SỰ PHỤ THUỘC LẪN NHAU GIỮA CÁC THÔNG SỐ CỦA ACQUY

 20/08/2018
Dung lượng và điện áp     
      Mặc dù điện áp của các acquy là một số chẵn của 2, ví dụ như acquy 2V, 6V, 12V, 24V... nhưng trên thực tế thì điện áp thông thường của các acquy không như vậy. Mức điện áp mà các acquy cung cấp thường lớn hơn so với định mức của chúng, ví dụ như acquy 12V sẽ cung cấp mức điện áp tới 13V hoặc hơn. Có điều có vẻ vô lý này cũng xuất phát từ mức độ điện áp trên mỗi ngăn bình của chúng: Mức điện áp mỗi ngăn bình acquy a-xít là 2,1 đến 2,2 V (±0,05V). Do tính chất cố hữu của acquy chì-axit mà các ngăn của chúng không thể có mức điện áp cao hơn.

      Cũng để đánh giá dung lượng của acquy a-xít, người ta có các thí nghiệm đo đạc và cho thấy dung lượng acquy phụ thuộc vào mức độ điện áp (lúc không phát dòng) như hình sau:



      Nếu biểu diễn ở dạng bảng thì thông số như bảng dưới đây. Nếu như acquy thuộc loại 24V thì nhân thông số ở mục điện áp một ngăn với 12.
 
Dung lượng Điện áp acquy 12V Điện áp một ngăn
100% 12.7 2.12
90% 12.5 2.08
80% 12.42 2.07
70% 12.32 2.05
60% 12.20 2.03
50% 12.06 2.01
40% 11.9 1.98
30% 11.75 1.96
20% 11.58 1.93
10% 11.31 1.89
0 10.5 1.75

      Lưu ý rằng bảng trên đúng trong trường hợp acquy không mang tải, điều đó có nghĩa là nếu như kích điện đang hoạt động và bạn đo được điện áp các acquy là một số lượng nào đó thì không thể lấy giá trị đó để đánh giá lưu lượng bình acquy còn lại (là bao nhiêu %). Điều này bởi vì khi phát dòng thì các acquy có điện áp tụt xuống, trong trường hợp không phát dòng nữa thì mức điện áp đo được mới phản ánh đúng trạng thái dung lượng còn lại của acquy. Khi đang phát dòng thì điện áp acquy giảm xuống.
      Cũng theo bảng trên thì dung lượng acquy sẽ cạn kiệt ở mức điện áp 10,5V, một số kích điện loại "điện tử" (tức là theo dõi được mức độ điện áp đầu vào) sẽ lấy mốc 10,7V để ngừng hoạt động nhằm tránh cho sự sử dụng acquy cạn kệt (gây hại cho acquy). Điều đó là hợp lý bởi nếu như sử dụng điện từ acquy ở trạng thái cạn kiệt thì các bản cực của acquy sẽ nhanh bị hư hỏng, dẫn đến hư hỏng chung cho toàn bộ acquy (trong một acquy 12V, chỉ một trong 6 ngăn hư hỏng thì toàn bộ acquy đó sẽ hư hỏng).
      Các acquy thông dụng thường chế tạo ở mức điện áp 12V, số lượng ít hơn là các acquy 6V dùng cho một số quạt hoặc đèn tích điện. Các acquy 24V trở lên không phải là không có nhưng rất hiếm và thường việc tìm kiếm thay thế cho các acquy này rất khó khăn (ở nơi làm việc cũ của mình có một xe chạy điện sử dụng acquy 24V, khi nó hỏng thì rất khó mua acquy này). Vậy nếu như kích điện của bạn sử dụng mức điện áp 24V thì bạn nên dùng nối tiếp các acquy 12V (tốt nhất là có cùng hãng sản xuất, cùng dung lượng và cùng lô sản xuất) lại với nhau chứ không nên nhất thiết phải tìm kiếm đúng loại acquy 24V cho chúng.
 
Dung lượng và dòng điện phóng
      Dung lượng là thông số cơ bản, tham số này cho biết được khả năng lưu trữ điện năng của acquy. Đơn vị tính của thông số này được tính thông dụng theo Ah (Ampe giờ), một số acquy nhỏ hơn (và thường là các pin) thì tính theo mức mAh (mili-ampe giờ).
      Một cách đơn giản để dễ hình dung về tham số dung lượng acquy như sau: Ah là tham số bằng số dòng điện phát ra (tính bằng Ampe) trong khoảng thời gian nào đó (tính bằng giờ). Ví dụ như acquy 10 Ah thì có thể phát một dòng điện 10A trong vòng 1 giờ, hoặc 5A trong 2 giờ ... hay 1A trong 10.
      Nhưng trên thực tế thì dung lượng acquy lại bị thay đổi tuỳ theo cường độ dòng điện phóng ra. Nếu dòng điện phóng càng lớn thì dung lượng acquy còn lại càng nhỏ và ngược lại, dòng điện phóng nhỏ thì dung lượng được bảo toàn ở mức cao. Ví dụ về dung lượng của acquy phụ thuộc vào cường độ dòng phóng được thể hiện như bảng dưới đây (số liệu sưu tầm)
 
Thời gian (phút) Accu 100Ah Accu 25Ah
Dòng phát (A) Dung lượng (Ah) Hiệu quả sử dụng (%) Dòng phát (A) Dung lượng (Ah) Hiệu quả sử dụng (%)
90 57 85 85 13 20 80
60 74 74 74 19 19 76
50 86 71 71 21 18 72
45 93 70 70 23 17 68
40 102 68 68 25 16 64
30 129 64 64 31 15 60
20 174 58 58 40 13 52
15 213 53 53 49 12 48
10 275 45 45 63 10 44

      Theo bảng trên thì nếu như phóng điện với dòng 57A, acquy 100Ah chỉ còn dung lượng là 85Ah và tương ứng chỉ phóng điện được 90 phút. Vì đa số các kích điện đang được sử dụng thuộc loại công suất từ 800VA đến 1000VA nên dòng tiêu thụ cực đại sẽ xấp xỉ với mức 57A nêu trên nên người dùng nên chú ý đến thông số này.
      Vậy thì phóng dòng điện càng lớn thì dung lượng của acquy càng giảm đi. Muốn dung lượng acquy đúng như số liệu công bố của các hãng sản xuất thì có lẽ phải phóng với một dòng đủ nhỏ mà chỉ có thể thực hiện được điều này thông qua việc sử dụng điện tiết kiệm (sử dụng với nhu cầu tối thiểu) hoặc phải trang bị một hệ thống nhiều acquy.
      Có điều gì vô lý ở đây chăng? Năng lượng tích trữ trong acquy bị mất đi, và điều đó vi phạm định luật bảo toàn năng lượng? Chắc chắn là không phải, năng lượng không tiêu hao đi mất, nó sẽ vẫn nằm trong acquy nhưng không thể phóng được ra mà thôi.
      Nhìn lại hình phía trên ta thấy rằng khi acquy trong trạng thái còn có thể phóng điện thì cực dương là PbO2 còn cực âm là Pb quá trình phóng điện sẽ làm cho cả hai đều biến thành PbSO4. Nếu quá trình phóng điện diễn ra một cách từ từ thì các cực được lần lượt chuyển thành PbSO4 mà chúng không bị đè lên nhau (tức là lớp PbSO4 đè lên lớp PbO2 ở cực dương hoặc Pb ở cực âm), do đó dung lượng acquy không bị mất đi. Nếu phóng điện với dòng điện lớn thì phản ứng xảy ra mạnh, PbSO4 sinh ra nhiều và bám vào các cực đè lên các lớp PbO2 hoặc Pb khiến cho sau một thời gian ngắn thì chúng không còn phản ứng được nữa (do đã bị PbSO4 che phủ bề mặt phản ứng nằm phía trong của bản cực), điều đó dẫn đến dung lượng bình thực tế bị giảm đi.
 
Tham số khác của acquy
      Dòng khởi động nguội CCA (Cold Cranking Amps) là một tham số thường được quan tâm khi dùng acquy cho các ô tô mà chủ yếu là dùng cho khởi động. Dòng khởi động nguội là dòng điện có thể phát ra được trong trạng thái nhiệt độ 0 độ F (tức bẳng – 18 độ C) trong vòng 30 giây. Tham số này thường chỉ được quan tâm tại các nước có nhiệt độ thấp (dưới 0 độ C), khi đó việc khởi động của động cơ gặp khó khăn vì độ nhớt dầu không đảm bảo và việc các phản ứng hóa học xảy ra trong điều kiện nhiệt độ thấp thường khó khăn hơn so với khi ở nhiệt độ cao.
      Dòng khởi động nóng HCA (Hot Cranking Amps) Tương tự như dòng khởi động nguội, nhưng nó được tính tại nhiệt độ 80 độ F (tức khoảng 27 độ C). Tham số này thường ít quan trọng hơn so với thông số khởi động nguội (và thông số này cũng ít khi được ghi vào nhãn của các acquy).
      Dung lượng RC (Reserve Capacity) Là tham số thể hiện thời gian phóng điện với dòng 25A ở nhiệt độ 25 độ C cho đến khi điện áp acquy hạ xuống dưới mức sử dụng được. Thông số này khá trực quan, thể hiện sự hoạt động liên tục của acquy ở chế độ bình thường với nhu cầu sử dụng thông thường (đa phần người dùng kích điện thường phát dòng ở mức này).
      Trên đây là các thông số của một acquy. Tất cả các acquy đều ghi thông số về điện áp và dung lượng, còn lại hai thông số khá quan trọng sau nó là CCA và RC thì ít được ghi trên nhãn của chúng hơn. Cá nhân tôi thì thường thiện cảm đối với các loại acquy được ghi rõ ràng các thông số như vậy bởi nó gần như một sự đảm bảo về chất lượng đã công bố.
Phản hồi của bạn