Типы свинцово — кислотных аккумуляторов

23 августа 2012

WET аккумуляторы — это свинцово-кислотные аккумуляторы с жидким электролитом.
Существуют обслуживаемые и необслуживаемые аккумуляторы. При эксплуатации обслуживаемого аккумулятора требуется доливка воды. Для добавления воды, у этого типа аккумулятора, пробки вывинчиваются. Необслуживаемые аккумуляторы доливки воды не требуют. Пробки у этого типа аккумулятора не вывинчиваются.
В зависимости от материала, которым легируют электроды, свинцово-кислотные аккумуляторные батареи делятся на сурьмянистые и кальциевые.

GEL аккумуляторы — это герметизированные свинцово-кислотные аккумуляторы, в которых электролит находится в гелеобразном состоянии.
Гелеобразный электролит получается в результате смешивания серной кислоты с загустителем( силикагелем). Это необслуживаемые аккумуляторы. При эксплуатации не требуют доливки воды и не имеют пробок.

Не рекомендуется устанавливать этот тип аккумуляторов там, где есть высокие температуры, так как гель растворяется. Для предотвращения газовыделений заряжать данный тип аккумуляторов нужно зарядным устройством, имеющим постоянное напряжение.

AGM аккумуляторы — это герметизированные свинцово- кислотные аккумуляторы, в которых электролит адсорбирован в стекловолокно.
AGM аккумуляторы отличаются высоким пусковым током, низким внутренним сопротивлением, удобством монтажа (возможны монтаж и эксплуатация в горизонтальном положении), устойчивостью к вибрации. Для предотвращения газовыделений заряжать данный тип аккумуляторов нужно зарядным устройством, имеющим постоянное напряжение. Быстро заряжается.

EFB аккумуляторы — это кислотно- свинцовые аккумуляторы, в которых пластины помещены в сепаратор из стекловолокна, что позволяет пластинам быть постоянно в влажном состоянии.
EFB аккумуляторы отличаются высоким пусковым током и низким внутренним сопротивлением. Быстро заряжается.

VRLA или SLA аккумуляторы — это герметизированные свинцово-кислотные аккумуляторы с регулирующим клапаном, открывающимся при повышении давления внутри корпуса до 100-200 мБар.

Использование аббревиатур SLA и VRLA для необслуживаемых свинцово-кислотных батарей отличаются только областью применения и емкостью (SLA – для батарей емкостью до 30 Ач, VRLA – свыше 30 Ач).
Повышение давления внутри корпуса аккумулятора происходит при перезаряде. Клапан открывается при данном виде нарушения эксплуатации. Данная технология применяется во всех герметизированных аккумуляторах.

« все статьи

Типы кислотно-свинцовых аккумуляторных батарей

Без подготовки разобраться в разновидностях кислотно-свинцовых аккумуляторов не так просто: неспециалист, к примеру, редко знает, что означают аббревиатуры SLA, AFG, AGM и прочие.

Кислотно-свинцовый аккумулятор, как система пластин в растворе серной кислоты между двумя свинцовыми электродами – довольно популярная и надежная конструкция автономного источника питания, известная с начала XX века. В настоящее время существует несколько основных типов кислотно-свинцовых аккумуляторов.

Подразделение типов свинцовых батарей по конструкции и состоянию электролита

По конструкции кислотно-свинцовые аккумуляторы можно разделить на:

• Тип WET — батареи с жидким электролитом, которые, в свою очередь, подразделяются на батареи со свободным электролитом и аккумуляторы модификации AFG. Герметичные аккумуляторы в международной классификации обозначаются SLA (от английского «seal» — уплотнение).
• Батареи с регулируемым клапаном (VRLA). В этих АКБ электролит содержится не в жидком состоянии, а в желеобразном (гелевом) или абсорбированном.

Батареи со свободным электролитом подразделяются на обслуживаемые и необслуживаемые (есть ещё промежуточный тип – «малообслуживаемые»). Их особенности:

• Необслуживаемые модели не предоставляют владельцу машины или автомеханику возможности вскрывать АКБ и добавлять электролит или измерять его плотность. Некоторые отечественные и зарубежные производители сохраняют при этом в конструкции окошко для наблюдения за уровнем электролита.
• Обслуживаемые аккумуляторы, которые считаются уже устаревшими (на сегодняшний день они по-прежнему производятся, но в небольших количествах), позволяют вручную открывать «банки» и добавлять электролит, измеряя его плотность.

Батареи VRLA, в которых электролит имеет гелевую (тип GEL) или абсорбированную консистенцию (тип AGM), более устойчивы к низким температурам и способны долго держать зарядку. При их зарядке обеспечение вентиляции в помещении не требуется. На энергетических объектах могут применяться также аккумуляторы AGM глубокого разряда (обеспечивающие 200-400 циклов разряда до 100 %).

Аббревиатура AGM расшифровывается как «абсорбирующие маты из стекла». Отсеки корпуса такого аккумулятора заполняются пористой субстанцией из стекловолокна, пропитываемой раствором серной кислоты. В такой конструкции электролит находится в батарее в «связанном» состоянии. При этом поры заполняются электролитом не полностью, есть свободный объём, в котором должен рекомбинироваться газ.

Подразделение по функциональному назначению. Области применения

С точки зрения области применения свинцово-кислотные аккумуляторы можно разделить на:

• Стартерные, которые и используются в автомобилях. Стартерные батареи с жидким электролитом достаточно быстро разряжаются, могут требовать вентиляции в процессе зарядки, а иногда и обслуживания. На современных моделях машин известных производителей уже устанавливаются батареи AGM, в том числе для запитывания системы «Старт – Стоп».
• Общепромышленного назначения. Для обеспечения бесперебойного питания (к примеру, электрических транспортных средств) часто применяется батарея типа VRLA (с регулируемым клапаном).
• Тяговые, применяемые для нагруженных цикличных режимов в энергетике и машиностроении, на испытательных стендах (например, при испытаниях газотурбогенераторов на разных режимах нагрузки). В качестве тяговых часто применяются аккумуляторы типа WET (с жидким электролитом).
• Солнечные (для особо нагруженных режимов).

Поскольку свинцово-кислотные аккумуляторы используются с начала XX века, связанная с ними теория очень развита. Совершенствуются химические процессы, разрабатываются технологии, которые позволяют электролиту держать заряд дольше. Чтобы купить аккумулятор для автомобиля, покупателю не нужно разбираться в технологиях изготовления батарей, которые со временем усложняются. Однако знание типов аккумуляторов и их особенностей поможет при выборе. Если вам сложно разобраться в многообразии батарей, вы можете воспользоваться помощью наших консультантов.

Особенности и типы свинцово-кислотных аккумуляторов

Аккумулятор представляет собой источник тока, который способен многократно преобразовывать энергию из химической в электрическую, а также запасать ее на долгое время. Массовый выпуск и эксплуатация свинцово-кислотных АКБ начался еще в конце 19 века. С тех пор и по сей день устройства широко применяются в транспортных средствах, а также в качестве аварийного и резервного источника питания.

В данной статье мы подробно рассмотрим основные типы свинцово-кислотных аккумуляторов, их особенности, преимущества и недостатки.

Конструкционные различия

В зависимости от конструкции, свинцово-кислотные аккумуляторы разделяют на обслуживаемые и необслуживаемые:

• Обслуживаемые АКБ требуют ухода в процессе эксплуатации. Сюда относят контроль за уровнем и плотностью электролита.
• Необслуживаемые батареи являются герметизированными, не требуют ухода и работают в любом положении.

Классификация по типу устройства

Большинство АКБ транспортных средств являются свинцово-кислотными — это и жидкостные, и гелевые устройства, а также AGM и EFB. Рассмотрим подробнее каждый из видов.

Жидкостные

Жидкостные аккумуляторы являются самым распространенным и экономичным типом свинцово-кислтоных АКБ. Они состоят из раствора электролита, который требует обслуживания после нескольких циклов зарядки и разрядки (в среднем, раз в 3-6 месяцев).

В том случае, если жидкостная АКБ получает избыточный заряд, в нее можно долить электролит. Это сделает ее более устойчивой к негативным воздействиям. К особенностям эксплуатации устройства можно отнести:

• Необходимость в обслуживании;
• Установка только в вертикальном положении;
• Ресурс — 250-500 циклов зарядки и разрядки;
• Обязательное требование — поддержание уровня заряда не менее 50%.

EFB

EFB аккумуляторы считаются экономичным вариантом. Их используют в микрогибридных транспортных средствах, а также они способны выдерживать нагрузки систем старт-стоп. Устройства схожи с жидкостными АКБ, так как содержат внутри раствор электролита. При этом они являются более долговечными и износостойкими.

Особенности EFB аккумуляторов:

• Необходимость в обслуживании;
• Вертикальная установка;
• Ресурс работы — 500-1000 циклов;
• 60% глубины заряда.

Гелевые

Гелевые АКБ — это необслуживаемая версия жидкостных устройств, относящаяся к герметичному типу свинцово-кислотных батарей. Внутреннее строение их схожее, за исключением того, что в электролит добавляются соединения кремния. Это обеспечивает меньшее испарение, а также повышает ресурс работы, устойчивость к вибрациям и ударам.

AGM

Батареи AGM относят к самому новому виду непроливаемых аккумуляторов. В них вместо геля используются технологичные разделители из стекловолокна. Они абсорбируют электролит, что повышает эффективность устройства в сравнении с другими типами изделий.

AGM аккумуляторы отличаются низким внутренним сопротивлением, за счет чего обеспечивается сильный разряд тока.

Особенности устройства:

• Не требует обслуживания;
• Зарядка в 5 раз быстрее, чем у других типов;
• Ресурс работы — 400-600 циклов;
• Чувствительность к неправильной зарядке.

AGM+ (advanced AGM)

Герметичные аккумуляторы AGM+ подобны предыдущему типу, являются улучшенной его версией. Устройства имеют увеличенный ресурс работы (до 800-1200 циклов), а также уменьшенное внутреннее сопротивление.

Они подходят для установки в микрогибридные транспортные средства с системой старт-стоп.

Выводы

Таким образом, мы рассмотрели типы свинцово-кислотных батарей. Каждое из устройств подходит для различных систем, имеет свои достоинства, недостатки и особенности. В каталоге нашей компании можно приобрести АКБ в широком ассортименте на выгодных условиях. В случае появления вопросов опытные менеджеры окажут квалифицированную помощь.

Типы свинцово-кислотных аккумуляторов — Справочник химика 21

    Свинцово-кислотные аккумуляторы стационарного типа (Социалистическая Республика Румыния) [c.893]

    Свинцово-кислотные аккумуляторы стационарного типа [c.894]

    ТИПЫ СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ [c.80]

    ГОСТ 825-61 предусматривает выпуск свинцово-кислотных противоэлементов на базе свинцово-кислотных аккумуляторов типа С (СК). Положительные электроды таких противоэлементов состоят из листов мягкого свинца толщиной 10,4 0,3 мм по размерам, равным [c.

25]

    Для некоторых типов ХИТ применение стального корпуса невозможно или нецелесообразно. Так, в свинцовых кислотных аккумуляторах недопустимо применение стальных деталей (даже из коррозионно-стойких нержавеющих сталей) вследствие резкого усиления саморазряда свинцового электрода, поэтому корпус выполняют из эбонита, полипропилена, стекла. При изготовлении серебряно-цинковых аккумуляторов применяют прозрачные корпуса из полиамидных смол, что позволяет следить за уровнем электролита. [c.59]

    Типичные данные определения поверхности активного материала положительного электрода свинцового кислотного аккумулятора приведены в табл. 2. В этой таблице (часть А) указан тип образца и его обработка, а также приведены промежуточные результаты расчетов и окончательный ответ. В части Б перечислены давления, полученные для четырех точек. Эти величины использованы для расчета РР-зависи- 

[c.322]

    На пересечениях с автомагистралями применяются различные защитные устройства, автоматически предупреждающие или останавливающие экипажи при приближении поезда. К ним относятся мигающие огни, маятниковые сигналы, остановочно-разрешительные сигналы и шлагбаумы разных типов. Питание таких устройств осуществляется на напряжении 8—12 в при токе от 1 до 20 а. На многих пересечениях защитные устройства питаются переменным током непосредственно или через выпрямители с аккумуляторной батареей в качестве аварийного источника питания. Для обслуживания устройств сигнализации и блокировки одинаково пригодны как свинцово-кислотные, так и щелочные аккумуляторные батареи. Тип и емкость элементов в каждом отдельном случае должны выбираться в за висимости от нагрузки и режима работы. Свинцово-кислотные аккумуляторы, обычно применяемые в устройствах железнодорожной блокировки и сигнализации, показаны 400 

[c.400]

    Для стационарных установок в Советском Союзе преимущественно применяются открытые свинцово-кислотные аккумуляторы с поверхностными положительными и коробчатыми отрицательными пластинами типа С(СК). Только за последнее время начали внедряться в практику эксплуатации закрытые стационарные аккумуляторы с намазными пластинами обеих полярностей типа СН. [c.4]

    Кислотные аккумуляторы имеют довольно небольшую сохранность по сравнению со щелочными аккумуляторами. Отрицательным их свойством является ограниченный срок хранения даже в сухом виде непосредственно после изготовления. По этому параметру они значительно уступают даже серебряно-цинковым аккумуляторам. Допустимый срок хранения свинцовых аккумуляторов в сухом виде лежит в пределах од-ного-трех лет в зависимости от типа аккумулятора и примененной сепарации. Небольшой срок хранения в сухом виде объясняется окислением оставшегося металлического свинца в активной массе отрицательного электрода и решеток обеих полярностей кислородом воздуха. В присутствии следов кислоты, воды и углекислого газа на поверхности электродов образуется продукт взаимодействия окисла свинца с этими веществами в виде белой массы, которая может плотно прилипать к сепараторам.  [c.186]

    С—число вольт на элемент, постоянная, равная 2,5 в. для всех типов и размеров свинцово-кислотных аккумуляторов  [c.268]

    Следует отметить высокие темпы роста выпуска химических источников тока как в нашей стране, так и за рубежом, что обусловлено постоянно расширяющейся областью их применения в современной технике. Наиболее универсальные и распространенные преобразователи энергии в настоящее время — свинцово-кислотные аккумуляторы. Развитие химической технологии позволило осуществить в последние годы переход промышленности на выпуск всех основных типов свинцовых аккумуляторов в сухозаряженном исполнении с синтетической сепарацией, в связи с чем значительно повысились требования к электрической емкости отрицательных пластин как на протяжении начальных циклов, так и на протяжении всего срока службы, особенно при низких температурах. [c.126]

    В качестве наиболее распространенного источника энергии в электромобиле рассматриваются свинцово-кислотные батареи, являющиеся наиболее дешевым типом батарей. Стандартный комплект свинцово-кислотных аккумуляторов для электромобиля средней массы стоит порядка 3 ООО долл. США [3.3]. Однако такие батареи обеспечивают запас хода транспортного средства без подзарядки около 150 км. Средний ресурс работы этих батарей не превышает трех лет. [c.91]

    Примером вторичных элементов являются широко распространенные свинцовые автомобильные аккумуляторные батареи. Устройство свинцового (или кислотного) аккумулятора показано на рис. 16.7. В раствор электролита — разбавленной серной кислоты — помещены электроды двух типов анод из пористого свинца (восстановитель) и катод из спрессованного нерастворимого оксида свинца(1У) (окислитель). Заряженный аккумулятор дает ток за счет термодинамически выгодного окислительно-восстановительного процесса [c.219]

    Наибольшее практическое применение имеют следующие типы аккумуляторов кислотные (свинцовые) и щелочные (железо-нике-левые, кадмиево-никелевые, серебряно-цинковые).  [c.191]

    Аккумуляторные батареи. Для электромобилей могут использоваться различные типы аккумуляторов (табл. 10.4). Однако практически применяются лишь свинцовые и никель-железные. Наибольшее применение на электромобилях находят свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. По конструкции пластин (главным образом положительных) свинцовые тяговые аккумуляторы делятся на намазные и панцирные. Намазные пластины используются в аккумуляторах для стартерных батарей обычных автомобилей. Поэтому их конструкция достаточно хорошо известна. Основным недостатком аккумуляторных батарей с намазными пластинами является относительно небольшой срок службы (до 500 циклов), обуславливаемый разрушением и выпадением активной массы из положительных электродов. [c.194]

    Свинцово-кислотные и железо-никелевые или щелочные аккумуляторы широко известны и длительное время выпускаются промышленностью. Ввиду их важности они будут описаны подробно. Будут описаны также и другие типы аккумуляторов, видимо, менее известные широким кругам, включая кадмиево-никелевые и серебряно-цинковые.  [c.15]

    Наиболее полно этим требованиям удовлетворяют два типа аккумуляторов кислотные (свинцовые) и щелочные (железо-нике-левые и железо-кадмиевые). [c.307]

    Советскими электрохимиками проделана большая работа как по усовершенствованию старых, так называемых классических, типов источников тока и по выяснению механизма протекающих в них электрохимических реакций, так и по созданию и всестороннему исследованию различных новых типов источников тока. К старым типам источников тока, серийное производство которых уже в течение длительного времени проводилось в широких масштабах, относятся элементы марганцевой системы (сухие элементы), щелочные кадмиево-никелевые или железо-никелевые аккумуляторы и кислотные свинцовые аккумуляторы. [c.173]

    Фирма Дженерал Электрик разрабатывает ряд герметичных цилиндрических перезаряжаемых свинцовыч элементов напряжением 2 В, а также аккумуляторные батареи. Первым и пока единственным элементом этого ряда, относительно которого имеются данные, является элемент В, обладающий при 10-часовом разряде емкостью 2,5А-ч. Конструкция этого элемента аналогична конструкции стандартных цилиндрических никель-кад-миевых элементов. Он герметичен, имеет предохранительный клапан, в нем использованы свернутые в цилиндрическую спираль электроды. Элемент можно заряжать и разряжать в любой ориентации. Свинцовые элементы со спиральными электродами обладают малой скоростью саморазряда, которая на 30 % меньше, чем у других типов свинцово-кислотных аккумуляторов. [c.183]

    Хотя координационный полиэдр иона металла в структуре тетрагонального рутила близок к правильному октаэдру, при точном определении расстояний М—О в них обнаруживаются небольшие различия. Например, в структуре ТЮг [3] четыре расстояния Т1—О равны 1,944 (4) А и два расстояния — 1,988 (6) А в структуре КиОг [4] есть четыре расстояния Ки—О, равные 1,917 (8) А, и два—1,999 (8) А. В структуре р-РЬОг типа рутила (главный компонент свинцово-кислотных аккумуляторов) аксиальные связи (2,150 А) короче, чем экваториальные связи (2,169 А) [5]. Искажение координационного октаэдра характерно не только для структуры рутила например, различные расстояния обнаружены в анатазе [6] (Т1—О 1,934 и 1,980 А), а в структуре брукита [7] окружение катионов еще менее симметрично (Т —О 1,87 2,04 А). [c.247]

    Наряду со свинцово-кислотными аккумуляторами некоторое применение на электромобилях находят также щелочные никель-железные аккумуляторы. Кроме свинцовых и никель-железных аккумуляторов, в последнее время на опытных электромобилях применялись и другие типы. Однако из них промышленное производство имеют только никель-кадмиевые и серебряно-цинковые аккумулятЪры, которые ввиду высокой стоимости и дефи-цитцостн применяемых материалов оказались для электромобилей неперспективны. [c.196]

    Никель-кадмиевые аккумуляторы не предназначены для работьи по методу заряд—разряд. Характерные кривьие заряда и разряда никель-кадмиевых аккумуляторов типа 5 приведены на рис. 6-11. Следует заметить, что характер зарядной кривой никель-кадмиевого аккумулятора более похож на зарядную кривую свинцово-кислотного аккумулятора, чем на кривую железо-никелевого аккумулятора, отличающуюся крутым ростом напряжения на зажимах в начальной стадии заряда.  [c.298]

    В настоящее время имеются два типа электромобилей Себ-ринг —Вангард (США) и Элькар (Италия). Оба они работают на свинцово-кислотных аккумуляторах дальность пробега этих машин составляет соответственно 80 и 40—80 км, максимальная скорость 45—80 и 40—55 км/ч. [c.525]

    Н. Ф. Иорданского и Е. П. Тверетинова. До Великой Октябрьской социалистической революции промышленность ХИТ в России была представлена в основном мелкими предприятиями, более крупные из которых принадлежали иностранным фирмам. После Великой Октябрьской социалистической революции производство ХИТ в нашей стране пришлось создавать заново и оно превратилось в крупную, хорошо развитую отрасль промышленности. В настоящее время из элементов наиболее широко распространены марганцевоцинковые и ртутно-цинковые источники тока, а из аккумуляторов — свинцовые кислотные, никель-железные, никель-кадмиевые и се-ребряно-цинковые с щелочными электролитами. Так как напряжение, которое можно получить от одного элемента или аккумулятора, невелико (у большинства типов от 0,8 до 2 В), то их чаще применяют соединенными последовательно в батареи.  [c.317]

    Аккумуляторы свинцово-кислотного типа не выделяют газов во время разряда ил хранения их без работы в обычных условиях. Однако в элементах, стоящих без работы, в результате местного действия часто обнаруживается легкое вьщеление водорода с отрицательных пластин. Поэтому следует ожидать, что над электролитом всегда присутствует некоторое количество водорода и, следовательно, меры предосторожности, необходимые во избежание взрьп-вов, должны действовать непрерывно, точно так же, как это необходимо в случае заряда. Особенно опасно зажигать спички, как это иногда бывает, над вентиляционным отверстием элемента с целью посмотреть, как высоко стоит уровень жидкости. [c.291]

    Существующие в настоящее время аккумуляторы массового типа — кислотные свинцовые или щелочные никелевые — по своим показателям (удельная энергия не более 30—40 вт-ч1кг) непригодны для использования в качестве основного энергоисточника, например для двигателя автомобиля. Несколько лучше положение у серебряно-цинковых аккумуляторов (удельная энергия около 100 вт-ч1кг), но большой расход серебра и малый срок службы. затрудняют использование их для указанной цели. Так, например, на изготовление таких аккумуляторов только для одной американской подводной лодки Барракуда было затрачено 14,5 т серебра стоимостью 2,25 млн. долл. На получение 1 г цинка, из которого изготавливают аноды во многих химических источниках тока, нужно затратить до 3,5 тыс. квт-ч, а [c.489]

    Для ускоренного заряда кислотных аккумуляторных батарей было разработано устройство (рис. 190), позволяющее реверсировать постоянный ток. При помощи этого устройства были получены вышеописанные результаты по ускоренному заряду свинцовых батарей типа 6СТЭН-140М. Принцип его работы состоит в следующем. После подсоединения к сети и включения понижающего трансформатора Тр (выключателем П ) и реле контактора (выключателем Яг) напряжение подается на моторное реле времени РВ и одновременно через контакты шагового нокателя ШИ на реле Р. При этом замыкаются контакты Кры и Kv -2 Зарядный ток от выпрямителя В] через эти контакты и переключатель Яз подводится к клеммам аккумулятора. Выдержав заданный промежуток, реле времени замыкает контакт Км1 и размыкает контакт Км2. В результате замыкаются контакты Кр2-2- Срабатывает реле. ши мыкаются контакты ползунок шагового искателя переме- [c.364]

    Аккумуляторы. По типу электролита аккумуляторы подразделяются на кислотные (свинцовые) и щелочные — никель-кадмие-вые (НК) и никель-железные (НЖ). [c.403]

---

Свинцово-кислотные аккумуляторы: типы и ключевые особенности

 

Свинцово-кислотные аккумуляторы находят свое применение в обслуживании современной бытовой, промышленной техники, устанавливаются в автомобили, являются способом основного или резервного питания различной электроники. В этом обзоре мы попробуем ответить ключевые вопросы: какие типы свинцово-кислотных аккумуляторов есть на сегодняшний день? какие ключевые особенности каждого вида? для чего и где применяются?

Режимы работы аккумуляторов

В зависимости от целей и особенностей применения аккумуляторов в быту или промышленности различаются три режима работы таких устройств: буферный режим, циклический и смешанный. Все они основаны на особенностях разрядных и зарядных процессов, происходящих внутри батареи.

Циклический режим

В таком режиме аккумулятор совершает своеобразный цикл – полностью разряжается, а затем полностью заряжается. Специалисты считают такое использование аккумулятора наиболее жестким, так как каждая модель ограничена определенным запасом циклов стопроцентного разряда.

Например, в современных автомобильных аккумуляторах типа AGM (о самом типе мы поговорим позже) средний циклический ресурс составляет около трехсот полных разрядов и зарядов батарей. Существуют более дорогостоящие и более «мощные» в этом плане модели, которые рассчитаны на шестьсот и более циклов.​

Однако в автомобилях полный разряд батареи встречается редко. Экстремальные условия полного разряда батареи можно встретить в различных бытовых приборах, например, в поломоечных машинах. В таких агрегатах аккумуляторы стопроцентно разряжаются и заряжаются за день около трех раз. В результате эксплуатационный срок в таком «серьезном» режиме составляет всего лишь около шести месяцев.

Буферный режим

Данный режим является наиболее распространенным в современном применении. Для батарей буферный режим работы считается самым приемлемым, так как в результате работы батарея разряжается не полностью. Аккумуляторы в таком режим находятся всегда подключенными к источнику питания, поэтому глубокие разряды происходят крайне редко.

Соответственно, износоустойчивость батарей в таком режиме работы существенно повышается. Наиболее знакомый всем вариант применения аккумуляторов в буферной работе – это использование в качестве источника бесперебойного питания. К примеру, аккумуляторы такого типа устанавливаются на стационарные компьютеры.

Смешанный режим

В смешанной работе аккумулятора происходит комбинация двух режимов – буферного и циклического. Аккумулятор основное свое время работы «проводит» в режиме буферного питания, во время которого иногда случаются глубокие разряды. Уже упоминавшееся «автомобильное» применение аккумулятора – распространенный вариант смешанного режима работы.

Конструктивные особенности свинцово-кислотных аккумуляторов

Устройство свинцово-кислотных аккумуляторов несложное, но требует дополнительного разъяснения. Основными элементами таких моделей являются электродные пластины, которые изготавливаются из свинца, и электролит – раствор серной кислоты (h3SO4). Именно такой химический состав аккумуляторов начинает взаимодействовать между собой при процессах разряда и заряда батарей.

Электроды имеют решетчатую структуру и покрыты активными массами – специальными порошками, которые повышают разделительную поверхность электролитного вещества. Таким образом увеличивается емкостный запас аккумулятора. Положительные пластины (аноды) запрессовываются внутрь решетчатых пор активной массой диоксида свинца, имеющего химическую формулу PbO2. На отрицательных электродных пластинах (катодах) применяется обычный свинец (Pb), который еще называют «губчатым». Между электродными пластинами помещаются еще дополнительные разделительные решетки – сепараторы, которые препятствуют замыканию электродов между собой во время разряда или заряда.  

В современных аккумуляторных моделях для изготовления электродных решеток используются дополнительные металлы. В чистом виде свинец встретить практически невозможно, так как по своим физическим свойствам он не отличается прочностью. Пластины дополнительно «оснащаются» каким-нибудь более твердым веществом, преимущественно сурьмой, в редких случаях кальцием (иногда кальций добавляется в состав или в анодные решетки, или только в катодные).

Электролит – это раствор серной кислоты, в которую погружены решетки анода и катода вместе с сепараторными пластинами. Для увеличения эксплуатационного срока в современных аккумуляторах используют только дистиллированную воду, чтобы приготовить раствор кислоты. В обычной воде всегда содержится агрессивная среда – различные соли (кальций, магний), что негативно сказывается на работе батареи.

Аккумуляторы типа WET

WET-аккумуляторы – классические батареи, устройство которых мы подробно описали выше. Такие модели называются аккумуляторами со «свободной» кислотой – с жидким электролитным веществом (в данном случае – это раствор серной кислоты h3SO4).

Типы аккумуляторных батарей со свободной кислотой

В связи с конструктивными особенностями отдельных моделей, в которых внутренний состав и строение электродных решеток может отличаться, батареи со свободной кислотой разделяются на три группы. Эта классификация учитывает особенности реальной эксплуатации батарей.

• Обслуживаемые аккумуляторы. В таких моделях электродные пластины изготовлены из свинца с добавлением сурьмы (общая формула – PbSb). Решетки с таким состав в большей степени поглощают электролитное вещество, поэтому его состав и количество необходимо время от времени проверять. От пользователя таким аккумулятором требуется периодически доливать воду в аккумулятор. Категорически запрещается доливать основное вещество электролита – серную кислоту. Вода доливается в специальные вентиляционные отверстия, расположенные на крышке модели.
• Малообслуживаемые аккумуляторные батареи. Технология изготовления таких моделей в профессиональных кругах называется «гибридной». Здесь строение электродных пластин отличается по своему составу: анодные пластины изготавливают из комбинации свинца и сурьмы низкого содержания (PbSb), а катодные решетки производят путем комбинации свинца и кальция (PbCa). Расход воды в электролите благодаря такому составу решеток значительно снижается. Доливать воду необходимо только в редких случаях, когда происходила длительная перезарядка или же при долгой работе в повышенных температурных условиях.
• Необслуживаемые модели. Здесь электродные пластины изготавливаются без добавления в их состав сурьмы. В анодных решетках зачастую используют комбинацию из свинца, кальция и олова (PbCaSn). В некоторых случаях к ним еще добавляется серебро (Ag). Отрицательные электроды (катоды) всегда изготавливаются из свинца и кальция (PbCa). Такой состав позволяет аккумулятору расходовать минимальное количество воды. Поэтому при эксплуатации данных аккумуляторных батарей в обычных условиях доливать воду нет необходимости.

Некоторые модельные варианты необслуживаемых батарей оснащены так называемым «магическим глазом» — специальным индикатором. Он позволяет приблизительно понять, какое количество электролита осталось внутри: зеленый цвет – модель полностью заряжена, красный цвет – практически полный разряд, белый цвет – осталось мало электролита. При белом цвете индикатора аккумулятор обычно меняют на новую модель, так как в таких моделях не предусмотрены специальные отверстия для воды.

AFB-аккумуляторы

Модели данного типа относятся к аккумуляторам необслуживаемым, со свободной кислотой. Это новое поколение аккумуляторных батарей, разработанных специально для небольших автомобилей с инновационной системой Start&Stop. Если вкратце, то такая система позволяет уменьшить расход топлива автомобиля и выброс газов. Двигатель таких машин автоматически отключается при остановке автомобиля и запускается при нажатии сцепления или отпускания тормозной педали.

Такие особенности системы не могли не повлиять и на производство новой разновидности батарей. В целом, аккумуляторы типа AFB конструктивно похожи на строение классических батарей со свободной кислотой. Однако есть свои нюансы:

• в таких моделях электролитное вещество обладает большим резервом;
• для функции Start&Stop разработаны специальные оптимизированные пластины отрицательного заряда и активная масса;
• для увеличения эксплуатационного срока при постоянных циклах заряда и разряда в модели внедряются специальные двухслойные перегородки;
• электродные пластины более стойки к различным коррозийным процессам внутри аккумулятора.

Основные преимущества подобных батарей – это увеличенный эксплуатационный срок в циклическом режиме работы, более мощные пусковые возможности.

 

Разновидности аккумуляторов VRLA

Аккумуляторные батареи VRLA – это свинцово-кислотные модели, в которых используется специальная система клапанной регулировки. Конструктивное строение аккумуляторов позволяют использовать их в помещениях без вентиляционного оборудования: данные модели практически не выделяют опасных газов. Батареи относятся к типу необслуживаемых, поэтому необходимости доливать воду внутрь аккумулятора нет необходимости. Благодаря такой констуркции и особенностям модели получили название «герметизированных необслуживаемых» моделей.

Существует три разновидности аккумуляторных батарей VRLA: аккумуляторы технологии AGM, гелевые батареи GEL и аккумуляторы Dryfit.

Аккумуляторы AGM

Данный тип аккумуляторов помимо стандартных элементов (электродных пластин и кислотного электролита) оснащен дополнительным абсорбентом. В качестве абсорбирующего вещества в современных моделях используется стекловолокно. Аккумуляторы AGM – единственные модели, которые не требуют никакого эксплуатационного обслуживания.

Абсорбирующее вещество (стекловолокнистый материал) служит для возможности так называемой рекомбинации газов. В классических моделях батарей при заряде аккумулятора происходит процесс распада молекул воды (h3O) на два газа – кислород (O) и водород (H). Выделяемые газы в обычных моделях со свободной кислотой выходят через специальные вентиляционные отверстия.

В батареях типа AGM за удержание кислоты отвечает специально внедренная пластина пористой структуры из стекловолокна. Процесс происходит следующим образом: в результате распада водной молекулы выделенный кислород от положительного электрода перемещается на отрицательную пластину. На катоде кислород удерживается до тех пор, пока не происходит новый процесс рекомбинации – кислород соединяется с водородом, заново образуя воду.

Однако избыток газа в результате таких химических процессов может все-таки возникнуть. Незначительное количество выделяется через специальный клапан, расположенный на корпусе батареи.

В целом, аккумуляторы данного типа являются более безопасными и комфортными при использовании: практически не выделяют газов, не требуют никакого обслуживания. В современных автомобилях именно аккумуляторы AGM используются чаще всего, в том числе благодаря лучшим пусковым возможностям.

Гелевые аккумуляторы

Аккумуляторы GEL имеют похожую конструкцию с батареями свободной кислоты, однако в роли электролита здесь выступает не жидкий раствор кислоты, а гель – точнее силикагель. Такой электролит позволяет увеличить емкость батареи, так как при внутренних химических процессах гель незначительно подсыхает, препятствуя испарению.

Благодаря физическим и химическим свойствами гелевые аккумуляторы чаще всего используются в областях энергетики, а не в силовых отраслях (как автомобильная система). Гелевые батареи наиболее распространены в промышленных производствах, где необходима стойкость к разрядам и зарядам, комфортный и надежный буферный режим работы. Аккумуляторы долговечны, без какого-либо обслуживания.

Батареи технологии Dryfit

Еще одна разновидность аккумуляторов VRLA с желеобразным электролитным веществом – батареи типа Dryfit. По своей структуре данные аккумуляторные батареи относятся к типу моделей со свободной кислотой – свинцовые электродные пластины и серная кислота в роли электролита. Однако дополнительно в раствор серной кислоты разработчики добавляют специальный загуститель. В изготовлении свинцовых электродов не участвует сурьма, ее заменяют кальцием или олово.  Электролит в желеобразной форме, как и гелевый электролит, участвует в процессе газовой рекомбинации. Одним словом, выделение газов из аккумулятора минимально. Модели данной модификации стойки к глубоким разрядам, очень быстро восстанавливают емкость, долговечны по сравнению с классическими батареями со свободной кислотой. 

Аккумуляторные батареи. Виды и устройство. Применение

АКБ или аккумуляторные батареи – это оборудование, которое состоит из нескольких аккумуляторов. Оно может накапливать, хранить и расходовать энергию. Благодаря обратимости химических процессов, происходящих внутри аккумулятора, такие устройства могут заряжаться и разряжаться многократно.

Сфера применения аккумуляторов весьма обширна. Они применяются в автомобилях и различной бытовой технике, например, в пультах ДУ и ноутбуках. Но также и в качестве резервных источников питания в медицинской сфере, производстве, космической отрасли, дата-центрах.

Виды и типы АКБ

Сегодня производят около 30 типов аккумуляторов. Такое большое количество обуславливается возможностью применять в качестве электродов и электролитов различные химические элементы. Именно от материала электрода и состава электролита зависят все характеристики аккумулятора.

Мы не будем приводить все типы, а лишь дадим небольшую таблицу с описанием наиболее распространенных:

Устройство

1 — Отрицательный электрод
2 — Разделительный слой
3 — Положительные электроды
4 — Отрицательный контакт
5 — Предохранительный клапан
6 — Положительные электроды
7 — Положительный контакт

Аккумуляторные батареи состоят из нескольких банок аккумуляторов, соединенных либо параллельно, либо последовательно. Последовательное соединение применяют в целях увеличения напряжения, а параллельное для увеличения силы тока.

Каждый из отдельно взятого аккумулятора в АКБ состоит из двух электродов и электролита, помещенных в корпус из специального материала.

Электрод с отрицательным зарядом – анод, с положительным зарядом – катод. Анод содержит восстановитель, катод – окислитель. Внутри корпуса аккумулятора стоит разделительная пластина, которая не позволяет электродам замыкаться.

Электролит – водный раствор, в который погружены оба электрода.

При разрядке аккумулятора восстановитель анода начинает окисляться и выделяются электроны. Электроны затем попадают в электролит и оттуда движутся к катоду, при этом создавая разрядный ток. Попадая в катод электроны восстанавливают его окислитель. Простыми словами можно описать процесс так: электроны идут от отрицательного электрода к положительному и создают разрядный ток.

При зарядке аккумулятора электроды меняются своим химическим составом и происходит обратная реакция. Электроны здесь двигаются от положительного анода к отрицательному катоду.

Особенности разных типов АКБ

Свинцово-кислотные аккумуляторы

Разработан Гастоном Планте в 19 веке. Эти аккумуляторные батареи сегодня наиболее актуальны благодаря дешевизне и универсальности. Сфера их применения обширна ввиду большого количества разновидностей этого типа. В качестве отрицательно заряженных электродов здесь используется оксид свинца. Положительные электроды выполняются из свинца. Электролит – серная кислота.

У свинцовых-кислотных батарей есть следующие разновидности:

• LA – аккумуляторы с напряжением 6 или 12 Вольт. Традиционное устройство для осуществления запуска двигателей автомобилей. Требуют постоянного обслуживания и вентиляции.
• VRLA – напряжением 2, 4, 6 или 12 Вольт. Клапанно-регулируемая свинцово-кислотная аккумуляторная батарея. Как видно из названия этот АКБ укомплектован разгрузочным клапаном. Его роль – минимизировать выделение газа и расход воды. Такие батареи можно устанавливать в жилых помещениях.
• AGM VRLA – как и предыдущий тип оснащен клапаном, но имеет совсем другие свойства. В аккумуляторах, сделанных по технологии AGM роль сепаратора играет стекловолокно. Его микропоры пропитаны жидким электролитом. Такие АКБ не требуют обслуживания и устойчивы к вибрациям.
• GEL VRLA – подвид свинцово-кислотных аккумуляторов с гелеобразным электролитом. Благодаря этому увеличен их ресурс заряда/разряда. Не требуют обслуживания.
• OPzV – герметичные аккумуляторы используемые в области телекоммуникации и для аварийного освещения. Электролит, как и в предыдущем случае гелевый. В электродах содержится кальций, благодаря которому срок службы такого типа батарей – 20 лет.
• OPzS – катод таких аккумуляторов имеет трубчатую структуру. Это существенно повышает циклический ресурс этого типа батарей. Служит также около 20 лет. Выпускается в виде АКБ с напряжением от 2 до 125 В.

 Литий-ионные аккумуляторы

Был впервые выпущен Sony в 1991 году и с тех пор активно применяется в бытовой технике, электронных устройствах. Практически все мобильные телефоны, ноутбуки, фотоаппараты и видеокамеры оснащены таким видом батарей. Роль катода здесь играет литий-ферро-фосфатная пластина. Отрицательный анод – каменноугольный кокс. Положительный ион лития переносит заряд в таких батареях. Он может проникать в кристаллическую решетку других материй и образовывать с ними химическую связь. Преимуществом этого типа является высокая энергоемкость, низкий саморазряд и отсутствие нужды в обслуживании.

Литий-ионные аккумуляторные батареи также, как и их свинцовые аналоги имеют большое количество подтипов. В данном случае подтипы отличаются между собой составом катода и анода. Напряжение литий-ионных аккумуляторов варьируется в пределах от 2,4 до 3,7 В.

Одним из самых известных подтипов является литий-полимерные аккумуляторные батареи. Они появились сравнительно недавно и быстро завоевал популярность. Она обусловлена тем, что в литий-полимерных батареях используется твердый полимерный электролит. Это позволяет создавать батареи любой формы. При этом стоимость этих батарей всего лишь на 15% выше обычных литий-ионных.

Похожие темы:

Виды свинцово-кислотных батарей — АКБ Техцентр

Компания АКБ-ТЕХЦЕНТР в Нижнем Новгороде осуществляет продажу свинцовых, кальциевых, мало сурьмянистых, гибридных, гелиевых, AGM аккумуляторных батарей.
Традиционные свинцовые аккумуляторные батареи
Электроды свинцовой аккумуляторной батареи выполнены из свинца с содержанием более 5% сурьмы. Корпус свинцовой аккумуляторной батареи — черный пластмассовый или эбонитовый, верхняя часть батареи залита смолой. Единственное преимущество таких батарей – высокая ремонтопригодность. В настоящее время для потребительских целей не выпускаются.
Мало сурьмянистые аккумуляторные батареи.
Возможное дополнительное обозначение — отсутствует.
Положительные и отрицательные электроды мало сурьмянистых аккумуляторных батарей выполнены из свинцовых сплавов с пониженным до 2,5-3,0% содержанием сурьмы. В некоторых публикациях мало сурьмянистые аккумуляторные батареи иногда называют «мало обслуживаемыми»; у них расход воды и саморазряд гораздо меньше, чем у традиционных батарей, но в 2-3 раза выше, чем у батарей с кальциевыми токоотводами.
Недостатки мало сурьмянистых аккумуляторных батареи — большой расход воды и саморазряд.
Достоинства мало сурьмянистых аккумуляторных батарей — относительная устойчивость к глубоким разрядам, низкая цена.
Гибридные аккумуляторные батареи
Возможное дополнительное обозначение — Са+, и (или) Hybrid
Гибридные аккумуляторные батареи системы «кальций плюс» (гибридные) с содержанием до 1,5-1,8% сурьмы и 1,4-1,6% кадмия в положительном токоотводе и свинцово-кальциевым отрицательным токоотводом. Характеристики гибридные аккумуляторные батареи по расходу воды и саморазряду вдвое лучше, чем у мало сурьмянистых.
Достоинства гибридных аккумуляторных батарей
Кальциевые аккумуляторные батареи
Возможное дополнительное обозначение — Са/Са
Первоначально кальциевые аккумуляторные батареи начали выпускать в США на базе свинцово-кальциевого сплава (0,07-0,1% Са) для токоотводов положительного и отрицательного электродов. Кальциевые аккумуляторные батареи значительно снизили газовыделение, что обеспечило эксплуатацию аккумуляторов без доливки воды в течение как минимум двух лет.
Достоинства кальциевых аккумуляторных батарей – снижение саморазряда на 30 % и расхода воды на 80% по сравнению с мало сурьмянистыми
Недостатки кальциевых аккумуляторных батарей – неустойчивость к глубоким разрядам
Кальциевые и гибридные аккумуляторы в гораздо меньшей степени подвержены выкипаемости еще и потому, что состав их свинца обеспечивает свойства своеобразной «самовыключаемости» — они перестают принимать ток, когда заряжены на 95-97 %
Серебряно-кальциевые аккумуляторные батареи (кальциевые с дополнительным легированием серебром)
Возможное дополнительное обозначение — Са/Аg, «серебряно-кальциевая технология»
В конце 90-х годов и в США, и в Западной Европе началось производство батарей с токоотводами из свинцово-кальциевого сплава с добавкой новых легирующих компонентов, в том числе серебра, которые не боятся глубоких разрядов. Добавление серебра также повышает коррозионную стойкость решеток.
Достоинства – устойчивость к глубоким разрядам при сохранении параметров кальциевых батарей по саморазряду и расходу воды
Недостатки – высокая цена и, как правило, невозможность обслуживания (контроля и коррекции уровня электролита).
Расход воды у серебряно-кальциевых батарей в стандартных режимах так мал, что конструкторы убрали из крышек отверстия для доливки воды. Такие батареи в рекламных публикациях иногда называют абсолютно (полностью) необслуживаемыми. В этих батареях исключена возможность контроля плотности электролита и долива воды в процессе эксплуатации.
Заявленные характеристики этих батарей гарантируются только при исправном состоянии электрооборудования автомобиля и соблюдении условий эксплуатации, указанных производителем в инструкции по эксплуатации этих батарей.

Аккумуляторы по технологии AGM.
Самые современные, но самые дефицитные в России. Кстати, в Германии все машины с функцией старт-стоп, выпущенные с 2010 года, комплектуются только такими аккумуляторами. В нашем магазине аккумуляторы AGM представлены брендами, Varta, Banner.

Типы свинцово-кислотных аккумуляторов

| Свинцово-кислотная батарея Введение

Есть много разновидностей свинцово-кислотных аккумуляторов. Каждый из них разработан для своего конкретного применения с определенными характеристиками разряда и заряда. Эти типы аккумуляторов специально разработаны для определенного конечного применения.
Важно выбрать подходящую свинцово-кислотную батарею для вашего конкретного применения. Невыполнение этого требования может снизить производительность и в некоторых случаях необратимое повреждение батареи, что приведет к резкому сокращению ее общего срока службы.

Вообще говоря, свинцово-кислотные батареи делятся на две основные категории; Залитые (или влажные) элементы и необслуживаемые герметичные свинцово-кислотные батареи (SLA).

Свинцово-кислотные аккумуляторы с заливкой

Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи

являются наиболее часто встречающимся типом свинцово-кислотных аккумуляторов и широко используются в автомобильной промышленности. Они представляют собой наиболее экономичное решение из всех свинцово-кислотных аккумуляторов с наименьшей стоимостью ампер-часа.

Современные влажные камеры выпускаются в двух стилях; ремонтопригоден и не требует обслуживания.Обычные залитые аккумуляторные батареи требуют особого ухода и регулярного обслуживания в виде полива, выравнивания зарядов и содержания клемм в чистоте. Затопленные ячейки необходимо устанавливать правильно, и они могут быть подвержены утечке.

Транспортировка заливных свинцово-кислотных аккумуляторов сопряжена со своими проблемами. Залитые свинцово-кислотные аккумуляторы, классифицируемые как «опасный товар», требуют особых методов транспортировки и могут быть отправлены только аккредитованными компаниями по транспортировке опасных грузов и курьерскими службами.

Герметичные свинцово-кислотные батареи

Обычно известен как свинцово-кислотный продукт с регулируемым клапаном (VRLA) или герметичный свинцово-кислотный продукт (SLA). Батареи SLA доступны в нескольких различных форматах. Их основной производственный процесс, включая количество пластин и толщину пластин, определяет его назначенное конечным пользователем приложение. Батареи SLA, как правило, не сульфатируются или разлагаются так же легко, как влажные элементы, и считаются самыми безопасными свинцово-кислотными аккумуляторами в использовании.

Обычно встречаются две основные версии герметичных свинцово-кислотных батарей (SLA).AGM (Absorbed Glass Matt) и Gel Cell (гелеобразный электролит).

Свинцово-кислотный аккумулятор AGM

Аккумуляторы

AGM предлагают лучшую цену среди свинцово-кислотных аккумуляторов с клапанным регулированием. В герметичных свинцово-кислотных батареях AGM используется процесс матирования абсорбированного стекла (AGM), который превосходит традиционную технологию заливного стекла. Тонкие, высокопористые сепараторы из микроволоконного стекла поглощают электролит, повышая эффективность за счет снижения внутреннего сопротивления, что, в свою очередь, увеличивает емкость. Более низкое внутреннее сопротивление также означает, что аккумулятор можно заряжать намного быстрее, чем обычные заливные или влажные свинцово-кислотные аккумуляторы. Аккумуляторы AGM имеют гораздо большую емкость при меньшем размере корпуса и могут быть установлены на их стороне и отправлены с использованием стандартных процессов доставки. Аккумуляторы
AGM используются во многих областях; ИБП, сигнализация и телекоммуникации, тележки и тележки для гольфа, мобильные автомобили, высокопроизводительные автомобили и многое другое. Как всегда, важно убедиться, что вы выбрали правильный аккумулятор AGM для вашего приложения. Хотя напряжение, емкость, размеры и номинальные характеристики могут быть очень похожими в разных диапазонах, каждая батарея AGM имеет определенное применение, в котором они должны использоваться.

Свинцово-кислотные гелевые герметики типов

Распространенное заблуждение состоит в том, что все «герметичные» свинцово-кислотные аккумуляторы — гелевые. Гелевые батареи VRLA содержат гелеобразный электролит, который отличается от своих аналогов AGM. Серная кислота смешивается с дымом кремнезема, что делает полученную массу гелеобразной и неподвижной. Таким образом создается полностью необслуживаемый, герметичный свинцово-кислотный аккумулятор. В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов с жидким электролитом или свинцово-кислотных аккумуляторов, гелевые аккумуляторы не нужно хранить в вертикальном положении, и их можно отправить стандартным способом ».

Унаследованная конструкция

GEL снижает испарение электролита, утечку и последующую коррозию, которая очень часто встречается в залитых батареях или батареях с жидкими элементами. Гелевые батареи обладают большей устойчивостью к экстремальным температурам, ударам и вибрации. Они способны выдерживать чрезмерную разрядку, которая обычно вызывает необратимые повреждения затопленных аккумуляторов и некоторых аккумуляторов AGM. Они идеально подходят для приложений, где требуется постоянный ток, таких как тележки для гольфа, мобильные устройства, блоки питания и блоки питания для автофургонов.
лари, как правило, намного дороже, чем их аналоги AGM и Flooded. У них очень низкая скорость разряда (1% в месяц), но они требуют определенных методов зарядки и должны заряжаться с помощью специального зарядного устройства для гелевых аккумуляторов.

Свинцово-кислотные батареи глубокого цикла

Герметичные свинцово-кислотные батареи

Deep Cycle, как следует из названия, специально разработаны для приложений с глубоким циклом. У них меньше пластин, чем у их заводных или пусковых аналогов. Эти пластины также намного толще.Это уменьшает общую площадь поверхности, в результате чего батарея обеспечивает более низкий максимальный ток, но способна к гораздо более глубокому состоянию заряда.

Аккумуляторы глубокого разряда обычно разряжаются до 50% своей емкости и снова заряжаются. Это известно как глубина разряда (DoD). Этот уровень переключения обычно используется в приложениях, где аккумулятор обеспечивает постоянный ток в течение длительных периодов времени. Такие как тележки для гольфа, скутеры для передвижения, блоки питания, блоки питания для автофургонов, системы солнечной энергии и т. Д.

Основная формула, которой мы руководствуемся, рекомендуя батарею глубокого разряда, — это предложить батарею с остаточной емкостью, примерно в три раза превышающей предполагаемое ежедневное использование. Рекомендуется полностью заряжать аккумуляторы Deep Cycle каждые несколько месяцев, чтобы поддерживать их истинную емкость на уровне. Несоблюдение этого требования сократит срок службы батарей, и со временем их емкость будет все меньше и меньше. Свинцово-кислотные батареи глубокого цикла обычно классифицируются по номиналу в ампер-часах (AHr). Ампер-час — это мера емкости батарей.

Батареи

Deep Cycle доступны в вариантах AGM и GEL.

Свинцово-кислотные батареи для запуска или запуска двигателя

Аккумуляторы

Engine Start имеют большее количество более тонких пластин. На общий выходной ток влияет общая площадь поверхности. С более тонкими пластинами на батарею конечным результатом является увеличенная площадь поверхности, которая обеспечивает гораздо более высокий потенциал тока.

Обычно аккумуляторные батареи с кривошипом отличаются от своих аналогов глубокого разряда, поскольку они были специально разработаны для создания большого всплеска тока за короткий промежуток времени. Это особенно полезно при запуске двигателя. Пусковые батареи обычно классифицируются на основе их номинального тока ccA (ток холодного пуска). Ампер холодного пуска — это мера общего тока, который полностью заряженная батарея при -18 градусов Цельсия может обеспечить в течение 30 секунд, не упав ниже 1,2 В на элемент (7,2 В для батареи 12 В). Обычно это 1% от емкости аккумулятора. Чем выше рейтинг ccA, тем больший двигатель может перевернуть аккумулятор.

Аккумуляторные батареи не предназначены для глубокого цикла или разряда.Они предназначены для переворачивания двигателя и использования плавающего заряда, обеспечиваемого генератором переменного тока автомобиля. Разрядка аккумулятора приведет к необратимому повреждению пластин аккумулятора. Это в конечном итоге снизит его производительность, общий срок службы и в некоторых случаях приведет к полному отказу.

Лучшее из двух миров

Известен под разными именами, но чаще всего как Гибрид. Эти аккумуляторы предназначены как для запуска двигателя, так и для глубокого цикла. Это особенно полезно в морских и жилых помещениях, где для запуска двигателя требуется большой ток срабатывания, а также возможность циклического включения бортовых устройств и приборов.

Эти батареи можно найти как в GEL, так и в AGM.

Свинцово-кислотные батареи резервного питания

Резервные герметичные свинцово-кислотные батареи — это самая базовая разновидность герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов. Как следует из названия, они были разработаны только для резервных приложений, где они работают с плавающей (очень низкой) нагрузкой, поддерживая источники бесперебойного питания (ИБП), системы сигнализации, телекоммуникации и сетевые системы.
Резервные батареи обычно относятся к группе AGM.

Судовые аккумуляторы

Морской аккумулятор может быть проворачиваемым, глубоким циклом или их комбинацией. Решающим фактором, позволяющим использовать эту батарею в морских условиях, является процесс ее изготовления.
Морские условия подвергают аккумулятор сильной нагрузке и чрезмерной вибрации. Использование стандартного глубокого цикла и / или запуска батареи для этого приложения даст нормальные результаты в краткосрочной перспективе. Однако в долгосрочной перспективе суровые морские условия, чрезмерная вибрация и износ приведут к повреждению хрупкой свинцово-кислотной батареи, что в конечном итоге приведет к тому, что срок службы батареи будет значительно меньше срока службы, указанного производителем.Аккумуляторы, предназначенные для использования в морских условиях, будут иметь специальную маркировку «Marine Grade». Узнайте у продавца, предназначена ли приобретаемая вами батарея для использования в морских условиях.

Морские батареи могут быть залитыми, гелевыми или AGM.

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.

Запечатано: 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. Регулирующий механизм клапана позволяет безопасно удалять водород и кислород во время зарядки.

AGM: Как указывалось ранее, конструкция из абсорбированного стеклянного матового материала 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 призвано 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 стандартом UL-1236 лаборатории Underwriter для зарядных устройств, используемых при запуске двигателей. Эта формулировка из подпункта 47.4.11 h): «… Не используйте зарядное устройство для зарядки сухих аккумуляторных батарей, которые обычно используются в бытовой технике …» Обычному конечному пользователю неочевидно, что цель предупреждения UL-1236 , написанная в июне 1994 года, призвана избежать попыток перезарядить первичные неперезаряжаемые элементы, такие как D, C, AA, щелочные элементы, которые используются в таких вещах, как фонарики, фотоаппараты и т. д. Существуют типы перезаряжаемых батарей этих размеров, для тех же применений бытовой техники, но по большей части химический состав элемента не свинцово-кислотный.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, то совместимость с зарядными устройствами Deltran отпадает.

GEL: Гелевый элемент аналогичен стилю AGM, потому что электролит находится во взвешенном состоянии, но отличается, потому что технически AGM аккумулятор все еще 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, более похожего на хрупкость 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. Это, вероятно, наиболее чувствительный элемент с точки зрения побочных реакций на зарядку от перенапряжения.

Примечание: Часто люди используют термин «гелевый элемент», когда относятся к герметичным, необслуживаемым батареям, так же, как можно было бы использовать «Kleenex» при обращении к тканям для лица или «ксерокопию» при обращении к 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, возможно, в стиле AGM.

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

Объяснение 5 типов батарей — Герметичные, AGM, Гелевые

Из-за того, что на рынке представлены все типы батарей, бывает трудно выбрать правильный тип для вашего приложения. Мы рекомендуем уделить немного времени тому, чтобы узнать больше о 5 наиболее распространенных типах батарей.

1. Залитые батареи

Это традиционный аккумулятор для запуска двигателя, трактора и глубокого цикла. Жидкий электролит может свободно перемещаться в отсеке ячейки. Пользователь имеет доступ к отдельным элементам и может добавлять дистиллированную воду по мере высыхания батареи.Популярные применения — запуск двигателя и конструкции с глубоким циклом.

Для этого типа аккумулятора типичный диапазон напряжения поглощения от 14,4 до 14,9 вольт; типичный диапазон плавающего напряжения от 13,1 до 13,4 вольт.

Залитые батареи широко распространены и используются во многих приложениях, таких как автомобильные пусковые батареи, батареи мотоциклов, батареи квадроциклов, батареи тележек для гольфа и залитые батареи для солнечных и аварийных систем резервного копирования.

2. Герметичные батареи

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 все еще в основном такая же, как у залитой батареи. Единственное отличие состоит в том, что производитель обеспечил наличие в батарее достаточного количества кислоты для поддержания химической реакции при нормальном использовании в течение гарантийного срока батареи. Другие типы свинцово-кислотных аккумуляторов также герметичны, как описано ниже. Очень популярны приложения для запуска двигателя и приложений с ограниченным запуском / глубоким циклом.

Для этого типа аккумулятора типичный диапазон напряжения поглощения от 14,2 до 14,7 вольт; типичный диапазон плавающего напряжения от 13,1 до 13,4 вольт.

3. Аккумуляторы VRLA

Это означает свинцово-кислотную батарею с регулируемым клапаном. Это тоже герметичный аккумулятор. Регулирующий механизм клапана позволяет безопасно удалять водород и кислород во время зарядки.

Для этого типа аккумулятора типичный диапазон напряжения поглощения от 14,2 до 14,5 вольт; Типовой диапазон плавающего напряжения 13.От 2 до 13,5 вольт.

Батареи

VRLA широко распространены и используются во многих приложениях, например, в аккумуляторах для медицинских скутеров, игрушечных аккумуляторах и аккумуляторах для сигнализации.

4. Аккумуляторы AGM

Конструкция абсорбирующего стеклянного мата позволяет суспендировать электролит в непосредственной близости от активного материала пластин. Теоретически это увеличивает эффективность разряда и перезарядки. Фактически, аккумуляторы AGM представляют собой вариант аккумуляторов Sealed VRLA, только более совершенный дизайн. Популярное использование включает запуск двигателя с высокими характеристиками, силовые виды спорта, глубокий цикл, солнечные батареи и аккумуляторные батареи.

Для этого типа аккумулятора типичный диапазон напряжения поглощения от 14,4 до 15,0 вольт; Типичный диапазон плавающего напряжения от 13,2 до 13,8 В.

Аккумуляторы

AGM широко распространены и используются во многих приложениях, таких как аккумуляторы для жилых автофургонов, аккумуляторы для лодок, аккумуляторы для мотоциклов, аккумуляторы для квадроциклов, а также аккумуляторы для ИБП и телекоммуникаций для генераторов.

5. GEL аккумуляторы

Гелевый аккумулятор похож на аккумулятор AGM, потому что электролит находится во взвешенном состоянии, но отличается, потому что технически аккумулятор AGM по-прежнему считается мокрым элементом. Электролит в гелевых батареях содержит добавку кремнезема, которая заставляет его затвердеть или затвердеть. Напряжение перезарядки у этого типа элементов ниже, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов других типов. Это, вероятно, наиболее чувствительный элемент с точки зрения побочных реакций на зарядку от перенапряжения. Гелевые батареи лучше всего использовать при ОЧЕНЬ ГЛУБОКОМ цикле и могут работать немного дольше в жаркую погоду. Использование неправильного зарядного устройства с гелевой батареей неизбежно приведет к снижению производительности и преждевременному выходу из строя.Зарядные устройства с гелевым профилем будут иметь информацию о совместимости с гелем либо на устройстве, либо в руководстве.

Для этого типа батарей типичный диапазон напряжения поглощения от 14,0 до 14,2 вольт; типичный диапазон плавающего напряжения от 13,1 до 13,3 вольт.

Примечание о гелевых батареях: люди очень часто используют термин «гелевый элемент», когда относятся к герметичным, необслуживаемым батареям, так же, как и Kleenex, когда говорят о салфетках для лица или «ксерокс», когда ссылаются на копировальный аппарат. .Будьте очень осторожны при выборе зарядного устройства. Чаще всего то, что кто-то считает гелевым элементом, на самом деле является герметичной, не требующей обслуживания батареей типа VRLA или AGM. Узнайте больше о различиях между гелевой ячейкой и батареей AGM.

Гелевые аккумуляторы

не так распространены, как аккумуляторы AGM, но часто встречаются в условиях глубокой разрядки, например, в аккумуляторах для инвалидных колясок и медицинских мобильных устройств, аккумуляторах троллингового двигателя и аккумуляторах глубокого разряда для автофургонов.

Нужна новая высокопроизводительная батарея?
Выберите аккумулятор

Была ли эта информация полезной? Подпишитесь, чтобы получать обновления и предложения.

Написано 31 октября 2019 г. в 10:17

типов свинцово-кислотных аккумуляторов | Федеральные батареи | Ведущие бренды аккумуляторов

Существует множество разновидностей свинцово-кислотных аккумуляторов. Давайте проясним некоторую путаницу, связанную с основным типом и их типичными приложениями.

Залитые батареи

являются наиболее распространенным типом свинцово-кислотных аккумуляторов и широко используются в автомобильной промышленности. Они называются затопленными из-за кислоты, которая свободно течет внутри корпуса, в котором подвешены пластины аккумулятора.Эти батареи по-прежнему являются наиболее экономичными и наименее затратными из всех типов на ампер-час.

Герметичные батареи

Обычно известен как VRLA (свинцово-кислотные батареи с регулируемым клапаном) или SLA (герметичные свинцово-кислотные).

PRO: считаются наиболее безопасными в использовании, поскольку они не пропускают газ и не проливаются.

ВНИМАНИЕ! Будьте осторожны, многие автомобильные необслуживаемые аккумуляторные батареи еще называют герметичными.У них есть внешние вентиляционные отверстия, из них будет вытекать жидкость, если их опрокинуть, и выделять газ при зарядке, делая себя бесполезными.

Два основных типа: AGM и Gel.

AGM Батареи: Герметичные, их можно заряжать быстрее, чем залитые батареи, из-за более низкого внутреннего сопротивления.

PRO: Герметичность также означает, что доставка проще (и дешевле), а также гибкость установки. Например, он может располагаться внутри транспортного средства, так как не может произойти газообразование или утечка.

AGM

изготавливаются для различных применений, таких как запуск, езда на велосипеде или двойное назначение.

гелевые батареи: гели — король герметичных батарей глубокого разряда.

Они идеальны в приложениях, где требуется постоянный ток, например: тележки для гольфа, мобильные машины, караваны, жилые дома, лодки и солнечные системы.

PRO: Они также выдерживают экстремальные температуры, вибрацию, удары и чрезмерную разрядку лучше, чем любые другие свинцово-кислотные аккумуляторы. Они действительно «доминируют» на рынке циклических батарей

Deep Cycle: Аккумулятор глубокого разряда — это свинцово-кислотный аккумулятор, предназначенный для регулярной глубокой разрядки с использованием большей части своей емкости. Эти батареи содержат меньше пластин, чем их стартовые и проворачивающие аналоги, но пластины намного толще. Это уменьшает площадь поверхности, подверженную воздействию электролита, что снижает доступное количество тока, но способно к гораздо более глубокому состоянию заряда.

Аккумуляторы глубокого разряда доступны как в мокром, так и в герметичном исполнении.

Прокручивание или запуск двигателя: Иногда их называют батареями SLI (пуск, освещение и зажигание). Поскольку общий выходной ток от батареи определяется площадью поверхности, батареи для запуска / запуска имеют больше и более тонкие пластины, чем при глубоком цикле. Они предназначены для кратковременной подачи большого импульса тока. Как раз то, что нам нужно для запуска двигателей.

Пусковые батареи рассчитаны на ток запуска, мы часто используем ток холодного запуска (CCA) в качестве меры производительности аккумуляторов.

Гибрид: Они предназначены как для старта, так и для езды на велосипеде. Аккумуляторы для автомобилей Start-Stop, безусловно, являются гибридными. Морские аккумуляторы двойного назначения также попадают в эту категорию.

Для этого лучше всего подходят

AGM.

Standby: Эти батареи обычно герметичного типа и предназначены для длительной подзарядки с поддержанием ИБП, систем сигнализации и т. Д. Большинство из них AGM.

Ознакомьтесь с этими различными типами аккумуляторов (см. Каталог или веб-сайт), чтобы убедиться, что ваши клиенты получают аккумулятор правильной технологии.

Различные типы свинцово-кислотных аккумуляторов, которые мы встречаем

Когда Гастон Планте создал свой первый прототип в 1859 году, он не имел представления о различных типах свинцово-кислотных аккумуляторов, которые последуют за ним. Его дело было простым: два свинцовых листа, разделенные полосой ткани, свернутой по спирали, и погруженные в раствор серной кислоты. Тем не менее, он продолжал гореть огни поездов на станции.

Два основных типа свинцово-кислотных аккумуляторов, используемых сегодня

Свинцово-кислотные батареи

используют диоксид свинца для положительного электрода и металлический свинец для отрицательного.Эти два компонента находятся в отдельных решетках, в то время как раствор серной кислоты заливает их контейнер.

Ячейка Гастона Планте: неизвестный автор Public Domain

Активные материалы в электродах вступают в реакцию с сернокислотным электролитом свинцово-кислотных аккумуляторов. В результате этой реакции во время разряда образуется сульфат свинца, который при разряде почти полностью меняет направление. Конструкция требует пополнения электролита водой через съемные колпачки.

Свинцово-кислотные батареи с вентиляцией являются усовершенствованием по сравнению с этой конструкцией. В них есть отверстия, которые позволяют беспрепятственно проходить побочным продуктам электролиза и испарения. Они также относительно дешевы в производстве, но требуют хорошо вентилируемого помещения.

Аккумуляторы с клапанным регулированием — второй из основных типов свинцово-кислотных аккумуляторов. В этом случае электролит находится в мате или в геле. Клапаны сброса давления заменяют съемные крышки заливной горловины, поэтому аккумулятор не протекает.

Все большую популярность приобретают герметичные аккумуляторные батареи с регулируемым клапаном. Они заменяют традиционный «мокрый» электролит на иммобилизованный, с меньшей вероятностью утечки и увеличенным сроком хранения.

Почему свинцово-кислотные батареи все еще у нас

Теоретически не должно быть из-за их размера и веса. Однако они дешевле и проще в изготовлении, чем литий-ионные. Кроме того, свинца в избытке, хотя большая его часть в любом случае поступает из переработанных батарей. Иногда все же верно, что старые способы лучше. Хотя должно прийти время, когда нам больше не понадобится их верный свинцово-кислотный дизайн.

Связанные

Свинцово-кислотная батарея Гастона Планте

Как работают автоматические свинцово-кислотные батареи

Изображение для предварительного просмотра: переработка расплавленного свинца из батарей

Свинцово-кислотные батареи

: типы и технологии

Автор: Рэнди Андерсон, менеджер по техническим продажам и обучению

Свинцово-кислотные батареи

сегодня представлены во многих вариантах.Их обычно называют затопленными, AGM, гелевыми, глубокими циклами, тяговыми, морскими, UPS, трубчатыми пластинами, необслуживаемыми, регулируемыми клапанами, движущей силой и список можно продолжать. В этой статье свинцово-кислотные батареи делятся на три категории в зависимости от типа суспензии электролита в батарее.

Залитые батареи

Первой и самой старой технологией могла бы стать старая добрая залитая батарея. Пластины затопленных аккумуляторов погружены в электролит, состоящий примерно из 35% серной кислоты и 65% воды по объему.У большинства залитых батарей есть крышки доступа, которые можно снять, чтобы вода могла быть добавлена ​​к элементам, если уровни станут низкими, однако на рынке есть залитые батареи, которые также полностью не требуют обслуживания. Необслуживаемые батареи не имеют крышек для доступа, потому что они используют различные сплавы в пластинах, такие как кальций, которые уменьшают количество выделяющихся газов, чтобы предотвратить потерю электролита. Они часто имеют сложную вентиляционную систему, встроенную в верхнюю часть крышки, для улавливания испаряющейся воды.

Залитые батареи — самая старая технология, поэтому количество доступных типов и размеров практически безгранично. Они варьируются по размеру от небольшой мотоциклетной батареи, которая умещается на ладони, до больших стальных корпусов емкостью 4000 фунтов, предназначенных для работы с электрическими вилочными погрузчиками и подземными локомотивами. Залитые батареи предназначены для запуска двигателей, глубокого цикла, тяги, систем бесперебойного питания, инвалидных колясок и мобильных, морских и воздушных судов.

AGM Аккумуляторы

Следующими по популярности после заливных аккумуляторов являются аккумуляторы AGM.Этот акроним расшифровывается как Absorbed Glass Mat и относится к абсорбирующему материалу, который разделяет положительную и отрицательную пластины и содержит или удерживает электролит. В аккумуляторах AGM электролит всасывается в сепараторах, что делает их гораздо более безопасными для работы с аккумуляторами, поскольку электролит не выходит из аккумулятора, если он поврежден или перевернут. Большинство из них также безопасны для перевозки самолетом и не подпадают под классификацию опасных грузов, что может привести к экономии грузовых перевозок, а перевозчикам не требуется специального лицензирования или страхования для их обработки.Однако самым большим преимуществом AGM является то, что они практически не требуют обслуживания и не выделяют газ при нормальных условиях эксплуатации, что означает, что они могут использоваться в чувствительных средах и закрытых отсеках, таких как шкафы ИБП.

Аккумуляторы

AGM гораздо более чувствительны к перезарядке, чем традиционные залитые аккумуляторные батареи, поэтому требуются специальные зарядные устройства или зарядные устройства с ограничением напряжения. Эти специальные зарядные устройства предотвращают создание в аккумуляторе чрезмерного давления и выпуска газов, которые, если это произойдет, вызовут высыхание аккумулятора и преждевременное его возникновение.Сегодня аккумуляторные батареи AGM приобретают все большую популярность при запуске двигателей, но чаще всего встречаются в системах бесперебойного питания, и в окружающей среде запрещены опасные газы.

Гелевые батареи

Гелевые батареи

, такие как AGM, полностью герметичны и не требуют обслуживания, однако электролит имеет форму геля или вещества, подобного желе-O. Как правило, их приобретение дороже, чем аккумуляторы AGM, поскольку процесс производства, позволяющий полностью распределить гель между пластинами, более сложен.Гелевые батареи доступны в ограниченном количестве размеров и размеров и более распространены в Европе, чем в Северной Америке. Емкость обычно меньше, чем у батареи AGM аналогичного размера из-за того, что серная кислота в гелевом электролите медленнее реагирует. Как и батареи AGM, они более чувствительны при зарядке, поэтому необходимо следить за тем, чтобы использовались подходящие зарядные устройства; перезарядка приведет к высыханию аккумулятора и преждевременному выходу из строя. Большинство гелевых аккумуляторов производятся для глубокого цикла или тяговых приложений, таких как электромобили, скрубберы для пола, инвалидные кресла и мобильные приложения, и обычно не используются для запуска двигателя.

Теперь вы знаете, что 3 типа батарей для самых разных применений. Если у вас есть вопросы по этой статье или другой теме, не стесняйтесь обращаться к нам.

Что такое свинцово-кислотный аккумулятор? — База знаний BatteryGuy.com

Есть три распространенных типа свинцово-кислотных аккумуляторов:

• Затоплено
• лари
• Абсорбирующий стеклянный мат (AGM)

Обратите внимание, что и гелевые, и AGM-аккумуляторы часто называют герметичными свинцово-кислотными аккумуляторами.

Гелевые и AGM батареи представляют собой разновидность залитых батарей, поэтому мы начнем с них.

Конструкция залитой свинцово-кислотной батареи

Конструкция свинцово-кислотной аккумуляторной батареи с залитым водой

Свинцово-кислотная аккумуляторная батарея состоит из восьми компонентов

• Положительные и отрицательные Пластины из свинца или свинцового сплава
• Паста из оксида свинца , наносимая на положительные пластины
• Паста оксида свинца с добавлением порошкообразного сульфата s, наносимая на отрицательные пластины
• Пористые сепараторы , которые предотвращают соприкосновение отрицательной и положительной пластин друг с другом, но позволяют току проходить между ними
• Положительные перемычки , которые соединяют положительные пластины вместе в каждой ячейке, и отрицательные перемычки, которые соединяют отрицательные пластины вместе в каждой ячейке
• Соединители элементов , которые соединяют положительную полоску одной ячейки с отрицательной полоской следующей ячейки
• Электролит — либо в виде раствора воды и серной кислоты, либо в виде геля
• Корпус и крышка — обычно из полипропиленовой пластмассы
• Клеммные колодки (обычно ведущие) для подключения аккумулятора к прибору

Процесс производства свинцово-кислотных аккумуляторов

---

(Видео о том, как производится заливная свинцово-кислотная батарея с расшифровкой)

---

Процесс начинается с изготовления свинцовых пластин .В некоторых типах свинцово-кислотных аккумуляторов одного свинца недостаточно, поэтому для придания прочности пластине добавляют другие металлы, такие как олово. Поскольку чем больше площадь поверхности пластины, тем лучше емкость аккумулятора, было разработано несколько типов пластин

Три наиболее распространенных типа пластин:

• решетчатые пластины — пластины имеют решетчатую структуру сотового типа, наиболее популярны в стартерных батареях
• пластины с пазами — поверхность пластин образована V-образными пазами
• трубчатые пластины — каждая пластина состоит из одного ряда трубок, расположенных бок о бок, обеспечивая большую прочность и поэтому более популярна в батареях глубокого разряда

Пластины не обязательно должны быть плоскими, в некоторых типах аккумуляторов, например в тех, которые используют технологию спиральных ячеек, они наматываются, чтобы создать цилиндрическую форму.

На свинцовых пластинах требуется активный материал . Это оксид свинца (порошковый свинец и другие материалы) на положительных пластинах и оксид свинца с порошкообразными сульфатами на отрицательных пластинах. Активный материал обычно превращается в пасту путем добавления серной кислоты и воды. Паста действует как губка, впитывая электролит, который добавляется позже, и удерживает этот электролит близко к пластинам, чтобы улучшить характеристики батареи.

Рисунок 1: каждая ячейка подключается к следующей в серии

. Затем пластины собираются в чередующемся порядке — положительный, отрицательный, положительный, отрицательный и т. Д.Положительные пластины всегда располагаются между двумя отрицательными пластинами, поэтому в любой сборке всегда будет на одну отрицательную пластину больше, чем положительной. Пористый сепаратор помещен между пластинами, чтобы они не касались друг друга, что могло бы привести к их короткому замыканию и разрядке аккумулятора. Затем добавляются два металлических элемента: один соединяет все положительные пластины вместе (положительный ремешок , ) и один соединяет все отрицательные пластины (отрицательный ремешок , ).

Количество пластин может варьироваться, но каждый набор пластин, собранный, как указано выше, представляет собой ячейку.Сам корпус батареи разделен на отсеки, в каждом из которых помещается по одному элементу. Затем элементы последовательно соединяются друг с другом путем соединения положительной ленты одной ячейки с отрицательной лентой следующей ячейки с помощью соединителя ячейки .

Корпус аккумулятора глубже свинцовых пластин. Это связано с тем, что при использовании батареи кусочки активного материала (пасты) падают с пластин и накапливаются на дне батареи. Если бы для них не было места, они могли бы вызвать соединение между положительной и отрицательной пластинами, в элементе произошло бы короткое замыкание, и батарея умерла бы.

Затем отсеки корпуса заполняются электролитом — раствором воды и серной кислоты до полного покрытия пластин. Добавлены крышка и внешние клеммы. Крышки различаются по дизайну. У некоторых есть заглушки, которые можно открыть, чтобы можно было долить электролит, в то время как у других будет просто предохранительный клапан для выпуска любого избыточного газа, который может накапливаться, если, например, аккумулятор слишком заряжен.

Затем батарею оставляют, чтобы электролит впитался в пасту — процесс, известный как «пропитывание » или «травление » — перед подключением к источнику электропитания для зарядки — известный как «, формирующий ».

Типы свинцово-кислотных аккумуляторов

Влажные элементы или залитые батареи — это батареи, описанные выше, в которых электролит представляет собой жидкий раствор. Они популярны, поскольку являются наиболее дешевым вариантом из-за низкой стоимости производства. Традиционно они поставлялись со съемными вентиляционными отверстиями или крышками в крышке, чтобы уровень электролита можно было пополнить. Позже были представлены «необслуживаемые» батареи, которые были разработаны для предотвращения потери жидкости за счет содержания газов, образующихся во время нормальной работы, а затем их преобразования обратно в жидкость.В необслуживаемых аккумуляторах есть вентиляционные отверстия для выброса чрезмерного скопления газа, вызванного такими событиями, как перезарядка, которая в противном случае может привести к взрыву аккумулятора.

Однако, несмотря на то, что некоторые залитые аккумуляторные батареи надежно герметичны, их не следует путать с терминами Герметичная свинцово-кислотная (SLA) или свинцово-кислотная с клапаном (VRLA) . Они относятся к батареям, в которых электролит не находится в жидкой форме — два наиболее распространенных типа — это гелевые и абсорбирующие стеклянные маты (AGM).

• Гелевые батареи представляют собой герметичные свинцово-кислотные батареи (SLA), в которых электролит состоит из серной кислоты и кремнезема, образуя желеобразный раствор, который постепенно высыхает и удерживает пластины с пастой на месте. дороже в производстве, чем затопленные версии, но дешевле, чем Absorbent Glass Mat.
• Absorbent Glass Mat (AGM) — это герметичные свинцово-кислотные (SLA) батареи, в которых мат из стекловолокна пропитан серной кислотой и помещен между пластинами.

Герметичный свинцово-кислотный (SLA) / свинцово-кислотный с клапаном (VRLA) по сравнению с влажной камерой / затопленным

Способ хранения электролита в герметичных свинцово-кислотных аккумуляторах означает, что они имеют ряд преимуществ по сравнению с более старой конструкцией с мокрым аккумулятором / залитой батареей:

• Нет жидкости, которая может пролиться или протечь, поэтому батареи легче транспортировать и их можно установить под углом.
• Они лучше передают мощность. Производители залитых батарей глубокого цикла часто рекомендуют соотношение 4: 1 между емкостью в ампер-часах и максимальной нагрузкой, с которой им придется работать, в то время как для герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов оно снижается до 3: 1, что экономит место.
• Поскольку пластины удерживаются на месте:
  • им требуется меньше собственной прочности, поэтому они могут быть изготовлены из более чистого свинца, что улучшает соотношение мощности и размера.
  • они менее склонны к короблению при более глубоких разрядах, поэтому батареи можно использовать для приложений с глубоким циклом, таких как питание аварийных фонарей, электрических инвалидных колясок и т. Д.
  • они менее склонны касаться и замыкаться в устройствах с высокой вибрацией, таких как спортивные автомобили или яхты.
• Под пластинами не требуется места для сбора активного материала, который постепенно отслаивается от пластин во влажной ячейке, поэтому соотношение мощности к размеру еще больше улучшается.
• Они могут работать под водой, что делает их популярными в морских приложениях.
• Они обеспечивают лучшую производительность при более низких температурах благодаря стабилизированному электролиту, содержащемуся в абсорбирующем матовом стекле батареи, что замедляет химические реакции внутри батареи.
• Их можно заряжать быстрее и эффективнее. Залитые батареи преобразуют 15-20% электроэнергии от зарядного устройства в тепло вместо накопленной энергии, гелевые элементы преобразуют 10-16%, в то время как лучшие AGM теряют всего 4%.Конструкция Absorbent Glass Matt (AGM) в герметичной свинцово-кислотной батарее позволяет сократить время зарядки. Поскольку стеклянный мат поглощает и фиксирует электролит, доступный для пластин, он обеспечивает более быструю реакцию между материалом пластины и электролитом. Аккумулятор AGM имеет чрезвычайно низкое внутреннее электрическое сопротивление. Это, в сочетании с более быстрой миграцией кислоты, позволяет батареям AGM обеспечивать и поглощать более высокие значения силы тока, чем другие герметичные батареи. Истинные гелевые батареи имеют более низкое пиковое напряжение заряда из-за пузырьков, которые могут возникать в геле и вызывать повреждение, а более низкое пиковое напряжение заряда замедляет их общее время зарядки.
• Они меньше страдают от сульфатирования, поскольку содержат меньше сплава сурьмы, что снижает внутреннюю разрядку батареи с 8% и 40% для аккумуляторов с мокрыми / затопленными аккумуляторами до 2% и 10% в месяц для герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов (SLA). В аккумуляторных батареях с жидким электролитом / залитых батареях с полостями внутри для электролита используется сплав свинца и сурьмы для увеличения механической прочности. Аккумуляторы SLA не требуют механической прочности, как аккумуляторы Wet Cell, из-за их (AGM) матового материала. Обычно кальций легируют свинцом, чтобы уменьшить газообразование и скорость внутреннего разряда
• Когда они не используются, они разряжаются с меньшей скоростью.Залитые батареи разряжаются со скоростью около 1% в день по сравнению с 1-3% в месяц в герметичных свинцово-кислотных установках.
• При нормальном использовании они выделяют мало газа или вообще не выделяют его, поскольку работают под давлением, которое помогает рекомбинировать водород и кислород обратно в воду, поэтому их можно разместить в закрытых помещениях с низкой вентиляцией.

Недостатков в том числе:

• выше себестоимость производства.
• легче повредить при перезарядке.
• вызывает перегорание генераторов переменного тока, предназначенных для зарядки аккумуляторных батарей с затопленными элементами.
• более короткий срок службы — Стандартный срок службы батарей SLA составляет от трех до пяти лет; для жидкостных батарей — до 20 лет.

Также есть небольшая разница между AGM и Gel в течение их жизни. Емкость AGM-батарей имеет тенденцию постепенно снижаться, в то время как гелевые батареи сохраняют свою емкость до относительно близкого к концу срока.

Батареи

AGM предпочтительны, когда может потребоваться высокий ток. Хотя они дороже, чем затопленные версии, их гибкость и более низкая цена по сравнению с гелевыми (см. Ниже) делает их популярными в резервных приложениях, таких как аварийное освещение, электрические инвалидные коляски и небольшие системы ИБП.

Гелевые батареи

отлично подходят для ситуаций с низкой скоростью разряда и немного более высокой рабочей температурой. Они популярны в качестве стартерных батарей для мотоциклов, спортивных автомобилей и используются в ситуациях, когда температура сильно колеблется.

Характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов

Свинцово-кислотные батареи имеют ряд стандартных номиналов, которые были установлены Battery Council International для объяснения их емкости:

Ток холодного пуска (CCA) — сколько ампер может обеспечить новый и полностью заряженный аккумулятор в течение 30 секунд при температуре 0 ° F (-18 ° C) при поддержании не менее 1. 2 вольта на элемент (7,2 вольт для 12-вольтовой батареи). Это важно для стартерных аккумуляторных батарей, где аккумуляторная батарея должна обеспечивать большое количество энергии для вращения двигателя.

Ток пуска (CA) — это то же значение, что и ток холодного пуска, но при 32 ° F (0 ° C).

Резервная емкость (RC) — это количество минут, в течение которых новая и полностью заряженная батарея может разрядить 25 ампер до того, как батарея упадет ниже 1,75 В на элемент (10,5 В для 12-вольтовой батареи).

ампер-час (Ач) Значения обычно относятся к батареям глубокого разряда и являются показателем того, сколько энергии может хранить батарея.Наиболее распространенным является рейтинг «20 часов», с которым вы часто сталкиваетесь при сравнении батарей. Номинал 100 Ач означает, что батарея сможет питать прибор на 5 А в течение 20 часов (5 x 20 = 100), прежде чем напряжение элемента упадет ниже 1,75 В на элемент (10,5 В для 12-вольтной батареи).

Однако это не означает, что батарея может питать прибор на 50 А в течение 2 часов из-за закона Пейкерта, который гласит, что чем быстрее вы разряжаете батарею, тем меньше ее емкость.Закон Пейкерта — это математический расчет, который можно использовать для решения этой проблемы. При применении он покажет, например, что батарея с номиналом 100 Ач прослужит чуть более 7 часов при питании прибора на 10 ампер.

Закон Пойкерта может быть полезен, но у него есть реальные недостатки. Батареи редко обеспечивают постоянное питание одного прибора в течение столь длительного периода времени. Таким образом, рейтинг в ампер-часах наиболее полезен для общего сравнения одной батареи с другой — чем больше рейтинг, тем больше энергии может хранить батарея.Вы можете попробовать это с помощью нашего калькулятора в статье Закон Пойкерта — сколько ампер-часов проработает батарея при заданной нагрузке.

Вт / элемент часто используется для аккумуляторов с высокой скоростью разряда, которым необходимо обеспечить значительную мощность в течение короткого периода (обычно около 30 минут).