ẮC QUY XẢ XÂU LÀ GÌ, CHỦNG LOẠI, THỐNG SỐ VÀ ỨNG DỤNG

ẮC QUY XẢ SÂU LÀ GÌ?

Ắc quy xả sâu là chủng loại ắc quy axit chì, được thiết kế cho phép thường xuyên xả kiệt dung lượng bình điện (100% dung lượng thiết kế). Thuật ngữ này theo truyền thống chủ yếu được sử dụng cho ắc quy axit-chì truyền thống có cấu tạo cùng dạng với ắc quy xe ô tô.

Cho đến ngày nay, acquy xả sâu axit-chì là loại acquy phổ biến nhất được sử dụng để lưu trữ năng lượng mặt trời Off-grid và năng lượng hỗn hợp, dòng sản phẩm có rất nhiều loại và kích cỡ khác nhau từ pin đơn (2V) hoặc được tạo thành từ các ngăn (cell) liên kết với nhau theo chuỗi để hoạt động ở điện áp yêu cầu.

Ví dụ: Một ắc quy 12V thông thường (chẳng hạn như ắc quy trong ô tô của bạn) được tạo ra từ các tế bào 6 x 2V mắc nối tiếp. Điện áp acquy phổ biến nhất hiện tại là 2V, 6V và 12V.

Pin lithium-ion cũng là 1 dạng ắc quy xả sâu nhưng lại được thiết kế với kích thước nhỏ hơn trong các mục đích sử dụng như: Máy tính bảng, laptop, điện thoại di động.... Công nghệ mới này cũng bắt đầu trở nên phổ biến ở dạng tương tự như acquy axit-chì ô tô, mặc dù giá thành cao hơn từ 2 – 3 lần.

DUNG LƯỢNG (AH) VÀ ĐỘ XẢ SÂU (DOD) TRÊN ẮC QUY LÀ GÌ?

Dung lượng (Ah)

Là năng lượng khả dụng được lưu trữ trong ắc quy khi được nạp đầy. Dung lượng được đo bằng amp giờ (Ah) ở định mức tiêu chuẩn C cụ thể. Định mức C đề cập đến thời gian phóng điện với xếp hạng C10 (xả 10 giờ) là xếp hạng phổ biến nhất được sử dụng. Lưu ý rằng bạn luôn phải tham khảo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất khi so sánh dung lượng ắc quy hoặc xếp hạng C. Tất cả các nhà sản xuất ắc quy xả sâu sẽ cung cấp tổng dung lượng của ắc quy tính bằng Ah ở một hoặc nhiều xếp hạng C. Thời gian xả càng lâu thì đánh giá Ah dung lượng càng cao.

Độ xả sâu (DOD)

Khi ắc quy đang sử dụng (trạng thái xả), lượng năng lượng pin đã sử dụng được gọi là độ xả sâu (DOD) và lượng năng lượng vẫn còn khả dụng được gọi là trạng thái sạc (SOC). Mức DOD và SOC tỷ lệ thuận với điện áp của acquy khi không tải. Một pin 12V được sạc đầy thông thường sẽ có chỉ số điện áp từ 12.8 - 13.0 volt, trong khi pin 12V được xả hoàn toàn sẽ khoảng 11.8 – 12.0 volt tùy thuộc vào nhiệt độ và tuổi của pin. Tham khảo sơ đồ bên dưới để biết một bình acquy axit-chì 12V điển hình: 

Ngược lại ắc quy xả sâu axit-chì có mối tương quan nghịch giữa độ sâu phóng điện (DOD) và số chu kỳ nạ p/ xả mà nó có thể thực hiện, các nhà sản xuất khuyên cáo với "độ xả sâu" trung bình khoảng 50% dung lượng danh định là tốt nhất để tăng khả năng lưu trữ và vòng đời (cycle life) bình điện.

CÁC LOẠI ẮC QUY XẢ SÂU

Ắc quy xả sâu axit-chì chia làm 2 loại: ngập nước (flooded lead acid) và axit chì được điều chỉnh bằng van (VRLA), với loại VRLA được chia nhỏ thành hai loại, Thảm thủy tinh hấp thụ (AGM) và Gel . Acqquy xả sâu có thể được chia thành các loại phụ là mạ hình ống hoặc mạ phẳng. Sự khác biệt này ảnh hưởng đến vòng đời và hiệu suất của các cell (ngăn).

1. Ngập nước (Flooded lead acid)

Đây là dòng sản phần thông dụng và cơ bản nhất. Các bản cực ắc quy axit-chì ngập trong chất điện phân (axit) ở dạng dung dịch. Trong quá trình sạc và xả ắc quy, các khí dễ bay hơi được tạo ra và thoát ra khỏi ăc quy để ngăn chặn sự tích tụ áp suất. Nhược điểm của dạng acquy này là cần bảo dưỡng và châm nước định kỳ, acquy ngập nước có thể tồn tại trong thời gian dài (lên đến 20 năm hoặc hơn) nếu được bảo trì thường xuyên.

2. Ắc quy kín khí VRLA

Sử dụng hệ thống tái tổ hợp khí kết hợp khí Hydro (H₂₎ được tạo ra trong quá trình nạp / xả. Điều này giúp ngăn chặn thất thoát (gần 99%) chất điện phân. Do đó, không thể bảo dưỡng hoặc không cần bảo dưỡng vì acquy được niêm phong và không có khả năng bị tràn axit. Dòng sản phẩm này an toàn hơn, dễ dàng xử lý và vận chuyển hơn nhiều so với ắc quy axit-chì. Tuy nhiên, giá thành cũng sẽ cao hơn.

2.1 AGM axit chì kín

Acquy AGM sử dụng hệ thống VRLA nhưng lưu trữ chất điện phân trong một tấm lót thủy tinh hấp thụ giữa các tấm chì caxi. Đây là loại ắc quy VRLA tiết kiệm chi phí nhất và đã trở nên rất phổ biến trong những năm gần đây. Tuy nhiên, tuổi thọ (cycle) của loại pin này khá thấp so với ắc quy ngập nước và ắc quy GEL, trung bình từ 6 -10 năm.

2.2 Ắc quy GEL

Ắc quy gel sử dụng hệ thống VRLA nhưng có chất điện phân gel được tạo ra bằng cách sử dụng chất tạo gel đặc biệt giúp cố định các chất điện phân. Acquy gel hoạt động rất tốt trong điều kiện phóng điện cao và thường kéo dài hơn pin AGM, tuy nhiên sản phẩm này sẽ có giá thành đắt hơn.

SỰ KHÁC BIỆT GIỮA ẮC QUY Ô TÔ VÀ ẮC QUY XẢ SÂU

Cả ắc quy ô tô và ắc quy xả sâu đều là ắc quy axit - chì, phản ứng hoá năng sử dụng các nguyên tố hoá học giống như nhau, vậy nên sự khác biệt nằm ở cấu trúc thiết kế:

Ắc quy xả sâu

Được thiết kế để cung cấp một lượng dòng điện ổn định trong một thời gian dài. Acquy xả sâu có thể cung cấp dòng xả lớn khi cần thiết, nhưng không giống như mức tăng đột biến mà ắc quy ô tô có thể làm được. Ắc quy xả sâu cũng được thiết kế để xả nhiều lần (tuổi thọ ắc quy ô tô giảm nhanh nếu bị xả kiệt nhiều lần). Để có thể thực hiện các chu kì nạp xả sâu, Hợp kim được sử dụng cho các tấm cực trong bình điện có thể chứa nhiều antimon hơn so với hợp kim của acquy khởi động, các tấm cực dày hơn đảm bảo các phản ứng diễn ra hoàn toàn.

Ắc quy ô tô

Được thiết kế để cung cấp một lượng dòng điện rất lớn trong một khoảng thời gian ngắn (1 - 2s). Dòng phóng đủ lớn để cung cấp điện cho quay động cơ trong quá trình khởi động máy phát điện. Sau khi động cơ được khởi động, máy phát điện thay thế ắc quy cung cấp tất cả năng lượng điện mà ô tô cần, bởi vậy, ắc quy ô tô có thể hoạt động suốt thời gian sử dụng mà không bao giờ bị tiêu hao quá 20% tổng dung lượng (Ah). Đây là cách ắc quy ô tô duy trì tuổi thọ của mình. Để các phản ứng hoá năng trong acquy cho phép phóng dòng điện lớn, acquy oto sử dụng các tấm cực mỏng hơn để tăng diện tích bề mặt tiếp xúc, giúp phản ứng diễn ra mạnh mẽ và giải phóng nhiều năng lượng hơn.

Hai chỉ số của Ắc quy ô tô:

• RC (Dung lượng dự trữ): Số phút mà acquy 12v có thể cung cấp 25 ampe trong khi giữ điện áp trên 10,5 volt
• CCA (Cold Cranking Amps): Số ampe mà acquy có thể tạo ra ở 0ºC (32ºF) trong 30 giây.

Thông thường, chỉ số RC ắc quy xả sâu sẽ gấp hai hoặc ba lần acquy oto, nhưng chỉ số CCA chỉ bằng ½ hoặc ¾ so với acquy oto. Ngoài ra, acquy xả sâu có thể chịu được vài trăm tổng chu kỳ nạp xả, trong khi acquy ô tô không được thiết kế để xả hoàn toàn. Chính vì những khác biệt này mà ắc quy ô tô và ắc quy xả sâu không thể thay thế sử dụng cho nhau.

Xem thêm: Giá bình ắc quy ô tô

ỨNG DỤNG CỦA ẮC QUY XẢ SÂU

Với các đặc tính cung cấp dòng điện ổn định trong thời gian dài hơn, ắc quy xả sâu được ứng dùng nhiều trong đời sống đặc biệt là các nghành công nghiệp.

• Thiết bị hệ thống hằng hải
• Thiết bị giải trí
• Xe nâng điện, xe điện nâng người, xe lăn…
• Ô tô điện, xe golf điện, xe điện chà sàn
• Hệ thống Off-Grid cho: Năng lượng mặt trời, năng lượng gió, các dạng năng lượng tái tạo
• Hệ thống viễn thông
• Hệ thống UPS

THƯƠNG HIỆU ẮC QUY XẢ SÂU

Lợi ích của các thiết bị ứng dụng bình điện là không tạo ra khí thải khi hoạt động, vậy nên tại Việt Nam, các dòng ắc quy xả sâu thường được sử dụng nhiều cho các xe điện chở người trong sân golf, ô tô điện chở người trong khu du lịch, các khu công nghiệp, hay hoạt động trong các môi trường làm việc kín….

Các thương hiệu nổi tiếng nhất và phổ biển được nhiều người sử dụng phải kể đến như:

• Ắc quy Trojan: Các size phổ biến là T105 6V-225ah, T-125 6V-240ah, T145 6V-260ah

• Ắc quy Rocket đầy đủ chủng loại vớ 6V, 8V và 12V như: L-105 6V-225ah, L-125 6V-240ah, L-145 6V-260ah, L-875 8V-170ah, L-1275 12V-150Ah

• Ắc quy Pinaco: Ít đa dạng chủng loại hơn chỉ có 3 model là PL 6-260 6V-260ah, PL 8-190 8V-190ah, PL 12-150 12V-150ah

Tham khảo thêm:

• Thương hiệu ắc quy xe golf tốt nhất 2021
• Hướng dẫn bảo dưỡng ắc quy xe golf chi tiết bằng hình ảnh
• Ắc quy Lithium cho xe golf, xe điện du lịch