສາມາດຮັບປະກັນການຈັດຫາທີ່ສະເໝືອນກັນ ແລະ ລາຄາທີ່ແຂ່ງຂັນໃນທຸກຂະໜາດຄວາມຈຸ.

ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງແບດເຕີຣີ່ປະເພດທີ່ມີສ່ວນປະກອບເປັນໄລຍະ (Lead acid) ໃນການນຳໃຊ້ຕ່າງໆ ແມ່ນຍາວເທົ່າໃດ?

ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງແບດເຕີຣີ່ປະເພດທີ່ມີສ່ວນປະກອບເປັນໄລຍະ (Lead acid) ຈະແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ຂຶ້ນກັບການນຳໃຊ້ ແລະ ສະພາບການເຮັດວຽກ. ແບດເຕີຣີ່ທີ່ໃຊ້ໃນລົດເປັນປົກກະຕິຈະໃຊ້ງານໄດ້ 3-5 ປີ, ໃນຂະນະທີ່ແບດເຕີຣີ່ທີ່ຕັ້ງຢູ່ຖາວອນ (stationary) ທີ່ໄດ້ຮັບການດູແລຢ່າງເໝາະສົມ ສາມາດໃຊ້ງານໄດ້ 10-20 ປີ ໃນການໃຊ້ງານແບບ float service. ສຳລັບການນຳໃຊ້ແບດເຕີຣີ່ແບບ deep cycle ມັກຈະໃຊ້ງານໄດ້ 500-1500 ວົງຈອນ ຂຶ້ນກັບລະດັບການຄາຍພະລັງງານ ແລະ ວິທີການຊາດ. ອຸນຫະພູມ, ຄຸນນະພາບການດູແລ, ແລະ ການອອກແບບລະບົບຊາດ ມີອິດທິພົວຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ແທ້ຈິງ.

ຕ້ອງດຳເນີນການບໍາລຸງຮັກສາຫຍັງແດ່ສຳລັບລະບົບຖ່ານໄຟທີ່ໃຊ້ແປ້ງທີ່ມີທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທີ່ເປັນທ......

ຖ່ານໄຟແປ້ງທີ່ເປີດ (Flooded lead acid batteries) ຕ້ອງເຕີມນ້ຳຢ່າງເປັນປະຈຳເພື່ອຊົດເຊີຍສ່ວນທີ່ສູນເສຍໄປຂອງອີເລັກໂທຣໄລທ໌ໃນເວລາທີ່ໄດ້ຮັບໄຟເຂົ້າ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຄວນເຕີມທຸກໆ 3-6 ເດືອນ ຂຶ້ນກັບຄວາມຖີ່ທີ່ໄດ້ຮັບໄຟເຂົ້າ ແລະ ອຸນຫະພູມແວດລ້ອມ. ຖ່ານໄຟທຸກປະເພດທີ່ໃຊ້ແປ້ງຈະໄດ້ຮັບປະໂຫຍດຈາກການຕິດຕາມຄ່າຄວາມດັນຢ່າງເປັນປະຈຳ, ການລ້າງຂັ້ວຕໍ່, ແລະ ການທົດສອບຄວາມຈຸກ. ຖ່ານໄຟ VRLA ຕ້ອງການການບໍາລຸງຮັກສາຢ່າງໜ້ອຍທີ່ສຸດ ແຕ່ຄວນຖືກຕິດຕາມເພື່ອຊອກຫາສັນຍານຂອງການບວມ, ການຮັ່ວ, ຫຼື ຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງຄ່າຄວາມດັນ ເຊິ່ງອາດເປັນສັນຍານຂອງການລົ້ມເຫຼວທີ່ຈະເກີດຂຶ້ນ.

ຖ່ານໄຟທີ່ໃຊ້ແປ້ງສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ໃນສະພາບອຸນຫະພູມທີ່ຮຸນແຮງໄດ້ຫຼືບໍ່?

ຖ້ານຳໃຊ້ແບດເຕີຣີ່ທີ່ມີສ່ວນປະກອບເປັນ ອາຊິດ-ທຳ (Lead acid) ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ໃນຂອບເຂດອຸນຫະພູມທີ່ກວ້າງ, ໂດຍທົ່ວໄປຈະຢູ່ລະຫວ່າງ -40°C ຫາ 60°C, ແຕ່ປະສິດທິຜົນຈະແຕກຕ່າງກັນຢ່າງມີນັກຕາມອຸນຫະພູມ. ອຸນຫະພູມຕ່ຳຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມຈຸທີ່ສາມາດໃຊ້ໄດ້ຫຼຸດລົງ ແລະ ເພີ່ມເວລາທີ່ຕ້ອງໃຊ້ໃນການທຳລາຍ (charging time), ໃນຂະນະທີ່ອຸນຫະພູມສູງຈະເຮັດໃຫ້ປະຕິກິລິຍາເຄມີເກີດຂື້ນໄວຂື້ນ ແຕ່ອາດຈະຫຼຸດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງແບດເຕີຣີ່. ການປັບຄ່າອຸນຫະພູມໃນລະບົບການທຳລາຍ (temperature compensation in charging systems) ແລະ ການຈັດການຄວາມຮ້ອນ (thermal management) ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງ ຈະຊ່ວຍເພີ່ມປະສິດທິຜົນ ແລະ ຍາວນານຂອງແບດເຕີຣີ່.