Verständnis des Konzepts eines Lebensendes'Knie' und wie es bei verschiedenen Batterietypen unterschiedlich sein kann, half uns, eine Vereinbarung mit einem Anbieter auszuhandeln, um Batterien zu ersetzen, die bei einem australischen LNG-Projekt die Kapazitätsentladungs-Abnahmetests nicht bestanden hatten.
Obwohl sich das Folgende auf Blei-Säure-Batterien bezieht, ist es auch allgemein nützlich, wenn man darüber nachdenkt, warum oder wie viel Alterungsspielraum anderen Batterietypen hinzugefügt wird; Lithiumeisenphosphat (LiFePo4) zum Beispiel, das ein anderes End-of-Life haben kann' Knie' Form.
Dennoch ist es immer noch gängige Praxis, Lithiumbatterien um den Faktor 1,25 (1 / 0,8) zu überdimensionieren, auch wenn sie ersetzt werden müssen oder nicht, wenn sie 80 % ihrer ursprünglichen Nennkapazität erreichen; Lithiumbatterien können eine viel langsamere Abbaurate aufweisen oder auch nicht. Lithiumbatterien wurden noch nicht lange genug in Notstromanwendungen verwendet, um die genaue Form ihrer Alterungskurve zu kennen.
In der Regel ist die Kapazität bei Langzeitentladungen einer geschlossenen Blei-Säure-Batterie während des größten Teils ihrer Lebensdauer relativ stabil, beginnt jedoch in den letzten Stadien schnell abzunehmen, wobei das'Knie [GG ] #39; seiner Lebensdauer gegenüber der Kapazitätskurve, die bei ungefähr 80 % seiner Nennkapazität auftritt. Diese Eigenschaft ist für Entladungen im Stundentakt oder länger gut dokumentiert.
Für Entladungen mit hoher Rate und kurzer Dauer von geschlossenen Blei-Säure-Batterien und alle Entladungen von VRLA-Batterien gibt es zu viele Variablen, um definitiv sagen zu können, wo das'Knie' tritt ein. Da eine Batterie mit einem bestimmten Widerstandsanstieg während einer Entladung mit hoher Rate einen größeren Spannungsabfall zeigt als während einer Entladung mit niedriger Rate, ist zu erwarten, dass ihre kurzzeitige Leistung erheblich unter 80 % ihrer vorherigen Nennleistung fallen kann erreicht das'Knie' zu diesem Preis.
Die meisten Batteriehersteller garantieren für ihre Batterien 80 % der veröffentlichten Kapazitäten. Während einige Akkus mit 100 % Anfangskapazität geliefert werden können, werden andere mit nur 90 % Anfangskapazität geliefert, die im Laufe der Zeit 100 % Kapazität erreichen können oder auch nicht. Irgendwann beginnt die Batteriekapazität abzunehmen. Wenn der Benutzer nicht über umfassende Kenntnisse/Geschichte des verwendeten Batteriemodells verfügt und/oder regelmäßige Tests (IEEE Std 450-2002/IEEE Std I 188-2005) durchgeführt werden, wird der Benutzer den Zeitrahmen nicht kennen, in dem sich die Batterie 80 nähert % Kapazität. Anstelle dieser Kenntnisse oder Tests sollte der Benutzer immer einen Alterungsfaktor von 1,25 berücksichtigen, um die Batteriealterung zu berücksichtigen.
Aus den oben genannten Gründen empfehlen IEEE Std 450-2002 und IEEE Std 1188-2005, eine Batterie auszutauschen, wenn ihre tatsächliche Kapazität auf 80 % ihrer Nennkapazität abfällt. Wie bereits erwähnt, sollte die Nennkapazität der Batterie' mindestens 125 % (Alterungsfaktor 1,25) der am Ende erwarteten Last betragen, um sicherzustellen, dass die Batterie in der Lage ist, ihre Auslegungslasten während ihrer gesamten Lebensdauer zu erfüllen seiner Lebensdauer. Es gibt seltene Ausnahmen von dieser Regel. Beispielsweise erwarten einige Hersteller für bestimmte Produkte (z. B. Plante), dass ihre Zellen über ihre gesamte Lebensdauer 100 % der veröffentlichten Raten beibehalten, und daher könnte ein Alterungsfaktor von 1,00 verwendet werden. Wenn ein Alterungsfaktor von 1,00 verwendet wird, sollte die Batterie ausgetauscht werden, wenn die Kapazität unter 100 % fällt.
Wie bereits erwähnt, können Batterien bei der Lieferung weniger als die Nennkapazität haben. Sofern nicht bei Lieferung eine Kapazität von 100 % angegeben ist, sollte die Anfangskapazität jeder Zelle mindestens 90 % der Nennkapazität betragen. Diese kann im Normalbetrieb nach mehreren Lade-Entlade-Zyklen oder nach mehreren Jahren Erhaltungsbetrieb auf die Nennkapazität ansteigen. Wenn der Konstrukteur wie empfohlen einen Alterungsfaktor von 1,25 angegeben hat, erfüllt die Batterie immer noch die Einschaltdauer, solange die Anfangskapazität über 80 % der veröffentlichten Kapazität liegt. Die Angabe von I 00 % Anfangskapazität gibt dem Benutzer zwar ein gewisses Maß an Vertrauen, es wird jedoch nicht empfohlen, einen Alterungsfaktor von 1,00 zu verwenden.
