دارابودن قابلیت اطمینان ، یک ویژگی بارز برای باتری ها است .
انتظار می رود که با توجه به نوع ساختار باتری ها و طول عمر تعیین شده توسط سازندگان آنها ، باتری های 5 ، 10 یا 20 ساله ، پس از طی این بازه های زمانی ازتاریخ نصب و راه اندازی شان ، کارایی خود را کماکان حفظ نموده و در پایان عمرشان 80% ظرفیت نامی خود را هنوز داشته باشند.
بدیهی است در صورت خرابی باتری ، عملکرد سیستم های تغذیه مبتنی بر باتری نیز ، مختل خواهد شد.
علت های اصلی خرابی باتری ها ، به شرح ذیل می باشد :
الف) تأثیر ولتاژ شارژ و دمای محیط
طول عمر باتری و خرابی زودرس آنها به ولتاژ شارژر و دمای محیط بسیار وابسته است ، تنظیم مقادیر صحیح و مناسب برروی پارامترهای الکتریکی شارژر ، رابطه ای مستقیم با افزایش طول عمرباتری ها دارد.
- باتری های Ni-Cd قابلیت عملکرد در رنج وسیع دمایی را دارد که از این جهت شرایط نامتعارف شارژ معمولاً آسیب کمتری به این نوع از باتری می رساند
ب) خوردگی
باتری های اسیدی :
خوردگی می تواند ساختار داخلی پلیت های سیلد اسیدی " VRLA " را تحت تأثیر منفی خود قرار دهد . تاثیر این خوردگی در دما های بالاتر و همچنین تحت الکترولیت با غلظت بالاتر ، افزایش می یابد. خوردگی به عنوان یک پدیده دائمی در باتری های VRLA وجود دارد و می تواند به حدی برسد که سرانجام به پدیده "مرگ ناگهانی" منجر شود. این "مرگ ناگهانی" کاملاً غیرقابل پیش بینی است.
"با خوردگی تدریجی الکترودها ، در نهایت باتری ظرفیت نامی خود را از دست داده و به پایان طول عمر خود خواهند رسید. لازم به ذکر است که این فرآیند با افزایش دمای محیط و همچنین سطح ولتاژهای شارژ بالاتر(از بازه نامی ) تسریع می شود".
باتری های نیکل کادمیوم :
- اجزای اصلی یک باتری Ni-Cd ساخته شده از استیل است و چون الکترولیت این تایپ از باتری ها ، قلیایی است ، بنابر این در این حالت خوردگی ، اتفاق نخواهد افتاد.
- در این نوع از باتری ها استهلاک باتری روندی آهسته و خطی دارد .
- پایان عمر باتری ، یا به عبارتی دیگر زمانی که باتری قادر به پشتیبانی از بار در بازه زمانی سایز شده و مطابق با درخواست نباشد، قابل پیش بینی است.
- باتری های Ni-Cd ریسک مرگ ناگهانی را ندارند و این قابلیت اعتماد را اطمینان می بخشد.
ج) خشک شدن باتری
کاهش مقدار آب الکترولیت ، باتری را بسیار آسیب پذیر می نماید . اتلاف آب الکترولیت باتری ها بواسطه تولید گاز در در حین اعمال ولتاژ شارژ بر روی آنها است.
همچنین افزایش دما از تبعات کاهش الکترولیت بوده که بواسطه ویژگی ساختاری این نوع از باتری ها است .
یک قسمت از این گاز عامل خوردگی الکترود باتری ها می شود و قسمت دوم از دریچه (VALVE) غیر سیلد باتری ها خارج می شود و قسمت سوم نیز در ترکیب مجدد و بازگشت به الکترولیت مشارکت می نماید.
کاهش آب الکترولیت یکی از دلایل فرار حرارتی در باتری های سیلد اسیدی است.
از زمانی که امکان مانیتورینگ سطح الکترولیت در باتری های سیلد اسیدی میسر نگردید، این نقیصه باعث بالا رفتن ریسک دیفکت این نوع از باتری ها می گردد.
د) جریانهای شارژ " ریپل دار"
جریان های مستقیمی که ریپلی " موجک " برروی آنها سوار است ، توانائی از بین بردن سریعتر باتری های VRLA را دارند . در برخی از سیستم های UPS که مجهز به باتری های VRLA هستند ، گزارش شده است که طول عمر باتری ها به کمتر از 18 الی 24 ماه پس از تاریخ نصب و راه اندازی شان رسیده است که این خود نشان دهنده ریسک دیگری برای این نوع از باتری هاست.
"کیفیت جریان شارژ ، بر افزایش طول عمر این نوع از باتری ها تأثیر می گذارد.
شدت تاثیر این مولفه متناوب ( متشکل از فرکانس اصلی و هارمونیک هایش) در حالت دائمی ، نمی بایست از مقدار 0.1A C10 ، تجاوز نماید. "
- در صورتیکه وجود ریپل احتمالی برروی جریان شارژ باتری های Ni-Cd ، بی تاثیر است.
ه) سطح ولتاژ تخلیه
باتری های VRLA همیشه باید بلافاصله پس از تخلیه عمیق تا پائین ترین سطح مجاز آن ، بلافاصله تحت شارژ مجدد قرار گیرند . در غیر اینصورت ، ممکن است پلیت ها به صورت غیر قابل احیا سولفاته گردیده و باعث افزایش مقاومت داخلی سلول ها شده و پروسه شارژ مجدد باتری ها را دشوارتر و یا غیرممکن می سازد که این موارد خود مستلزم وقع ریسک خطر بیشتر و یا خرابی باتری ها است .
"این یک عارضه کلی برای انواع باتری های سرب اسیدی است و چنانچه در مدت زمان طولانی در شرایط دشارژ نگهداری شوند سولفات سرب بر روی صفحات منفی باتری شکل می گیرد که در اینصورت اصطلاحاً گفته می شود که باتری سولفاته شده است .
در این حالت سولفات سرب به عنوان یک عایق الکتریکی عمل می کند و تا حد زیادی از پذیرش شارژ ممانعت می نماید .
"زمانی که باتری کاملاً تخلیه می شود ، زوال (کاهش غلظت ) اسید سولفوریک به نهایت خود می رسد و ازالکترولیت باتری فقط آب ، می ماند.
زمانی که سولفاته شدن صفحات باتری به حداکثر خود می رسد ، مقاومت داخلی سلول ها نیز افزایش قابل توجهی می یابد . با احاطه باتری توسط آب باقیمانده از الکترولیت دروضعیت شارژ عمیق و ماندگاری این حالت ، ممکن است دندریت های فلزی ناشی از این حالت در هنگام شارژ مجدد باتری ها تحریک شده و باعث وقوع دیفکت در ورقه های جداکننده مابین صفحات مثبت و منفی باتری ها و از بین رفتن خاصیت عایق الکتریکی آنها گردیده ، به طوریکه تصور گردد اتصال کوتاه در باتری واقع شده است .
- باتری های Ni-Cd می توانند خیلی عمیق تخلیه شوند و برای مدت زمان نسبتاً طولانی در این حالت باقی بمانند که این حالت تاثیر محسوسی در طول عمر باتری نمی گذارد .