Kaedah Penyediaan Bateri Asid-Senyum

Bateri Plumbum-Asetik: Penukaran Tenaga dan Kaedah Pengisian

Bateri plumbum-asetik berfungsi sebagai medium penyimpanan tenaga kimia, yang boleh ditukar menjadi tenaga elektrik bila diperlukan. Proses pemindahan tenaga kimia kepada tenaga elektrik dikenali sebagai pengisian, manakala proses sebaliknya, di mana tenaga elektrik ditukar semula menjadi tenaga kimia, dikenali sebagai pengosongan. Semasa fasa pengisian, arus elektrik mengalir melalui bateri, didorong oleh tindak balas kimia yang berlaku di dalamnya. Bateri plumbum-asetik secara utama menggunakan dua kaedah pengisian utama: pengisian voltan malar dan pengisian arus malar.

Pengisian Voltan Malar

Pengisian voltan malar merupakan kaedah paling biasa untuk mengisi bateri plumbum-asetik. Pendekatan ini menawarkan beberapa kelebihan, seperti mengurangkan masa pengisian secara keseluruhan dan meningkatkan kapasiti bateri sehingga 20%. Walau bagaimanapun, ia mempunyai trade-off: penurunan kecekapan pengisian sekitar 10%.

Dalam kaedah pengisian voltan malar, voltan pengisian kekal tetap sepanjang kitaran pengisian. Pada permulaan proses, apabila bateri berada dalam keadaan terosong, arus pengisian adalah agak tinggi. Ketika bateri menerima muatan, gaya elektromotif (emf) belakangnya bertambah. Akibatnya, arus pengisian beransur-ansur berkurang seiring dengan bateri mendekati keadaan sepenuhnya diisi. Hubungan dinamik antara voltan pengisian, arus, dan ciri-ciri dalaman bateri memastikan bateri diisi dengan efisien sambil mengurangkan risiko pengisian berlebihan atau kerosakan.

Kelebihan Pengisian Voltan Malar

Salah satu kelebihan utama pengisian voltan malar adalah fleksibilitinya dalam menampung sel-sel dengan kapasiti yang berbeza dan tahap pengosongan yang berbeza. Kaedah ini membolehkan pengisian serentak sel-sel tanpa perlu mencocokkan ciri-ciri mereka dengan tepat. Selain itu, walaupun arus pengisian pada awal proses adalah tinggi, fasa arus-tinggi ini adalah relatif singkat. Oleh itu, ia tidak menyebabkan kerosakan signifikan kepada sel-sel, memastikan kepanjangan hidup dan keselamatan mereka.

Apabila proses pengisian hampir selesai, arus pengisian beransur-ansur berkurang dan mendekati sifar. Ini berlaku kerana voltan bateri akhirnya menjadi hampir sama dengan voltan litar bekalan, menghapuskan beza potensial yang mendorong aliran arus.

Pengisian Arus Malar

Dalam kaedah pengisian arus malar, bateri disambung secara bersiri untuk membentuk kumpulan. Setiap kumpulan kemudian disambungkan ke bekalan arus terus (DC) melalui reostat beban. Jumlah bateri dalam setiap kumpulan ditentukan oleh voltan litar pengisian, dengan syarat voltan litar pengisian tidak boleh kurang daripada 2.7 volt per sel.

Sepanjang tempoh pengisian, arus pengisian dikekalkan pada tahap yang malar. Apabila voltan bateri meningkat semasa proses pengisian, rintangan dalam litar dikurangkan untuk memastikan arus kekal tidak berubah. Untuk mencegah masalah seperti pengasingan gas berlebihan atau panasan berlebihan, proses pengisian sering dilakukan dalam dua langkah yang berbeza. Fasa awal melibatkan pengisian bateri dengan arus yang relatif tinggi, diikuti oleh fasa penyelesaian dengan arus yang lebih rendah, memastikan kitaran pengisian yang lebih terkawal dan efisien.

Perincian Kaedah Pengisian Arus Malar

Dalam pendekatan pengisian arus malar, arus pengisian biasanya ditetapkan pada sekitar satu per lapan daripada penarafan ampere bateri. Nilai arus tertentu ini membantu memastikan proses pengisian yang seimbang dan selamat. Semasa bateri diisi, voltan berlebihan dari litar bekalan diserap di sepanjang rintangan bersiri yang disambung dalam litar pengisian.

Apabila menyambung kumpulan bateri untuk pengisian, pertimbangan teliti harus diberikan kepada konfigurasinya. Tujuannya adalah untuk mengatur sambungan sedemikian rupa sehingga mengurangkan penggunaan tenaga oleh rintangan bersiri. Ini bukan sahaja meningkatkan kecekapan keseluruhan sistem pengisian tetapi juga mengurangkan kehilangan kuasa yang tidak perlu.

Mengenai rintangan bersiri sendiri, kapasiti penghantaran arusnya adalah penting. Ia mesti sama atau lebih besar daripada arus pengisian yang diperlukan. Gagal memenuhi keperluan ini boleh menyebabkan rintangan tersebut panas berlebihan, yang akhirnya boleh membakar dan mengganggu proses pengisian.

Selain itu, apabila memilih bateri untuk kumpulan pengisian, adalah penting bahawa mereka mempunyai kapasiti yang sama. Dalam kes di mana bateri dengan kapasiti yang berbeza perlu diisi bersama, mereka harus dikelompokkan dan dikelola berdasarkan bateri yang mempunyai kapasiti paling rendah di antara mereka. Amalan ini mencegah masalah seperti pengisian berlebihan atau kurang isian bateri individu dalam kumpulan, dengan demikian melindungi prestasi dan jangka hayat setiap bateri.