Bù nhiệt độ
Nhiệt độ của ắc quy VRLA sẽ tăng trong quá trình sạc, ảnh hưởng xấu đến các tế bào ắc quy. Sự gia tăng nhiệt độ này dẫn đến thốt khí do đó điện áp trên cực
ắc quy (Vc) trong quá trình sạc phải giảm. Ví dụ, nếu nhiệt độ mơi trường xung
quanh trên 77 °F, Vc phải được giảm 0,01 V/°F trên 77 °F. Nếu nhiệt độ môi trường
xung quanh dưới 77 °F, Vc phải được tăng lên 0,01 V/°F dưới 77 °F. [8]
Sạc quá mức của các ắc quy VRLA
Nếu sử dụng phương pháp nạp CI-CV, ắc quy VRLA cần phải được nạp quá mức từ (3-5) %. Ví dụ: Nếu một ắc quy có dung lượng 50 Ahr sau khi phóng hết điện (SOC=0) thì sau đó dung lượng phải nạp lại là: 50 × 1,03 = 51,5 Ahr để đảm
bảo ắc quy đó đã được nạp đầy (SOC =100%). Với ắc quy cũ yêu cầu quá mức (7-8) %. Một ắc quy còn tốt là khi dòng điện nạp bằng 0,8% dung lượng của ắc quy trong
37
Các bước thuật toán để sạc một chuỗi ắc quy VRLA
Phương pháp nạp tốt nhất với một ắc quy VLRA có điện áp danh nghĩa 12V theo các bước sau:
• Bước1: Một dịng điện khơng đổi được nạp cho chuỗi ắc quy VRLA đến khi ắc quy đầu tiên trong chuỗi đạt điện áp15,5V hoặc cho đến khi ắc quy cuối cùng trong
chuỗi đạt điện áp 14,5V. Tại thời điểm này, dòng điện được áp dụng cho chuỗi giảm khoảng 50% của các giá trị dòng điện ban đầu để ngăn ngừa mất nước do
thốt khí.
• Bước 2: Dịng điện tiếp tục giảm được áp dụng cho đến khi ắc quy đầu tiên một
lần nữa đạt điện áp 15,5V hoặc cho đến khi ắc quy cuối cùng trong chuỗi đạt điện áp 14,5V. Tại thời điểm này, dòng điện được áp dụng cho chuỗi giảm khoảng 50%
dòng điện được áp dụng bắt đầu Bước 2.
• Bước 3: Dòng điện một lần nữa giảm đi một nửa như ở bước 1 và 2 cho đến khi
dòng điện đang nạp cho ắc quy đầu tiên trong gói ắc quy ở mức 1% cơng suất của ắc quy. Ví dụ, dịng điện 1% của ắc quy 90Ahr là 0,90A (khoảng 1A).
• Cuối cùng Dịng điện khơng đổi được áp dụng cho đến khi tất cả các ắc quy có điện áp tăng ít hơn 0,01 V trong khoảng 15 phút. Khoảng thời gian nạp cân bằng
này là quan trọng vì nó làm tất cả các ắc quy trong gói một phạm vi (5 -10)% của ắc
quy đầu tiên đạt được nạp trong bước 3. Chú ý bước này không được vượt quá 6 giờ để ngăn chặn sự thốt khí của ắc quy, dẫn tới mất hơi nước.
2.2.2. Sạc ắc quy NiMH
Khi bắt đầu quá trình sạc ắc quy, các tế bào NiMH ở nhiệt độ phòng, nhưng nếu tiếp tục sạc ắc quy, nhiệt độ bên trong tăng lên rất nhanh do phản ứng tỏa
nhiệt. Trong phản ứng, nước trong chất điện phân được phân hủy thành các nguyên tử hydro, được hấp thụ vào các hợp kim cực âm.
Hợp kim + Hợp kim [H] +
Tại cực dương, phản ứng nạp được dựa trên q trình oxy hóa của hydroxide niken.
38
Các phản ứng tỏa nhiệt làm tăng nhiệt trong suốt quá trình sạc, nhiệt độ tế bào tăng lên rất nhanh. Trong quá trình này việc phân hủy chất điện phân dễ dàng hơn việc nạp ắc quy.
Phương pháp sạc cho ắc quy NIMH
Nguyên tắc bịt kín của ắc quy NiMH cho thấy dung lượng của điện cực
hydro cực âm lưu trữ lớn hơn so với điện cực dương. Do đó, điện cực âm chưa được sạc đầy khi điện cực dương đã được sạc đầy. Vì vậy, bất kỳ oxy nào tạo ra ở điện
cực dương trong thời gian nạp và nạp quá đều do sự phản ứng về mặt hóa học diễn ra tại điện cực âm. Hiện tượng này sẽ tạo ra áp suất trong ắc quy. Khi sạc nhanh, áp lực nội bộ tăng lên nhanh chóng. Áp suất hơi tăng lên sẽ thốt ra ngồi qua lỗ thông
hơi và kéo theo chất điện phân làm giảm điện áp và tuổi thọ ắc quy.
Sự tăng áp có xu hướng nhiều hơn khi dòng nạp cao hơn. Tại dòng nạp thấp
hơn 300 mA, khả năng điện cực âm tạo ra hydro là ở SOC=100%. Ngược lại, như
thể hiện trong hình 2.7, với dịng nạp cao hơn 1.000 mA, khả năng điện cực âm tạo ra hydro ngay ở SOC=50%.
Phương pháp đầu tiên sử dụng một khoản nạp qua đêm (thường là nạp chậm)
sử dụng dịng điện khơng đổi tối đa ở mức C/3 (A). Phương pháp sạc này gồm có 2
39