حالت گوگرد زدایی چیست؟

حالت گوگرد زدایی یک ویژگی تخصصی در شارژرهای باتری است که تجمع کریستال سولفات سرب را از صفحات باتری‌های سرب{0}اسید حذف می‌کند. وقتی یک باتری سرب{2}}اسیدی برای مدت طولانی خالی می ماند، این کریستال ها روی صفحات باتری سفت می شوند و از پذیرش یا نگه داشتن شارژ باتری جلوگیری می کنند. حالت گوگرد زدایی، پالس‌های ولتاژ{4}بالای کنترل‌شده را برای شکستن این کریستال‌ها و بازیابی عملکرد باتری اعمال می‌کند.

سولفاته شدن از طریق واکنش های شیمیایی معمولی در داخل باتری های سرب{0}اسید انجام می شود. وقتی یک باتری سرب{2}}اسیدی را تخلیه می‌کنید، الکترولیت (اسید سولفوریک و آب) با صفحات سرب واکنش می‌دهد تا سولفات سرب تولید کند و انرژی الکتریکی آزاد کند. در طول شارژ مجدد، این فرآیند باید معکوس شود و سولفات سرب دوباره به مواد فعال تبدیل شود.

مشکل زمانی شروع می شود که باتری ها به طور جزئی یا کامل خالی می مانند. کریستال های کوچک سولفات سرب که در طول استفاده معمولی تشکیل می شوند، شروع به بزرگ شدن و سخت شدن می کنند. این کریستال های سخت شده در برابر فرآیند شارژ مقاومت می کنند و به طور دائم به صفحات باتری می چسبند. با گذشت زمان، این تجمع ظرفیت و عملکرد باتری را کاهش می دهد.

چندین شرایط سولفاته شدن را تسریع می کنند:

ذخیره سازی بدون شارژبدترین سولفاته را ایجاد می کند. باتری ای که هفته ها یا ماه ها بماند، حتی اگر در ابتدا کاملاً شارژ شود، خود{1}} تخلیه می شود و کریستال های سولفات ایجاد می کند. هر چه بیشتر بنشیند، این کریستال ها سخت تر می شوند.

شارژ کماز تبدیل کامل سولفات سرب به مواد فعال توسط باتری جلوگیری می کند. هر چرخه شارژ ناقص سولفات بیشتری روی صفحات باقی می گذارد.

ترشحات عمیقافت ولتاژ باتری به زیر 10.5 ولت باعث سولفاته شدن سریع می شود. عدم تعادل شیمیایی شدید کریستال های بزرگتری تولید می کند که به سرعت تشکیل می شوند.

دمای بالابالاتر از 75 درجه فارنهایت میزان سولفاته شدن را به ازای هر 10{3}} درجه افزایش دو برابر می کند. گرما هم تخلیه خود و هم تشکیل کریستال را تسریع می کند.

هنگامی که سولفاتاسیون به مراحل پیشرفته می رسد، باتری علائم واضحی را نشان می دهد. قدرت میل لنگ به طور قابل توجهی کاهش می یابد. شارژ بسیار بیشتر از حد معمول طول می کشد. ممکن است باتری در حین شارژ احساس داغی کند. ولتاژ به سرعت تحت بار کاهش می یابد. در موارد شدید، قرائت ولت متر روی باتری «کاملا شارژ شده» تنها 12.0-12.2V را به جای محدوده سالم 12.6-12.8V نشان می دهد.

Desulfation Mode

حالت سولفات زدایی از یک تکنیک تهویه پالس برای شکستن کریستال های سولفات استفاده می کند. شارژر پالس‌های الکتریکی با ولتاژ بالا - معمولاً 15-20 ولت برای باتری 12 ولت - در فرکانس بالا اما آمپراژ پایین ارائه می‌کند. این پالس ها ارتعاشاتی در سطح مولکولی ایجاد می کنند که ساختار کریستالی را می شکند.

این فرآیند به طور قابل توجهی با شارژ معمولی متفاوت است. شارژ استاندارد ولتاژ ثابتی در حدود 14.4 ولت اعمال می کند تا انرژی را به باتری وارد کند. پالس های گوگرد زدایی به طور لحظه ای به 15-20 ولت افزایش می یابد، سپس به پایین باز می گردد. این عمل ضربان دار به طور خاص کریستال های سولفات سخت را بدون گرم شدن بیش از حد باتری هدف قرار می دهد.

شارژرهای مختلف گوگرد زدایی را به روش های مختلفی انجام می دهند:

سیستم های گوگرد زدایی خودکارباتری های سولفاته را با آزمایش توانایی آنها در پذیرش شارژ در ولتاژ معمولی شناسایی کنید. هنگامی که یک شارژر ولتاژ 14 ولت را اعمال می کند و تقریباً هیچ جریانی را احساس نمی کند، مقاومت داخلی بالایی از سولفاته شدن را تشخیص می دهد. سپس شارژر به طور خودکار به حالت گوگرد زدایی می‌رود. هنگامی که باتری شروع به پذیرش شارژ عادی کرد، سیستم به فازهای شارژ استاندارد منتقل می شود.

حالت های سولفات زدایی دستیاز شما می خواهد که تنظیمات را انتخاب کنید. اینها اغلب برای مدت زمان ثابت - معمولاً برای شارژرهای Black+Decker 24 ساعت یا برای مدل‌های Battery Sitter تا 2 ساعت کار می‌کنند. شارژر در طول این مدت پالس ها را اعمال می کند، سپس بررسی می کند که آیا باتری به اندازه کافی بازیابی شده است یا خیر.

سیستم های نگهداری مداوم پالساز شرکت‌هایی مانند PulseTech پالس‌های گوگرد زدایی سطح پایین را به طور مداوم در حین شارژ شدن باتری و در حین ذخیره‌سازی اعمال می‌کنند. این روش به جای درمان بعد از عمل، از تجمع سولفاته جلوگیری می کند.

شکل موج پالس واقعی بسیار مهم است. گوگرد زدایی موثر مستلزم کنترل دقیق زمان افزایش پالس، عرض، فرکانس و دامنه است. تحقیقات نشان می‌دهد که باتری‌های سرب{2}}اسید در فرکانس‌هایی بین ۲ تا ۶ مگا هرتز طنین انداز می‌شوند. پالس های مطابق با این محدوده فرکانس در شکستن پیوندهای کریستالی موثرتر عمل می کنند.

در طول سولفات زدایی، کریستال های سولفات به ذرات کوچکتر شکسته شده و دوباره در محلول الکترولیت حل می شوند. این فرآیند زمان می برد زیرا لایه های کریستالی ضخیم باید به تدریج تجزیه شوند. باتری های کوچک با سولفاته جزئی ممکن است در 48 ساعت بهبود یابند. باتری‌های بزرگ با سولفاته شدن شدید می‌توانند به ۲ تا ۴ هفته درمان نیاز داشته باشند، در حالی که باتری در کل دوره گوگرد زدایی به صورت قطره‌ای شارژ می‌شود.

حالت گوگرد زدایی منحصراً برای شیمی باتری سرب{0}اسید اعمال می‌شود. این شامل باتری‌های آب‌گرفته (سلول مرطوب)، باتری‌های AGM (مصفح شیشه‌ای جذب‌شده)، باتری‌های ژل، و باتری‌های -سرب مهر و موم شده رایگان-اسید تعمیر و نگهداری می‌شود. همه این گونه ها از صفحات سربی و الکترولیت اسید سولفوریک استفاده می کنند که آنها را در برابر سولفاته شدن حساس می کند.

باتری‌های لیتیوم{0} یون سولفاته نمی‌شوند.این نشان دهنده یک تفاوت اساسی در شیمی است. باتری‌های لیتیوم{1} یون انرژی را با انتقال یون‌های لیتیوم بین الکترودهای گرافیت و اکسید فلز از طریق الکترولیت مایع ذخیره می‌کنند. هیچ اسید سولفوریک در سیستم وجود ندارد و هیچ سولفات سرب در طول چرخه های تخلیه تشکیل نمی شود.

اگر شما صاحب یکشارژر باتری لیتیوم یون، حالت گوگرد زدایی را پیدا نخواهید کرد زیرا این ویژگی هیچ هدفی ندارد. باتری های لیتیومی با چالش های مختلفی روبرو هستند - شارژ بیش از حد، دشارژ عمیق زیر حداقل ولتاژ، و دمای شدید می تواند به آنها آسیب برساند، اما سولفاته شدن در میان این نگرانی ها نیست.

هنگام انتخاب باتری و شارژر، تمایز مهم است:

برای باتری های خودرو، اکثر وسایل نقلیه هنوز از ترکیب شیمیایی سرب-اسید استفاده می کنند. اگر باتری خودروی شما در زمستان بدون استفاده بماند یا در اثر استفاده نامنظم عملکرد خود را از دست داده باشد، می تواند از گوگرد زدایی سود ببرد. قبل از استفاده از حالت گوگرد زدایی، نوع باتری خود را بررسی کنید.

برای کاربردهای دریایی و RV، با هر دو نوع مواجه خواهید شد. باتری‌های اسیدی عمیق-سرب چرخه-برای سیستم‌های خانگی می‌توانند هنگام ذخیره بین سفرها سولفات شوند. با این حال، سیستم‌های لیتیوم به طور فزاینده‌ای جایگزین اسید سرب در RVها و قایق‌ها می‌شوند، زیرا از سولفاته شدن جلوگیری می‌کنند و عمق تخلیه بهتری را ارائه می‌دهند.

برای ابزارهای برقی و الکترونیکیلیتیوم-یون غالب است. باتری های مته بی سیم، باتری های لپ تاپ و باتری های تلفن شما از ترکیب شیمیایی لیتیوم استفاده می کنند و نیازی به گوگرد زدایی ندارند.

برای سیستم های انرژی خورشیدی و پشتیبان، هر دو فناوری با هم رقابت می کنند. باتری‌های سرب-اسید قیمت اولیه کمتری دارند اما به تعمیر و نگهداری منظم و گوگرد زدایی نیاز دارند. باتری های لیتیومی در ابتدا هزینه بیشتری دارند، اما تعمیر و نگهداری را حذف می کنند و عمر چرخه طولانی تری را بدون نگرانی از سولفات ارائه می دهند.

درک شیمی باتری از اتلاف وقت برای تلاش‌های غیرضروری سولفات‌زدایی جلوگیری می‌کند. مهم‌تر از آن، از آسیب جلوگیری می‌کند - اعمال پالس‌های گوگرد زدایی به باتری‌های لیتیومی می‌تواند مدارهای ایمنی را راه‌اندازی کند یا در بدترین موارد باعث تورم یا رویدادهای حرارتی شود.

گوگرد زدایی به عنوان یک مداخله زودهنگام بهترین کار را دارد. لحظه ای که متوجه کاهش عملکرد باتری می شوید، اجرای یک چرخه گوگرد زدایی بالاترین شانس بازیابی را ارائه می دهد.

ذخیره سازی فصلیشرایط ایده آلی را برای آزمایش سولفات زدایی ایجاد می کند. قبل از ذخیره موتورسیکلت، قایق یا وسایل نقلیه فصلی برای زمستان، باتری را کاملاً شارژ کنید و اگر شارژر شما پیشنهاد داد، یک چرخه گوگرد زدایی را اجرا کنید. هنگام بازگرداندن تجهیزات ذخیره شده به خدمت، باتری هایی را که به مدت 3 تا 4 ماه باقی مانده اند، سولفات زدایی کنید، حتی اگر با شارژ کامل ذخیره شده باشند.

تلاش های نجاتدر باتری هایی که عمیقا دشارژ شده اند گوگرد زدایی را توجیه می کنند. اگر چراغ‌های داخلی خودروی خود را یک شبه روشن گذاشته‌اید و باتری حتی پس از تلاش برای شارژ، خودرو را روشن نمی‌کند، حالت گوگرد زدایی ممکن است آن را بازیابی کند. باتری باید مقداری ولتاژ - معمولاً بالای 2 ولت برای باتری 12 ولت نشان دهد. در زیر آن آستانه، آسیب داخلی ممکن است خیلی شدید باشد.

کاهش عملکردنشان دهنده نیاز به سولفات زدایی است. وقتی باتری که قبلاً به شدت موتور شما را می چرخاند، اکنون به سختی آن را واژگون می کند، یا وقتی باتری که هفته ها شارژ نگه داشته است، اکنون در چند روز خالی می شود، احتمالاً سولفاتاسیون ایجاد شده است.

زمان اهمیت قابل توجهی دارد. سولفاته تازه ای که طی روزها یا هفته ها ایجاد شده است به خوبی به گوگرد زدایی پاسخ می دهد. ساختارهای کریستالی هنوز کاملاً سخت نشده اند. باتری‌هایی که ماه‌ها یا سال‌ها خالی می‌مانند، دارای سولفات کریستالی دائمی هستند که هیچ مقدار ضربان به طور کامل معکوس نمی‌شود.

در هنگام گوگرد زدایی، باتری باید از وسایل نقلیه یا تجهیزات جدا شود. الکترونیک خودرو مقادیر کمی جریان را می کشد که در فرآیند گوگرد زدایی اختلال ایجاد می کند. حتی یک ساعت داشبورد که چند میلی آمپر می کشد مانع از ورود برخی شارژرها به حالت گوگرد زدایی می شود، زیرا آنها هر جریانی را به عنوان نشانه سولفاته نبودن باتری تفسیر می کنند.

اقدامات احتیاطی ایمنی در طول فرآیند اعمال می شود. باتری‌ها را در مناطقی که به خوبی تهویه می‌شوند-دسولفات کنید زیرا این فرآیند می‌تواند گاز هیدروژن تولید کند. مانیتور دمای باتری - گرمای بیش از حد نشان دهنده مشکلات است. قبل از شروع کار، سطح آب باتری های پر شده را بررسی کنید و در صورت نیاز با آب مقطر دوباره پر کنید. هرگز تا زمانی که مطمئن نشدید باتری و شارژر به درستی با هم کار می کنند، گوگرد زدایی را به طور کامل بدون مراقبت در جلسه اول رها نکنید.

Desulfation Mode

حالت سولفات زدایی نتایج متناقضی ایجاد می کند که به شدت به شدت و زمان سولفاتاسیون بستگی دارد.

میزان موفقیت بسیار متفاوت است.گزارش‌های میدانی نشان می‌دهند که باتری‌های بازیابی گوگرد زدایی کاملاً مرده به نظر می‌رسند، و کاربران گزارش می‌دهند که باتری‌ها پس از دو سال دشارژ شده، عملکرد خود را دوباره به دست می‌آورند. سایر کاربران دریافتند که گوگردزدایی هیچ تفاوت قابل اندازه گیری ندارد، به ویژه با باتری هایی که به جای سولفاته خالص از آسیب فیزیکی رنج می برند.

چندین عامل تعیین می کنند که آیا سولفات زدایی به شما کمک می کند یا خیر:

سن باتری و شرایط قبل از سولفاته شدن مهم است. یک باتری نسبتاً جدید که از ذخیره سازی سولفاته می شود، اغلب به 75-95٪ ظرفیت اولیه باز می گردد. یک باتری قدیمی نزدیک به پایان عمر عادی خود که پس از آن سولفاته می شود، ممکن است تنها 40 تا 50 درصد ظرفیت خود را بازیابی کند یا اصلاً نتواند.

نوع سولفاته تفاوت ایجاد می کند. سولفاته برگشت پذیر حاصل از تخلیه اخیر به درمان سولفات زدایی پاسخ می دهد. سولفاته شدن کریستالی دائمی ناشی از تخلیه طولانی مدت را نمی توان به طور کامل معکوس کرد. چالش این است که قبل از اینکه ساعت ها در فرآیند گوگردزدایی سرمایه گذاری کنید، تعیین کنید که با کدام نوع سروکار دارید.

مناقشه وجود داردپیرامون اثربخشی گوگردزدایی تولید کنندگان باتری نظرات متفاوتی دارند. برخی گوگرد زدایی پالس را یک تکنیک بازیابی مشروع می دانند. برخی دیگر، مانند Battery Tender، به صراحت از ویژگی‌های گوگرد زدایی اجتناب می‌کنند، به این دلیل که پالس‌ها به صفحات باتری فشار می‌آورند و ممکن است باعث آسیب‌های طولانی‌مدت- بیشتر از سود شوند. آنها آن را با خم کردن یک گیره کاغذ به جلو و عقب مقایسه می کنند - ممکن است آن را به طور موقت صاف کنید، اما با هر خم شدن آن را ضعیف می کنید.

شواهد علمی ناقص است. در حالی که فناوری پالس به وضوح کریستال‌های سولفات را در شرایط آزمایشگاهی می‌شکند، نتایج واقعی جهانی به متغیرهای زیادی برای پیش‌بینی دقیق بستگی دارد. برخی از کارشناسان این سوال را مطرح می کنند که آیا "بازیابی" ظاهری از گوگرد زدایی به سادگی نشان دهنده بهبود موقتی است که به سرعت تخریب می شود.

حتی گوگرد زدایی موفق هم محدودیت هایی دارد.شما نمی توانید باتری را به 100٪ ظرفیت اولیه خود بازگردانید. فرآیند گوگرد زدایی خود باعث آسیب به صفحه می شود. سولفاته ای که برای مدت طولانی باقی می ماند، تغییرات دائمی در ساختار صفحه ایجاد می کند. باتری ای که از طریق سولفات زدایی بازیابی می شود، احتمالاً عمر کوتاه تری نسبت به باتری هایی خواهد داشت که هرگز به شدت سولفاته نشده است.

رویکردهای جایگزین وجود دارد. برخی از تکنسین ها شارژ بیش از حد کنترل شده با ولتاژ 2.50-2.66 ولت در هر سلول به مدت 24 ساعت را به جای گوگرد زدایی پالسی ترجیح می دهند. برخی دیگر از افزودنی های شیمیایی مانند محلول های نمک اپسوم استفاده می کنند، اگرچه نتایج هنوز قابل بحث است. مطمئن ترین راه حل، پیشگیری از طریق شارژ منظم و اجتناب از تخلیه عمیق است.

تجزیه و تحلیل هزینه-منفعتمسائل تلاش‌های گوگرد زدایی برای باتری‌های گران قیمت - باتری‌های چرخه عمیق-دریایی، باتری‌های بزرگ AGM برای سیستم‌های خورشیدی، یا باتری‌های ممتاز خودرو منطقی است. برای باتری های ارزان قیمت خودرو، تعویض اغلب کمتر از زمان صرف شده برای بازیابی هزینه دارد. باتری های بیش از 5-7 سال به ندرت تلاش های گوگرد زدایی را بدون توجه به هزینه توجیه می کنند.

حالت گوگرد زدایی به حداقل ولتاژ باتری نیاز دارد، معمولاً 2-6 ولت برای باتری 12 ولت. در زیر این آستانه، باتری ممکن است دارای شورت داخلی یا آسیبی فراتر از بازیابی باشد. ابتدا با یک شارژر استاندارد شارژ کنید - اگر باتری اصلاً شارژ را قبول کرد، حالت گوگرد زدایی ممکن است به شما کمک کند.

مدت زمان بسته به طراحی شارژر و وضعیت باتری متفاوت است. سیستم‌های خودکار تا زمانی که بهبود را تشخیص دهند، معمولاً 2 تا 48 ساعت کار می‌کنند. باتری هایی که به شدت سولفاته هستند ممکن است به 3-4 هفته با شارژر موازی با دستگاه گوگرد زدا نیاز داشته باشند. با آزمایش ولتاژ باتری و پذیرش شارژ، پیشرفت هفتگی را نظارت کنید.

بله، گوگرد زدایی روی همه انواع باتری های سرب{0}اسیدی از جمله سلول های AGM و ژل کار می کند. این باتری‌های مهر و موم شده مانند باتری‌های غرق‌شده سولفات می‌شوند، اما اغلب به گوگرد زدایی بهتر پاسخ می‌دهند، زیرا از سطح آب پایین رنج نمی‌برند. از شارژرهایی که به طور خاص برای باتری های AGM/ژل رتبه بندی شده اند، استفاده کنید زیرا سطوح ولتاژ مناسب را اعمال می کنند.

خیر، قبل از گوگرد زدایی باتری را از سیم کشی خودرو جدا کنید. حتی جریان کمی که از ساعت‌ها، آلارم‌ها یا ماژول‌های کنترل می‌گیرد، مانع از ورود برخی شارژرها به حالت گوگرد زدایی می‌شود. پالس‌های ولتاژ بالا که در گوگرد زدایی استفاده می‌شوند، می‌توانند به طور بالقوه به الکترونیک حساس خودرو آسیب بزنند.

Desulfation Mode

حالت گوگرد زدایی یکی از چندین ابزار برای افزایش عمر باتری سرب{0}}اسیدی است، اما یک درمان معجزه آسا نیست. آن را به‌عنوان فیزیوتراپی برای باتری‌ها در نظر بگیرید - اگر در زمان مناسب اعمال شود می‌تواند برخی از عملکردهای از دست رفته را بازیابی کند، اما نمی‌تواند همه آسیب‌ها یا کارکرد بر روی هر بیمار را معکوس کند.

ارزش واقعی سولفات زدایی در نگهداری پیشگیرانه به جای عملیات نجات نهفته است. شارژرهایی با ویژگی‌های سولفات‌زدایی خودکار که در حین ذخیره‌سازی به طور مداوم ضربان دارند، از شدید شدن سولفاته جلوگیری می‌کنند. زمانی که سعی می‌کنید باتری بسیار سولفاته‌ای را که برای ماه‌ها خالی مانده است، بازیابی کنید، بدون در نظر گرفتن تکنیک، موفقیت بعید می‌شود.

انتخاب باتری شما بیش از هر روش بازیابی اهمیت دارد. جایگزین های لیتیوم نگرانی های سولفاته شدن را به طور کامل از بین می برند، هرچند با هزینه اولیه بالاتر. برای کاربردهایی که سرب{2}}اسید از نظر اقتصادی منطقی است، سرمایه‌گذاری در شارژرهای باکیفیت با حالت‌های نگهداری مناسب از بسیاری از مشکلات سولفاته شدن قبل از شروع آنها جلوگیری می‌کند.

منابع

دانشگاه باتری - BU-804b: سولفاته شدن و نحوه جلوگیری از آن (batteryuniversity.com)

Battery Guy - Battery Sitter Myth Busters and Important Facts (batteryguy.com)

پشتیبانی BLACK+DECKER - فرآیند گوگرد زدایی (support.blackanddecker.com)

Traction Direct - حالت گوگرد زدایی شارژر باتری MPL50 (traction-direct.com)

مناقصه باتری - چرا مناقصه باتری از گوگرد زدایی استفاده نمی‌کند (batterytender.com)

ChargingChargers.com - آموزش گوگرد زدایی باتری (chargingchargers.com)

پولینوول - سولفاته کردن باتری چیست و چگونه از آن اجتناب کنیم (polinovelgroup.com)

Renogy - Lithium-Ion vs. تفاوت باتری اسید سرب (renogy.com)