Alternative content

Get Adobe Flash player

Аккумуляторы энергии

 

С развитием электротехнической инженерии на рынке АКБ появилось достаточно много их разновидностей. Разберём поподробнее их типы. На сегодняшний день существует три основных типа аккумуляторов это гелевый , тип AGM, панцирный. Другие экзотические типы аккумуляторов (литий-ионные, щелочные, литий-железо-фосфатные, никель-кадмиевые, литий-полимерные), пока не выдерживают конкуренции с кислотными по цене и/или КПД, поэтому «экзотику» рассматривать мы не будем.

Стартерные автомобильные – самые слабые и недолговечные аккумуляторы они предназначены для кратковременной выдачи больших пусковых токов. Требования к ним небольшие, поэтому они делаются по простейшей технологии (штампованные тонкие свинцовые решётчатые пластины), да и свинец в основном используется переработанный с заниженными характеристиками для уменьшения себестоимости батареи. Бывают обслуживаемые (требуют проверки уровня электролита и доливки дистиллированной воды, обычно раз в год) и не обслуживаемые герметизированные с зелёным глазком на верхней крышке (в случае перезаряда большими токами или напряжениями, если вода выпарится через предохранительный клапан, долить её нельзя и АКБ выбрасываются). Обслуживаемые автомобильные АКБ выдерживают порядка 100 циклов разрядов на 80%, герметизированные автомобильные – около 200.

AGM – кислотные герметизированные аккумуляторы, в которых электролит адсорбирован стекломатами. Выдерживают примерно 300– 400 циклов разрядов на 80%. Они идеальны для буферного режима, т.е. режима, когда аккумулятор постоянно заряжен, а разряды редкие и небольшой глубины. В таком режиме AGM батареи работают до 10-12 лет. Но если их использовать в циклическом режиме (т.е. постоянно заряжать-разряжать на 20%-30% от емкости), то срок службы сокращается. Кроме того, важно, чтобы заряд был начат как можно быстрее после разряда. В крайнем случае, не позднее чем в течение суток. Это свинцово-кислотный герметичный клапанно-регулируемый тип АКБ, внутри которого жидкий электролит заменен на пористую массу из стекловолокна, пропитанную этим жидким электролитом. За счёт такого внутреннего устройства сепараторов их эксплуатация возможна в любом положении. Этот тип АКБ является необслуживаемым типом, ввиду своей герметичности и невозможности доливки электролита. Данный тип АКБ широко распространен в мире и примером тому служит использование АКБ данного типа ВВС США, с 1985 года и по сей день в бомбардировщиках B-2 и истребителях F-18. Широкое применение данных АКБ повсеместно в любых ИБП (источниках бесперебойного питания) так же характеризует их надёжные параметры.

Преимущества AGM-аккумуляторов в сравнении с GEL:

  • при равной емкости дешевле гелевых примерно на 10-15%
  • лучше работают на разряд большими токами (на большую мощность)
  • выше максимальная скорость заряда (6-8 часов AGM против 8-10 часов GEL), т.к. лучше переносят заряд более высоким током

Вывод: AGM аккумуляторы более выгодны в качестве варианта резервного электроснабжения при редких и непродолжительных  перебоях электроэнергии, либо в «буферных» системах – когда необходима работа на большую мощность и непродолжительный срок (max-80% разряда) до запуска генератора или появления электросети.

Гелевые – кислотные герметизированные аккумуляторы, в которых электролит загущён с помощью селикогеля. Выдерживают примерно 350 – 450 циклов разрядов на 80%. Технология изготовления пластин обычная, поэтому и количество циклов относительно мало. Более чувствительны к перезарядам (может выпариться вода). Необходимо обеспечить точное соответствие зарядных токов и напряжений паспортным (для них напряжение конца заряда обычно ниже, чем у других АКБ). Гель имеет определённую инертную текучесть, поэтому при долговременном (более 30мин) использовании батареи в положении отличном от вертикального, может произойти утечка электролита.

Недостатки GEL-аккумуляторов в сравнении с AGM:

  • при разряде большим током – больше, чем 1/5 от номинала батареи, отдаваемая емкость ощутимо меньше номинальной (гелевые аккумуляторы просто «не успевают» отдать свой номинал)
  • очень чувствительны к перезаряду (более высокий ток, более высокое напряжение, чем рекомендовано – и гелевые аккумуляторы «кипят», теряя емкость)
  • выходят на номинальную емкость только после 15-20 циклов разряда-заряда.

Вывод: GEL аккумуляторы больше подходят, когда длительность отключений внешней электрической сети имеет непредсказуемый характер. Особенно выгодны при длительной работе на небольшую мощность (например: котел, освещение, холодильник во время отсутствия дома хозяев).

 

Панцирные – это широкий класс высококачественных кислотных аккумуляторов, построенных на решетчатой структуре пластин с трубчатыми электродами. Так называемые трубчатые положительные плиты, в которых каждый компонент заключен в полимерный кислотопроницаемый стержень, изготавливаются из сплава химически чистого свинца (чистота металла не менее 99,9%) и 2% сурьмы.

Данная технология применяется во всех промышленных типах АКБ (тяговых, стационарных, солнечных, как малообслуживаемых, так и герметизированных) с большим сроком службы.

 

Герметизированные гелевые АКБ, сделанные на основе панцирных пластин, выдерживают порядка 900 - 1000 циклов разрядов на 80%. Кислотные малообслуживаемые - около 1500 циклов.

Так же, часто АКБ делят по сфере применения - стартерные (о них говорилось в начале раздела), тяговые, стационарные, солнечные.

  

Тяговые аккумуляторы – предназначены для использования в электроподъемниках и другой электротехнике. Обычно, общая аккумуляторная батарея на нужное напряжение, составляется из батарей на 2 В большой ёмкости каждая (200 – 1200 Ач). Настоящие тяговые АКБ, сделаны по панцирной технологии. Стандартная маркировка – малообслуживаемые PzS (H), герметизированные гелевые – PzV.

Стационарные – применяют на промышленных объектах (там необходима повышенная долговечность и надёжность). Обычно, общая аккумуляторная батарея на нужное напряжение, составляется из батарей на 2 В. Они большой ёмкости – одиночные аккумуляторы бывают от 200 до 1200 Ач. Все используют панцирную технологию. Выпускаются как малообслуживаемые (в прозрачном корпусе OPzS), так и герметизированные гелевые (OPzV). У них самая большая надёжность и самый большой срок службы из всех типов аккумуляторов.

Солнечные – обычно модификация тяговых или стационарных аккумуляторов. Эти батареи выпускаются как на 2 В, так и на 6 или 12 В. Обычно имеют панцирную технологию. Во многих случаях это стационарные или тяговые АКБ с другой маркировкой/названием (это обычный маркетинговый ход).

Отметим, что долговечность и надёжность всех 12-и вольтовых АКБ ниже, чем у аналогичного типа аккумуляторов, но на 2 В. Это связано с технологией изготовления. Ведь 12-и вольтовые АКБ состоят из 2 В аккумуляторов малой ёмкости, соединённых в общий корпус. Т.е., любой одиночный аккумулятор 12В состоит из шести встроенных маленьких аккумуляторов по 2 В. Поэтому для повышения надёжности и долговечности, рекомендуем набирать необходимую ёмкость сразу из 2-х вольтовых банок аккумуляторов большой ёмкости, но при этом не забывайте, что для каждой автономной или резервной системы электроснабжения необходимы предварительные расчёты по мощности и зарядному току.