باتری های اسید شناور پیشرفته EFB

 باتری EFB چیست؟

EFB اختصاری عبارت Enhanced flooded battery یه معنی باتری شناور پیشرفته می باشد. این باتری نوع پیشرفته باتری سیلد اسید معمولی هستند و کارایی بیشتری دارند. این باتری ها دارای تعداد بیشتری چرخه شارژ می باشند و در مقابل تخلیه عمیق مقاومت بیشتری دارند.

این باتری ها با تکنولوژی و فناوری جدیدشان نسبت به باتری های معمولی سیلد اسید مناسب خودروهایی هستند که از سامانه خاموش – روشن (به انگلیسی: Start-stop system) و سیستم ترمز احیا کننده (regenerative braking system) بهره می برند. سیستم خاموش روشن در ایران با اسم استارت- استاپ نیز شناخته می شود.

 این باتری نسبت به باتری های معمولی سیلد اسید- سرب عمر دو برابری دارند.

کاربرد باتری با تکنولوژی EFB

باتری های تحت عنوان EFB = Enhanced Flooded Battery پیشرفته ترین نوع باتری با الکترولیت مایع هستند. که با گستردش کاربرد تکنولوژی Start-Stop در خودروها در جهان، به عنوان راه حلی برای کاهش مصرف سوخت و نشر دی اکسید کربن برای تامین نیاز این نوع خودروها طراحی شده است.

این باتری ها طوری طراحی شده اند که با افزایش طول عمر قابل توجه و بهبود شارژپذیری دینامیک برای انطباق با عملکرد در شرایط با شارژ غیر کامل (High rate partial state of charge) پاسخگوی نیاز خودروهای مجهز به عملکرد Start-Stop باشند.

علاوه بر این، با توجه به طول عمر بالاتر نسبت به باتری های متداول برای خودروهای متداول که دارای مصرف کننده های الکتریکی زیاد و خودروهایی که نیاز به دفعات استارت بالا در طول روز دارند، مناسب هستند.

ساختار باتری های شناور یشرفته EFB

تفاوت ساختار باتری EFB نسبت به باتری های معمولی

درواقع با توجه به مشخصات فنی اصلی ، این دو نوع باتری کاملاً مشابه هستند ، با این وجود تفاوت های اساسی در فناوری تولید آنها وجود دارد.

ویژگی ها و مزایای باتری های EPB به شرح زیر است:

• صفحات آنها از خصوصیات بهتری نسبت به باتری های معمولی برخوردار است. چرا که در تولید آنها، از سرب بسیار بیشتری نسبت به باتری های استارت معمولی استفاده می شود.
• صفحات به علاوه در یک کیسه (پاکت نامه) پیچیده می شوند که به معنای واقعی کلمه، باتری را آب بندی می کند، که از ریزش آن و سولفات شدن آن جلوگیری می کند.
• سرب فقط از پوست کنده استفاده می شود، صفحات بزرگتر، قدرتمندتر، قوی تر هستند، بنابراین شارژ و تخلیه باتری بسیار سریعتر اتفاق می افتد.
• صفحات در برابر تخلیه های عمیق مقاوم هستند، زیرا اکسیدها روی آنها حل نمی شوند.
• نکته قابل توجهی از باتری های EFB این است که اگر باتری حداکثر 50٪ تخلیه شود ، برخلاف بسیاری از آنالوگ ها، مدت طولانی کار خواهد کرد.
• تخلیه های عمیق 4 بار “بهبود یافته” است(اکسیدها سپرده شده اند، اما نه به اندازه باتری معمولی شدید) و می توانند در برابر تخلیه های بسیار عمیق تر مقاومت کنند. برای مقایسه: یک باتری اسید معمولی می تواند 20، از یک نیروی 25 را تحمل کند، و EFB می تواند در برابر 100 تا 150 تخلیه عمیق مقاومت کند.
• چسبندگی بین صفحات مقاوم در برابر لرزش است که برای لرزش خودرو طراحی شده است.
• ساختار داخلی باتری همچنین برای تسهیل اختلاط مداوم الکترولیت ها از قیف های مخصوصی برخورداراست که به ویژه برای عملکرد باتری مفید است. در طی کار خود، الکترولیت، تبخیر می شود، در قیف های ساخته شده به شکل حلزون بالا می رود. این شکل به این واقعیت کمک می کند که پس از ورود الکترولیت به قیف، آن را به پایین قوطی پایین می آورد. بنابراین ، مخلوط کردن یکنواخت تر مایع فراهم می شود.
• در درجه حرارت بالا “تخریب” نمی شوند.
• شروع جریان 30-50٪ افزایش یافته است، که به شما امکان می دهد به راحتی موتور ماشین را حتی در دماهای بسیار پایین شروع کنید.

شرکت های تولید کننده باتری EFB

شکل زیر مربوط به باتری EFB شرکت وارتای آلمان می باشد. این شرکت معتبر تولید کننده باتری در جهان اعلام کرده است جهت ساخت این باتری ها از یک منسوج پلی استر polyfleece scrim استفاده می کند. 

 در بین باتری ها خارجی شناخته شده در ایران، شرکت دلکور نیز این باتری ها را تولید می کند اما چون تعداد خودروهایی که از سامانه خاموش روش استفاده می کنند در ایران بسیار کم است، باتری های  EFB این شرکت موجود نمی باشد.

در بین شرکت های تولید کننده باتری در ایران، شرکت سپاهان باتری این باتری با تکنوژی جدید شناور پیشرفته EFB را برای خودرو های هیبریدی جهت کاهش آلودگی هوا تولید کرده است.

مشخصات فنی باتری شناور پیشرفته

باتری شناور پیشرفته (EFB)

• رسیدگی و نگهداری: نیاز ندارد
• طول سیکل: 500 تا 1000 سیکل
• ظرفیت اسمی: 60 درصدِ DOD
• ولتاژ معمول: 4/14 تا 5/14 ولت

باتری های شناور پیشرفته باتری های اقتصادی هستند که در خودروهای میکرو هیبریدی (ماشین برقی) که برای مقاومت در برابر روشن-خاموش های مداوم طراحی شده اند استفاده می شوند. باتری های EFB شبیه به باتری های شناور هستند زیرا در این باتری ها هم یک مایع الکترولیت وجود دارد اما این باتری ها برای طول سیکلی دو برابر طراحی شده و ظرفیت اسمی شان تقریبا 16 درصد بیشتر است.

این باتری ها علیرغم کارایی بیشتر برای روشن-خاموش شدن های مکرر شبیه باتری های شناور شارژ شده و به صورت عمودی نصب می شوند. در حال حاضر فن آوری EFB به پیشرفت تکنولوژی سیل با استفاده از افزودنی های کربن در فرایند تولید صفحات متکی است.

تفاوت باتری در خودروهای Start-Stop با معمولی

تفاوت عملکرد باتری در خودرو با تکنولوژی Start-Stop در مقایسه با باتری در خودروهای معمولی به طور خلاصه به شرح زیر است:

1. در سیستم های متداول نسبت به سیستم Start-Stop باتری تحت فشار کمتری است.
2. در سیستم های متداول نسبت به سیستم Start-Stop دفعات استارت خودرو کمتر و به طور معمول دو یا سه بار در روز است که سالانه به طور متوسط 730 استارت است در حالی که در محیط Start-Stop مانند رانندگی شهری، خودرو ممکن است در هر کیلومتر متوقف و دوباره استارت شود که سالانه به طور متوسط 17500 استارت است.
3. در سیستم های متداول نسبت به سیستم Start-Stop در طول سفر، باتری با استفاده از آلترانور برای جبران ظرفیت استفاده شده برای استارت خودرو دوباره شارژ می شود.
4. در سیستم های متداول نسبت به سیستم Start-Stop لازم است که باتری در وضعیت شارژ نزدیک به شارژ کامل کار کند.
5. در سیستم های متداول نسبت به سیستم Start-Stop باتری به طور مداوم سیکل طی نمی کند و شارژ دوباره باتری با سرعت شارژ پایین تر انجام می شود.

جهت آشنایی با سیستم های استارت استاپی مقاله زیر را مطالعه نمایید:

سیستم استارت استاپ یا خاموش روشن

مزایا باتری های EFB

• طراحی شده برای استفاده در خودروهای عملکرد Start-Stop
• باتری با طول عمر بالا قابل استفاده در تمام خودروهای متداول
• سرعت و توان راه اندازی بالا برای هر سفر با دفعات استارت زیاد
• افزایش شارژپذیری دینامیک
• حداقل 2 برابر افزایش طول عمر نسبت به باتری های متداول
• ویژگی های کلیدی عملکرد باتری ها در خودروهای دارای عملکرد Start-Stop و بازیابی انرژی ترمز را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:
• عملکرد در شرایط شارژ غیر کامل (Partial state of charge) به منظور امکان پذیر بودن همیشگی پذیرش شارژ از انرژی بازیابی ترمز
• سری پیوسته ای از میکروسیکل ها، یعنی شارژ و دشارژهای متوالی که تنها کسر کوچکی از ظرفیت باتری (معمولا 1 الی 2 درصد) را شامل می شود.
• سرعت شارژ بسیار بالا

تفاوت باتری های AGM با EFB

درمورد تفاوتهای باتری های EFB با AGM ، باید گفت این دو نوع باتری از نظر تکنولوژی ساخت با یکدیگر متفاوت هستند

برای باتری های AGM ، الکترولیت مایع در فایبرگلاس بسته می شود، صفحات آن بین صفحات به صورت یکی در میان در باتری گذاشته شده است. در واقع هیچ ماده مایعی در درون باتری AGM وجود ندارد.

در باتریهای EFB ، الکترولیت هنوز مایع است و در فایبرگلاس “بسته بندی نشده” است. کیف (یا پاکت) صفحه به همراه آن را نگه داشته و از فرو ریختن آن جلوگیری می کند.

نمونه باتری های EFB سپاهان باتری