Tin tức

Ắc quy VRLA-AGM (Valve Regulated Lead Acid – Absorbent Glass Mat) được thiết kế với mục tiêu cung cấp nguồn điện ổn định, an toàn và hiệu suất cao cho các ứng dụng công nghiệp và dân dụng. Trong các yếu tố kỹ thuật của ắc quy, thông số điện học là nhóm dữ liệu quan trọng nhất để đánh giá khả năng hoạt động, hiệu suất và độ bền của sản phẩm.

1️⃣ Điện áp danh định (Nominal Voltage)

• Điện áp danh định là giá trị điện áp trung bình mà ắc quy duy trì trong điều kiện hoạt động tiêu chuẩn.
• Mỗi cell của ắc quy VRLA-AGM có điện áp khoảng 2V.
• Các cell được ghép nối tiếp để tạo thành bình ắc quy có điện áp tổng:
• 2V (1 cell)
• 6V (3 cell)
• 12V (6 cell – loại phổ biến nhất trong UPS và thiết bị công nghiệp).
• Điện áp danh định giúp xác định số lượng bình cần ghép nối trong hệ thống DC hoặc bộ lưu điện UPS để đạt điện áp tổng mong muốn (12V, 24V, 48V, 96V...).

2️⃣ Dung lượng ắc quy (Capacity – C)

• Dung lượng là thông số biểu thị lượng điện năng mà ắc quy có thể lưu trữ và cung cấp, đơn vị tính là amperes-giờ (Ah).
• Dung lượng danh định thường được đo trong điều kiện tiêu chuẩn:
• Nhiệt độ môi trường 25°C
• Thời gian phóng điện định mức (thường là 10 giờ hoặc 20 giờ, ký hiệu C10 hoặc C20).

Ví dụ:  
Ắc quy 12V – 100Ah (C10) có thể phóng dòng 10A liên tục trong 10 giờ trước khi điện áp giảm về mức giới hạn (khoảng 10.5V).

Dung lượng thực tế sẽ thay đổi tùy theo:

• Tốc độ xả (C-rate)
• Nhiệt độ môi trường
• Tình trạng sạc và tuổi thọ bình.

3️⃣ Tốc độ phóng điện (Discharge Rate – C-rate)

• C-rate là chỉ số cho biết tốc độ phóng điện tương ứng với dung lượng danh định.
• C/10 nghĩa là phóng điện trong 10 giờ.
• C/1 nghĩa là phóng hết trong 1 giờ.
• C/5 nghĩa là phóng trong 5 giờ.
• Càng phóng nhanh (C lớn), điện áp giảm nhanh hơn và dung lượng thực tế sẽ nhỏ hơn dung lượng danh định.

Ví dụ:  
Ắc quy 100Ah (C10) khi phóng ở C5 sẽ chỉ còn khoảng 85Ah khả dụng.

4️⃣ Điện áp sạc nổi (Float Charge Voltage)

• Điện áp sạc nổi là mức điện áp duy trì ắc quy trong trạng thái sạc đầy và sẵn sàng hoạt động, thường dùng trong các hệ thống UPS hoặc viễn thông hoạt động liên tục.
• Giá trị chuẩn:
• 2.25V – 2.30V/cell (tương đương 13.5V – 13.8V cho bình 12V)
• Nếu điện áp sạc nổi quá thấp → ắc quy không được nạp đầy → giảm dung lượng sử dụng.
• Nếu quá cao → ắc quy bị quá nhiệt, thoát khí nhanh → giảm tuổi thọ.

5️⃣ Điện áp sạc chu kỳ (Cycle Charge Voltage)

• Dùng cho các ứng dụng có chu kỳ nạp – xả thường xuyên như hệ thống năng lượng mặt trời, xe điện, xe nâng tay điện.
• Giá trị chuẩn:
• 2.35V – 2.45V/cell (tương đương 14.1V – 14.7V cho bình 12V)
• Mức điện áp này giúp ắc quy được nạp đầy nhanh hơn và phục hồi dung lượng sau mỗi chu kỳ xả.

6️⃣ Điện trở trong (Internal Resistance)

• Điện trở trong biểu thị mức độ cản trở dòng điện bên trong bình ắc quy.
• Đơn vị: milliohm (mΩ)
• Giá trị càng thấp → khả năng phóng dòng cao → hiệu suất tốt hơn.
• Điện trở trong phụ thuộc vào:
• Cấu trúc bản cực (chì – canxi, chì – thiếc...)
• Tuổi thọ và tình trạng sạc của ắc quy.

Ví dụ:  
Ắc quy 12V – 100Ah thường có điện trở trong khoảng 4–6 mΩ.

7️⃣ Dòng phóng cực đại (Maximum Discharge Current)

• Là dòng điện lớn nhất mà ắc quy có thể cung cấp trong thời gian ngắn (5–10 giây) mà không gây hư hại.
• Giá trị thường đạt 5C – 10C, tức là gấp 5–10 lần dung lượng danh định.

Ví dụ: Bình 100Ah có thể phóng dòng tối đa 500A – 1000A trong vài giây.

Thông số này rất quan trọng trong các ứng dụng cần dòng khởi động cao hoặc tải đột ngột, như UPS, thang máy, hoặc hệ thống PCCC.

Tóm tắt thông số điện học tiêu chuẩn (ắc quy VRLA-AGM 12V – 100Ah)

Thông số điện học là yếu tố quyết định hiệu suất, khả năng chịu tải và tuổi thọ của ắc quy VRLA-AGM. Khi lựa chọn và lắp đặt, doanh nghiệp cần:

• Xác định đúng điện áp hệ thống và dung lượng yêu cầu.
• Thiết lập điện áp sạc nổi và sạc chu kỳ đúng tiêu chuẩn nhà sản xuất.
• Kiểm tra định kỳ điện trở trong và dòng sạc thực tế để đảm bảo hiệu suất và độ an toàn cao nhất cho hệ thống.

Cấu Trúc Bên Trong Của Ắc Quy VRLA-AGM

Cấu tạo cơ bản gồm 6 thành phần chính, được thiết kế theo tiêu chuẩn kín khí và chống tràn tuyệt đối:

1️⃣ Bản cực dương (Positive Plate)

• Làm từ hợp kim chì – canxi (Pb-Ca) hoặc chì – thiếc (Pb-Sn) nhằm tăng độ bền cơ học và chống ăn mòn.
• Dạng lưới đúc (grid) cho phép dẫn điện tốt và phân bố dòng điện đồng đều.
• Trên bề mặt được phủ lớp chì dioxit (PbO₂) – vật liệu hoạt tính giúp phản ứng hóa học tạo điện năng.

2️⃣ Bản cực âm (Negative Plate)

• Thành phần chính là chì xốp (spongy lead), được xử lý để có độ xốp cao, tăng diện tích bề mặt phản ứng.
• Cấu trúc bản cực âm ổn định giúp ắc quy có khả năng sạc lại nhanh và ổn định điện áp khi phóng điện liên tục.

3️⃣ Tấm ngăn AGM (Absorbent Glass Mat Separator)

• Là sợi thủy tinh siêu mịn (micro-glass fiber) có khả năng hấp thụ toàn bộ dung dịch axit sulfuric (H₂SO₄).
• Giữ vai trò ngăn cách hai bản cực, đồng thời cho phép ion di chuyển tự do để duy trì phản ứng điện hóa.
• Nhờ cấu trúc xốp và mao dẫn cao, dung dịch được giữ ổn định, không bị rò rỉ hay bay hơi, tạo nên ưu điểm “kín khí – không bảo dưỡng”.

4️⃣ Dung dịch điện phân (Electrolyte)

• Là axit sulfuric loãng (H₂SO₄), được thấm hoàn toàn trong sợi thủy tinh AGM, không ở dạng lỏng tự do.
• Cấu trúc này giúp ắc quy có thể làm việc ở nhiều góc đặt khác nhau (nằm ngang, đứng), không lo tràn axit.

5️⃣ Van an toàn (Pressure Relief Valve)

• Là van một chiều tự động, có nhiệm vụ xả khí hydro hoặc oxy khi áp suất bên trong vượt giới hạn an toàn.
• Khi áp suất trở lại bình thường, van tự động đóng kín, ngăn không khí và hơi ẩm lọt vào, đảm bảo chu trình nạp – xả ổn định và khép kín.

6️⃣ Vỏ bình (Container & Cover)

• Làm từ nhựa ABS hoặc ABS chống cháy (UL94-V0), có khả năng chịu va đập, cách điện tốt và chống ăn mòn.
• Thiết kế kín hoàn toàn, được hàn siêu âm giữa thân và nắp để đảm bảo độ kín khí tuyệt đối.

7️⃣ Đặc Tính Kỹ Thuật Nổi Bật

• Công nghệ AGM tiên tiến Sử dụng sợi thủy tinh hấp thụ điện phân, giúp điện trở trong thấp và dẫn ion hiệu quả. Hiệu suất phóng điện cao, phù hợp tải lớn như UPS hoặc động cơ điện.
• Cấu trúc kín khí – không bảo dưỡng Không cần châm nước định kỳ, không phát sinh khí hoặc hơi axit ra môi trường. An toàn, thân thiện môi trường, giảm chi phí bảo trì.
• Tái tổ hợp khí (O₂ Recombination) Khí oxy sinh ra tại bản cực dương được tái tổ hợp tại bản cực âm, biến thành nước. Giảm bay hơi nước, kéo dài tuổi thọ và ổn định dung dịch điện phân.
• Điện trở trong thấp Thiết kế bản cực dày và lưới hợp kim đặc biệt. Duy trì điện áp ổn định khi phóng dòng lớn.
• Tự phóng điện thấp (<3%/tháng) Nhờ hợp kim Pb–Ca tinh khiết và hệ thống kín. Thích hợp cho lưu kho dài hạn hoặc ứng dụng standby.
• Khả năng phục hồi sạc nhanh Dòng sạc lớn hơn, hiệu suất nạp cao. Tăng hiệu quả trong hệ thống năng lượng mặt trời hoặc xe điện.
• Độ bền cơ học cao Bản cực được gia cố, chống rung và va đập. Phù hợp môi trường công nghiệp, nhiệt độ khắc nghiệt.
• Đa dạng góc đặt (Orientation Flexible) Có thể đặt nằm ngang, đứng hoặc nghiêng ≤ 90°. Linh hoạt khi lắp đặt trong tủ điện, xe nâng, thiết bị viễn thông.
• Tuổi thọ thiết kế cao 3–5 năm (standard) hoặc 10–12 năm (long life). Giảm chi phí thay thế định kỳ, tối ưu chi phí vận hành.

Nguyên Lý Hoạt Động Cơ Bản

• Khi phóng điện, phản ứng điện hóa giữa bản cực và axit sulfuric tạo ra dòng điện DC.
• Bản cực dương: PbO₂ → PbSO₄
• Bản cực âm: Pb → PbSO₄
• Dung dịch điện phân bị tiêu hao dần (do ion H⁺ và SO₄²⁻ tham gia phản ứng).
• Khi sạc lại, quá trình được đảo ngược, điện năng từ bộ sạc biến đổi PbSO₄ trở lại thành PbO₂ và Pb, khôi phục dung dịch axit.
• Nhờ cấu trúc AGM, quá trình trao đổi ion diễn ra nhanh và hiệu quả, giúp ắc quy phục hồi dung lượng tốt, tuổi thọ cao, ít sinh nhiệt và không cần bảo dưỡng.

Ứng Dụng Thực Tế

Với đặc tính kỹ thuật vượt trội, ắc quy VRLA-AGM được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp:

• UPS (Bộ lưu điện): Nguồn dự phòng cho hệ thống CNTT, ngân hàng, trung tâm dữ liệu.
• Viễn thông & Tủ điều khiển: Cung cấp điện liên tục cho trạm BTS, server, camera an ninh.
• Năng lượng tái tạo: Lưu trữ điện trong hệ thống solar hybrid / off-grid.
• Xe nâng điện, xe Stacker, thiết bị cơ giới: Yêu cầu dòng phóng cao và độ bền lớn.
• Nguồn điện khẩn cấp (Emergency Power Supply): Hệ thống chiếu sáng, thang máy, PCCC, bệnh viện.