Page 90 - Vol.34

Tech
Notes
技術專文

更換。並沒有一個數據告訴我們， 本文所提出的手法，時間點在進行
圖1、截止電壓標準設定
那些風險高需要先更換，哪些風險 2017年度電池放電保養前夕，經
低可堪延用。本文主要針對高年份 歷了保養紀錄系統建置，為了保養
的電池進行預測更換，預知你需要 明確化以及資料減量，我們釐清那 截止電壓標準設定之依據
更換哪些即將異常的電池，並延長 些大量且冗長的保養過程紀錄值，
V t_end = V end × 0.96:
使用其餘堪用電池的年限。 並思考是否不再留存這些資料紀 V t_end : 放電測試截止電壓
錄，順帶思考了過去近十年所留存 V end : 新電池相同放電條件之截止
電壓
紀錄的資料到底有什麼用途？ 0.96 : 電池容量80%係數值
放電及更換標準
畢竟現在看到的狀況是所謂的良好
電池放電測試標準
目前廠內使用電池放電的電流 C 數 標準，以當時的解讀是一個不會有
和時間分別為：2C 電流， 5mins。 危險的標準，所遵照的經驗法則常 放電電流 : 2C
放電時間 : 5 min
常是無法具體描述真因的一個現 新電池相同放電條件之
截止電壓採最低標準判定為 10.8V
象，目前流行的一個口號叫做大數 截止電壓(V end) : 11.6V
(UPS 將停止供載條件 )。詳細敘述 放電測試電池截止電壓
據分析，想想大數據是有了但是要 檢測標準 : 11.2V
為 2C 電流針對電池放電，需要持
怎樣分析呢？
續 5 mins 維持電池端電壓在 10.8V 異常電池：
截止電壓採最低標準判定為10.8V
以上，稱為正常的電池。 關於電池的保養測試，我們能夠有 (UPS將停止供載條件)
哪些資料?電池電壓、溫度、使用 健康電池：
另外，參考截止電壓標準設定之依 截止電壓修正為11.2V
年份、廠牌型式、使用負載率。在 (IEEE-1188電池容量80%判定)
據 圖 1 ，調整電池放電截止電壓為
這樣無所適從的狀況之下，認知上
11.2V (IEEE-1188 電 池 容 量 80%
電池從有電到沒電最明顯的就是電
判定 )。
壓變化，那麼對於很有電的電池來
圖2、電池管理的條件
綜合以上的條件我們使用 圖2來談 說是不是就是它變化會較少，況且
談原先廠內對於UPS電池管理的條 現行使用上電池的分壓不均現象也
件：將全部的電池分為三類，分別 時有見到。
A 類電池：健康電池
是A類、B類以及C類。 電池放電 可正常運轉，
循這樣萌芽的念頭，嘗試將這些電 截止電壓 無需更換
A類電池：放電截止電壓>11.2V， 池保養紀錄的資料轉換，透過實驗 11.2V B 類電池：堪用電池
我們稱為健康電池無需更換。 驗證後，並經過這個參數創造及一 需評估運轉狀況，
維修更換
連串的資料整理，將2017年判定 10.8V
B類電池：放電截止電壓介於 C 類電池：異常電池
為異常的電池結合2016年的電池 已發生異常，
10.8~11.2V之間稱為堪用電池，需 立即更換
資料透過散佈圖進行比對，發現之
要再深入評估電池狀況，是否需要
間存在著高相關的關聯性，於是有
更換或持續運轉。
了∆V (Delta Voltage，電壓差)關鍵
C類電池：放電截止電壓<10.8V，
參數的這個結果。
明顯的放電截止電壓不足，有立即
構成電池的四個主要部分為電極
風險需要即刻更換電池以確保UPS
(陽極板與陰極板)、電解液、隔離
系統的穩定性。 板、與外部的電槽。
A、C類電池有很明確的定義，且 文獻探討 透過電池電極上活性物質與電解液
為已知的狀況；但反觀B類電池，
產生化學反應而放出電子，藉由這
亦稱為堪用電池，所謂的堪用究竟
樣的氧化反應可以從電池得到電
還可以撐多久？是否需要提前更 電池之組成與原理 能，我們稱之為電池放電；而透過
換？
既然我們將電池分為健康、堪用、 電池外加電能充電，可將化學反應
畢竟以一個晶圓廠區上萬顆的電 以及異常這三類就必須瞭解是甚麼 後的物質還原，儲存在電池槽內提
池，能多運轉一年就是對於節費多 原因造成上述的狀況，透過文獻 [1] 供轉換電能之需求。理論的氧化還
一分幫助，但站在考慮到系統的穩 [2][3] 皆有提到電池劣化的原因，電 原反應，能夠百分百的作用，然而
定性面來看，我們更希望能盡速汰 池是利用物質的氧化和還原所產生 實際上的狀況，卻是電解液有一定
換掉這些有疑慮的電池。若是能夠 的電能或化學能的原理而誕生的， 的壽命，隨著存放的時間拉長或是
有個手法可以讓我們預知這些B類 是目前日常生活與工業應用上最被 氧化還原反應的頻繁，部分電解液
電池究竟還能夠運轉多久？是否需 廣泛使用儲存電能的設備，因此 分子會形成惰性結晶附著於電極板
要當年度即刻汰換？就是本文所探 必須具備可攜帶、耐震、耐衝擊、 上，將無法有效的與電極產生化學
討的方向。 壽命長以及高能量密度等特性，而 反應放出電子，就是我們所看到電

90