Меню Закрыть

Устройство свинцово кислотного аккумулятора: Свинцово-кислотные аккумуляторы: особенности, принцип работы, правила эксплуатации

Содержание

Теория работы свинцово-кислотного аккумулятора 🔋

В свинцово-кислотном аккумуляторе основные продукты реакции, происходящие  между  положительным  и отрицательным электродами аккумулятора в водном растворе серной кислоты, подчиняются так называемой теории двойной сульфатации в соответствии с уравнением:

 

⇐ заряд            

Pb + PbO2 + 2H2SO4  ⇐        ⇒  2PbSO4 + 2H2 O  (1)

 разряд 

Этому соотношению  подчиняется  взаимодействие  активных веществ в аккумуляторе во время разряда, заряда, подзаряда, а также во время бездействия (холостого хода).

Основные соотношения между реагентами при  бездействии  (при разомкнутой  внешней  цепи  аккумулятора) определяются следующими реакциями:

— на отрицательном электроде:

 

2H+  +  2e- ⇒  H2­↑           анодная полуреакция

Pb   +  SO42-  ⇒ PbSO4  +  2e-  катодная полуреакция


Pb   +  H2 SO4  PbSO4  +  H2­↑  общая реакция   (2)

 

 

— на положительном электроде:

 

PbO2  + 4H+  +  SO42-   +  2e-  ⇒  PbSO4  +  2H2 O   катодная полуреакция

H2 O  ⇒  1/2 O2 ­↑­ +  2H+  + 2e-                                  анодная полуреакция


PbO2  +  H2 SO4  + H2O  ⇒  PbSO4  +  2H2 O  + 1/2 O2­­↑          общая  реакция  (3)

 

Приведенные уравнения реакций на отрицательном и положительном электродах показывают,  что даже при разомкнутой внешней цепи аккумулятора в нем происходит образование сульфата свинца на обоих электродах, снижение плотности электролита, а также разложение воды  с выделением газообразных водорода и кислорода,  что приводит, таким образом, к снижению емкости аккумулятора, т.е. к саморазряду.  Объем  продуктов  этих  реакций зависит от концентрации серной  кислоты  (плотности  электролита),  температуры,  состава сплава решеток и активной массы электродов, возраста аккумулятора и других причин.

При подключении к аккумулятору нагрузки токообразующий процесс подчиняется уравнению (1) для фазы разряда. На отрицательном электроде (на границе раздела свинец — сульфат свинца) происходит образование электронов, поступающих во внешнюю цепь:

Pb ⇒ Pb2+  +  2e-

 

На положительном электроде на границе раздела окись свинца -сульфат свинца происходит поглощение электронов,  поступающих через замкнутую внешнюю цепь, и образование воды:

PbO2  + 4H+  + 2e- ⇒  Pb2+   +  2H2 O

 

Анионы свинца , связываясь с кислотным остатком, образуют на обоих электродах сульфат свинца, покрывающий поверхность активных масс пластин.  По  мере  разряда  концентрация  серной  кислоты в электролите убывает.

При подключении аккумулятору зарядного устройства  токообразующий процесс проходит согласно уравнению (1) для фазы заряда.

На отрицательном электроде анионы  свинца,  образованные  из   сульфата свинца  при  растворении  в  электролите,  связываются с электронами, поступающими из внешней цепи, образуя чистый (губчатый) свинец:

Pb2+   + 2e- ⇒   Pb

 

На положительном  электроде процесс протекает согласно реакции (4) с образованием на электроде  окиси  свинца  и  отдачи  во внешнюю цепь электронов:

 

Pb2+   +  2H2 O ⇒  PbO2  + 4H+  +  2e-      (4)

 

По мере  заряда увеличивается напряжение поляризации аккумулятора, и, когда оно превысит величину перенапряжения по кислороду, на положительном электроде начинает выделяться кислород:

2OH  ⇒  1/2 O2↑ +  H2 O  +  2e-

 

Когда напряжение поляризации превысит величину  перенапряжения по водороду, на  положительном  электроде начинается образование водорода:

2H+  +  2e- ⇒  H2­↑

 

Таким образом,  при заряде наряду с образованием на электродах исходных продуктов (свинца и окиси свинца) происходит повышение  плотности электролита за счет восстановления серной кислоты, а на последней стадии заряда при повышенном напряжении часть подводимого электричества идет на разложение воды:

 

H2 O  ⇒  H2­↑  +  1/2 O2­↑

 

Из других побочных реакций на  положительном  электроде  при заряде следует обратить внимание на образование озона и на окисление (коррозию) решетки,  что оказывает решающее влияние на сокращение срока службы аккумулятора.

 

С уважением,
коллектив Бэттери Сервис

Замена свинцово-кислотных аккумуляторов на литиевые

Литий-железо-фосфатные аккумуляторы на борту катеров и яхт появились благодаря небольшому весу.  12-вольтовая литиевая батарея емкостью 200 Ач при весе 25 кг,  хранит энергии больше чем шестидесяти килограммовая свинцово-кислотная той же емкости. И хотя первоначальные вложения на установку литиевой батареи выше, затраты на ее эксплуатацию меньше. При этом создать на судне работающую электросистему на базе литиевого аккумулятора так же просто как на основе свинцово-кислотного. Сложнее сделать так, чтобы она оказалась  безопасной и защищенной от неблагоприятных ситуаций.  Еще больше усилий потребуется для того, чтобы добиться от литиевой батареи длительного срока службы

Содержание статьи

Отличия свинцово-кислотных и LiFePO4 аккумуляторов

Главная проблема свинцово-кислотных аккумуляторных батарей – это сульфатация. В не полностью заряженных аккумуляторных пластинах образуются твердые кристаллы сульфата свинца, и аккумулятор быстро теряет свою емкость. Сульфатация практически неизбежна при длительном автономном проживании на борту. Свинцово-кислотные аккумуляторы заряжаются медленно и из-за постоянного расхода энергии их заряд почти никогда не превышает 80%

Поскольку на полную зарядку аккумулятора не хватает времени, а разряжать его можно не более чем на 50-70%, то из 100% емкости реально остается доступными только 30-50%. Остальная часть служит для ограничения глубины разряда. Но даже эти 30-50% можно получить только от нового аккумулятора, с возрастом доступная емкость сокращается еще больше.

Преимущества LiFePO4 аккумуляторов

Литиевые аккумуляторные батареи обладают несомненными преимуществами перед свинцово-кислотными:

  • Неполный заряд или глубокий разряд не вредят аккумулятору
  • При равной номинальной емкости, литиевый аккумулятор обеспечивают в два раза больше полезной электрической энергии, чем свинцово-кислотный. Он намного легче, не выделяет взрывоопасных газов и, при условии правильного обращения, служит во много раз дольше
  • Литиевый аккумулятор поглощает весь имеющийся ток почти до самого конца зарядки, поэтому его можно заряжать намного быстрее свинцово-кислотного
  • Кулоновская эффективность литиевых аккумуляторов близка к 100%. Из полученного во время зарядки 1 Ач, при разряде они возвращают 0,997 Ач. Напрасно теряется очень небольшой заряд, поэтому длительная стадия абсорбции литиевым аккумуляторам не нужна
  • У литиевых аккумуляторов малый саморазряд и более высокое и стабильное напряжение во время разряда

Перечисленные характеристики делают литий-железо-фосфатный аккумулятор хорошим источником энергии для катеров и яхт, особенно при длительном проживании на борту и ежедневном использовании электричества. Однако это не означает, что литиевая батарея — это автоматический выбор для всех судов. На лодке, используемой время от времени, экономическая целесообразность литиевых аккумуляторов не столь очевидна. Вместо них выгоднее установить солнечные панели, которые поддержат свинцово-кислотные аккумуляторы в исправном состоянии в течении многих лет

Недостатки LiFePO4 аккумуляторов

Батарея, собранная из хороших литий-железо-фосфатных элементов, дороже свинцово-кислотной. Поэтому покупка литиевых аккумуляторов —  это финансовые вложения, которые окупятся только через несколько лет

Литиевые элементы легко повредить, если подключенные к ним электрические устройства начнут работать не так как ожидалось. Чтобы этого не случилось ячейки всегда используют только вместе с дополнительным защитным оборудованием

Некоторые типы литиевых элементов имеют эффект памяти. Из-за его воздействия при неправильной зарядке через несколько лет эксплуатации доступная емкость аккумулятора может необратимо уменьшится.

Не все виды литиевых ячеек могут стабильно работать при температуре ниже нуля. Аккумуляторы также не следует устанавливать в помещении с повышенной температурой окружающего воздуха, например, в двигательном отсеке.

Срок службы литий-железо-фосфатного аккумулятора во многом зависит от качества ячеек и от того, что с ними происходило после изготовления. Низкая цена элемента при покупке часто приводит к быстрому возникновению проблем во время эксплуатации

При замене химического состава (свинцово-кислотная на литиевую) изменяются правила эксплуатации аккумуляторной батареи, а также способы контроля за сохраненной в ней энергией. Это заставляет модифицировать электрическую систему и приводить ее в соответствие новым требованиям

Отличия свинцово-кислотных и литий-железо-фосфатных аккумуляторов:

  • Должны всегда хранится в полностью заряженном состоянии

  • Теряют емкость, если оставлены не полностью заряженными

  • Балансируются и подзаряжаются небольшим током при напряжении превышающим напряжение холостого хода

  • Могут быть выравнены контролируемой перезарядкой

  • Могут быть восстановлены после глубокого разряда

  • Требуется температурная компенсация во время зарядки

    Температурная компенсация означает увеличение или уменьшение напряжения зарядки в зависимости от температуры аккумулятора

  • Требуется более высокое напряжение для зарядки при низких температурах

  • Аккумулятор можно заряжать непрерывно, если напряжение зарядки не слишком высоко

  • Мало восприимчивы к повышенным температурам окружающей среды

  • Теряют емкость, если оставлены полностью заряженными. Должны хранится в состоянии частичного заряда

  • Могут годами храниться в состоянии частичной зарядки с незначительными или нулевыми побочными эффектами

  • Аккумулятор быстро и необратимо повреждается, если к нему приложено повышенное поддерживающее напряжение

  • Перезарядка может разрушить аккумулятор

  • Глубокий разряд может разрушить аккумулятор

  • Быстро повреждаются при зарядке с температурной компенсации

  • Аккумулятор может быть поврежден если заряжается при низкой температуре

  • Аккумулятор может быть поврежден если заряжается при низкой температуре

  • Стареют и разлагаться гораздо быстрее при более высоких температурах

 

Варианты LiFePO4 аккумуляторов для катера

Достаточного количества данных, позволяющих прогнозировать срок службы литий-железо-фосфатных аккумуляторов на борту катеров и яхт в настоящее время нет. Некоторые батареи интенсивно эксплуатируются в течении 7 лет, находятся в хорошем состоянии и скорее всего проработают 10 лет и более. Другие теряют емкость уже через несколько лет эксплуатации и не всегда понятно почему это происходит.

Существует три варианта литиевых батарей, которые подходят для небольших судов:

  • аккумуляторные батареи, выпускаемые компаниями-производителями морского электрооборудования
  • готовые аккумуляторы со встроенной системой управления (BMS)
  • сделанные самостоятельно или разработанные на заказ аккумуляторы

Батареи известных брендов

Батареи, выпускаемые компаниями-производителями морского электрооборудования ориентированы на верхний ценовой сегмент рынка. Они состоят из нескольких призматических LiFePO4 ячеек, соединенных со схемой защиты и двух разъединителей, один из которых изолирует источники зарядки, а другой нагрузку. Фирменные батареи способны передавать данные остальным элементам электрической системы, управляя таким образом процессом собственного заряда или разряда. Правда для этого все используемые устройства должны быть одной марки. Интеграция аккумулятора с оборудованием других производителей может привести к значительным техническим проблемам. Поэтому часто, под вновь купленный фирменный аккумулятор систему зарядки приходится организовывать с нуля, что ведет к существенным финансовым затратам

Готовые литиевые аккумуляторы

Литиевые аккумуляторы собственной сборки предлагает множество фирм. Некоторые компании собирают батарею из цилиндрических элементов, другие из призматических. В обоих случаях ячейки, соединяют с платами балансировки и защиты и укладывают в пластиковый корпус, который по форме и размерам может напоминать стандартный корпус свинцово-кислотного аккумулятора. Иногда в корпус встраивают вольтметр, кулонометр и дополнительные разъемы для подключения маломощных потребителей.

  • 108 Ач

  • Максимальный ток разряда 50 А

  • Цилиндрические элементы. Компоновка 8S18P

  • Размеры: 345 х 167 х 179 мм

  • Вес: 12,3 кг

  • 200 Ач

  • Максимальный ток разряда 80 А

  • Призматические элементы. Компоновка 4S2P

  • Размеры: 519 х 239 х 218 мм.

  • Вес: 20,4 кг

  • 312 Ач

  • Максимальный ток разряда 230 А

  • Цилиндрические элементы

  • Размеры: 560 х 425 х 215 мм

  • Вес: 36,9 кг

Рекламируя свою продукцию, компании-сборщики аккумуляторных батарей заявляют, что их изделия выдерживают 2000 более циклов заряда-разряда. Эти утверждения основаны на результатах испытаний литий-железо-фосфатных элементов проводимых производителями ячеек и не всегда соответствуют фактическому сроку службы аккумулятора, поскольку режим испытания в лаборатории отличается от режима эксплуатации аккумулятора в реальной жизни.

При тестировании ячейки заряжают до заданного напряжения, затем прекращают зарядку и дают элементу 30 минут отдохнуть, после чего разряжают его до порога низкого напряжения. Затем цикл повторяется. Реальная аккумуляторная батарея эксплуатируется в другом режиме. Например, владелец может заряжать ее устройством для свинцово-кислотных АКБ, которое определяет продолжительность этапа абсорбции по таймеру. Или генератор двигателя удерживает заряженную на 100% батарею при высоком напряжении. В этих случаях аккумулятор прослужит меньше

Готовые литий-железо-фосфатные батареи универсальны и не учитывают особенности эксплуатации на катерах и яхтах:

Номинал встроенного выключателя. Владельцы катеров и яхт и переходят на LiFePO4 аккумуляторы, чтобы использовать мощный генератор, инвертор, зарядное устройство, электрическую лебедку, подруливающее устройство или индукционную плиту. Все это оборудование потребляет или генерирует большой ток. Однако MOSFET транзисторы, стоящие в готовых аккумуляторах не всегда рассчитаны на такие нагрузки.

Вибрация. Аккумуляторные батареи с некачественно сваренными цилиндрическими ячейками плохо подходят для использования на воде

Внутренние соединения. В аккумуляторной батарее емкостью 100 Ач с током зарядки 1C не должны стоять силовые провода сечением 4 или 6 мм.

Связь с внешними устройствами. BMS готового аккумулятора не может обмениваться информацией с другими устройствами в бортовой электрической системе. Возможно, это не принципиально для аккумуляторов носового электромотора, но необходимо для сервисной батареи, поскольку внезапное отключение аккумулятора под нагрузкой может привести к скачку напряжения, который вызовет дорогостоящие повреждения электронного оборудования. Не менее серьезные последствия возникнут при отключение одного из группы последовательно соединенных аккумуляторов. Например, если устройство защиты изолирует один аккумулятор в 48 вольтовой батарее, питающей электромотор, это легко может привести к аварии на воде.

Защита только от чрезвычайных ситуаций. BMS готового аккумулятора защищает ячейки только от чрезвычайных режимов работы, но не управляет их сроком службы и не предотвращает постепенное разрушение. Готовые батареи почти всегда рассчитаны на высокое напряжение окончания зарядки. BMS отключает аккумулятор, когда напряжение одной из ячеек достигает 3,65, а иногда и 3,75 Вольт. При чуть более низком напряжении, защита не сработает, поскольку в устройстве контроля не предусмотрен механизм ее активации. Но если к аккумулятору постоянно приложено напряжение 14,4 В (3,6 В/эл), то ячейки подвергаются сильному стрессу и срок их службы сокращается. Чтобы не допустить этого владельцу необходимо самостоятельно контролировать режимы эксплуатации аккумуляторной батареи.

Не оптимальная зарядка. Покупателю готового литий-железо-фосфатного аккумулятора не известно, насколько хорошо подобраны и сбалансированы ячейки внутри корпуса. В этом случае лучшим способом зарядки будет тот, который рекомендует компания-изготовитель аккумулятора, даже если он кажется не совсем обоснованным. Дело в том, что многие герметичные BMS начинают пассивную балансировку при напряжении 3,5-3,65 В/элемент и выполняют ее током 30-40 мА. Чтобы батарея оставалась сбалансированной напряжение элементов в каждом цикле зарядки должно достигать указанного уровня. В противном случае, балансировка не начнется, ячейки выйдут из равновесия и никогда к нему не вернуться. Но поднимая напряжение аккумулятора до 14,6 Вольт зарядное устройство создает нагрузку для ячеек, почти не передавая им при этом дополнительного заряда. Именно поэтому многие современные морские зарядные устройства прекращают зарядку литий-железо-фосфатных аккумуляторов при напряжении 14,4, 14,2 или даже 13,8 Вольт

В этих устройствах пользователь может создать собственный алгоритм заряда литиевого аккумулятора в дополнение к уже существующим

  • Sterling Power BB1260

    Входное напряжение 11-20 Вольт

  • 12->12 Вольт &nbsp&nbsp&nbsp

    Номинальное входное и выходное напряжение 12 Вольт. Диапазон входного напряжения 11-20 Вольт

  • Максимальный ток 60 А &nbsp&nbsp&nbsp

    Есть режим 50% мощности

  • Быстрая зарядка постоянным током

  • Режимы для GEL(2), AGM(2), LiFePO4, кальциевых и жидко-кислотных аккумуляторов &nbsp&nbsp&nbsp

    9 режимов зарядки. Возможность создать собственный зарядный профиль

  • — &nbsp&nbsp&nbsp

    Класс защиты IP21

  • Sterling Power BB1230

  • 12->12 Вольт

  • Максимальный ток 30 А

  • Быстрая зарядка постоянным током &nbsp&nbsp&nbsp

    Четырехступенчатый зарядный профиль. Постоянный ток, постоянное напряжение, кондиционирование и поддерживающая зарядка

  • Режимы для GEL, AGM, LiFePO4 и жидко-кислотных аккумуляторов

  • Sterling Power BBW1212

  • 12->12 Вольт &nbsp&nbsp&nbsp

    Номинальное входное и выходное напряжение 12 Вольт. Диапазон входного напряжения 11-16 Вольт. Выходного 13-15,1

  • Максимальный ток 28 А &nbsp&nbsp&nbsp

    Максимальный ток, потребляемый устройством. Работает с генератором любой мощности

  • Безопасно для LiFePO4 АКБ

  • Режимы для GEL, AGM, LiFePO4 и жидко-кислотных аккумуляторов

  • Водонепроницаемое &nbsp&nbsp&nbsp

    Класс защиты IP68

В идеале LiFePO4 аккумулятор для морского использования должен удовлетворять следующим требованиям:

  • BMS аккумулятора способна информировать внешние устройства о предстоящем разъединении
  • Нагрузку и устройства зарядки отключают контакторы, рассчитанные на ток бортовой электросистемы
  • Непрерывный зарядный или разрядный ток аккумулятора 1C и выше
  • Изготовитель аккумулятора в печатном виде предоставляет данные, подтверждающие балансировку элементов , а также информацию о сечение и температуре изоляции проводов, используемых в батарее
  • Каждый элемент аккумулятора защищен от низкого и высокого напряжений и повышенной температуры

Подготовка к установке

Установка литиевых батарей — это не просто замена одного типа аккумулятора на другой. Это проект, состоящий из нескольких этапов, первый из которых должен быть посвящен анализу бортовой электрической системы судна.

На большинстве катеров и яхт источники зарядки и нагрузка подключены к общим положительной и отрицательным шинам. Перед установкой литиевой батареи положительную шину лучше разделить на шину зарядки и нагрузки, физически отделив потребителей от источников зарядки

Между аккумуляторной батареей и новыми шинами необходимо установить контакторы, рассчитанные на высокий ток. Их задача – при необходимости изолировать аккумулятор от нагрузок и / или источников зарядки.

Элементы, из которых будет состоять аккумуляторная батарея, перед соединением должны быть заряжены и тщательно сбалансированы. Устройство контроля и защиты, должно гарантировать, что напряжение ни одной из ячеек никогда не превысит заданного рабочего диапазона и аккумулятор никогда не начнет нагреваться.

Необходимо проверить характеристики всех имеющиеся зарядных устройств и регуляторов, которые когда-либо будут питать новую батарею. Их необходимо перенастроить для работы с литиевыми аккумуляторами, а если это невозможно, заменить.

Эксплуатация и обслуживание свинцово-кислотных АКБ



1.1 Метод заряда свинцово-кислотных аккумуляторов

(Данные предоставлены производителем свинцово-кислотных АКБ EverExceed)

Параметр Буферный режим Циклический режим
Напряжение буф. заряда 2.25В/эл @25oC 2.25~2.30В/эл @25oC
Коэф. темпер. компенсации -3мВ/oC/эл @ 25oC
Выравнивающий заряд 2.35В/эл@25oC 2.35~2.40В/эл@25oC
Максимальные  токи заряда 0.25C10 A для 6В и 12В;   0.2C10 А для 2В
Токи выравнивающего и буферного подзаряда 0.005C10 ~ 0.01C10А
Выравнивающий заряд a. Буферный заряд каждые 3 месяца b. При разряде более 20% емкости

Примечание:

1. Заряжать аккумулятор следует сразу же после разряда. Нельзя оставлять аккумулятор в разряженном состоянии.

2. Следует зарядить батарею перед вводом в эксплуатацию после хранения.

 

1.2 Влияние температуры окружающей среды на срок службы батарей

 

Согласно закону химической активности Аррениуса скорость коррозии удваивается при повышении температуры на 10°C.

Следовательно, срок службы будет уменьшаться вдвое при повышении Т на 10oC.

Высокая температура сокращает срок службы аккумулятора. Например, расчетный срок службы батареи составляет 10 лет при 25oC; если же аккумулятор работает при 35oC в течение длительного времени, срок службы составит 5 лет. Ниже приведена формула:

L25 = LT х 2(T-25)/10

Примечание:

Т – температура окружающей среды

LT – расчетный срок службы при температуре Т (град)

L25 – расчетный срок службы при температуре 25оС (град)

Повышение температуры окружающей среды ускоряет коррозию пластин батарей и потерю воды, что значительно сокращает срок службы аккумулятора. Поэтому важно контролировать температуру окружающей среды. Значительное повышение температуры может вызвать серьёзное повреждение батареи, вплоть до полного выхода из строя.

При повышении температуры в помещении, необходимо предпринять меры по снижению температуры путём проветривания и т. д. Расстояние между батареями  должно быть не менее 10 мм, в то же время необходимо регулировать напряжение буферного и выравнивающего заряда в соответствии с требованиями руководства по эксплуатации.

 

1.3 Установка АКБ

 

  • Аккумулятор AGM может работать практически в любом положении, кроме перевернутого;
  • Гелевый аккумулятор можно эксплуатировать в вертикальном положении;
  • Расстояние между батареями должно быть не меньше 10 мм;
  • Батарейный шкаф или помещение должны быть вентилируемыми, водород в виде газа от перезаряда должен выходить наружу;
  • Чем ближе зарядное устройство к АКБ, тем лучше;
  • Все болты крепления и гайки должны быть затянуты.

 

1.4 Хранение аккумуляторов

 

Условия хранения:

  • Рекомендуемая температура хранения 15~30oC;
  • Защищайте элементы/аккумуляторы от неблагоприятных погодных условий, влаги и попадания внутрь воды;
  • Защищайте элементы/аккумуляторы от прямого или непрямого солнечного излучения;
  • Место хранения, соответственно, должны быть чистым, сухим, не должно подвергаться морозам и быть под надлежащим наблюдением;
  • Элементы/аккумуляторы должны быть защищены от короткого замыкания металлическими предметами или токопроводящими загрязнениями;
  • Элементы/аккумуляторы должны быть защищены от опрокидывания и от падающих предметов.
1. VRLA Батареи
  • Максимальное продолжительность хранения 12 месяцев при 20oC для AGM, 24 месяца для GEL АКБ; рекомендуется выравнивающий подзаряд в течение 24 часов каждые 6 месяцев.
  • Высокие температуры приводят к быстрому саморазряду и сокращению времени хранения между операциями заряда (до 3 месяцев при 30oC)
2. Заливные батареи (Flooded)  
  • Срок хранения с сухозаряженном состоянии – 3 месяца
  • В залитом состоянии рекомендуется заряжать выравнивающим зарядом в течение 24 часов каждые 2 месяца

 

1.5 Тест на ёмкость аккумуляторов

 

Испытания проводятся в соответствии с указаниями в МЭК 60896-21: «Батареи свинцово-кислотные стационарные. Часть 21. Типы с регулирующим клапаном. Методы испытаний» 

Примечание:

Перед проведением испытаний должен быть проведён выравнивающий заряд АКБ, как описано выше.

Выравнивающий заряд необходимо выполнять не более, чем за 7 дней и не менее, чем за 3 дня до начала испытаний!

Этапы проведения испытания номинальной ёмкости:

1. Убедитесь, что все соединения чистые, защищены и не подвержены коррозии.

2. Во время нормальной работы батареи измерьте и запишите следующие параметры:

– Напряжение каждой батареи.

– Температуру поверхности как минимум одной из каждых десяти батарей.

– Напряжение цепи аккумуляторной системы.

3. Разомкните соединение между аккумуляторной системой, которую вы хотите проверить, зарядным устройством и всеми потребителями.

4. Подготовьте регулируемую нагрузку для подключения к аккумуляторной системе.

Ток разряда должен быть установлен на  уровне 0,1C10  Ампер и оставаться постоянным.

6. Подготовьте вольтметр, чтобы вы могли проверить общее напряжение батареи.

7. Подключите нагрузку, шунт и вольтметр. При этом засеките время.

8. Поддерживайте постоянный ток нагрузки 0,1С10 Ампер и измеряйте напряжение аккумуляторной системы с регулярными интервалами времени.

9. Проверьте на предмет чрезмерного нагрева все соединения между нагрузкой и АКБ.

10. Рассчитайте относительную емкость системы батарей по следующей формуле: Емкость (% при 20оC) = (Ta/Ts) x 100

Ta = фактическое время разряда до достижения допустимого минимального напряжения (1,80 В / элемент).

Ts = теоретическое время разряда до достижения допустимого минимального напряжения. (тест номинальной ёмкости при Ts= 10ч)

11. Переподключите аккумуляторную систему, как она изначально была подключена, и сразу же зарядите.

Примечание:

1. Перед тестом ёмкости необходимо выполнить выравнивающий заряд;

2. Испытание на ёмкость должно проводиться разрядом постоянного тока 0,1C10 Ампер;

3. Конечное напряжение разряда равняется 1.80В на элемент;

4. C = I x T (ёмкость разряда = ток разряда x время разряда)

4.6 Обслуживание

1.6.1 Инструменты и оборудование:

a. Цифровой вольтметр.

b. Изолированный гаечный ключ.

c. Приборы с проводящей и мгновенной нагрузкой и внутренним сопротивлением.

1.6.2 Ежемесячное обслуживание

a. Содержите помещение с аккумуляторами в чистоте.

b. Замеряйте и записывайте температуру окружающей среды в помещении с батареями.

c. Проверяйте чистоту каждой батареи, а также отсутствие повреждений и следов перегрева на терминалах, корпусе и крышке.

d. Замеряйте и записывайте общее напряжение цепи и ток буферного заряда системы аккумуляторных батарей.

1.6.3 Ежеквартальное обслуживание

a. Повторите ежемесячный осмотр.

b. Замерьте и запишите напряжение буферного заряда каждой подключенной батареи. Если напряжение более двух элементов менее 2,18 В/эл. после температурной компенсации,  необходимо провести выравнивающий заряд.

1.6.4 Ежегодное обслуживание

a. Повторите ежеквартальное обслуживание и осмотр.

b. Проверяйте каждый год, не ослабли ли разъемы и затягивайте их.

c. Ежегодно проводите испытание на разряд с фиксированной точной нагрузкой, разряжая на 30-40% от номинальной ёмкости.

 

2. Причины выхода из строя батарей

 

2.1 Потеря воды высушивает электролит

 

Причины потери воды:

1. Перезаряд

Слишком низкое напряжение заряда приводит к недозаряду и вызывает сульфатацию отрицательных пластин, что приводит к снижению ёмкости батареи, сокращает срок ее службы;

Слишком высокое напряжение заряда способствует увеличению выделения газа при снижении эффективности рекомбинации, что приводит к увеличению внутреннего давления и  частому открытию уплотнительного клапана. Это влечёт за собой потерю воды, ускорение коррозии положительных пластин и сокращению срока службы  батареи.

2. Утечка воды из корпуса или через крышку

3. Коррозия решётки положительной пластины поглощает воду

Pb + 2h3O —> PbO2 + 4H+ + 4e

4. Поглощение воды вследствие саморазряда

Pb + h3SO4 —> PbSO4 + h3

 

2.2 Коррозия решётки пластины

 

Коррозия решётки пластины является важной причиной выхода из строя VRLA батареи.

Независимо от того, находится ли она в разомкнутом состоянии или работает в режиме буферного или циклического заряда, возникает явление гофрированной коррозии.

Это особенно проявляется при перезаряде. Плотность электролита увеличивается из-за потери воды. Вследствие этого коррозия пластины ускоряется. При неправильной эксплуатации АКБ работает в режиме повышенного заряда в течение длительного периода времени. Это может привести к коррозии решетки пластины батареи. Пластина деформируется, что приводит к серьёзным разрушениям решётки пластины. Как следствие, ёмкость батареи быстро снижается, батарея выходит из строя.

Pb + 2h3O —> PbO2 + 4H+ + 4e

 

2.3 Сульфатация отрицательной пластины

 

При недозаряде АКБ в течение длительного времени, будет образовываться все больше и больше сульфата свинца PbSO4. Это приводит к образованию крупных частиц PbSO4 и снижению химической активности с последующим затруднительным или вовсе невозможным восстановлением.

Причина сульфатации катода:

1. Слишком низкое зарядное напряжение, отсутствие функции температурной компенсации. Это приводит к недозаряду аккумулятора в течение длительного времени.

2. Несвоевременный заряд аккумулятора после разряда.

3. Циклический режим с частичным зарядом (PSOC).

4. Частый глубокий разряд (до 1.7-1.8В при 80%-100% DOD)

5. Хранение батареи при повышенной температуре ускоряет рекристаллизацию сульфата свинца и саморазряд. Это способствует сульфатации пластины.

 

2.4 Выход из строя по причине перегрева

 

Выход из строя по причине перегрева происходит обычно в AGM батареях. Реакция газовой рекомбинации – экзотермическая реакция. Количество газа, выделяемого из батареи, мало, рассеивание тепла незначительное. Если VRLA аккумулятор работает в высокотемпературной среде или напряжение заряда слишком высокое, образуется большое количество газа и усиливается рекомбинация. Температура в самой батарее стремительно повышается, в результате чего внутреннее сопротивление батареи падает, ток зарядки увеличивается.

Так происходит «терморазгон», пока температура не выходит из-под контроля. Корпус аккумулятора серьезно деформируется и трескается.

Для предотвращения выхода из строя батарей по причине перегрева должны быть приняты соответствующие меры:

1. Не допускать перезаряд и недозаряд;

2. Зарядное устройство должно иметь функцию темп. компенсации;

3. Батарея должна быть размещена в хорошо проветриваемом месте с контролем температуры АКБ.

 

2.5 Размягчение активных материалов положительной пластины

 

Продолжительный разряд большими токами;

Глубокий разряд; 

Малый ток заряда;

 

2.6 Коррозия терминалов

 

Причины:

1. Поломанный терминал.

2. На поверхности батареи могут быть остатки серной кислоты, которые вступают в реакцию со свинцом на полюсах, образуя белые кристаллы.

3. Батарея работает в условиях высокой температуры в течение длительного времени, уплотнительный клапан часто открывается и происходит сброс газа с небольшим количеством серной кислоты, которая осаждается на терминале, вызывая его коррозию.

Как определить причину коррозии терминала?

Сначала очистите терминал, а затем нанесите немного вазелинового масла.

Далее, при эксплуатации от 2 до 3 месяцев, если на поверхности терминала образуется серная кислота или белые кристаллы, то это следствие утечки кислоты через терминал; если нет – батарея в порядке.

Смотрите далее:

Классификация свинцово-кислотных аккумуляторов

Примеры установленных систем бесперебойного питания в разных регионах мира


Как работают свинцово-кислотные аккумуляторы для автомобиля

На сегодняшний день в автомобилях наиболее часто применяются свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, которые представляют собой несколько свинцовых аккумуляторов, соединенных между собой один за другим. Частота применения обусловлена малым значением внутреннего сопротивления, которым они обладают, а также их способностью отдавать ток силой в сотни ампер в течение нескольких секунд. Этого достаточно для питания стартера во время пуска двигателя.

Содержание статьи:

Принцип работы свинцовых аккумуляторов

Свинцово-кислотный аккумулятор для автомобиля предполагает получение энергии благодаря протеканию химических процессов. Вот как это происходит:

  • При возникновении нагрузки на аккумулятор, внутри его батареи возникает замкнутая цепь, состоящая из электролита, а также электродных пластин.
  • Внутри аккумулятора запускается химическая реакция, которая заключается в том, что активная масса обеих пластинок начинает превращаться в вещество, называемое сернокислотный свинец.
  • Медленно снижается плотность электролита, которым является серная кислота.
  • В замкнутой цепи начинается движение ионов, в результате чего течет электрический ток.

Устройство свинцового аккумулятора

Свинцово-кислотный аккумулятор имеет корпус батареи, с размещенными в нем основными элементами, отличается особой надежностью. Корпус устойчив к вибрациям и абсолютно герметизирован для защиты от воздействия химических веществ.

Под верхней частью корпуса батареи находятся два электрода. Это особые свинцовые пластины с разными зарядами, анодом (положительная пластина) и катодом (отрицательная пластинка). Конструкция пластин используется решетчатая, которая отличается высокой проводимостью.

Для минимизации риска замыкания электродов в аккумуляторе, их разделяют перфорированными сепараторами. Они вместе с электродами располагаются в электролите, представляющем собой жидкую серную кислоту. Конструкция необходима для перетекания заряда от катода к аноду.

Преимущества свинцово-кислотных АКБ

Свинцово-кислотная АКБ заслужила признание благодаря своим преимуществам:

  1. длительный срок службы;
  2. простое обслуживание;
  3. большие пусковые токи;

Правила хранения и утилизации

Для безопасной эксплуатации аккумуляторной батареи для легковых авто важно соблюдать определенные рекомендации:

  • Не допускать создания цепи короткого замыкания между клеммами, чтобы избежать плавления контактов и термического ожога из-за значительного тока заряженной батареи.
  • Не хранить свинцово-кислотный аккумулятор незаряженным, т. к. это влечет за собой риск сульфатации электродов и, как следствие, снижение емкости батареи. Зарядить АКБ следует при температуре +10-15 градусов. Понижение ее требует увеличения напряжения зарядки.
  • Производить подключение зарядного к аккумулятору исключительно в соответствии с полярностью. Заряженная батарея способна вывести из строя устройство в случае неверного подключения.
  • Запрещается вскрывать корпус батареи из-за риска получения химического ожога при попадании на кожу электролита.

Утилизация батареи должна производиться в соответствии с правилами переработки, действующими для аккумуляторов, в состав которых входят тяжелые металлы.

Загрузка…

    

Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов: как их заряжать

Узнайте, какие действия нужны для правильной зарядки любых аккумуляторов свинцово-кислотного типа.


Мы используем научные доказательства и проверенные источники (такие, как Battery University) для исключения ошибок и разночтений. Эта статья посвящена свинцово-кислотному типу батарей любого назначения (не только для автомобилей).



Особенности зарядки свинцово-кислотной батареи

Аккумуляторная батарея заряжается, когда к ней приложен потенциал, превышающий её напряжение.

Правильная зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов (автомобильных пусковых, тяговых, резервных источников бесперебойного питания и прочих назначений) предусматривает три ключевых особенности.


  • 1. Заряжается до 2,40 Вольт на элемент. После возможно применение дозарядки.
  • 2. Плавающий* заряд ~2,25 Вольт на элемент компенсирует саморазряд. Полезен.
  • 3. Избыточный заряд вреден. Он вызывает коррозию и преждевременный износ.
  • 4. Температура заряда и разряда от -20°C до +50°C. Заряжать ниже 0°С следует током не выше 0,3C.

*Плавающий зарядпринцип поддержания батареи в полностью заряженном состоянии подачей установленного постоянного напряжения с целью компенсации электрохимических потерьБатарейки и аккумуляторы», НИЦ «Наука и Техника» Выпуск 1, автор В.С. Лаврус].

Есть и ещё одна особенность, которую следует знать (источник «Химические источники тока». М.: Энергоиздат, 1981. 360с.). При перенапряжениях свинцово-кислотные аккумуляторы выделяют водород. При напряжениях близко к полному заряду выделяют кислород.

Задача зарядного устройства подать фиксированное и высокое напряжение на элемент, чтобы создать условия для зарядки электродов. Но оно должно быть не слишком высоким, чтобы избежать выделения газа.

Если всё выполняется правильно, то напряжение элемента будет возрастать, пока не станет равным напряжению заряжающего источника.


Как правильно и по науке зарядить свинцово-кислотную батарею (этапы)

Составлено по указаниям и рекомендациям Battery University.

Есть три ключевых этапа, которые объясняют как зарядить кислотно-свинцовый аккумулятор правильно и без неприятных последствий. На схеме указаны значения для одного элемента.


1 этап. Зарядка.

Используется постоянное значение тока заряда в течение ~4 часов с повышением напряжения на ячейке до 2,4 В.


2 этап. Дозарядка.

Ток уменьшается при достижении предела напряжения на ячейке. Обязательная зарядка продолжается ~8 часов.


3 этап. Плавающий заряд.

В течение 10 часов напряжение должно снизиться до ~2,25 В для поддерживающего плавающего заряда с незначительным повышением тока.


Частые вопросы по зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов

Схематичное изображение свинцово-кислотного аккумулятора.

1. Вопрос: что больше всего портит аккумулятор в эксплуатации?

Ответ: неправильное хранение с частичным зарядом — заряжайте полностью.

2. Вопрос: частичный заряд действительно вреден для свинцово-кислотных батарей?

Ответ: да, старайтесь держать полностью заряженными.

3. Вопрос: должен ли я полностью разряжать батарею перед зарядкой?

Ответ: нет, глубокий разряд вреден данному типу.

4. Вопрос: аккумулятор слегка нагревается — это нормально?

Ответ: свинцово-кислотные батареи немного повышают свою температуру, это нормально.

5. Вопрос: можно ли заряжать такие аккумуляторы в мороз?

Ответ: да, но медленной зарядкой при токе 0.1C (максимум 0.3C) при температуре не холоднее -20°C.

6. Вопрос: можно ли заряжать в сильную жару?

Ответ: не рекомендуется превышать 2,25 В

7. Вопрос: как мне подготовить аккумулятор к долгому хранению?

Ответ: храните в полностью заряженном состоянии с периодической дозарядкой каждые 6 месяцев или при падении напряжения до 2,05 В на ячейку (иначе пластинам грозит сульфатация).

8. Вопрос: как мне продлить срок службы свинцово-кислотного аккумулятора?

Ответ: помимо указанных выше правил периодически раз в 6 месяцев выполняйте 14-часовую зарядку для профилактики сульфатации на пластинах; всегда заряжайте после использования и не оставляйте разряженными.



***

Теперь вы знаете обо всех базовых особенностях и правилах, как заряжать свинцово-кислотный аккумулятор правильно и без неприятных последствий, как продлить срок службы, хранить и эксплуатировать.

Мы рекомендуем также присмотреться к новому типу аккумуляторов особой надёжности (10 лет службы) — литий-железо-фосфатным (LiFePO4). Это лучшая на рынке замена свинцово-кислотным батареям, так как служат дольше и предлагают массу преимуществ, о которых можно узнать в нашей отдельной заметке.

Узнайте, почему батареи LiFePO4 для ИБП лучше свинцово-кислотных аккумуляторов.


Мы читаем все комментарии. Укажите ваши вопросы, предложения или замечания. Или отправьте сообщение нам ВКонтакте @NeovoltRu.

Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.



Аккумуляторные свинцово-кислотные батареи. Технологии AGM и Gel.

Аккумуляторные свинцово-кислотные батареи. Технологии AGM и Gel.


Свинцово-кислотный аккумулятор — тип аккумуляторов, получивший широкое распространение ввиду умеренной цены, неплохого ресурса (от 500 циклов и более), высокой удельной мощности.

Свинцово-кислотные с жидким электролитом.

Плюсы использования свинцово-кислотных аккумуляторов:

  • Широкая распространенность технологии — такие батареи достаточно легко купить за приемлемые деньги (где-то в районе 1000-1500 USD за 8КВт*ч аккумуляторную батарею), и этот параметр часто перевешивает все минусы свинцово-кислотных аккумуляторов

  • Низкий саморазряд батареи — в 5-8 раз меньше, чем у никель-кадмиевых батарей

  • Хорошая переносимость мощностных нагрузок

  • Относительная дружественность к окружающей среде — вторичная переработка свинцово-кислотных аккумуляторов хорошо отработана

Минусы использования свинцово-кислотных аккумуляторов:

  • Низкая плотность энергии в аккумуляторе, в связи с чем вес батареи выше, чем у большинства других батарей

  • Проблема толерантности к глубокому разряду — при разряде свыше 80% резко снижается продолжительность жизни батареи. Рекомендуемые 60% разряда (при которых достигается до 1500 цилов разряда-заряда) еще больше усиливают проблему низкой плотности энергии.

  • Проблема обслуживания для вентилируемых батарей — требуется постоянный контроль уровня электролита раз в неделю, зарядка в специальном хорошо проветриваемом помещении

  • При заряде теряется до 30% затраченной электроэнергии

  • Нельзя оставлять сильно разряженную батарею на морозе

  • Трудно прогнозировать выход из строя аккумулятора

  • При больших токах разряда стоит проблема неполной одномоментной отдачи заряда батареей

ТЕХНОЛОГИИ СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫХ БАТАРЕЙ

Для того, чтобы достичь герметичности и устранить необходимость в обслуживании аккумуляторов для ИБП производители применяют две различные технологии: AGM (Absorptive Glass Mat) и GEL (Gelled Electrolite). Обе технологии обеспечивают рекомбинацию газов для сохранения объема электролита и его «связывание» во избежание выплескивания.

Свинцово-кислотные АКБ по технологии AGM.

AGM (Absorbent Glass Mat) — это технология изготовления свинцово-кислотных аккумуляторов, созданная инженерами Gates Rubber Company  в начале 1970-х годов. Отличие батарей AGM от классических в том, что в них содержится абсорбированный электролит, а не жидкий, что даёт ряд изменений в свойствах аккумулятора.

Аккумуляторы, производимые с использованием технологии AGM, изготавливаются в спиральной или плоской конфигурации. Серия продукции со спиральной конструкцией блоков производится в основном в Северной Америке, а с плоской конфигурацией электродов — и в Северной Америке, и в Европе. Спиральные элементы обладают большей площадью поверхностного контакта, что даёт возможность кратковременно выдавать бóльшие токи и быстрее заряжаться. Однако обратной стороной является уменьшение удельной ёмкости аккумулятора (соотношение электрической ёмкости и размеров) по сравнению с плоской конфигурацией. Обе технологии являются перспективными и могут использоваться для поставки автопроизводителям в качестве компонентов OEM. В настоящий момент наиболее распространены автомобильные аккумуляторы AGM с плоской конфигурацией блоков. Спиральные блоки SpiraCell запатентованы компанией Johnson Controls для серии Optima и не могут использоваться без её разрешения, в отличие от плоских блоков.

Плюсы AGM аккумуляторов:

Аккумулятор, произведённый по технологии AGM, имеет перед классическими аккумуляторами ряд преимуществ, полученных за счёт такой технологии. В частности, устойчивость к вибрации, отсутствие необходимости обслуживать, установка практически в любом положении (установка вверх дном не рекомендуется из соображений безопасности ввиду верхнего расположения клапанов). Некоторые производители заявляют увеличенную производительность таких АКБ или высокий пусковой ток.

  • Конструкция, не требующая обслуживания.

  • Конструкция герметизированная и имеет клапанную регулировку, предотвращает утечку кислоты и коррозию клемм.

  • Более безопасная работа: при правильной зарядке батарей исключается возможность выделения газов и опасность взрыва.

  • Герметизированная конструкция позволяет устанавливать батарею почти в любом положении (вверх дном не рекомендуется).

  • Уверенная работа при низких температурах в зависимости от технологии до −30 °С (ниже возможна кристаллизация электролита разряженной батареи и как следствие снижение срока службы ввиду повреждения активной поверхности).

  • Увеличенный срок службы в условиях повышенной вибрации.

Минусы AGM аккумуляторов:

  • Большой вес (относится ко всем свинцово-кислотным аккумуляторам)

  • Для их зарядки требуются специальные зарядные устройства 

  • Не должны храниться в разряженном состоянии, напряжение каждого из элементов батареи не должно упасть ниже 1,8 В (относится ко всем свинцово-кислотным аккумуляторам)

  • Крайне чувствительны к превышению напряжения заряда. (относится ко всем свинцово-кислотным аккумуляторам)

  • Дают заметное падение напряжения на морозе при нагрузке (вопреки заблуждению, распространенному в интернете). (относится ко всем свинцово-кислотным аккумуляторам)

  • Они обеспечивают число полных (70 %) циклов разряда до 500 — подходит для резервного питания. В зависимости от марки и модели, число циклов варьируется от 100 до 4000.

  • Оксид свинца содержащийся в них токсичен, что делает их опасными для окружающей среды. (относится ко всем свинцово-кислотным аккумуляторам)

  • Более высокая цена по сравнению с аккумуляторами с жидким электролитом, но более низкая, чем у аккумуляторов изготовленных по технологии GEL (у которых электролит желеобразный). Последние имеют ряд преимуществ.

Свинцово-кислотные АКБ по технологии GEL («гелевые»).

В гелевых аккумуляторах жидкий электролит доведен до желеобразной, вязкой консистенции путем добавления в него соединений кремния. В результате электролит не выплескивается при тряске, и не вытекает при незначительных повреждениях корпуса. Эта технология появилась первой, именно поэтому многие по старинке все герметичные необслуживаемые аккумуляторы называют гелевыми. Распространено также бытовое название «гелИевые аккумуляторы», что в корне не верно. Газ гелий не имеет никакого отношения к аккумуляторным батареям.

Благодаря вязкому состоянию в гелевых АКБ происходит рекомбинация газов:

В результате химической реакции вода в батарее распадается на водород и кислород.

Ионы водорода и кислорода остаются в замкнутом пространстве батареи и, перемещаясь по микропорам и трещинам в геле, соединяются и снова образуют воду.

Вода впитывается гелем, восстанавливается первоначальный объем электролита.

В итоге мы имеем батарею, в которую не нужно доливать воду, поскольку она практически не испаряется. Кроме того, не происходит газовыделение, поэтому АКБ может использоваться в жилых помещениях. 

Плюсы GEL аккумуляторов:

  • выдерживают большое число циклов заряда-разряда;

  • полностью восстанавливают емкость после глубокого разряда;

  • менее чувствительны к «плохому» заряду от нестабильной сети;

  • выдерживают разряд из недозаряженного состояния без потери емкости;

  • могут работать в циклическом режиме;

  • лучше переносят работу и в холоде, и при высокой температуре;

  • практически исключены тепловые пробои между пластинами.

Минусы GEL аккумуляторов:

  • Длительная эксплуатация возможна лишь при чётком выполнении правил использования. Особенно это касается зарядки АКБ.

  • Высокая точность напряжения при зарядке. Как следствие, требуется специальное зарядное устройство с возможностью регулировки напряжения 

  • Высокая стоимость по сравнению со стандартными АКБ с жидким электролитом.

 

Виды и как правильно заряжать

Одним из самых востребованных аккумуляторов в мире до сих пор остается свинцово-кислотный. Несмотря на то, что этот тип батарей был изобретен еще в 19 веке, когда и началось его производство, благодаря высокой эффективности он остается популярным до сих пор. Сейчас можно встретить несколько разновидностей таких батарей.

Что такое свинцово кислотный аккумулятор

В классическом исполнении АКБ состоит из свинцовых пластин-электродов, которые перемежаются пористым диэлектриком. Такая компоновка позволяет избежать замыкания. Пористое вещество называют сепаратором. Вся конструкция помещена в электролит.

В современном исполнении электроды делаются в виде плоских решеток из свинца. Причем в эти решетки запрессовывают порошок, сделанный из диоксида свинца. Подобный подход значительно увеличивает полезную площадь взаимодействия электродов с электролитом, так удается увеличивать емкость АКБ.

Электролит представляет собой водный раствор серной кислоты. В растворе используют только дистиллированную воду, в ней отсутствуют соли и механические частицы, которые могут оказать влияние на работу батареи.

Важным параметром является электрическая проводимость электролита. Этот параметр зависит от процентного содержания кислоты в растворе, а также от температуры. Проводимость соответствует плотности, поэтому на практике обычно используют измерение плотности. При комнатной температуре оптимальной плотность электролита считается 1,26 г/см3, для этого достаточно получить раствор кислоты в 35%.

Сейчас можно встретить аккумуляторы, которые имеют вместо пластин сеть из переплетенных углеродных нитей, покрытых свинцовым напылением. Это позволяет снизить массу батареи, но при этом увеличить емкость. Эта технология недешевая, что снижает ее распространенность.

Иногда вместо жидкого электролита используют гель. Для этого электролит загущают щелочным раствором силикатов натрия. Такая технология значительно продлевает срок эксплуатации батареи.

Вместо обычного сепаратора, могут использоваться пористые варианты, сделанные из стеклоткани. Они маркируются – AGM. Допускают жесткие режимы заряда/разряда.

Разновидности и особенности свинцово кислотных АКБ

На практике сейчас можно встретить самые разные батареи. Это позволяет решать самые разные задачи по энергообеспечению самых разных устройств. Разберем наиболее популярные виды аккумуляторов.

  • Lead-Acid. Требуют обслуживания. Считаются классическими автомобильными стартерными батареями. Сюда входят сурьмянистые, малосурьмянистые, и аккумуляторы. Обычно используют для двигателей внутреннего сгорания, но это не единственный вариант использования. Бывают варианты на 6v и 12v. Основной недостаток – высокий уровень саморазряда.
  • AGM VRLA. Современные необслуживаемые батареи. Могут иметь вольтаж – 2v, 4v, 6v и 12v. Основная отличительная особенность – сепараторы выполнены из стекловолокна. Также обычно используется абсорбированный электролит. Это позволяет увеличить срок эксплуатации АКБ в полтора раза. Использование технологии сепараторов из стекловолокна сделало возможным увеличивать зарядный ток, что ускоряет зарядку. Обычно допускается заряжать током в 25-30% от емкости. Разработано несколько разновидностей, подходящих для разных буферных и циклических режимов.
  • VRLA. Необслуживаемые АКБ с герметичным корпусом (необслуживаемые кальциевые и ). Могут иметь вольтаж – 2V, 4V, 6V и 12V. Предназначены для эксплуатации в буферном режиме. Не требуют дополнительной вентиляции при использовании в помещениях.
  • GEL VLRA. Одна из самых современных модификаций. Тут применяется гелеобразный электролит. Однообразная консистенция, позволяет добиваться наиболее эффективного контакта электролита с электродом, что увеличивает емкость. Также гель позволяет продлить срок службы батареи. Является необслуживаемой батареей. Требует периодической зарядки, для продления срока эксплуатации нужно использовать только высокоточное зарядное устройство, оно должно обеспечивать точный уровень силы тока. Существует несколько разновидностей, отличающихся особенностями электродов. Обозначение каждого из них позволяет определить возможность использования АКБ в определенных условиях. Есть батареи 2v, 4v, 6v, 12v, 24v, 36v и 48v.
  • OPzV. Это необслуживаемые АКБ 2V. Имеют трубчатые пластины электродов. Отличаются устойчивостью к глубокому разряду и продолжительностью службы до 22 лет.

Даже базовых разновидностей свинцово-кислотных АКБ достаточно много, также существуют и подвиды. Это позволяет подобрать батарею, идеально подходящую под ваши потребности.

Где применяются свинцово кислотные аккумуляторы

Используются такие АКБ достаточно широко. В первую очередь речь идет об автомобильной промышленности, где все стартерные батареи являются свинцово-кислотными. Такое использование обусловлено мощным током, который они могут воспроизводить, а также устойчивостью к большому уровню разряда.

Также часто именно такие батареи обеспечивают стационарные аварийные источники. Емкости бывает достаточно, чтобы закончить работу и перевести оборудование в отключенный режим. Примером такого являются бесперебойный источники питания для компьютерной техники.

Могут применяться в ИБП в этом случае, используют батареи с возможностью отдавать энергию небольшими порциями, но продолжительное время. Такие же требования к аккумуляторам предъявляют резервные источники питания. Оптимальным вариантом для решения подобной задачи станут AGM VRLA.

Такими АКБ могут комплектоваться электровелосипеды, гироскутеры, лодочные электромоторы и другая техника. Тут применяются тяговые аккумуляторы, позволяющие оптимально и экономно расходовать энергию и легко выдерживая частые глубокие разряды.

Общие правила зарядки свинцово кислотных АКБ

Даже герметичные батареи требуют периодической подзарядки. В зависимости от особенностей эксплуатации — это действие может требоваться, как после каждого рабочего цикла, или раз в полгода-год (автомобильные АКБ).

Важно! Ток нужно выставлять до 10% от номинальной емкости батареи. То есть если емкость 55 Ач, то ток должен быть не более 5,5 ампер.

Информация о емкости указывается непосредственно на корпусе аккумулятора.

Также часто можно услышать рекомендации, что обязательно требуется открывать крышки. Современные герметичные АКБ не требуют этого. В крышках имеется специальная система вентиляции, поэтому проблем не возникает.

Обязательно зарядка должна производиться при комнатной температуре.

Батареи с электролитом-гелем можно сразу заряжать зарядом до 20-30% от емкости. Это не принесет им вреда. Оптимально для таких АКБ использовать автоматические зарядные устройства, которые без вашего участия отрегулируют необходимую силу тока.

Нельзя хранить свинцово-кислотные батареи в разряженном состоянии. Поэтому, обязательно после разряда сразу заряжайте аккумулятор, это продлит срок его эксплуатации.

Разряд и емкость аккумулятора — Rebelcell

Напряжение и разряд аккумулятора

Почему мы всегда говорим о 12-вольтовых или 24-вольтовых батареях, но никогда не выдают ровно 12 или 24 вольт? Это связано с тем, что каждая батарея всегда обеспечивает немного более высокое напряжение, когда батарея полностью заряжена, и более низкое напряжение, когда батарея разряжена.Поэтому, когда мы говорим о батарее на 12, 36 или 24 В, мы говорим о напряжении устройств, к которым батарея может подавать питание. Свинцово-кислотный аккумулятор на 12 В, который полностью заряжен, часто обеспечивает напряжение около 12,7 В. Если в свинцово-кислотной батарее осталось только 20%, она будет обеспечивать только 11,6 В. Полностью заряженная литиевая батарея выдает 13,6 В, но выдает 12,9 В при 20%. Поскольку большинство двигателей для троллинга и другое оборудование были разработаны для использования со свинцово-кислотными аккумуляторами, компания Rebelcell разработала линейку AV (AV означает «отрегулированное напряжение»).Батареи линии AV имеют более низкое напряжение, чем обычные литиевые батареи. Это означает, что вам не нужно беспокоиться о перегорании двигателя. В таблице ниже показано напряжение свинцово-кислотной батареи, обычной литиевой батареи и литиевой батареи AV-линии. В зависимости от выбранной технологии батареи фактическая кривая разряда каждой батареи может отличаться.

Емкость в% Свинцовая батарея Литиевая батарея Литиевая батарея AV
100% 12.70 В. 13.60 В. 12.60 В.
90% 12,50 В. 13,32 В. 12,10 В.
80% 12,42 В. 13,28 В. 11.60 В.
70% 12.32 В. 13.20 В. 11,35 В.
60% 12.20 В. 13,16 В. 11,10 В.
50% 12.06 В. 13,13 В. 10.80 В.
40% 11,90 В. 13,10 В. 10,70 В.
30% 11,75 В. 13.00 В. 10.60 В.
20% 11,58 В. 12,90 В. 10,45 В.
10% 11,31 В. 12.00 В. 10,25 В.
0% 10.50 В. 10,00 В. 9,00 В.

Когда вы используете аккумулятор 12 В со стабилизатором постоянного тока, выход всегда стабильно составляет 12 В. Стабилизатор постоянного тока разработан для устройств, которые не принимают слишком высокое или слишком низкое входное напряжение. Предположим, у вас есть устройство (например, эхолот) с рабочим напряжением 10,5–12,9 В, тогда вам необходимо использовать стабилизатор постоянного тока с литиевой батареей. С «нормальным» литиевым аккумулятором ведь максимальное напряжение 13.6 В выше максимального напряжения 12,9 В для эхолота. С аккумулятором из линии AV вам понадобится стабилизатор постоянного тока, потому что минимальное входное напряжение 10 В выше минимального напряжения 9 В аккумулятора AV. В этом случае устройство выключится, пока в аккумуляторе остается 25% емкости.

Эффективная емкость аккумулятора

Эффективная емкость батареи иногда может отличаться от номинальной емкости батареи . Это означает, что на практике батарея на 100 Ач может выдавать меньше ампер, чем указанные 100 ампер.В основном это касается свинцово-кислотных аккумуляторов. В случае литиевых батарей (например, от Rebelcell) эффективная емкость батареи очень близка к номинальной емкости батареи. Почему это отличается для свинцовых аккумуляторов? Причин две:

  1. Свинцовый аккумулятор никогда не должен быть полностью разряжен.
  2. Емкость батареи «теряется», когда свинцовая батарея разряжается быстрее.

1. Свинцовый аккумулятор никогда не должен разряжаться полностью

Свинцово-кислотные батареи могут быть разряжены только до 50% до того, как произойдет необратимое повреждение.На практике это означает, что вы сможете использовать только половину емкости аккумулятора. Полутяговые аккумуляторы, такие как свинцовые аккумуляторы AGM en Gel, часто используются в качестве морских аккумуляторов для водных видов спорта и рыбной ловли. Эти батареи часто могут быть разряжены до 70%. Это означает, что на практике 30% использовать нельзя. Литиевые батареи могут быть полностью разряжены, что означает, что у вас есть полная емкость, доступная для использования. Кроме того, в отличие от свинцово-кислотных батарей, литиевые батареи Rebelcell защищены от глубокого разряда благодаря системе управления батареями (BMS).BMS «автоматически» отключит батарею, когда она упадет ниже 3%.

2. Емкость аккумулятора «теряется», когда свинцовый аккумулятор разряжается быстрее.

В случае свинцово-кислотных аккумуляторов емкость всегда указывается, например, C1, C5 или C20 (или C с другим номером). C обозначает емкость, а число обозначает количество часов, в течение которых емкость может быть доставлена ​​(C-Rate). Например, если батарея показывает C20 = 100Ah, эта батарея может дать в общей сложности 100Ah, если она разряжается за 20 часов.Таким образом, устройство, потребляющее 5 ампер, может работать от этой батареи в течение 20 часов. Однако, если аккумулятор разряжается быстрее, общая емкость резко падает. У этой же батареи может быть C-rate C5 = 70 Ач. Если вы отключите аккумулятор через 5 часов, он будет работать только 70 Ач. Это связано с тем, что внутреннее сопротивление батареи увеличивается, когда она разряжается быстрее, а емкость теряется из-за тепла. По умолчанию свинцовые батареи часто разряжены более 20 часов (так C20).

Чем быстрее разряжается свинцово-кислотный аккумулятор, тем меньше у него емкость. В то время как с литиевыми батареями дело обстоит иначе. Например, для Rebelcell 12V50 применяется C1 = C5 = C20 = 50Ah. Таким образом, эффективная емкость батареи зависит от того, насколько глубоко вы можете разрядить батарею , и сколько энергии теряется из-за скорости разряда вашей батареи.

Пример 1: Для питания троллингового двигателя Minn Kota Endura Max 55LBS используется полутяговый аккумулятор AGM Marine 12 В105 Ач. Для этой батареи применяются следующие коэффициенты C: C20 = 105, C5 = 85, C3 = 70.Максимальный% разрядки этого аккумулятора составляет 75%. Если вы используете эту батарею с троллинговым двигателем, применимый C-Rate будет C3 = 70 Ач. Таким образом, эффективная емкость аккумулятора составляет 52,5 Ач. Таким образом, на практике время работы полутягового аккумулятора 105 Ач примерно такое же, как у литиевого аккумулятора Rebelcell 12 В50 Ач.

Свинцово-кислотная технология »Электроника

Как работает свинцово-кислотная аккумуляторная батарея — обзор технологии, работы, преимуществ и конструкции свинцово-кислотной аккумуляторной батареи.


Аккумуляторная технология Включает:
Обзор аккумуляторной технологии Определения и термины батареи Емкость и срок службы батареи NiCad NiMH Литий-ионный Свинцово-кислотные


Свинцово-кислотные батареи дешевы, удобны и подходят для многих аккумуляторных батарей. Они, вероятно, наиболее известны своим использованием в транспортных средствах, где они обеспечивают питание всего, от запуска до электроники и многого другого.

Свинцово-кислотные аккумуляторы имеют много преимуществ для автомобильной и многих других сфер применения: они обладают большим током и устойчивостью к скачкам напряжения, что идеально подходит для запуска двигателей внутреннего сгорания.

Свинцово-кислотные батареи — это хорошо зарекомендовавшая себя технология, и их можно легко производить с использованием относительно низкотехнологичного оборудования.

Основы свинцово-кислотных аккумуляторов

: как они работают

При рассмотрении того, как работает свинцово-кислотная аккумуляторная батарея, необходимо обратить внимание на основные компоненты. Батарея состоит из сравнительно небольшого количества компонентов — по сути, есть четыре основных элемента:

  • Положительная пластина: Она покрыта пастой из диоксида свинца.
  • Отрицательная пластина: Изготовлена ​​из губчатого свинца.
  • Разделитель: Это изолирующий материал между двумя пластинами, но он позволяет электролиту и ионам в нем проводить проводимость без соприкосновения двух пластин.
  • Электролит: Состоит из воды и серной кислоты

Все эти компоненты содержатся в пластиковом контейнере, который удерживает электролит и аккумулятор вместе.

Полная батарея обычно состоит из нескольких ячеек, расположенных последовательно, чтобы обеспечить необходимое напряжение, поскольку каждая ячейка способна обеспечить ЭДС 2,1 вольт.

Чтобы основной свинцово-кислотный элемент мог вырабатывать напряжение, он должен сначала получить заряд. Приложенное для этого напряжение должно быть больше 2,1 вольт, чтобы ток мог протекать в ячейку. Если бы оно было меньше этого, заряд действительно вытекал бы из него.

После зарядки элемент или батарея сможет обеспечивать заряд внешних цепей, часто работая в течение нескольких часов в зависимости от разряда элемента или батареи.

Саморазряд свинцово-кислотных аккумуляторов

Характеристики саморазряда свинцово-кислотных аккумуляторов относительно хорошие. При комнатной температуре 20 ° C скорость саморазряда составляет около 3% в месяц> Теоретически свинцово-кислотный аккумулятор может храниться до 12 месяцев без подзарядки. Однако при более высоких температурах саморазряд выше. При 30 ° C саморазряд увеличивается, и через 6 месяцев потребуется подзарядка. Если в течение некоторого времени уровень заряда батареи упадет ниже 60%, это приведет к сульфатации.

Сульфатирование — это процесс, снижающий емкость свинцово-кислотных аккумуляторов. При нормальном использовании образуются маленькие кристаллы сульфата, но они нормальны и не вредны. Однако во время длительного отсутствия заряда аморфный сульфат свинца превращается в стабильный кристалл и осаждается на отрицательных пластинах. Это приводит к развитию крупных кристаллов, которые уменьшают количество активного материала внутри ячейки и приводят к уменьшению емкости внутри ячейки.

Преимущества и недостатки свинцово-кислотных аккумуляторов

Хотя свинцово-кислотные батареи широко используются, поскольку они имеют ряд явных преимуществ, они также имеют несколько основных недостатков.Все это необходимо учитывать при принятии решения о том, использовать эту технологию или нет.

Преимущества свинцово-кислотных аккумуляторов

  • Зрелые технологии
  • Относительно дешево в производстве и покупке (они обеспечивают самую низкую стоимость единицы емкости для перезаряжаемых элементов)
  • Большая токовая нагрузка
  • Может использоваться в различных областях применения
  • Терпимость к жестокому обращению
  • Допускается перезарядка
  • Доступен широкий диапазон размеров и спецификаций
  • Многие производители по всему миру

Свинцово-кислотный аккумулятор Недостатки

  • Выход из строя через несколько лет использования, как правило, 300-500 циклов
  • Не всегда можно использовать в различных ориентациях
  • Едкий электролит (может вызвать ожоги людей и коррозию металлоконструкций)
  • Свинец не является экологически чистым
  • Кислота требует осторожного обращения
  • Не подходит для быстрой зарядки
  • После введения электролита необходимо хранить в заряженном состоянии
  • Типичная эффективность зарядки всего около 70%

Свинцово-кислотная батарея очень хорошо зарекомендовала себя.Он используется более 150 лет и в настоящее время является одной из опор автомобильной промышленности. Свинцово-кислотная аккумуляторная батарея отличается высокой токовой нагрузкой, низкой стоимостью и устойчивостью к неправильному обращению. Это делает его идеальным для многих приложений. Однако с переходом к более экологически чистым источникам энергии за электромобилями теперь, похоже, будущее, поскольку производители и законодательство указывают на постепенный отказ от двигателей внутреннего сгорания. Для электромобилей литий-ионная технология обеспечивает лучшую производительность, они более экологически приемлемы и обладают производительностью, позволяющей электромобилям добиться успеха.Таким образом, свинцово-кислотные батареи, вероятно, будут использоваться значительно реже.

Другие электронные компоненты:
Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор Полевой транзистор Типы памяти Тиристор Разъемы ВЧ разъемы Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
Вернуться в меню «Компоненты». . .

Простая схема контролирует работоспособность систем резервного питания свинцово-кислотных аккумуляторных батарей –48 В

Инфраструктура электросвязи всегда питалась от напряжения, отрицательного по отношению к земле, чтобы свести к минимуму коррозию проложенного кабеля.Телекоммуникационные компании обычно используют питание –48 В с резервным питанием от больших батарейных массивов, чтобы обеспечить работу системы при отключении электроэнергии. Эти системы резервного питания традиционно состоят из четырех последовательно соединенных свинцово-кислотных аккумуляторов на 12 В, хотя новые технологии с литиевыми элементами обещают появиться по мере обновления систем.

Каждая система резервного питания от аккумуляторов должна постоянно контролироваться на предмет состояния заряда и исправности аккумуляторов. Фактически, хотя складывать батареи в стопку легко, может быть сложно построить систему мониторинга, которая могла бы измерять и оцифровывать как состояние отдельных ячеек, так и контролировать высокий потенциал напряжения объединенных ячеек.Откройте для себя монитор стека многоклеточных батарей LTC6803.

LTC6803 разработан для измерения и оцифровки потенциалов отдельных ячеек в больших пакетах литиевых элементов с общим потенциалом выше 60 В (выдерживает скачки напряжения до 75 В). Хотя LTC6803 якобы разработан для контроля систем на основе литиевых батарей, он также может использоваться для поддержки традиционных свинцово-кислотных батарей на 48 В. Независимо от химического состава ячейки, все измерительные потенциалы находятся под землей или, возможно, плавают во время процедур обслуживания.В идеале эти батареи должны измеряться схемой, которая не зависит от относительного заземления между батареями и центральным офисным оборудованием, поэтому желательна гальваническая развязка.

Поскольку диапазон АЦП для отдельного входного канала LTC6803 составляет максимум 5,37 В, используются схемы делителей для распределения потенциала каждой батареи 12 В по трем каналам. На рисунке 1 показано, как это сделать. Каждый потенциал батареи получается путем суммирования троек показаний входного канала (входы C N ).Здесь элементы управления балансировкой ячеек (выходные разрядные переключатели S N ) повторно предназначены для непрерывной активации делителей напряжения с использованием внешних резисторов 10 кОм путем установки всех битов конфигурации DCC в 1. Таким образом, каждый канал преобразует номинальный потенциал 4 В.

Рис. 1. Изолированный свинцово-кислотный монитор батареи телекоммуникационных батарей.

Шунтирующие конденсаторы 4,7 мкФ точно удерживают промежуточные напряжения при протекании малых токов выборки АЦП, а последовательные резисторы 100 Ом и катушки индуктивности 10 мкГн обеспечивают ограничение перенапряжения с горячей вставкой.Для обеспечения максимальной точности следует использовать команду преобразования STCVDC (0x60), чтобы постоянно включенные разрядные переключатели оставались включенными на протяжении всего процесса преобразования.

Когда связь прервана и частичное истечение времени ожидания, или она напрямую переходит в режим ожидания, балансирующие разрядные переключатели выключаются, и делители эффективно отключаются, так что не происходит заметного разряда батареи. Упрощенная эквивалентная схема конкретной секции делителя показана на рисунке 2.

Рис. 2. Структура делителя напряжения для каждого измерения батареи 12 В.

Изолятор данных SPI LTM2883 используется так, чтобы схема учитывала любой дифференциал заземления по отношению к соответствующей схеме микропроцессора. LTM2883 также имеет изолированные шины постоянного тока, которые при необходимости могут обеспечить мощность в несколько сотен мВт.

LTC6803 представляет собой гибкое решение для измерения стека телекоммуникационных батарей, в том числе стека с использованием свинцово-кислотных батарей на 12 В. Единицы измерения 12 В измеряются путем суммирования показаний трех входных каналов, которые были настроены аппаратно для разделения 12 В на под измерения, таким образом достигая эффективного полного диапазона 16.1В на каждую батарею. Изоляция функции сбора данных от поддержки процессора важна для устранения ошибок заземления и угроз безопасности и легко обеспечивается изолирующим модулем LTM2883 SPI.

Как работают автоматические свинцово-кислотные батареи

Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи

работают хорошо, потому что они являются одними из самых простых электрических устройств, которые мы знаем. Они состоят из свинцовых пластин, помещенных в раствор серной кислоты электролита, отсюда и их название.Обслуживание — столь же простой процесс. Некоторым из них нужно время от времени добавлять воду. Кроме того, свинцовые батареи просто нуждаются в регулярной подзарядке, чтобы выполнять свою работу. Эта подзарядка происходит автоматически при работе автомобильного двигателя.

Как совместить автоматические свинцово-кислотные батареи

Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи для автомобилей — а также для морских судов и жилых автофургонов — содержат несколько отдельных элементов, соединенных последовательно. Каждая ячейка вырабатывает примерно 2,1 вольт. Таким образом, когда мы присоединяемся к трём, их коллективный заряд номинально равен 6.3 вольта. Пока 6 поставит 12.6.

Отдельные элементы в автомобильных свинцовых аккумуляторах состоят из двух свинцовых пластин. Положительный имеет слой диоксида свинца. В то время как отрицательная пластина , — это чистый «губчатый» свинец. Эти пары пластин располагаются в пазах пластиковых аккумуляторных ящиков, содержащих серно-кислотный раствор, с разделителями между ними.

Как автоматические свинцово-кислотные батареи обеспечивают электроэнергию

Свинцовые аккумуляторы для автомобилей — а также для морских и жилых автофургонов — не производят электричество как таковые.Потому что они просто хранят получаемую энергию из другого источника. Эта энергия может поступать от автомобильного генератора переменного тока, национальной сети, энергии ветра, солнца или воды.

Отсюда их «официальное название» — свинцово-кислотные аккумуляторные батареи . На самом деле это верно для всех батарей. В самом чистом смысле батареи — это портативные накопители электроэнергии. А теперь представьте на мгновение, что у нас не было бы свинцово-кислотных аккумуляторов для автомобилей или литиевых аккумуляторов для наших ноутбуков, смартфонов и носимых устройств.

Каким был бы наш мир без этих удивительных устройств? Когда мы спрашиваем, мы понимаем, что у нас вообще не было бы электронных технологий. На этой мысли стоит остановиться, когда в следующий раз мы включим стартер на машине.

Связанные

Секреты производителя свинцово-кислотных аккумуляторов

Герметичные свинцово-кислотные батареи — Основы

Предварительный просмотр изображения: батарея с открытым впитывающим стеклом

Ссылка для обмена видео: https://youtu.be/GF1VDsElpyM

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Что такое герметичный свинцово-кислотный аккумулятор (SLA)?

Герметичная свинцово-кислотная батарея (SLA), также известная как VRLA, свинцово-кислотная батарея с клапанным регулированием, обладает следующими характеристиками: не требует обслуживания, герметична и нечувствительна к позиционированию.Батареи SLA оснащены предохранительным клапаном для выпуска газа в случае слишком большого внутреннего давления. Батареи
SLA используются во многих приложениях, таких как домашние системы сигнализации, резервные системы, генераторы, фонарики, прожекторы, оборудование для тренировок, генераторы, мотоциклы, квадроциклы, игрушки и многое другое.


Что такое вольт и ампер-часы (пример: 12 В — 20 Ач)?

У каждой батареи два номинала: вольт (В) и ампер-часы (Ач).

Напряжение — это мера электрического напряжения батареи (есть много типов батарей, 2В, 4В, 6В, 8В, 12В, 24В)

Ампер-часов — это оценка количества энергии, которое может хранить аккумулятор.


Должна ли емкость заменяемого аккумулятора (Ач) быть такой же, как у оригинального? Как мне выбрать?

В некоторых случаях, когда это позволяют физические размеры, вы можете перейти на батарею с большей силой тока. Например, устройство, использующее 12 В 7,2 Ач, может использовать 12 В 9 Ач для более длительного времени работы. Если больше, то аккумулятор физически не поместится в устройство, так как физические размеры будут другими.

Напряжение оригинала и заменяемого должно быть одинаковым.В нашем примере 12 В 7,2 Ач можно заменить на 12 В 9 Ач для более длительного времени работы, но батарея должна быть 12 В.


На сколько обычно хватает батарей SLA?

Срок службы большинства батарей SLA составляет от трех до пяти лет, в зависимости от таких параметров, как область применения, метод зарядки и рабочая температура. Большинство SLA длятся 300-500 циклов.

Зарядите аккумулятор перед хранением. Никогда не храните аккумулятор SLA в частично заряженном или разряженном состоянии.Скорее всего, это приведет к необратимому повреждению аккумулятора.


Каков срок хранения герметичной свинцово-кислотной батареи?

Аккумуляторы

SLA со временем естественным образом разряжаются. Если его не заряжать периодически, полная емкость аккумулятора может не восстановиться. Саморазряд аккумуляторов SLA составляет около 3% в месяц. UPS Battery Center рекомендует проверять и заряжать батареи SLA каждые три месяца. Никогда не храните аккумулятор SLA дольше шести месяцев без подзарядки.Всегда храните батареи в прохладном сухом месте. Как правило, батарея может работать от 6 месяцев до 1 года на полке при температуре 25 градусов Цельсия.


Что такое «эффект памяти»?

Аккумуляторы

SLA не страдают эффектом памяти. Никогда полностью не разряжайте аккумулятор SLA.

Эффект памяти также известен как эффект ленивой батареи; это происходит в некоторых перезаряжаемых батареях, и со временем они становятся менее заряженными.
Первоначальное значение относится к определенным никель-кадмиевым батареям, которые постепенно теряют свою максимальную энергоемкость, если они часто заряжаются после частичной разрядки.Батареи с этим типом химии должны быть полностью разряжены перед подзарядкой.

Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы не имеют памяти и лучше работают при полной зарядке. Чем реже вы разряжаете герметичный свинцово-кислотный аккумулятор, тем дольше он прослужит. Никогда не оставляйте герметичный свинцово-кислотный аккумулятор разряженным. Всегда заряжайте после использования.


Моя герметичная свинцово-кислотная батарея вздулась или опухла. Что я должен делать?

Немедленно извлеките вздувшуюся батарею из оборудования, в котором она находится.Аккумулятор расширяется из-за перезарядки. Высокий уровень перезарядки приведет к нагреву аккумулятора. Он принимает больше тока по мере того, как нагревается, нагревая его еще больше. Этот цикл перегрева называется термической взлетно-посадочной полосой, и он может разрушить батарею довольно быстро, иногда всего за несколько часов. Раздутие аккумулятора происходит из-за тепла.

Батарея непригодна для использования. Утилизируйте его на местном предприятии по переработке аккумуляторов. Эту батарею необходимо немедленно заменить.


Как долго будет работать моя батарея?

Время работы от аккумулятора зависит от потребляемой мощности оборудования, а также от его емкости и времени работы.Каждое приложение индивидуально. Обратитесь к производителю вашего устройства, чтобы определить, как долго устройство будет работать с указанной батареей.


Что такое «умные» и «тупые» батарейки?

Интеллектуальные батареи

имеют внутренние печатные платы, которые позволяют им обмениваться данными с ИБП или устройством для контроля производительности, выходного напряжения и температуры.


Являются ли продаваемые вами герметичные свинцово-кислотные батареи перезаряжаемыми?

Да, все батареи SLA, которые мы продаем, являются перезаряжаемыми.


Моя сигнальная компания сообщила мне, что моя сигнализация использует аккумулятор на 12 В, но не уточнила ничего другого. Вы можете помочь?

Да, мы можем помочь. Позвоните нам или напишите нам по адресу [email protected] с информацией о сигнале тревоги, и мы предоставим вам подходящую замену батареи.

Моя сигнальная компания порекомендовала послать техника для замены батареи в моей домашней сигнализации. Могу ли я сэкономить и сделать это сам?

Да, вы определенно можете заменить батарею в домашней сигнализации без помощи специалиста.Процесс занимает менее 5 минут. Возможно, вам придется позже позвонить в компанию по охранной сигнализации, чтобы сбросить ошибку с панели сигнализации. Процесс прост и может быть выполнен без специалиста.

Я оставил электрокар для гольфа в гараже на зиму, но не заряжал его перед хранением. Теперь аккумулятор не держит заряд. Это нормально?

Аккумулятор слишком долго находился в разряженном состоянии и не подлежит перезарядке. Вероятно, аккумулятор кристаллизовался и не может держать заряд.Эту батарею необходимо заменить.

Перед тем, как убрать электрическую кэдди для гольфа на зиму, обязательно полностью зарядите аккумулятор, а затем отключите его от сети. Хранить в прохладном сухом месте. Если оставить аккумулятор подключенным к устройству, скорость саморазряда будет намного выше, и аккумулятор будет разряжаться быстрее.

В моем электрическом кэдди для гольфа используется аккумулятор 12 В 18 Ач, могу ли я заменить его на 12 В 20 Ач, чтобы использовать его дольше?

Да, вы можете перейти с 12В 18Ач на 12В 20Ач, чтобы увеличить время работы.Размеры обоих аккумуляторов одинаковы, проблем с установкой 12В 20Ач в электрокар для гольфа не возникнет.

Изначально мой эхолот поставлялся с 12В 7Ач от производителя. Если я модернизирую его до 12В 9Ач, могу ли я повредить эхолот?

Замена батареи с 12В 7Ач на 12В 9Ач не повредит эхолот. Результатом этого обновления станет более длительное время работы эхолота. Физические размеры обеих батарей абсолютно одинаковы.При установке этого аккумулятора в эхолот проблем не возникнет.

Моя сигнализация DSC имеет батарею 12 В 4 Ач, могу ли я использовать батарею 12 В 5 Ач? Это повредит мою систему сигнализации?

Нет никаких проблем с использованием батареи 12В 5Ач в системе охранной сигнализации. Никакого ущерба системе охранной сигнализации не будет. Немного более высокая сила тока приведет к более длительному времени срабатывания сигнализации при отключении питания.

Можно ли использовать в моем электросамокате обычные герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы? Могу ли я использовать батареи, предназначенные для аварийного освещения или сигнализации, для работы моего самоката?

Для электросамокатов (электровелосипедов) необходимо использовать аккумуляторы, специально разработанные для мобильных устройств.Не используйте батареи SLA, предназначенные для аварийного освещения, сигнализации или даже ИБП. Какими бы хорошими ни были эти батареи, они не предназначены для использования в мобильных устройствах. Хотя самокат изначально будет работать, вы заметите плохую работу, быструю разрядку и быструю и преждевременную смерть батарей. Батареи также могут быстро набухать и вздуваться.

Чтобы получить от eBike максимальное удовольствие и удовольствие, купите подходящие аккумуляторы. Купите качественные мобильные герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы.Эти батареи предназначены для интенсивного использования. Они обеспечат вам гораздо большую ценность за потраченные деньги, они прослужат дольше и обеспечат более длительное время поездки.

В моей системе используются 4 герметичных свинцово-кислотных аккумулятора. Я думаю умер только 1, могу ли я заменить только один?

Необходимо заменить все четыре батареи. Замена только одной из батарей в системе приведет к преждевременной смерти новой батареи. Другие батареи повредят новую. Чтобы максимально продлить срок службы устройства, не забудьте заменить все батареи сразу на новые.Другие батареи могут быть еще не разряженными, но могут быть очень повреждены. Срок их действия — только вопрос времени.

Как часто следует заменять батарею домашней сигнализации?

Современные системы охранной сигнализации уведомят вас о необходимости замены батареи сигнализации. В некоторых системах сигнализации время от времени будет звучать звуковой сигнал, в некоторых на панели будет отображаться код ошибки, а в некоторых загорится индикатор неисправности. Эти уведомления указывают на отказ батареи и необходимость замены батареи сигнализации.

Как правило, батарейки для домашней сигнализации служат очень долго, потому что на них не так много энергии, и они не часто используются. Батареи системы сигнализации могут длиться от 4 до 7 лет, мы даже видели некоторые из них, которые служат дольше. Как правило, проверяйте батарею будильника каждые 5 лет.

Могу ли я заряжать небольшую свинцово-кислотную батарею с помощью автомобильного зарядного устройства?

Не используйте автомобильный аккумулятор, заряженный для зарядки небольших герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов.Зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов рассчитаны на работу с большими батареями SLI и заряжаются с высокой силой тока. Для небольших батарей, таких как 6В 5Ач или 12В 9Ач, это будет слишком большая сила тока. Хотя он будет заряжать аккумулятор, он значительно сократит срок службы аккумулятора и, вероятно, приведет к необратимому повреждению аккумулятора.

Для зарядки небольших герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов купите герметичное зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов, которое заряжает небольшие аккумуляторы SLA примерно на 1 А. Непрерывное зарядное устройство идеально подходит для герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов, оно является медленным зарядным устройством, но обеспечивает длительный срок службы вашей батареи.

Правда о свинцово-кислотных и свинцово-кислотных. Литий-ионные батареи в автофургоне

Клинт Демеритт 17 марта 2021 г.

Каждый жилец дома знает, что качественный двигатель и домашние аккумуляторы являются ключом к успешному путешествию, но не все понимают плюсы и минусы различных типов батарей. Есть ли большая разница между двумя основными типами батарей, свинцово-кислотными и литий-ионными?

Будет ли иметь значение, какой тип батареи вы выберете для удовлетворения своих потребностей в энергии в качестве автофургона? (Подсказка: держите пари!)

Что в этом такого? Что ж, как только вы поймете разницу между свинцово-кислотными и свинцовыми кислотами.литий-ионные аккумуляторы, вы будете хорошо вооружены, чтобы выбрать аккумулятор или набор аккумуляторов, которые обеспечат ваши потребности на долгие годы. Это грандиозная сделка, так что давайте прямо сейчас:

Свинцово-кислотные и литий-ионные батареи

Свинцово-кислотные батареи используются с середины 1800-х годов и являются самым ранним из существующих типов аккумуляторных батарей! Технология свинцово-кислотных аккумуляторов, которой уже более 170 лет, является зрелой и успешной. Но это также означает, что он не использует преимущества самых передовых доступных технологий.Давайте посмотрим, как это может повлиять, в частности, на жителей домов на колесах.

Свинцово-кислотные батареи генерируют электричество в результате химической реакции. Каждая 12-вольтовая батарея содержит шесть (6) ячеек. И каждая ячейка содержит смесь серной кислоты и воды (в разной степени). Каждая ячейка имеет положительную клемму и отрицательную клемму. Когда аккумулятор вырабатывает энергию, он при этом разряжается. Химическая реакция заставляет серную кислоту распадаться на воду, хранящуюся внутри каждой ячейки, чтобы разбавить кислоту.Таким образом, использование силы истощает кислоту.

Когда батарея заряжается, происходит обратный процесс, и при подзарядке батареи снова образуются молекулы кислоты. Этот процесс — накопление энергии. (Помните — батарея не накапливает электричество. В ней накапливается химическая энергия, необходимая для производства электричества.)

Каждая из шести ячеек 12-вольтовой свинцово-кислотной батареи имеет напряжение около 2,1 вольт при полной зарядке. Эти шесть ячеек вместе дают полностью заряженную батарею, насчитывающую около 12.6 вольт. (Мы используем такие термины, как «около» и «около», потому что точное напряжение зависит от различных факторов, в частности от аккумулятора, а также от использования и ухода за этой батареей.)

Типы свинцово-кислотных аккумуляторов

Теперь, когда мы знаем, как работает типичная свинцово-кислотная батарея, давайте посмотрим на различные типы имеющихся свинцово-кислотных аккумуляторов и их различия.

Затоплено

Свинцово-кислотная аккумуляторная батарея залитой водой — это аккумуляторная батарея, обычно используемая в качестве аккумуляторной батареи двигателя для запуска транспортного средства.Этот тип батареи также можно использовать в качестве батареи для тележки для гольфа, мотоцикла или даже батареи глубокого цикла в солнечной системе.

При залитой свинцово-кислотной батарее владелец может получить доступ к шести (6) отдельным элементам, упомянутым ранее, и может (и должен!) Добавить в элементы дистиллированную воду, чтобы они не высыхали. Эти батареи тяжелые и требуют серьезного обслуживания.

Герметичный

Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор по существу аналогичен внутреннему функционированию самой батареи.Однако слово «запечатанный» означает, что у нас нет доступа к шести элементам, как в залитой свинцово-кислотной батарее. Обычно эти батареи используются в качестве батарей для запуска двигателей или в устройствах глубокого цикла.

В отличие от свинцово-кислотных свинцово-кислотных аккумуляторов, производители конструируют герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы с достаточным количеством кислоты, чтобы обеспечить надежную работу аккумулятора в течение срока действия гарантии. В герметичную свинцово-кислотную батарею нельзя добавлять дистиллированную воду, поэтому никакого реального обслуживания не требуется.Эти батареи также не выделяют газов и могут быть установлены в закрытых помещениях.

Мат из абсорбированного стекла (AGM)

AGM означает «Абсорбированный стеклянный мат», что означает, что электролиты в этих батареях взвешены близко к свинцовым пластинам. Этот метод якобы увеличивает эффективность разряда и перезарядки. Нередко можно увидеть аккумуляторы AGM, используемые в жилых автофургонах, морских судах или в аккумуляторных батареях двигателей. В отличие от залитых и герметичных аккумуляторов, AGM-аккумулятор по-прежнему является аккумулятором с жидкими элементами.

лари

Подобно батарее AGM, батарея гелевых элементов содержит взвешенный электролит, но гелевый элемент содержит диоксид кремния, позволяющий ему затвердеть, поэтому это не батарея с влажными элементами, как батарея AGM.

Гелевые аккумуляторы

, пожалуй, наиболее чувствительны к повреждениям от перезарядки. Эти батареи требуют специальных зарядных устройств и обычно используются в приложениях с глубоким циклом, таких как инвалидные коляски, троллинговые двигатели и жилые автофургоны. Гелевые батареи не так распространены, как другие типы свинцово-кислотных батарей, которые мы обсуждали.

Плюсы свинцово-кислотных аккумуляторов

Свинцово-кислотные батареи популярны по разным причинам. Во-первых, они предлагают зрелые технологии, которые существуют уже более полутора веков. Это часто дает людям чувство безопасности как широко понятной технологии.

Свинцово-кислотные батареи относительно недороги в производстве (хотя и вредны для окружающей среды), поэтому их относительно дешево покупать заранее. С точки зрения затрат, они поначалу кажутся более выгодными для потребителей.Однако при этом не учитывается общий срок службы батареи или фактическое количество энергии, которое вы получаете от них. Продолжайте читать, чтобы узнать, как свинцово-кислотные соединения сравниваются с литием по этим показателям.

Свинцово-кислотные аккумуляторы

способны к глубокому разряду, хотя глубокий разряд значительно сокращает срок их службы.

Минусы свинцово-кислотных аккумуляторов по сравнению с литий-ионными

Хотя свинцово-кислотные батареи были самым успешным источником энергии в течение многих лет, они имеют ряд серьезных недостатков по сравнению с современными литиевыми батареями.

Вес, пространство и плотность энергии

Свинцово-кислотные батареи очень тяжелые. Вес может быть серьезным недостатком для мобильных приложений. Они также не хранят значительного количества энергии для своего размера. Их вес означает, что для хранения энергии, достаточной для домашнего использования, потребуется много места. То, сколько они хранят на единицу веса и пространства, называется их плотностью энергии, которая относительно низка для батарей.

Требования к зарядке и разрядке

Свинцово-кислотные батареи заряжаются долго.Длительное время зарядки связано с их внутренней конструкцией, которая замедляет заряд по мере приближения к завершению. Цикл абсорбционной зарядки вызывает это замедление.

Если аккумулятор не успевает всасывать заряд до разрядки, это может вызвать сульфатирование в аккумуляторе. Сульфатирование влияет на время зарядки, эффективность зарядки и увеличивает температуру аккумулятора.

Когда вы слишком долго разряжаете свинцово-кислотную батарею, она также теряет часть своей способности принимать заряд, уменьшая ее емкость.Это повреждение связано с тем, что сульфат свинца кристаллизуется и больше не растворяется.

Эффект Пойкерта

Свинцово-кислотные батареи при высокой скорости разряда для больших приборов страдают эффектом Пойкерта. Эффект Пойкерта — это явление, при котором батарея вырабатывает меньше энергии до падения напряжения при разряде при высоких нагрузках, чем при более низких нагрузках. Это означает, что вы не получаете всю энергию от вставленной батареи. Тепловые и химические потери тратят энергию.

По мере увеличения тока емкость снижается.

Перезарядка также может вызвать «газообразование». Аккумулятор выделяет водород, кислород и сероводород. Это легковоспламеняющееся сочетание, которое в некоторых случаях также может привести к взрывам. Если вы когда-нибудь почувствуете запах тухлых яиц, исходящих от свинцово-кислотной батареи, выпустите воздух из зоны и немедленно отключите ее.

В целом свинцово-кислотные аккумуляторы могут быть экономичным решением для аккумулирования электроэнергии, но для их здоровья и безопасности требуются очень специфические параметры зарядки и разрядки.

Ограниченный срок службы

Если какой-либо из указанных выше параметров заряда выходит из строя, срок службы свинцово-кислотной батареи сокращается. Даже если все параметры поддерживаются в идеальном состоянии, химические процессы в батарее нарушаются по мере использования и со временем снижают емкость батареи.

Воздействие на окружающую среду

Свинцово-кислотные батареи являются одними из самых перерабатываемых предметов в мире. Это очень важно и важно, потому что содержание свинца в них на протяжении многих лет является причиной серьезных проблем, связанных с окружающей средой и здоровьем.Однако 5% свинцово-кислотных аккумуляторов не перерабатываются. В результате в окружающую среду выбрасываются миллионы метрических тонн свинца.

Свинцовые рудники также являются одними из самых токсичных и вызвали образование ядовитых грунтовых вод на больших площадях. Длительное воздействие свинца, даже в незначительных количествах, может вызвать повреждение мозга и почек и проблемы с обучением у детей, что беспокоит всех нас, живущих на этой планете.

К сожалению, здесь оказывается слишком много свинцово-кислотных аккумуляторов

Литий-ионные аккумуляторы

Литий-ионные аккумуляторы

в последние годы становятся все более популярными, и не без оснований.Давайте посмотрим на некоторые причины, по которым эти относительные новички привлекли столько внимания!

В ходе химического процесса в литий-ионных аккумуляторах во время зарядки и разрядки ионы лития перемещаются между положительным и отрицательным электродами. Когда батарея разряжается, ионы лития движутся к положительному электроду, теряя или приобретая электрон в результате химических реакций. Эти химические реакции создают поток электронов, который производит электрический ток.В процессе зарядки происходит обратное.

В мобильной электронике, такой как телефоны, электросамокаты и велосипеды, гироскутеры и инвалидные коляски, обычно используются литиевые батареи. Но в последние годы использование литий-ионных батарей расширилось, и они нашли применение в жилых автофургонах, лодках и многих других солнечных батареях.

Типы литий-ионных батарей

Как и свинцово-кислотные батареи, существует много различных типов литий-ионных батарей. Существует еще много типов литий-ионных батарей, поскольку их химический состав может сильно различаться.Несмотря на то, что существует так много типов, большинство литий-ионных аккумуляторов имеют аналогичные преимущества по сравнению со свинцово-кислотными.

В этой статье мы будем иметь в виду в первую очередь батареи LiFePo4 или так называемые литий-железо-фосфатные батареи. «Литий-железо» — наиболее распространенный химический состав, используемый для накопления энергии в жилых автофургонах, лодках и домах. Люди используют эти батареи, потому что они обладают превосходными характеристиками по сравнению со свинцово-кислотными, но при этом являются очень безопасным химическим составом.

Плюсы литий-ионных аккумуляторов

При сравнении свинцово-кислотных илитий-ионные аккумуляторы мы преодолеваем практически все минусы свинцово-кислотных. Что касается использования жилых автофургонов, в частности, литий-ионные батареи будут работать с несколькими устройствами одновременно. Единственным ограничением является мощность инвертора RV.

Но если у вас достаточно инвертора, вы сможете управлять холодильником, светом, вентилятором, телевизором, компьютерами и даже кондиционерами.

Вес, пространство и плотность энергии

Плотность энергии означает, сколько энергии хранит аккумулятор в расчете на размер и вес аккумулятора.Литиевые батареи имеют гораздо более высокую плотность энергии, чем свинцово-кислотные.

Более высокая плотность энергии является огромным преимуществом для мобильных вариантов использования, поскольку пространство и вес ограничены. При том же количестве энергии, что и в свинцово-кислотных, литиевые батареи весят меньше четверти веса!

Также требуется меньше батарей, поэтому для хранения можно использовать больше места. Литий-ионные аккумуляторы хранят гораздо больше энергии в том же объеме места и при этом снижают вес.

Высокая плотность энергии литий-ионных аккумуляторов делает их идеальными для мобильных устройств питания.

Зарядные и разрядные характеристики

При сравнении свинцово-кислотных аккумуляторов по сравнению с литий-ионными, мы обнаружили, что напряжение свинцово-кислотных аккумуляторов глубокого цикла значительно проседает под нагрузкой и по мере их разряда.

Литий-ионный аккумулятор испытывает гораздо меньшее падение напряжения и сохраняет более высокое напряжение в течение всего цикла разряда. Литиевая батарея в том же приложении RV может обеспечить всю необходимую пиковую мощность и более высокое напряжение независимо от нагрузки.Более высокое напряжение делает их намного лучше для мощных приложений, таких как микроволновая печь или варочная панель.

Литиевые батареи

также не подвержены эффекту Пойкерта, описанному выше. Из-за этого, независимо от того, насколько велика нагрузка на батареи, вы получите энергию, которую вы вложили.

Одним из многих преимуществ литий-ионных аккумуляторов является их способность выдерживать очень высокий зарядный ток. Такая высокая скорость заряда означает гораздо более быстрое время зарядки, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов любого типа.Эта более высокая скорость зарядки требует подходящего зарядного устройства, но представьте, что ваши аккумуляторы заряжаются за долю времени, необходимого для свинцово-кислотных аккумуляторов. Это определенная победа!

Зарядные характеристики литий-ионного аккумулятора не так критичны. Вы можете запускать и останавливать зарядку по мере необходимости, не влияя на производительность или срок службы батареи. Эти характеристики заряда означают отсутствие заботы о прохождении длительного цикла поглощения и делают их намного лучше для приложений с частичным зарядом, таких как сбор солнечной энергии и рекуперативное торможение от транспортных средств.

Срок службы

Наконец, литий-ионные аккумуляторы лучше выдерживают глубокий разряд, чем их свинцово-кислотные аналоги. Например, если вы регулярно разряжаете свинцово-кислотную батарею до 50% или около того, эта батарея, вероятно, даст вам около 500-800 циклов, прежде чем ее потребуется заменить. Для сравнения, литий-ионный аккумулятор, разряженный даже до 20%, обеспечивает около 5000 циклов. Значит, увеличенный срок службы литий-ионной батареи.

Минусы литий-ионных батарей

Главный недостаток литий-ионных аккумуляторов, о котором мы часто слышим, — это стоимость.Литий-ионные батареи значительно дороже, чем свинцово-кислотные. Если принять это за чистую монету, ваш выбор между свинцово-кислотными или литий-ионными батареями может показаться очевидным.

Однако, прежде чем принимать решение, важно понять увеличенный срок службы и другие положительные моменты, которые в конечном итоге служат для того, чтобы со временем стоимость двух типов батарей стала более схожей.

В этом видео Тома Мортона из Mortons on the Move, инженера-электрика и постоянного путешественника в доме на колесах, рассматриваются некоторые реальные тесты между свинцово-кислотными и свинцово-кислотными соединениями.литий-ионные батареи Battle Born. Интересно, что он обнаружил, что даже при более высокой первоначальной стоимости литий-ионных батарей они будут более рентабельными, чем свинцово-кислотные, в течение всего срока их службы.

Истинным недостатком литий-ионных аккумуляторов по сравнению со свинцово-кислотными может быть то, что эти батареи имеют гораздо меньшее распространение, чем свинцово-кислотные.

Например, для применения в доме на колесах очень мало поставщиков продают батареи LiFePO4 по сравнению с каждым автомобильным магазином и большим магазином, продающим свинцово-кислотные батареи.К счастью, после того, как вы приобрели литиевые батареи, вам не нужно будет их заменять, как свинцово-кислотные, и они должны прослужить весь срок службы вашего автомобиля (а может быть, даже дольше!).

Хотя литий-ионные аккумуляторы могут выдерживать очень высокий зарядный ток, их необходимо заряжать в соответствии с рекомендациями производителя. Это означает, что вам может потребоваться новое оборудование для правильной зарядки батарей.

Если вы подключите литий-ионные аккумуляторы к традиционному зарядному оборудованию (например, к генератору переменного тока в автомобиле), они могут повредить зарядное устройство.По этой причине очень важно установить правильное зарядное устройство для ваших литий-ионных аккумуляторов.

Свинцово-кислотные батареи

против литий-ионных: что лучше?

В битве между свинцово-кислотными и литий-ионными аккумуляторами вопрос о том, какой из них лучше, зависит главным образом от вашего приложения. Например, если вы ищете новую аккумуляторную батарею для запуска двигателя вашего автомобиля, вам следует приобрести свинцово-кислотную аккумуляторную батарею.

Но если вы RVer, который хочет питать несколько устройств и / или бытовых приборов в своей установке, и не беспокоиться о том, как вы их используете, или если они умрут, то литий-ионные батареи, скорее всего, заслуживают внимания.

Литий-ионные аккумуляторы — долгожданное дополнение к миру накопителей энергии для тех, кто путешествует, разбивает лагерь или проживает полный рабочий день. Если вы заинтересованы в том, чтобы оставаться комфортно и тепло, сохранять пищу холодной и безопасной, хранить лекарства в холодильнике, работать в дороге или развлекаться, литий-ионные батареи присоединились к битве, и они здесь, чтобы остаться!

Хотите узнать больше об электрических системах и литиевых батареях?

Мы знаем, что строительство или модернизация электрической системы может быть сложной задачей, поэтому мы здесь, чтобы помочь.Наши специалисты по продажам и обслуживанию клиентов из Рино, штат Невада, готовы ответить на ваши вопросы по телефону (855) 292-2831!

Также присоединяйтесь к нам в Facebook, Instagram и YouTube, чтобы узнать больше о том, как системы с литиевыми батареями могут способствовать вашему образу жизни, увидеть, как другие построили свои системы, и обрести уверенность, чтобы выйти и остаться в стороне.

Присоединяйтесь к нашему списку контактов

Подпишитесь сейчас на новости и обновления в свой почтовый ящик.

Знакомство со свинцово-кислотными аккумуляторами

(Эти пояснения несколько упрощены.)

Затопленный: Это традиционный аккумулятор для запуска двигателя и тягового типа. Жидкий электролит может свободно перемещаться в отсеке ячейки. Пользователь имеет доступ к отдельным элементам и может добавлять дистиллированную воду по мере высыхания батареи.

Запечатанный: Этот термин может относиться к ряду различных конструкций, включая лишь небольшую модификацию стиля затопления.В этом случае, даже если у пользователя нет доступа к отсекам элементов, внутренняя структура в основном такая же, как и у залитой батареи. Единственное отличие состоит в том, что производитель гарантирует, что в батарее будет достаточное количество кислоты для поддержания химической реакции при нормальном использовании в течение гарантийного срока батареи. Другие типы свинцово-кислотных аккумуляторов также герметичны, как описано ниже.

VRLA: Это означает свинцово-кислотную батарею с регулируемым клапаном.Это тоже герметичный аккумулятор. Механизм регулировки клапана позволяет безопасно удалять водород и кислород во время зарядки.

AGM: Как указывалось ранее, конструкция из абсорбированного матового стекла позволяет суспендировать электролит в непосредственной близости от активного материала пластины. Теоретически это увеличивает эффективность разряда и перезарядки. Фактически, аккумуляторы AGM представляют собой вариант аккумуляторов Sealed VRLA. Этот особый стиль в последнее время стал очень популярным во многих приложениях для запуска двигателей и силовых видов спорта.

Примечание: Маркетологи отрасли нередко проявляют некоторую литературную лицензию при описании различных рабочих характеристик свинцово-кислотных аккумуляторов. Креативный маркетолог, хотя и имеет хорошие намерения, создавая узнаваемую нишу на слишком часто сером и непривлекательном рыночном пейзаже, иногда произносит фразу, которая не только улавливает, но и порождает некоторую путаницу. Одна из таких фраз — «Сухие батареи». Это описание является расширением эксплуатационных характеристик линейки аккумуляторов AGM очень высокого качества и предназначено для того, чтобы подчеркнуть минимальное количество свободной кислоты (практически полное ее отсутствие), которая будет вытекать в случае разрыва стенки аккумуляторной батареи.К сожалению, путаница возникает из-за противоречий с обязательным набором предупреждений, продиктованным лабораторным стандартом UL-1236 Underwriter для зарядных устройств, используемых для запуска двигателей. Эта формулировка из подпункта 47.4.11 h) гласит: «… Не используйте зарядное устройство для зарядки сухих аккумуляторных батарей, которые обычно используются с бытовой техникой …» Что не очевидно для среднего конечного пользователя, так это то, что Цель предупреждения UL-1236, написанного в июне 1994 года, состоит в том, чтобы избежать попыток перезарядки основных неперезаряжаемых элементов, таких как D, C, AA, щелочные элементы, которые используются в таких вещах, как фонарики, камеры и т. д.Существуют перезаряжаемые батареи этих размеров для тех же применений в бытовой технике, но по большей части химический состав элемента не является свинцово-кислотным. Технический персонал Deltran неоднократно интересовался совместимостью зарядных устройств Battery Tender с «сухими батареями». После того, как марка батареи будет идентифицирована как герметичная, AGM, свинцово-кислотная, можно не беспокоиться о совместимости с зарядными устройствами Deltran.

GEL: Гелевый элемент аналогичен стилю AGM, потому что электролит находится во взвешенном состоянии, но отличается, потому что технически аккумулятор AGM по-прежнему считается влажным элементом.Электролит в гелевом элементе содержит добавку диоксида кремния, которая заставляет его затвердеть или затвердеть, сначала как Jell-O, а затем после последующих циклов разряда / заряда, больше как ломкость арахиса. В загущенном электролите образуются микротрещины, которые обеспечивают пути для реакций рекомбинации кислорода между положительной и отрицательной пластинами. Напряжение перезарядки у этого типа элементов ниже, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов других типов. Вероятно, это наиболее чувствительный элемент с точки зрения побочных реакций на зарядку от перенапряжения.

Примечание: Очень часто люди используют термин «гелевый элемент», когда относятся к герметичным, необслуживаемым батареям, так же, как если бы кто-то использовал «Kleenex», имея в виду салфетки для лица или «Xerox machine», когда ссылались на копировальный аппарат. Будьте очень осторожны при выборе зарядного устройства. Чаще всего то, что кто-то считает гелевым элементом, на самом деле представляет собой герметичную, необслуживаемую батарею GRT, вероятно, в стиле AGM.

Бесплатное обслуживание: Этот термин является очень общим и относится практически ко всем типам батарей, кроме залитых батарей, у которых есть доступные отдельные ячейки, чтобы конечный пользователь мог доливать воду.Поскольку любая герметичная конструкция не позволяет пользователю добавлять воду в отдельные ячейки, по умолчанию она не требует обслуживания.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *