15Мар

Малообслуживаемая аккумуляторная батарея что это: Малообслуживаемые аккумуляторные батареи

Содержание

Малообслуживаемые аккумуляторные батареи

В 1969 г. американская фирма AC Delco создала батарею, в которой место сурьмы в материале решеток занял кальций. Применение кальция позволило снизить газовыделение в 10 раз. Кроме того, применение конверт-сепараторов позволило создать над пластинами больший резервный запас электролита. В результате при пониженном расходе воды выкипание увеличенного объема электролита оказалось сравнимо по времени с естественным выходом батареи из строя вследствие коррозионного разрушения решеток. Это был первый прототип так называемого необслуживаемого аккумулятора.

Параллельно с этим ведущие фирмы-производители добились уменьшения доли сурьмы в свинце пластин до уровня менее 2,5-3 %, что приблизило их по потреблению воды к кальциевым. Ряд фирм (например, Varta) легируют решетки серебряным сплавом, некоторые фирмы — редкоземельными металлами. Сниженная потребность в регламентном обслуживании позволяет отнести эти батареи к малообслуживаемым.

В настоящее время подавляющее большинство производимых батарей имеют малообслуживаемую конструкцию. Исключение составляет устаревшая продукция отечественных и ряда китайских производителей, представляющая собой традиционные разборные батареи, требующие большого объема регламентных работ. Немногими достоинствами такой конструкции батарей является возможность замены вышедшего из строя элемента батареи.

В торговую сеть фирмы-производители поставляют аккумуляторные батареи как залитыми на заводе электролитом (т. е. полностью готовыми к работе), так и в так называемом сухозаряженном исполнении. У сухозаряженного аккумулятора пластины элементов полностью готовы к работе, т. е. в процессе формировки батареи им приданы свойства, необходимые для дальнейшего функционирования. Для начала эксплуатации батареи ее необходимо залить электролитом заданной плотности до необходимого уровня и дозарядить. Преимуществом сухозаряженной батареи является возможность хранения ее в течение двух лет без потери функциональных свойств и три года при условии дозарядки после заливки электролита.

Малообслуживаемые аккумуляторные батареи обладают как ярко выраженными достоинствами, так и недостатками. К достоинствам можно отнести малое потребление воды, высокую коррозионную стойкость пластин и малый саморазряд. Недостатком является необратимое образование сульфата кальция при перезарядах (сопряженных с выкипанием электролита) и глубоких разрядах. Для уменьшения последнего явления некоторые производители изготавливают батареи комбинированной конструкции: отрицательные пластины выполняются из кальциевого сплава свинца, положительные — из малосурьмянистого (как у старых обслуживаемых батарей). Подавляющее большинство аккумуляторов, изготавливаемых отечественными заводами, являются малообслуживаемыми. В Европе, как и во всем мире, малообслуживаемые аккумуляторы вытесняются необслуживаемыми.

Определились с типом аккумуляторной батареи? Купите аккумулятор с доставкой по СПб прямо сейчас!

Малообслуживаемые аккумуляторные батареи | Аккумуляторные батареи | Подстанции

Страница 2 из 4

1 . Обеспечивать нормальную работу при эксплуатации в закрытых вентилируемых помещениях при температуре от — 40 до +45 °С и без ущерба для эксплуатационных характеристик выдерживать при транспортировке и хранении в упаковке температуру в диапазоне от —50 до +50 °С.
2. Обеспечивать сейсмостойкость при условии установки в соответствии с требованиями изготовителя. Аккумулятор должен сохранять работоспособность при сейсмическом воздействии со значениями ускорений 0,9д и 0,6д — в горизонтальном и вертикальном направлениях соответственно, а также при их одновременном воздействии в частотном диапазоне от 3 до 35 Гц.
3. Аккумуляторы должны иметь герметичное соединение крышки с баком и пробкой, выдерживать избыточное или уменьшенное по сравнению с атмосферным давлением на 20 кПа, должны иметь специальные агломерированные керамические фильтр-пробки, чтобы исключить выход газа, аэрозоли и электролита из аккумулятора.
4. Желательно, чтобы контейнеры для малообслуживаемых аккумуляторов были из прозрачной пластмассы, что облегчит их обслуживание.

5. Аккумуляторы в сухом виде (без электролита) не должны иметь электрической проводимости. Внутреннее сопротивление заряженных аккумуляторов не должно превышать установленных значений.
6. Серная кислота (H2SO4) должна соответствовать ТУ на чистоту, предусмотренными стандартами BS 3031 и VDE 0510, удельный вес кислоты для батарей с пластинами «Планте» 1,20 кг/л ± 0,005 при +20 °С и для других типов 1,22 кг/л ±  0,005 при +20 °С. Плотность электролита заряженного аккумулятора должна составлять 1,24 кг/л ± 0,01 при +20 °С.
7. Емкость аккумулятора должна соответствовать стандарту DIN 40736, а также стандарту IEC. Ряд аккумуляторов одного наименования должен обеспечивать возможность как можно более точно подобрать требуемую емкость.
8. Эксплуатация аккумуляторов в батарее производится в режиме постоянного подзаряда напряжением 2,23 BxN+1 %, где
N
— число элементов в батарее. При этом отклонение напряжения на отдельных элементах может составлять +0,1 В… — 0,05 В. Допускается эксплуатация подзаряда 2,23 BxN+2 %, при этом срок службы аккумуляторов может снизиться на
1 5 %.
9. Аккумуляторы должны иметь 95 % номинальной емкости на первом цикле при 1 0, 5, 3, 1 , 1 /2, 1 /6 — часовых режимах разряда и 100 % емкости на третьем цикле. Номинальной емкостью аккумулятора считается емкость при 10-ти часовом разряде до конечного напряжения разряда 1,8 В на элемент и начальной плотности электролита 1 ,24 кг/л.
10. Во избежание глубоких разрядов аккумуляторы не должны разряжаться ниже значений конечных напряжений, указанных в документации на данный тип аккумулятора. Аккумуляторы должны допускать без ущерба для своих эксплуатационных характеристик кратковременные разряды до конечного напряжения 1,35 В на элемент. Аккумуляторы должны обеспечивать кратковременный (1 мин) разряд током 1,39 А, конечное напряжение на аккумуляторе не должно быть ниже 1 ,45 В.
11. Саморазряд полностью заряженных аккумуляторов при 30-ти суточном бездействии не должен превышать 3 % при температуре +20 °С и удваиваться с повышением температуры на каждые + 1 0 °С.
12. Аккумуляторы должны обеспечивать продолжительность работы в соответствии со значениями, определенными заводом-изготовителем. Срок службы аккумуляторов связан с такими параметрами как ток постоянного подзаряда, напряжение подзаряда, температура окружающей среды, характеристики зарядного агрегата, качество обслуживания.
1 3. В течение всего срока службы допустимо возникновение отказов, влияющих на работоспособность аккумуляторов, не более чем на одном аккумуляторе в год из 10 000 находящихся в эксплуатации.
14. Сохранность аккумуляторов без электролита (в заводской упаковке) от даты выпуска до приведения в рабочее состояние должна быть не менее четырех лет.

Особенности зарядки необслуживаемых и обслуживаемых аккумуляторов

Существует два вида стартерных аккумуляторных батареи, которые принято называть обслуживаемые и необслуживаемые. Вообще, как правило, обслуживаемые аккумуляторные батареи являются малообслуживаемые. Это означает то, что внутри аккумулятора находится кислота и обычному автолюбителю не рекомендуется заглядывать внутрь аккумулятора и связываться с химически активной жидкостью. Кислота является опасным веществом, так как оно попав на одежду вызывает расслоение тканей, то есть Вы испортите себе одежду. Попадая на кожу или открытые участки тела, необходимо промыть водой и желательно щелочным раствором. Вот поэтому не рекомендуем без определенных знаний и опыта залазить  внутрь аккумулятора, лучше обратится на сервис.

 

Разница между обслуживаемым и необслуживаемым АКБ

Теперь давайте более конкретно разберем все-таки, в чем разница между обслуживаемым и необслуживаемым аккумулятором. Обслуживаемые имеют доступ к каждой секции (банке). То есть  на верхней крышке корпуса есть 6 пробок. Выкрутив каждую пробку, мы имеем доступ в каждую секцию АКБ. Нам это позволяет контролировать уровень электролита, контролировать цвет электролита и следить за плотностью электролита. Конечно, нам это поможет удобно производить необходимые действия в плане обслуживания. Также, это дает нам произвести манипуляции с батареей, в случае если необходимо реанимировать аккумулятор, восстановить его, привести в надлежащий вид. В обслуживаемых аккумуляторах у нас для этого есть больше возможностей, чем необслуживаемых.

Необслуживаемые аккумуляторы. На корпусе такого АКБ верхняя крышка очень плотно запаяна, заклеена и не имеет никаких отверстий, которые позволили бы нам попасть внутрь аккумуляторной батареи. То есть, эти аккумуляторы полностью герметичны и попасть внутрь возможно только если просверлить отверстие. И таким образом мы уже можем увидеть что внутри аккумулятора находится.

Необслуживаемые так и называются потому, что произвести какие либо действия мы не можем, кроме как поставить на зарядку. Но, если вдруг, при неисправной работе электрооборудования автомобиля, в частности генератора, происходит сбой и перезаряд аккумулятора, то вода испаряется при кипении. Соответственно долить воду в аккумулятор мы не можем. Необслуживаемая АКБ может потерять свои свойства и просто прийти в негодность. Хотя, производители необслуживаемых батарей утверждают, что система клапанов, которая пришла на замену пробок, позволяет возвращать испарившуюся жидкость обратно в секции аккумулятора, без доливки воды вручную.

Зарядка обслуживаемого аккумулятора

Принципы зарядки для необслуживаемых аккумуляторов и обслуживаемых отличаются. При зарядке обслуживаемой АКБ, мы подключаем зарядное устройство к клеммам батареи. Только после этого включаем зарядное устройство в розетку, чтобы не было искры. Регулятором тока выставляем ток, который нам необходим для зарядки аккумуляторной батареи.

Значит, оптимальный режим заряда – это ток 1/10 от емкости аккумуляторной батареи. Если аккумулятор имеет 60 ампер/часов, то ток зарядки должен быть порядка 6 А.  Если это 100 А/ч, ток зарядки 10 А. Такие токи являются оптимальными для зарядки АКБ.

При зарядке обслуживаемой батареи обязательно должны быть выкручены пробки, так как если аккумулятор начинает заряжаться, напряжение растет, происходит химическая реакция и начинается «кипение». В результате «кипения» скапливаются газы. И пары, выходя наружу, могут привести при искрообразовании к взрыву. Поэтому производить зарядку аккумулятора нужно только в проветриваемом помещении, где есть циркуляция воздуха. И конечно же  ничего стараться не поджигать, не курить, чтобы не получилось какого-либо искрообразования во время зарядки АКБ. Если пробки будут закручены, при возрастании напряжения и обильном скоплении газов, если перепускные клапана в пробках не будут срабатывать, то может произойти взрыв аккумулятора!

Зарядка необслуживаемого АКБ

Если мы заряжаем необслуживаемую аккумуляторную батарею, в принципе  условия те же. Точно также 1/10 емкости аккумуляторной батареи ставится ток. Но, очень аккуратно следует относится к напряжению. Поэтому желательно использовать для зарядки необслуживаемых аккумуляторов, зарядные устройства только автоматические. Где автоматически регулируется напряжение при зарядке. Но если такого не имеется, то следует выставить напряжение зарядки не более

14,5 В на обычном зарядном устройстве!

В этих аккумуляторах, поскольку пробки  не выкручиваются, происходит обильное скопления газов. Автоматическое зарядное устройство будет автоматически отсекать чрезмерное напряжение. И не будет происходить перезаряд.

Перезаряд АКБ

Перезаряд вреден, в частности тем что происходит сильное «кипение» электролита, при этом испаряется вода и аккумулятор как говорят в народе: становится «сухим». То есть весь проводник, который нужен для того, чтобы проводить электрический ток, испаряется. Пластины оголяются, не контактируют с электролитом и это приводит тому, что аккумулятор выходит из строя. То есть, мы пытаемся запустить двигатель, а химической реакции вообще не подходит.

Соответственно, при зарядке обслуживаемой аккумуляторной батареи обязательно нужно контролировать уровень электролита и при необходимости доливать дистиллированную воду.

Недозаряд аккумулятора автомобиля

Недозаряд приведет к тому, что аккумуляторная батарея со временем выйдет из строя. Что может быть причиной недозаряда? Причиной хронического недозаряда может быть неисправная работа электрооборудования автомобиля (реле зарядки, генератор). Чем вреден хронический недозаряд? АКБ работает постоянно в режиме «голода», он не успевает восстанавливаться. Учитывая манеру езды по городу наших водителей, у нас происходят частые пуски двигателя автомобиля, при пробегах на короткие расстояния. И в процессе такой эксплуатации аккумулятор итак не успевает полностью зарядится, даже при рабочем генераторе. А когда генератор ему ещё не дает нужный ток, то ситуация совсем плохая. Он очень скоро может выйти из строя и перестать выполнять свои функции.

Второй очень важный момент, если аккумулятор сел начинает происходить процесс сульфатации пластин. Отложение сульфатов препятствует прохождению электрического тока, аккумулятор теряет свою емкость и  пусковой ток и в конце концов он приходит в негодность.

Гелевый аккумулятор для автомобиля не так остро реагирует на недозаряд, но не терпит перезаряда.

 

Также на эту тему:

Особенности, применение, различия обслуживаемых и необслуживаемых АКБ

При выборе автомобильного аккумулятора многие владельцы автомобилей не могут решить, какой тип батареи лучше. Выгоднее установить обслуживаемую или нет? В чем разница между этими аккумуляторами? Например, свинцово-кислотные АКБ Delta – необслуживаемые. Производитель утверждает, что 99 % выделяемого газа рекомбинируются.

Полностью обслуживаемые аккумуляторы

Следует отметить, что практически невозможно купить такие АКБ, а также найти автомобиль с такой батареей. Понятие полностью обслуживаемого аккумулятора предполагает его ремонтопригодность. Это значит, что владелец может заменять пластины банок батарей в случае возникновения короткого замыкания между ними. Однако большинство автолюбителей не хочет заниматься таким ремонтом. Они предпочитают покупать новый аккумулятор вместо того, чтобы заменять пластины. Кроме того, можно сдать старую батарею за некоторую сумму. Поэтому полностью обслуживаемые АКБ в настоящее время непопулярны.

Частично обслуживаемые батареи

К этой категории относятся аккумуляторы, требующие минимального обслуживания. Они требуют от владельца автомобиля проверки уровня заряда, плотности и уровня электролита. При необходимости автолюбитель (или человек, обслуживающий АКБ) может добавить в аккумулятор дистиллированную воду. Также он имеет возможность долить электролит. Однако нельзя заменять элементы внутри самой автомобильной батареи.

Что такое необслуживаемый автомобильный аккумулятор?

Это АКБ, которая не требует дополнительного обслуживания. Из-за того, что в такие батареи не доливается дистиллированная вода, открывать их не рекомендуется. Пары не выходят наружу, так как банки герметичны, а конденсируются внутри. Однако есть опасность того, что такой аккумулятор разорвет при чрезмерном заряде, особенно – в жаркую погоду. Некоторые необслуживаемые АКБ имеют специальный клапан для стравливания пара при кипении. Он выполняет свою функцию, при этом часть дистиллированной воды выбрасывается наружу, но вот восполнить ее нехватку невозможно – банки запаяны герметично.

Преимущества необслуживаемых автомобильных аккумуляторов

Необслуживаемые АКБ имеют несомненные достоинства:

  • Отсутствие необходимости проверять что-либо. Автовладелец должен просто установить на место и подсоединить аккумулятор. Из такой АКБ вода практически не испаряется.
  • Срок службы этой батареи однозначно больше, чем обслуживаемого аккумулятора, который не поддерживали в исправном состоянии. Это очень удобно для новичков, которые просто не умеют правильно обращаться с АКБ.
  • Необслуживаемые аккумуляторы сохраняют заряд в течение более длительного периода времени, когда они не используются. Это очень удобно, если приходится оставлять машину на некоторое время на стоянке. Владелец автомобиля, использующий необслуживаемую батарею, имеет больше шансов запустить двигатель с первой попытки.
  • Такие АКБ могут работать в любом положении.

Недостатки необслуживаемых автомобильных аккумуляторов

Есть, конечно, и недостатки у необслуживаемых АКБ:

  • Цена. Они стоят дороже.
  • К процедуре зарядки необслуживаемой батареи надо относиться серьезно. Дело в том, что таким автомобильным аккумуляторам необходим стабильный источник. Кроме того, запрещается перезаряжать такие батареи. Таким образом, при неисправном электрооборудовании автомобиля необслуживаемая АКБ быстро выходит из строя.
  • На работоспособность и срок службы таких аккумуляторов сильно влияют низкие температуры. Так как зимой зарядка от генератора может быть недостаточной, необслуживаемые батареи рекомендуется чаще заряжать от автономного устройства (раз в 2 месяца).

Преимущества малообслуживаемых аккумуляторов

Есть достоинства и у АКБ такого типа:

  • Цена. Частично обслуживаемые аккумуляторы стоят дешевле.
  • Можно заглянуть внутрь, проверить состояние пластин. Видны цвет и уровень электролита. Можно проверить его плотность и принять необходимые меры по ее приведению к норме, если в этом есть необходимость. Неопытные автовладельцы могут посчитать это недостатком. На самом деле, зная, как работает автомобильный аккумулятор, можно значительно продлить срок его службы.

Недостатки малообслуживаемых аккумуляторов

Негативные черты таких АКБ следующие:

  • Вода из такого аккумулятора испаряется. Это означает, что нужно регулярно проверять уровень электролита.
  • Не рекомендуется полностью разряжать такую батарею. Это может привести к значительному сокращению срока ее службы.
  • Такие АКБ по сравнению с необслуживаемыми быстрее разряжаются, когда не используются.

Конечно, окончательное решение, какой аккумулятор выбрать, принимает владелец автомобиля. Считается, что если речь идет о новой машине, лучше купить необслуживаемую АКБ. Приобрести батареи Delta можно у нас. Для более старого автомобиля, вероятно, подойдет аккумулятор с низким уровнем обслуживания.

Подбор зарядного устройства по типу АКБ

Модель ЗУ Max ток
заряда, А
Регулировка
тока
Max напряжение
заряда, В
Регулировка
напряжения
Тип измерительного
прибора
Вымпел-57 0,8-20 плавная 7,4-18 плавная сегментный ЖК
амперметр/вольтметр
Вымпел-56 0,8/5/8/10/20 программно 14,1 / 14,8 / 15,8
программно светодиодные индикаторы
Вымпел-55 0,5-15 дискретная с шагом 0,1 А 0,5-18 дискретная с шагом 0,1 В ЖК дисплей со множеством параметров
Вымпел-50 0,5-15 дискретная с шагом 0,1 А 5,5-18 дискретная с шагом 0,1 В LED дисплей со множеством параметров
Вымпел-47 0,8-20 плавная 15 переключатель сегментный ЖК амперметр/вольтметр
0,8-15 30
Вымпел-40 0,8-20 плавная 15 переключатель стрелочный амперметр
0,8-15 30
Вымпел-37 0,8-20 плавная 14,1 / 14,8 / 16 переключатель сегментный ЖК амперметр/вольтметр
Вымпел-32 0,8-20 плавная 13,6 / 14,4 / 15 переключатель стрелочный амперметр
Вымпел-30 0,8-20 плавная 14,8 / 16 / 19 переключатель стрелочный амперметр
Вымпел-27 0,4-7 плавная 14,1 / 14,8 / 16 переключатель сегментный ЖК амперметр/вольтметр
Вымпел-20 0,4-7 плавная 7,5 / 15 / 19 переключатель стрелочный амперметр
Вымпел-15 7 нет 15 нет светодиод (отображение состояния заряда)
Вымпел-09 0,25 — 1,2 плавная 12-16 плавная светодиод (отображение состояния заряда)
Вымпел-07 1,2 нет 13,6 / 14,6 кнопка светодиод (отображение состояния заряда)
Вымпел-05 1,2 нет 14,6 нет светодиод (отображение состояния заряда)
Вымпел-03 1,2 нет 6,8 / 7,4 автомат светодиод (отображение состояния заряда)
Вымпел-415 0,4-20 плавная 15 переключатель стрелочный амперметр
0,4-15
30
Вымпел-410 25 нет 15 / 30 переключатель светодиод (отображение состояния заряда)
Вымпел-325 0,8-20 плавная 14,8 нет стрелочный амперметр
Вымпел-320 0,8-20 плавная 15 / 19 переключатель светодиодный амперметр
Вымпел-270 0,4-7 плавная 15 / 19 переключатель светодиодный амперметр
Вымпел-265 0,4-7 плавная 15 нет стрелочный амперметр
Вымпел-260 0,4-7 плавная 15 нет светодиодный амперметр
Вымпел-160 0,4-7 плавная 7,5 / 15 переключатель светодиодный амперметр
Вымпел-150 7 нет 15 нет светодиод (отображение состояния заряда)
Вымпел-100 15 нет 14,2 нет нет

Обслуживаемый и необслуживаемый аккумулятор: отличия и характеристики

Если во время перезарядки аккумуляторной батареи на клеммы подаётся постоянный ток, отличный от заданных характеристик, то дистиллированная вода начинает разлагаться на кислород и водород, которые затем испаряются в окружающий воздух. Из-за этого количество дистиллированной воды в корпусе аккумуляторной батареи постепенно уменьшается, и потому обслуживаемый аккумулятор требует регулярной доливки дистиллята. Кроме того, зарядка необслуживаемой АКБ производится при соблюдении очень строгих мер безопасности, в противном случае возможно взрывообразное воспламените образовавшейся в воздухе кислородно-водородной смеси.

Поэтому изготовители аккумуляторов применяют ряд технологических решений, которые уменьшают образование в процессе перезарядки количество водородно-кислородной смеси.

Отличия обслуживаемых аккумуляторов от необслуживаемых

Существуют ряд технических решений, позволяющих изготовить частично или полностью необслуживаемый аккумулятор:

  • Уменьшить расход дистиллята.

Если дистиллят не будет испаряться, то его не придётся доливать. Для уменьшения испарения дистиллята изготовители на аккумуляторы устанавливают крышки с лабиритно-клапанным механизмом. Последний улавливает в себе пары электролита, который затем конденсируется на лабиринтной поверхности и стекает вниз. 

При возникновении избыточного давления пары электролита частично стравливаются через предохранительные клапаны.

  • Уменьшить объём образования водородно-кислородной смеси.

Чтобы уменьшить объём водородно-кислородной смеси, что образуется в процессе перезарядки аккумуляторной батареи, изготовители АКБ покрывают свинцовые электролитические пластины тонким слоем кальция.

Данное техническое решение повышает уровень предельного напряжения электрического тока, после которого начинается активное газовыделение в дистилляте. На практике это означает, что применение специализированных зарядных устройств, которые контролируют зарядный электрический ток по силе и напряжению, практически полностью исключит образования водородно-кислородной смеси.

  • Применение современных технологий.

Применение современных технологий – AGM, GEL и EFB – свести к практическому нулю потери электролита у аккумуляторной батареи на всём протяжении ее службы:

  • У аккумуляторов AGM между электролитических пластин установлены пластиковые пористые сепараторы. У последних часть пор не заполнена электролитом. Их задача улавливать в себе пары электролита, которые затем конденсируются в воду;
  • У аккумуляторов GEL в дистиллят добавлен загуститель на основе кремнийсодержащих полимеров. Загуститель превращает дистиллированную воду в густой гель, у которого практически нулевое испарение;
  • У аккумуляторных батарей, созданных по технологии EFB, используется жидкий электролит. Для уменьшения его испарения корпус аккумулятора закрывается герметичной крышкой с лабиритно-клапанным механизмом. Последний улавливает пары дистиллята и конденсирует их обратно в воду.

Уменьшение расхода дистиллята позволяет создавать малообслуживаемые аккумуляторные батареи. У них необходимо контролировать уровень электролита, для чего на корпусе нанесены специальные индикаторы.

Современные же технологии – AGM и GEL – значительно уменьшают объём испарения дистиллята. Это позволяет создавать полностью необслуживаемые АКБ. В них нет необходимости доливать дистиллят на всем протяжении службы аккумуляторной батареи.

Преимущества и недостатки современных необслуживаемых аккумуляторов

Сейчас купить обслуживаемый аккумулятор сложно, т.к. их постепенно снимают с производства все производители. На смену пришли аккумуляторы необслуживаемые. У них есть один недостаток:

необслуживаемые аккумуляторы боятся глубоких разрядов.

Но есть и ряд преимуществ необслуживаемых аккумуляторов:

  • отсутствие саморазряда
  • нет необходимости снимать АКБ и проверять уровень электролита
  • не нужно заряжать при покупке

Конечно же преимущества с лихвой перекрывают один единственный недостаток.

Малообслуживаемые аккумуляторы


Малообслуживаемые аккумуляторы образованы из электродов с плюсом и минусом, раствора серной кислоты и сепаратора, который делит отрицательные и положительные пластинчатые элементы.

Конструкция батареи следующая: последовательные, связанные между собой отделения (аккумуляторы), причем минимальное напряжение каждого составляет 2 В. В основном батареи образуются из трех или шести аккумуляторов. Число батарей в устройстве маркируется буквой N.

Используются 2 вида электродов: поверхностные и пастированные. Первый образован при помощи пластины из свинца, на поверхностной части которой, методом электрохимии создали прослойку активной консистенции. Второй вид электродов классифицируется на решетчатые (намазные), коробчатые и панцирные.

Что касается решетчатого типа, то активная консистенция задерживается в свинцово-сурьмяной решетке толщиной 0,1 – 0,4 см. Если говорить о коробчатом типе, то там решетки с активной консистенцией закупориваются с обеих сторон перфорированными листами из свинца. Третий тип (панцирный) образован из штырей, сделанных из свинцово-сурьмяного сплава и помещающихся внутри перфорированных трубочек из пластмассы, которые заполнены активной консистенцией. Для электродов со знаком «минус» применяются пластины намазного и коробчатого типа, со знаком «плюс» — абсолютно любого типа.

В качестве сепараторов используют пластинки из микропористого вулканизированного каучука (мипор), поливинилхлорида (мипласт), а также стекловолокна.

Самыми главными характерными особенностями аккумулятора считаются длительность срока эксплуатации и нарабатывание ресурсов (количество циклов). Ухудшение аккумуляторных параметров и поломка происходит обычно вследствие коррозийных изменений в решетке и оползанием активной консистенции электрода со знаком «плюс». Срок эксплуатации зачастую зависит от типа положительных пластинок и условий работы.

Аккумуляторы и батареи имеют маркировки, состоящие из букв и цифр. Первое цифровое обозначение (касается российских производителей) показывает количество соединенных аккумуляторов. Вследствие того, что минимальное аккумуляторное напряжение приравнено к 2 В, то касаемо батареи ее напряжение будет равно количеству взаимосвязанных элементов, помноженных на два.

Впервые функционирующий аккумулятор свинцово-кислотного типа был произведен в 1859 году ученым из Франции Гастоном Планте. Данное устройство было составлено из листовых свинцовых электродов, которые разделены полотняным сепаратором и закручены в спираль и упакованы в емкость с серной кислотой (10% раствор). Основным минусом первейших аккумуляторов данного типа являлась их небольшая вместительность. Сначала для ее повышения проводили огромное количество разрядных и зарядных циклов. Для того чтобы добиться положительного эффекта, нужно было тренироваться подобным образом в течение 2х лет. Главным недостатком считалось устройство пластин, вследствие чего последующее усовершенствование конструктивности свинцово-кислотных аккумуляторов было сконцентрировано на усовершенствовании входящих в состав пластин и сепараторов.

1880 год был отмечен появлением метода производства намазных электродов, которые функционировали при нанесении оксилов свинца на пластины. Данный способ был разработан К. Фором, который тем самым увеличил аккумуляторную вместительность. В 1881 году Э. Фолькмар выдвинул версию о том, чтобы использовать вместо электродов намазную решетку. В этот же год Селлон получил патент на технологическое производство свинцово — сурьмовых решеток.

Изначально практическое применение аккумуляторов свинцово-кислотного типа было затруднительно, вследствие отсутствия зарядных устройств, поэтому, для того чтобы зарядить аккумуляторы использовали первоначальные элементы устройства Бунзена. Это означало, что химический токовый источник подзаряжался от аналогичного – гальванической батареи. Но, затем все резко упростилось, из-за возникновения дешевых бесперебойных генераторов.

Свинцово-кислотная батарея стала первооткрывательницей коммерческого спроса и предложения. В 1890 году их начали изготавливать партиями во многих мировых державах. Что же касается 1900 года, то он ознаменован появлением аккумуляторов стартерного типа, которые начала производить германская компания Varta.

70е годы 20 столетия были изобретены необслуживаемые аккумуляторные батареи свинцово-кислотного типа, которые могут функционировать в различном положении. Электролит жидкой консистенции поменяли на гелиевый или впитывающийся (адсорбирующийся) сепараторами, батареи сделали герметичными, а для газоотвода, которые выделяются при разрядке и зарядке, поставили клапаны. Если рассматривать этот вопрос более детально, то полная герметичность аккумуляторов свинцово-кислотного типа невозможна по причине того, что не получится обеспечить абсолютную кислородную и водородную рекомбинацию, которые выходят из них при зарядке и хранении. Но специализированными мерами газовыделение и утрату воды в ходе работы можно снизить до минимального уровня.

Были созданы новейшие пластиновые конструкции, произведенные из медно-кальциевых соединений, которые покрыты свинцовым оксидом, а также на основе решеток из алюминия, титана и меди.

 

 

Какая батарея самая лучшая? — Battery University

Нас часто озадачивают объявления о новых батареях, которые, как говорят, обладают очень высокой плотностью энергии, обеспечивают 1000 циклов заряда / разряда и тонкие как бумага. Они настоящие? Возможно — но не в одном аккумуляторе. Хотя один тип батарей может быть рассчитан на малый размер и длительное время работы, этот аккумулятор не прослужит долго и изнашивается преждевременно. Другой аккумулятор может быть рассчитан на долгий срок службы, но его размер будет большим и громоздким. Третья батарея может обеспечить все желаемые характеристики, но цена будет слишком высокой для коммерческого использования.

Производители аккумуляторов хорошо осведомлены о потребностях клиентов и в ответ предлагают пакеты, которые лучше всего подходят для конкретных приложений. Индустрия мобильных телефонов — пример умной адаптации. Акцент делается на небольшие размеры, высокую удельную энергию и невысокую цену. На втором месте — долголетие.

Надпись NiMH на батарейном блоке не гарантирует автоматически высокую плотность энергии. Например, призматический никель-металлогидридный аккумулятор для мобильного телефона имеет тонкую форму.Такой пакет обеспечивает плотность энергии около 60 Втч / кг, а количество циклов составляет около 300. Для сравнения, цилиндрический NiMH предлагает плотность энергии 80 Втч / кг и выше. Тем не менее, количество циклов этой батареи от умеренного до низкого. NiMH аккумуляторы высокой прочности, выдерживающие 1000 разрядов, обычно упаковываются в громоздкие цилиндрические элементы. Плотность энергии этих ячеек составляет скромные 70 Втч / кг.

Компромиссы существуют и в отношении литиевых батарей. Литий-ионные блоки производятся для оборонных приложений, которые намного превышают плотность энергии коммерческого эквивалента.К сожалению, эти литий-ионные аккумуляторы сверхвысокой емкости считаются небезопасными в руках населения, а высокая цена делает их недоступными для коммерческого рынка.

В этой статье мы рассмотрим преимущества и ограничения серийного аккумулятора. Так называемые чудо-батареи, которые просто живут в контролируемой среде, исключаются. Мы тщательно изучаем батареи не только с точки зрения удельной энергии, но и с точки зрения долговечности, характеристик нагрузки, требований к техническому обслуживанию, саморазряда и эксплуатационных расходов.Поскольку никель-кадмиевые батареи остаются стандартом, с которым сравниваются другие батареи, мы сравниваем альтернативные химические составы с этим классическим типом батарей.

Никель-кадмий (NiCd) — зрелый и хорошо изученный, но относительно невысокий по плотности энергии. NiCd используется там, где важны долгий срок службы, высокая скорость разряда и экономичная цена. Основные области применения — двусторонняя радиосвязь, биомедицинское оборудование, профессиональные видеокамеры и электроинструменты. NiCd содержит токсичные металлы и не наносит вреда окружающей среде.

Никель-металлогидрид (NiMH) — имеет более высокую плотность энергии по сравнению с NiCd за счет сокращения срока службы. NiMH не содержит токсичных металлов. Приложения включают мобильные телефоны и портативные компьютеры.

Свинцово-кислотный — наиболее экономичный для мощных систем, где вес не имеет значения. Свинцово-кислотные батареи являются предпочтительным выбором для больничного оборудования, инвалидных колясок, аварийного освещения и систем ИБП.

Литий-ионный (литий-ионный) — самая быстрорастущая аккумуляторная система.Литий-ионный используется там, где первостепенное значение имеют высокая плотность энергии и легкий вес. Технология хрупкая, и для обеспечения безопасности требуется схема защиты. Приложения включают портативные компьютеры и сотовые телефоны.

Литий-ионный полимер (литий-ионный полимер) — предлагает атрибуты литий-ионного аккумулятора в сверхтонкой геометрии и упрощенной упаковке. Основное применение — мобильные телефоны.

На рис. 1 сравниваются характеристики шести наиболее часто используемых систем аккумуляторных батарей с точки зрения плотности энергии, срока службы, требований к упражнениям и стоимости.Цифры основаны на средних номиналах имеющихся в продаже батарей на момент публикации.

NiCd NiMH Свинцово-кислотная Литий-ионная Литий-ионная полимерная Многоразовая
Щелочная
Гравиметрическая плотность энергии (Втч / кг) 45-80 60-120 30-50 110-160 100-130 80 (начальное)
Внутреннее сопротивление
(включая периферийные цепи) в мОм
100 до 200 1
6 В пакет
200 до 300 1
Пакет 6 В
<100 1
Пакет 12 В
От 150 до 250 1
7.Пакет на 2 В
от 200 до 300 1
Пакет на 7,2 В
От 200 до 2000 1
Пакет на 6 В
Срок службы (до 80% начальной емкости) 1500 2 300 до 500 2,3 200 до
300 2
500 до 1000 3 300 до
500
50 3
(до 50%)
Время быстрой зарядки 1 час стандартно 2-4 часа 8-16 часов 2-4 часа 2-4 часа 2-3 часа
Допуск перегрузки умеренный низкий высокий очень низкий низкий средний
Саморазряд / месяц (комнатная температура) 20% 4 30% 4 5% 10% 5 ~ 10% 5 0.3%
Напряжение элемента (номинальное) 1,25 В 6 1,25 В 6 2 В 3,6 В 3,6 В 1,5 В
Ток нагрузки
— пик
— лучший результат

20C
1C

5C
0,5C или ниже

5C 7
0,2C

> 2C
1C или ниже

> 2C
1C или ниже

0.5C
0,2C или ниже
Рабочая температура (только разряд) от -40 до
60 ° C
от -20 до
60 ° C
от -20 до
60 ° C
от -20 до
60 ° C
от 0 до
60 ° C
от 0 до
65 ° C
Требования к техническому обслуживанию от 30 до 60 дней от 60 до 90 дней от 3 до 6 месяцев 9 не требуется не требуется не требуется
Стандартная стоимость батареи
(долл. США, только для справки)
50 долл.
(7,2 В)
60 долл. США
(7,2 В)
25 долл. США
(6 В)
100 долл. США
(7,2 В)
100 долл. США
(7,2 В)
5 долл. США
(9 В)
Стоимость цикла (долл. США) 11 0,04 долл. США долл. США 0,12 0,10 долл. США 0,14 долл. США 0,29 долл. США 40 0,10 долл. США
Коммерческое использование с 1950 1990 1970 (герметичный свинцово-кислотный) 1991 1999 1992

Рисунок 1 : Характеристики обычно используемых аккумуляторных батарей

  1. Внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи зависит от номинала ячеек, типа схемы защиты и количества ячеек.Схема защиты из литий-ионных и литий-полимерных добавляет около 100 мОм.
  2. Срок службы зависит от регулярного обслуживания аккумулятора. Несоблюдение периодических циклов полной разрядки может сократить срок службы в три раза.
  3. Срок службы зависит от глубины разряда. Мелкие разряды обеспечивают больше циклов, чем глубокие разряды.
  4. Разряд достигает максимума сразу после зарядки, затем спадает. Емкость NiCd уменьшается на 10% в первые 24 часа, а затем снижается примерно до 10% каждые 30 дней.Саморазряд увеличивается с повышением температуры.
  5. Внутренние схемы защиты обычно потребляют 3% накопленной энергии в месяц.
  6. 1,25 В — напряжение разомкнутой ячейки. 1,2 В. Обычно используется значение. Между ячейками нет разницы; это просто метод оценки.
  7. Возможность сильноточных импульсов.
  8. Относится только к разряду; диапазон температур заряда более ограничен.
  9. Техническое обслуживание может осуществляться в форме «выравнивающей» или «дополнительной» платы.
  10. Стоимость аккумулятора для имеющихся в продаже портативных устройств.
  11. Получено из цены батареи, разделенной на срок службы. Не включает стоимость электричества и зарядных устройств.

Наблюдение: Интересно отметить, что NiCd имеет самое короткое время зарядки, обеспечивает самый высокий ток нагрузки и предлагает самую низкую общую стоимость цикла, но при этом предъявляет самые высокие требования к техническому обслуживанию.

Никель-кадмиевый (NiCd) аккумулятор

Никель-кадмиевый аккумулятор предпочитает быструю зарядку медленной зарядке и импульсный заряд постоянному току.Все остальные химические соединения предпочитают неглубокий разряд и умеренные токи нагрузки. NiCd — сильный и тихий рабочий; каторжный труд не представляет проблемы. Фактически, NiCd — единственный тип батарей, который хорошо работает в суровых условиях работы. Он не любит, когда его балуют днями, когда он сидит в зарядном устройстве и используется лишь изредка в течение коротких периодов времени. Периодический полный разряд настолько важен, что, если его не использовать, на пластинах элементов образуются большие кристаллы (также называемые , память ), и NiCd постепенно теряет свои характеристики.

Среди перезаряжаемых батарей никель-кадмиевые батареи остаются популярным выбором для таких приложений, как двусторонняя радиосвязь, оборудование для оказания неотложной медицинской помощи и электроинструменты. Батареи с более высокой плотностью энергии и менее токсичными металлами вызывают переход от никель-кадмиевых аккумуляторов к более новым технологиям.

Преимущества и ограничения никель-кадмиевых аккумуляторов

ant

Быстрая и простая зарядка — даже после длительного хранения.

Большое количество циклов заряда / разряда — при правильном обслуживании NiCd обеспечивает более 1000 циклов заряда / разряда.

Хорошие нагрузочные характеристики — NiCd позволяет заряжаться при низких температурах.

Длительный срок хранения — в любой зарядке.

Простое хранение и транспортировка — большинство авиагрузов принимают NiCd без особых условий.

Хорошие низкотемпературные характеристики.

Простит, если злоупотребляют — NiCd — одна из самых прочных аккумуляторных батарей.

Экономичная цена — никель-кадмиевый аккумулятор является самым дешевым аккумулятором с точки зрения стоимости цикла.

Доступен в широком диапазоне размеров и вариантов исполнения — большинство никель-кадмиевых элементов имеют цилиндрическую форму.

Ограничения

Относительно низкая плотность энергии — по сравнению с более новыми системами.

Эффект памяти — необходимо периодически проверять NiCd для предотвращения памяти.

Безвреден для окружающей среды — NiCd содержит токсичные металлы.Некоторые страны ограничивают использование никель-кадмиевых батарей.

Имеет относительно высокий саморазряд — после хранения требует подзарядки.

Рисунок 2: Преимущества и ограничения никель-кадмиевых батарей.

Никель-металлогидридная (NiMH) батарея

Исследование системы NiMH началось в 1970-х годах как средство обнаружения того, как хранить водород для никель-водородной батареи .Сегодня никель-водородные батареи используются в основном для спутниковой связи. Они громоздкие, содержат стальные баллончики высокого давления и стоят тысячи долларов за элемент.

В первые дни экспериментов с NiMH батареями металлогидридные сплавы были нестабильны в окружающей среде элемента, и желаемые рабочие характеристики не могли быть достигнуты. В результате разработка NiMH замедлилась. В 1980-х годах были разработаны новые гидридные сплавы, которые были достаточно стабильны для использования в электролизере.С конца 1980-х годов NiMH неуклонно совершенствовалась.

Успех NiMH обусловлен его высокой плотностью энергии и использованием экологически чистых металлов. Современные никель-металлгидридные аккумуляторы обеспечивают на 40 процентов более высокую плотность энергии по сравнению с никель-кадмиевым. Есть потенциал для еще более высоких возможностей, но не без некоторых отрицательных побочных эффектов.

NiMH менее долговечен, чем NiCd. Езда на велосипеде под большой нагрузкой и хранение при высокой температуре сокращает срок службы. NiMH страдает от высокого саморазряда, который значительно больше, чем у NiCd.

NiMH заменяет NiCd на таких рынках, как беспроводная связь и мобильные вычисления. Во многих частях мира покупателю рекомендуется использовать никель-металлогидридные, а не никель-кадмиевые батареи. Это связано с заботой об окружающей среде по поводу небрежной утилизации использованной батареи.

Эксперты согласны с тем, что NiMH значительно улучшился с годами, но ограничения остаются. Большинство недостатков присущи никелевой технологии и присущи никель-кадмиевым батареям. Широко признано, что NiMH — это промежуточный этап в технологии литиевых батарей.

Преимущества и ограничения никель-металлгидридных аккумуляторов

ant

Емкость на 30–40 процентов выше, чем у стандартного никель-кадмиевого сплава. NiMH обладает потенциалом для еще более высокой плотности энергии.

Менее подвержен памяти, чем NiCd.Периодические циклы упражнений требуются реже.

Простое хранение и транспортировка — условия транспортировки не подлежат нормативному контролю.

Экологически чистый — содержит только легкие токсины; выгодно для вторичной переработки.

Ограничения

Ограниченный срок службы — при многократном глубоком цикле, особенно при высоких токах нагрузки, производительность начинает ухудшаться после 200–300 циклов. Предпочтительны мелкие, а не глубокие циклы разряда.

Ограниченный ток разряда — хотя никель-металлгидридная батарея способна обеспечивать высокие токи разряда, повторяющиеся разряды с высокими токами нагрузки сокращают срок службы батареи. Наилучшие результаты достигаются при токах нагрузки от 0,2 до 0,5 ° C (от одной пятой до половины номинальной мощности).

Требуется более сложный алгоритм зарядки — NiMH выделяет больше тепла во время зарядки и требует более длительного времени зарядки, чем NiCd. Капельный заряд имеет решающее значение и требует тщательного контроля.

Высокий саморазряд — саморазряд NiMH примерно на 50 процентов выше, чем у NiCd. Новые химические добавки улучшают саморазряд, но за счет более низкой плотности энергии.

Производительность ухудшается при хранении при повышенных температурах — NiMH следует хранить в прохладном месте и с уровнем заряда около 40 процентов.

Высокие затраты на обслуживание — аккумулятор требует регулярной полной разрядки для предотвращения образования кристаллов.

Примерно на 20 процентов дороже, чем NiCd — NiMH аккумуляторы, рассчитанные на большой ток, дороже, чем обычная версия.

Рисунок 3: Преимущества и ограничения NiMH аккумуляторов

Свинцово-кислотные аккумуляторы

Изобретенные французским врачом Гастоном Планте в 1859 г. первая аккумуляторная батарея для коммерческого использования. Сегодня свинцово-кислотные аккумуляторные батареи используются в автомобилях, вилочных погрузчиках и в крупных системах бесперебойного питания (ИБП).

В середине 1970-х исследователи разработали необслуживаемую свинцово-кислотную батарею, которая могла работать в любом положении.Жидкий электролит был преобразован в увлажненные сепараторы, и корпус был герметизирован. Были добавлены предохранительные клапаны, позволяющие выпускать газ во время зарядки и разрядки.

Под влиянием разных приложений появилось два обозначения батарей. Это небольшая герметичная свинцово-кислотная система (SLA), также известная под торговой маркой Gelcell, и свинцово-кислотная кислота с большим клапаном (VRLA). Технически обе батареи одинаковые. (Инженеры могут возразить, что слово «герметичный свинцово-кислотный» употребляется неправильно, потому что ни одна свинцово-кислотная батарея не может быть полностью герметичной.) Из-за того, что мы делаем упор на портативные аккумуляторы, мы делаем упор на SLA.

В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, SLA и VRLA спроектированы с низким потенциалом перенапряжения, чтобы не дать аккумулятору достичь своего газогенерирующего потенциала во время зарядки. Избыточная зарядка вызовет газообразование и истощение воды. Следовательно, эти батареи никогда не могут быть полностью заряжены.

Свинцово-кислотный не подлежит памяти. Если оставить аккумулятор на плавающем заряде в течение длительного времени, это не приведет к повреждению.У аккумуляторной батареи лучше всего сохраняется заряд среди аккумуляторных батарей. В то время как NiCd саморазряжается примерно на 40 процентов своей накопленной энергии за три месяца, SLA саморазряжает такое же количество за один год. SLA относительно недорого купить, но эксплуатационные расходы могут быть дороже, чем у NiCd, если полные циклы требуются на повторяющейся основе.

SLA не предусматривает быстрой зарядки — обычно время зарядки составляет от 8 до 16 часов. Соглашение об уровне обслуживания должно всегда храниться в заряженном состоянии.Оставление аккумулятора в разряженном состоянии вызывает сульфатирование — состояние, при котором аккумулятор трудно, а то и невозможно перезарядить.

В отличие от NiCd, SLA не любит глубоких циклов. Полная разрядка вызывает дополнительную нагрузку, и каждый цикл лишает аккумулятор небольшой емкости. Эта характеристика износа в той или иной степени применима и к батареям другого химического состава. Чтобы предотвратить перегрузку аккумулятора из-за повторяющейся глубокой разрядки, рекомендуется использовать более крупный аккумулятор SLA.

В зависимости от глубины разряда и рабочей температуры SLA предусматривает от 200 до 300 циклов разряда / заряда. Основная причина относительно короткого срока службы — это коррозия сетки положительного электрода, истощение активного материала и расширение положительных пластин. Эти изменения наиболее распространены при более высоких рабочих температурах. Езда на велосипеде не предотвращает и не обращает вспять тенденции.

Оптимальная рабочая температура для батарей SLA и VRLA составляет 25 ° C (77 ° F).Как показывает практика, повышение температуры на 8 ° C (15 ° F) сокращает срок службы батареи вдвое. VRLA, который прослужит 10 лет при 25 ° C, будет работать только 5 лет при работе при 33 ° C (95 ° F). Та же батарея проработает чуть больше одного года при температуре 42 ° C (107 ° F).

Среди современных аккумуляторных батарей семейство свинцово-кислотных аккумуляторов имеет самую низкую плотность энергии, что делает их непригодными для портативных устройств, требующих компактных размеров. К тому же производительность при низких температурах оставляет желать лучшего.

SLA рассчитан на 5-часовую разрядку или 0,2 ° C. Некоторые батареи даже рассчитаны на медленную 20-часовую разрядку. Чем больше время разряда, тем выше показания емкости. SLA хорошо работает при высоких импульсных токах. Во время этих импульсов может быть достигнута скорость разряда, значительно превышающая 1С.

Что касается утилизации, SLA менее вредно, чем NiCd аккумулятор, но высокое содержание свинца делает SLA экологически вредным.

Преимущества и ограничения свинцово-кислотных аккумуляторов

9000 9000

Недорогой и простой в изготовлении — с точки зрения стоимости ватт-часов SLA является наименее дорогим.

Зрелая, надежная и хорошо изученная технология — при правильном использовании соглашение об уровне обслуживания является долговечным и обеспечивает надежное обслуживание.

Низкий саморазряд — скорость саморазряда одна из самых низких среди аккумуляторных систем.

Низкие требования к обслуживанию — нет памяти; нет электролита для заполнения.

Возможна высокая скорость разряда.

Ограничения

Не может храниться в разряженном состоянии.

Низкая плотность энергии — плохое соотношение веса и плотности энергии ограничивает использование в стационарных и колесных установках.

Допускает только ограниченное количество полных циклов разряда — хорошо подходит для приложений в режиме ожидания, требующих лишь периодических глубоких разрядов.

Безвредно для окружающей среды — электролит и содержащийся в нем свинец могут нанести вред окружающей среде.

Ограничения на транспортировку затопленной свинцовой кислоты — существуют экологические проблемы, связанные с утечкой в ​​случае аварии.

Температурный разгон может произойти при неправильной зарядке.

Рисунок 4: Преимущества и ограничения свинцово-кислотных аккумуляторов.

Литий-ионная батарея

Работа Pioneer с литиевой батареей началась в 1912 году под руководством Г. Льюиса, но только в начале 1970-х годов первые неперезаряжаемые литиевые батареи стали коммерчески доступными.Литий — самый легкий из всех металлов, имеет наибольший электрохимический потенциал и обеспечивает наибольшую плотность энергии на единицу веса.

Попытки разработать перезаряжаемые литиевые батареи были предприняты в 1980-х годах, но потерпели неудачу из-за проблем с безопасностью. Из-за присущей металлическому литию нестабильности, особенно во время зарядки, исследования переключились на неметаллическую литиевую батарею, использующую ионы лития. Хотя литий-ионный аккумулятор немного ниже по плотности энергии, чем металлический литий, он безопасен при соблюдении определенных мер предосторожности при зарядке и разрядке.В 1991 году корпорация Sony выпустила на рынок первый литий-ионный аккумулятор. Другие производители последовали их примеру. Сегодня литий-ионные аккумуляторы являются наиболее быстрорастущими и многообещающими.

Плотность энергии литий-ионных аккумуляторов обычно вдвое выше, чем у стандартных никель-кадмиевых аккумуляторов. Улучшение электродных активных материалов может увеличить плотность энергии почти в три раза по сравнению с NiCd. В дополнение к высокой емкости, нагрузочные характеристики достаточно хороши и ведут себя аналогично NiCd с точки зрения характеристик разряда (аналогичная форма профиля разряда, но другое напряжение).Плоская кривая разряда обеспечивает эффективное использование накопленной мощности в желаемом спектре напряжения.

Высокое напряжение элементов позволяет использовать аккумуляторные блоки только с одним элементом. Большинство современных мобильных телефонов работают от одной ячейки, что упрощает конструкцию батарей. Для поддержания той же мощности потребляются более высокие токи. Низкое сопротивление элемента важно для обеспечения неограниченного протекания тока во время импульсов нагрузки.

Литий-ионная аккумуляторная батарея не требует особого обслуживания, а это преимущество, на которое большинство других химикатов не может претендовать.Память отсутствует, и для продления срока службы батареи не требуется никаких плановых циклов. Кроме того, саморазряд менее чем наполовину по сравнению с NiCd, что делает литий-ионный аккумулятор хорошо подходящим для современных датчиков уровня топлива. Литий-ионные элементы при утилизации не причиняют большого вреда.

Несмотря на общие преимущества, литий-ионный аккумулятор имеет свои недостатки. Он хрупкий и требует схемы защиты для обеспечения безопасной работы. Схема защиты, встроенная в каждую батарею, ограничивает пиковое напряжение каждой ячейки во время заряда и предотвращает слишком низкое падение напряжения ячейки при разряде.Кроме того, контролируется температура ячейки, чтобы предотвратить перепады температур. Максимальный ток заряда и разряда ограничен от 1С до 2С. При соблюдении этих мер предосторожности возможность появления металлического литиевого покрытия из-за перезарядки практически исключается.

Старение является проблемой для большинства литий-ионных аккумуляторов, и многие производители умалчивают об этой проблеме. Некоторое ухудшение емкости заметно через год, независимо от того, используется аккумулятор или нет. Через два или, возможно, три года батарея часто выходит из строя.Следует отметить, что другие химические вещества также обладают возрастными дегенеративными эффектами. Это особенно актуально для NiMH при воздействии высоких температур окружающей среды.

Хранение аккумулятора в прохладном месте замедляет процесс старения литий-ионных (и других химических компонентов). Производители рекомендуют хранить при температуре 15 ° C (59 ° F). Кроме того, при хранении аккумулятор должен быть частично заряжен.

Производители постоянно улучшают химический состав литий-ионных аккумуляторов. Новые и улучшенные химические комбинации вводятся каждые шесть месяцев или около того.При таком быстром прогрессе сложно оценить, насколько долго обновленная батарея устареет.

Самый экономичный литий-ионный аккумулятор с точки зрения соотношения затрат и энергии — это цилиндрический аккумулятор 18650. Эта ячейка используется для мобильных вычислений и других приложений, не требующих ультратонкой геометрии. Если требуется более тонкий блок (тоньше 18 мм), призматический литий-ионный элемент является лучшим выбором. По сравнению с 18650 нет увеличения плотности энергии, однако стоимость получения той же энергии может удвоиться.

Для сверхтонкой геометрии (менее 4 мм) единственным выбором является литий-ионный полимер. Это самая дорогая система по соотношению затрат и энергии. Нет никакого выигрыша в плотности энергии, а долговечность уступает прочному элементу 18560.

Преимущества и ограничения литий-ионных аккумуляторов

9000

Высокая плотность энергии — потенциал для еще большей производительности.

Относительно низкий саморазряд — саморазряд вдвое меньше, чем у NiCd и NiMH.

Низкие эксплуатационные расходы — периодическая разрядка не требуется; нет памяти.

Ограничения

Требуется схема защиты — схема защиты ограничивает напряжение и ток. Батарея безопасна, если ее не спровоцировать.

Подвержен старению, даже если не используется — хранение аккумулятора в прохладном месте и при 40-процентном уровне заряда снижает эффект старения.

Умеренный ток разряда.

В соответствии с правилами транспортировки — отправка больших партий литий-ионных аккумуляторов может подлежать нормативному контролю. Это ограничение не распространяется на ручные аккумуляторные батареи.

Дороговизна в производстве — примерно на 40% дороже, чем NiCd. Более совершенные технологии производства и замена редких металлов более дешевыми альтернативами, вероятно, снизят цену.

Не полностью зрелый — изменения в комбинации металлов и химикатов влияют на результаты тестирования батареи, особенно с некоторыми быстрыми методами тестирования.

Рисунок 5: Преимущества и ограничения литий-ионных батарей

Литий-полимерный аккумулятор

Литий-полимерный аккумулятор отличается от других аккумуляторных систем в тип используемого электролита. В оригинальной конструкции 1970-х годов используется сухой твердый полимерный электролит. Этот электролит напоминает пластиковую пленку, которая не проводит электричество, но позволяет обмениваться ионами (электрически заряженными атомами или группами атомов).Полимерный электролит заменяет традиционный пористый сепаратор, пропитанный электролитом.

Конструкция из сухого полимера предлагает упрощения в отношении изготовления, прочности, безопасности и тонкопрофильной геометрии. Нет опасности воспламенения, поскольку не используется жидкий или гелеобразный электролит. При толщине ячейки всего один миллиметр (0,039 дюйма) конструкторы оборудования предоставлены самому себе в плане формы, формы и размера.

К сожалению, сухой литий-полимер имеет плохую проводимость.Внутреннее сопротивление слишком велико и не может обеспечить всплески тока, необходимые для современных устройств связи и раскрутки жестких дисков мобильного вычислительного оборудования. Нагревание ячейки до 60 ° C (140 ° F) и выше увеличивает проводимость, но это требование не подходит для портативных приложений.

Чтобы сделать небольшую литий-полимерную батарею проводящей, было добавлено немного гелеобразного электролита. Большинство коммерческих литий-полимерных аккумуляторов, используемых сегодня для мобильных телефонов, являются гибридными и содержат гелеобразный электролит.Правильный термин для этой системы — Литий-ионный полимер . В рекламных целях большинство производителей аккумуляторов обозначают их просто как Li-poly . Поскольку гибридный литий-полимерный аккумулятор на сегодняшний день является единственным действующим полимерным аккумулятором для портативного использования, мы сосредоточимся на этой химии.

В чем же тогда разница между классическим литий-ионным и литий-ионным полимером с добавлением гелеобразного электролита? Хотя характеристики и производительность этих двух систем очень похожи, литий-ионный полимер уникален тем, что твердый электролит заменяет пористый сепаратор.Гелеобразный электролит просто добавляют для повышения ионной проводимости.

Технические трудности и задержки в массовом производстве задержали внедрение литий-ионных полимерных аккумуляторов. Кроме того, обещанное превосходство литий-ионного полимера еще не реализовано. Никаких улучшений в увеличении емкости не достигается — фактически, емкость немного меньше, чем у стандартной литий-ионной батареи. В настоящее время нет преимущества в стоимости. Основная причина перехода на литий-ионный полимер — это форм-фактор.Он позволяет использовать тонкую пластину с геометрической формой, которая востребована в высококонкурентной индустрии мобильных телефонов.

Преимущества и ограничения литий-ионных полимерных батарей

0

16
9

Очень низкопрофильный — можно использовать батареи, которые напоминают профиль кредитной карты.

Гибкий форм-фактор — производители не ограничены стандартными форматами ячеек. При большом объеме можно экономично произвести любой разумный размер.

Легкий вес — гелеобразные, а не жидкие электролиты позволяют упростить упаковку, в некоторых случаях исключая металлическую оболочку.

Повышенная безопасность — большая устойчивость к перезарядке; меньше шансов на утечку электролита.

Ограничения

Более низкая плотность энергии и меньшее количество циклов по сравнению с литий-ионным аккумулятором — потенциал для улучшений существует.

Дороговизна в производстве — после массового производства литий-ионный полимер может иметь более низкую стоимость. Уменьшение схемы управления компенсирует более высокие производственные затраты.

Плюсы и минусы литий-ионных батарей

8 апреля 2020, 17:57 Опубликовано Writer Литий-ионные батареи

были лучшим выбором для аккумуляторных батарей уже около двух десятилетий, с тех пор как они впервые вышли на коммерческий рынок.До того, как литий-ионные батареи стали популярными, никель-кадмиевые батареи были стандартом — литий имеет удельную энергию примерно в два раза выше, чем никель-кадмий, что делает эту батарею гораздо более мощным выбором.

Эти преимущества литий-ионных аккумуляторов в Джефферсоне, штат Висконсин, объясняют, почему этот тип аккумуляторов используется во всем, от мобильных устройств до ноутбуков:

  • Высокая плотность энергии: Ионно-литиевый ион предлагает вдвое большую удельную энергию, чем никель-кадмиевые, что делает его возможности зарядки намного более надежными, чем у других типов аккумуляторов. Это означает, что для обеспечения максимальной емкости никель-кадмиевых аккумуляторов потребуется в два-три раза больше. такая же мощность, как у одного литий-ионного аккумулятора.Это важно для таких устройств, как смартфоны, ноутбуки, электроинструменты и электромобили, потому что в идеале батарея должна прослужить долгое время без подзарядки из соображений удобства и практичности.
  • Низкие эксплуатационные расходы: литий-ионные батареи не требуют особого ухода для продления срока службы, в отличие от батарей других типов — они не требуют циклической работы и не имеют связанной памяти. Другим батареям может потребоваться периодическая разрядка или доливка аккумуляторной жидкости, чего можно избежать при использовании литий-ионных аккумуляторов.Также нет необходимости в грунтовке, что делает их еще проще в использовании.
  • Низкая скорость саморазряда: Скорость саморазряда литий-ионных батарей намного ниже, чем у других типов аккумуляторных батарей. Вы можете увидеть падение заряда на 4–5 процентов сразу после зарядки, но затем скорость саморазряда упадет до 1–2 процентов в месяц.
  • Разнообразие типов: Литий-ионные батареи бывают разных типов и размеров, что позволяет удобно использовать их в различных приложениях — например, аккумуляторная батарея в вашем смартфоне будет иметь другие требования к питанию, чем батарея в вашем электромобиль.
  • Требуется защита: Самый большой недостаток литий-ионных аккумуляторов заключается в том, что они требуют защиты от чрезмерного заряда и полного разряда. Обычно это достигается путем добавления схемы защиты внутри самой батареи или в устройстве, которая ограничивает функции заряда и разряда, чтобы они оставались на оптимальном уровне.
  • Проблемы со старением: Несмотря на то, что технологии улучшаются, средний литий-ионный аккумулятор может выдерживать только от 500 до 1000 циклов разрядки, прежде чем он выйдет из строя.Это ограничивает срок их службы и может повлиять на то, как долго устройство можно использовать, если батарея встроена, как мы видим в современных смартфонах.
  • Цена дороже: Наконец, литий-ионные батареи стоят примерно на 40 процентов дороже, чем никель-кадмиевые батареи, что может быть недопустимо для некоторых приложений.

Remis Power Systems Inc. поставляет промышленные аккумуляторы в район Джефферсона с 1980 года. Мы специализируемся на поставках современных промышленных аккумуляторов от таких крупных производителей, как Deka, а также на принадлежностях и запасных частях.Наш квалифицированный персонал гордится тем, что всегда находится в курсе последних достижений в области аккумуляторных технологий, поэтому мы можем помочь вам найти нужные детали для ваших нужд. Есть вопросы о преимуществах литий-ионных аккумуляторов в г. Джефферсон, штат Висконсин? Позвоните нам сегодня, чтобы начать.

Категория: Аккумуляторы

Этот пост написал Писатель

Как выбрать и обслуживать неперезаряжаемые батареи

В прошлом месяце в блоге мы спросили: «Тяжело ли обслуживают ваши аккумуляторные батареи?» — в этом месяце мы рассмотрим способы выбора оптимальных неперезаряжаемых (первичных) батарей для таких разнообразных приложений, как правительство и оборона, безопасность дома, медицина и Интернет вещей; а также как сохранить их энергию и продлить срок хранения.

Хранилище

Одно соображение, которое следует принять во внимание перед покупкой первичной обмотки, — это максимальное время, в течение которого неперезаряжаемые батареи можно безопасно хранить. На это могут влиять различные факторы, такие как тип используемого уплотнения, например, герметичное уплотнение стекло-металл позволяет использовать более эффективный электролит, что увеличивает время хранения. Батарея Ultralife CR17335-10 герметично закрыта и имеет 10-летний срок хранения.

Именно такой долгий срок хранения привел к непреходящей популярности первичных батарей. Однако для обеспечения максимального срока службы неперезаряжаемой батареи их следует хранить при правильной температуре, которая варьируется от батареи к батарее. Многие производители, в том числе Ultralife Corporation, публикуют эту информацию на своих веб-сайтах.

Например, долговечный литий 9V Ultralife можно хранить при температуре от -40 до 60 ° C, но для продления срока службы / срока годности до 10 лет рекомендуется хранить при температуре ниже 30 ° C.В этих батареях используется технология Thin Cell от Ultralife для носимых устройств. При хранении при комнатной температуре тонкячеистые батареи могут сохранять> 98% своей емкости после одного года хранения, что означает, что энергия присутствует, когда это необходимо.

Рабочая температура

Помимо температуры хранения, следует также оценить рабочую температуру. В недавнем техническом документе было продемонстрировано, как тонкие аккумуляторные батареи Ultralife работают при высоких, комнатных и низких температурах (по сравнению с плоскими элементами CR2025 от трех производителей первого уровня).Тонкий элемент Ultralife обеспечил наивысшее напряжение и емкость во всех тестах.

Делая акцент на рабочей температуре, производители оригинального оборудования должны учитывать среду, в которой будет использоваться их устройство. Например, военнослужащих могут вызывать на службу по всему миру. Цилиндрические элементы из диоксида-лития-марганца — отличный выбор, поскольку они могут работать в местах от -40 ° C до температур до 72 ° C. Еще более впечатляющими являются гибридные клетки Ultralife, которые могут работать при температурах от -30 ° C до 72 ° C.

Саморазряд

Помимо температуры, при которой устройство будет храниться и работать, следует оценить скорость, с которой будет потребляться мощность. Неперезаряжаемые батареи идеально подходят для таких устройств, как датчики дыма, датчики безопасности и медицинская телеметрия, которые нечасто потребляют электроэнергию (где они также более рентабельны, чем вторичные перезаряжаемые решения) . Однако для таких применений важно выбирать химический состав элемента с низкой скоростью саморазряда, поскольку это означает, что производительность аккумулятора не снижается значительно, когда он не используется.

Для устранения саморазряда, который может возникнуть в литий-ионных аккумуляторах (Li-ion); Ultralife разработала гибридные батареи, скорость саморазряда которых составляет всего 0,1% в год. Реакция пассивации заставляет электроды становиться изоляторами, а не проводниками, позволяя электролиту образовывать тонкий слой с высоким сопротивлением на поверхности литиевого анода.

Как и в случае с хранением, способ герметизации аккумулятора может повлиять на его саморазряд. Герметизация CR17335-10 снижает скорость саморазряда, что делает его идеальным для радиомаяков и передатчиков аварийного местоположения, измерительных систем и гидроакустических буев.

Плотность энергии

Неперезаряжаемые батареи также хорошо подходят для включения в небольшие и легкие устройства Интернета вещей из-за их высокой плотности энергии. Например, линейка тонких ячеек Ultralife может изготавливаться толщиной до 1,2 мм, что достаточно компактно для встраивания во встраиваемые и носимые устройства. Это не в ущерб производительности, поскольку эта новаторская технология может производить около 500 Втч / л и 400 Втч / кг по сравнению с 300 и 260 Втч / кг для лучших литиевых батарейных элементов.

Для военных плотность энергии жизненно важна для снижения веса солдат на поле боя. Чтобы помочь в этой области, Ultralife разработала химическую батарею UB0032 LiCFx / MnO2 с плотностью энергии 307 Втч / кг.

Принимая во внимание множество факторов, таких как хранение, рабочая температура, саморазряд и плотность энергии, может быть сложно выбрать правильный аккумулятор для вашего приложения. Однако Ultralife Corporation специально разрабатывает первичные батареи с учетом потребностей конечного пользователя и продукта, что упрощает выбор и обслуживание.

Чтобы узнать больше о неперезаряжаемых батареях Ultralife, свяжитесь с нами напрямую по телефону +1 315 332 7100 или

.

Какой аккумулятор лучше для аккумуляторных инструментов

Абсолютная производительность примерно равна. Узнайте разницу между литий-ионными и никель-кадмиевыми батареями для аккумуляторных инструментов Это полностью изменило индустрию электроинструментов. Количество электроинструментов, которые продаются в настоящее время, составляет лишь небольшую часть того, что было раньше, даже 10 лет назад. [ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ МУЗЫКИ] Аккумуляторные батареи принесли пользу индустрии электроинструментов.Перерезание шнура дало нам возможность исправить что угодно и где угодно. Все началось с никель-кадмиевых батарей. Что касается электроинструментов, то для всего использовались никель-кадмиевые элементы. Ваш шнур — все, что было беспроводным, и никель-кадмие. Но прогресс не остановить, а зачем вам это нужно? Литий-ионный аккумулятор — это новая химия батарей. Как он развивает силу и как заряжается. Никель-кадмиевые батареи, полностью заряженные, когда они новые, могут прослужить вам около часа. Если мы сравниваем литий-ионный аккумулятор на 1,5 ампера с никель-кадмиевым аккумулятором на 1,5 ампера, вы обычно получаете в два-три раза больше времени работы с литий-ионным аккумулятором, чем над никель-кадмиевым.И эта зарядка занимает половину времени. Никель-кадмиевые батареи весят примерно на фунт больше, но стоят меньше. Но действительно ли вы экономите деньги? Если вы придете купить никель-кадмиевый аккумулятор, он может стоить 14 вольт, 18 вольт, от 60 до 80 долларов. Литий будет стоить от 120 до 140 долларов. Но учтите, что этот аккумулятор прослужит в два-три раза дольше, чем никель-кадмиевый? Хорошо, а что на самом деле стоит меньше? Выбор кажется простым, но все же есть люди, которые не расстанутся со своими старыми никель-кадмиевыми инструментами, потому что они были очень хорошо построены.И длятся они уже от 25 до 30 лет. У вас есть два варианта, но оба типа батарей по-прежнему подчиняются законам физики. Любая батарея выдержит только x зарядов, независимо от того, что вы с ней делаете. А когда придет день найти заменяющую батарею, специалисты Circle Saw будут там, чтобы помочь. Для homeshowradio.com я Том Тайнан.


Постоянный рост напряжения и приложений сделал аккумуляторные инструменты лучшим выбором для большинства проектов для вас и профессионалов.В течение многих лет никель-кадмиевые (никель-кадмиевые) батареи безраздельно господствовали. Однако в последнее время на смену им пришла новая технология литий-ионных аккумуляторов.

Литий-ионные батареи

меньше по размеру, требуют меньшего обслуживания и более безопасны для окружающей среды, чем никель-кадмиевые (NiCad) батареи. Несмотря на сходство, литий-ионные и никель-кадмиевые батареи различаются по химическому составу, влиянию на окружающую среду, применению и стоимости.

Какая батарея подходит для вашего беспроводного инструмента?

Это зависит от работы и вашего кошелька.Как правило, литий-ионные батареи меньше и легче никель-кадмиевых. Литий-ионный также в два-три раза дороже, чем NiCad. С другой стороны, литий-ионный практически не имеет саморазряда. Это позволяет хранить литий-ионный аккумулятор в течение нескольких месяцев без потери заряда.

Один не обеспечивает большей мощности, чем другой. Литий-ионный аккумулятор на 18 В имеет такой же потенциал для передачи энергии, как и никель-кадмиевый аккумулятор на 18 В. 18 В — 18 В. Насколько долго это дает — другое дело. Лучшим показателем времени работы является количество просверленных отверстий или количество досок, вырезанных за один заряд аккумулятора.В этом тесте побеждают инструменты с питанием от литий-ионных батарей.

Это больше связано с эффективностью инструмента, чем с самой батареей. Бесщеточные двигатели в большинстве инструментов с литий-ионным приводом лучше используют энергию батареи. Это приводит к заблуждению, что аккумулятор имеет большую мощность.

Никель-кадмиевые батареи имеют емкость от 1,3 Ач до 3,0 Ач. Для сравнения, литий-ионные батареи имеют диапазон от 1,1 Ач до 3,0 Ач. Точно так же, как размер бензобака является лишь одним из факторов, определяющих, как далеко транспортное средство может проехать на баллоне с бензином, приложения для каждого коэффициента заряда аккумулятора в напряжении, емкости и эффективности инструмента.Чисто как грязь?

Никель-кадмиевые батареи

Никель-кадмиевые батареи страдают «эффектом памяти». Батарея запоминает точку в цикле зарядки, в которой началась подзарядка. Во время последующего использования напряжение в этой точке будет падать, как если бы оно было разряжено. Вот почему будет разумно использовать никель-кадмиевую батарею, пока она полностью не разрядится, перед подзарядкой. При таком правильном использовании никель-кадмиевая батарея может прослужить более 1000 циклов, прежде чем потеряет емкость.

Литий-ионные батареи

Литий-ионные батареи

, напротив, не требуют особого обслуживания.Они противостоят «эффекту памяти» и выдерживают более широкий диапазон температур. Единственный их серьезный недостаток — хрупкость. Для безопасной работы им также требуется схема защиты.

Оба будут работать примерно одинаковое количество циклов. Хотя литий-ионный аккумулятор может обеспечивать большее напряжение, он требует значительно более высокой стоимости по сравнению с никель-кадмиевым аккумулятором.

Поскольку абсолютные характеристики примерно равны, выбор между литий-ионными и никель-кадмиевыми батареями сводится к простым различиям: легче, долговечнее и дороже или тяжелее, расходнее и дешевле.Выбор остается за вами.

Какое регулярное обслуживание требуется для батарей, используемых в солнечных системах?

Подобно тому, как различные типы солнечных панелей меняют работу и обслуживание всей солнечной системы, многие типы химического состава батарей влияют на производительность и техническое обслуживание, необходимое для системы «солнечная энергия плюс накопитель». Если кто-то ищет дешевый и надежный тип накопителя, он может выбрать свинцово-кислотные батареи, понимая, что требуется некоторое практическое обслуживание.Для владельцев систем, которым необходим подход к техническому обслуживанию без вмешательства пользователя, литиевые батареи являются популярным выбором, но они не работают в экстремальных условиях.

Различная степень обслуживания батареи может повлиять на то, какая система хранения энергии будет выбрана для приложения «солнечная энергия плюс накопление». Мы объясним, какое обслуживание требуется для четырех распространенных типов аккумуляторов, используемых в солнечной промышленности: литий-ионных, свинцово-кислотных, никель-кадмиевых и проточных аккумуляторов.

Литий-ионные батареи По словам основателя и технического директора Eguana Technologies Брента Харриса, литиевые батареи

стали предпочтительным выбором для хранения в большинстве солнечных приложений из-за их высокой плотности, низких эксплуатационных расходов и снижения стоимости.Есть определенные области применения, в которых литий не подходит, например, в экстремальных диапазонах температур (удаленная энергетика в Арктике) или где требуется длительное хранение, а другие технологии более рентабельны. Самая большая проблема, связанная с обслуживанием литий-ионных аккумуляторов, — это скорость их разрушения. Как и в случае с сотовым телефоном, литиевые батареи, используемые в солнечных батареях, изнашиваются после определенного количества зарядов и разрядов. Такую скорость деградации нужно планировать. Двумя наиболее распространенными типами литий-ионных аккумуляторов, используемых в системах «солнечная энергия плюс накопители», являются фосфат лития-железа (LFP) и оксид литий-никель-марганца-кобальта (NMC).

аккумуляторная система sonnen LFP

Литий-фосфат железа (LFP) Батареи

LFP — это безопасные батареи с длительным сроком службы. Поскольку в них не используется кобальт, они не вызывают проблем с тепловым разгоном (возгоранием) и не требуют вентиляции или охлаждения, поэтому их можно легко установить в помещении и отлично подходят для жилых помещений. По словам производителя LFP Соннена, эти литиевые батареи идеально подходят для использования в стационарных накопителях энергии, особенно если требуется ежедневное переключение батарей для оптимизации собственного потребления солнечной энергии и обслуживания сети.

Какое обслуживание требуется для нормальной работы?

Батареи

LFP не требуют обслуживания, но место их установки может повлиять на производительность. Все литиевые батареи включают в себя систему управления батареями (BMS), которая автоматически контролирует каждый элемент батареи на предмет температуры, состояния заряда, срока службы и многого другого, чтобы максимизировать производительность. Пока система хранения установлена ​​в приемлемом температурном диапазоне и на высоте, обслуживание не требуется.

«С LFP не требуется регулярного обслуживания, если они хранятся и устанавливаются в месте, которое соответствует спецификациям продукта», — сказал Карлос Рестрепо, вице-президент по технологиям компании sonnen.«Однако важно поддерживать температуру батареи вдали от экстремальных температур, чтобы обеспечить надлежащую работу. Батареи не нужно готовить к сезонным изменениям температуры ».

Литиевая батарея этого типа очень прочная и долговечная.

«Аккумуляторы LFP могут подвергаться перезарядке, очень высоким температурам и даже физическим повреждениям и нагрузкам — например, столкнуться с аккумулятором автомобилем, когда он установлен в гараже, — при этом оставаясь безопасными», — сказал Брэд Хансен, генеральный директор EnSync. Энергия.«При использовании батарей в жилых помещениях или рядом с ними выбор самого безопасного химического вещества в качестве основного строительного блока системы является важным руководящим принципом».

Система хранения Eguana с батареей NMC

Литий-никель-марганец-кобальт оксид (NMC) Батареи

NMC также долговечны и очень безопасны, если они контролируются системой управления батареями. Добавляя никель и марганец в химический состав батареи, системы могут хранить больше энергии, чем другие типы литиевых батарей.

Какое обслуживание требуется для нормальной работы?

Как и для всех типов литиевых батарей, химический состав NMC не требует капитального ремонта. BMS будет контролировать напряжение, ток и температуру ячеек, чтобы обеспечить безопасность и долгий срок службы.

«Экстремальная эксплуатация сокращает срок службы [батареи], и экскурсии регистрируются нашей системой через BMS для информирования о претензиях по гарантии. BMS отключает систему в случае любых потенциально небезопасных условий эксплуатации », — сказал Харрис из Eguana.Компания производит системы хранения энергии, оснащенные аккумулятором LG Chem NMC.

Для аккумуляторов

NMC нет специальных инструкций по использованию в зимнее время, если указаны безопасные диапазоны температур.

«Если требуется сезонное хранение, их следует хранить в помещении», — сказал Харрис, приведя в качестве крайнего примера канадские зимы.

Primus Power ZNBR гибридная проточная батарея

Проточные батареи, в частности цинк-бромные (ZNBR) Проточные батареи

ZNBR (чаще всего производимые Primus Power) отлично подходят для крупномасштабного длительного хранения энергии.В батареях Flow используются два химических компонента, растворенных в жидкостях, разделенных мембраной для обеспечения заряда. Батареи ZNBR flow содержат соль бромида цинка, растворенную в жидком электролите. Технология Primus Power немного отличается от традиционных батарей ZNBR и не имеет мембраны, которую нужно было бы чистить или заменять. Primus также использует один резервуар (меньшее количество деталей), а его проточные батареи имеют неограниченные циклы полной зарядки и разрядки без ухудшения характеристик. Батареи Flow обычно очень мало требуют обслуживания.

Какое обслуживание требуется для нормальной работы?

Аккумуляторы

Flow действуют как топливные элементы, поэтому представляют собой коробки с электроникой и баком с электролитом. Primus сказал, что его Energy Pods нуждаются только в ежегодном посещении сертифицированного специалиста по эксплуатации и обслуживанию для текущего осмотра, новых воздушных фильтров и доливки электролита. Аккумуляторы Flow не требуют подготовки к зиме, их можно устанавливать в очень холодных условиях.

«Мы круглосуточно контролируем все установленные нами аккумуляторы, чтобы обеспечить надлежащую производительность и проактивно решать любые потенциальные проблемы в полевых условиях.Данные доступны в режиме реального времени и поставщикам услуг по эксплуатации и техобслуживанию владельцев », — сказал Йорг Хайнеманн, коммерческий директор Primus Power. «Наши батареи рассчитаны на то, чтобы работать столько же, сколько солнечная (или ветровая) часть возобновляемых источников энергии и решений для хранения, или дольше без дополнительных устройств или замены аккумуляторных батарей, которые требуются для литий-ионных батарей».

Гелевый свинцово-кислотный аккумулятор Trojan Battery

Свинцово-кислотный

Свинцово-кислотные батареи известны своей надежностью и недорого.Их сетчатая структура погружена в кислотный электролит, который может нуждаться в пополнении для долгой и успешной жизни. Они тяжелые из-за своих материалов, и некоторые из них необходимо устанавливать в местах, где есть вентиляция. На данный момент их требования к эксплуатации и техническому обслуживанию хорошо изучены, поэтому они являются хорошим выбором для большинства применений, связанных с солнечными батареями и накопителями, но их следует хранить в сухих местах с умеренными температурами.

Какое обслуживание требуется для нормальной работы?

Клеммы свинцово-кислотных аккумуляторов следует проверять несколько раз в год, чтобы убедиться, что они не ослабли со временем.В затопленных свинцово-кислотных аккумуляторах необходимо периодически пополнять уровень электролита дистиллированной водой. AGM и гелевые свинцово-кислотные аккумуляторы герметичны, поэтому не требуют пополнения электролита.

Компания Trojan Battery Company заявила, что если свинцово-кислотные батареи не используются и не помещаются на хранение (часто зимой), батареи должны быть полностью заряжены и иметь надлежащий уровень электролита. Свинцово-кислотные батареи со временем саморазряжаются, и их необходимо перезарядить до минимального уровня, даже если они не подключены к нагрузке.Эта скорость саморазряда зависит от температуры: высокие температуры увеличивают скорость разряда, а низкие температуры замедляют скорость разряда.

«Требуемое обслуживание [свинцово-кислотных аккумуляторов] не очень сложно, но некоторым людям неудобно работать без аккумуляторов. Это особенно верно для залитых батарей, где кислота подвергается воздействию при добавлении дистиллированной воды для пополнения уровня электролита », — сказал представитель Trojan Battery в Solar Power World . «Мы рекомендуем всем, кто работает с батареями, носить защитные очки и перчатки.Если клиенту неудобно доливать воду в залитые батареи, он может попросить стороннюю помощь для выполнения этой задачи ».

Никель-кадмиевые батареи EnerSys

Никель-кадмиевый (NiCd) Батареи

на никелевой основе идеально подходят для удаленных автономных установок, поскольку их состав подходит для требовательных приложений, где важно надежное резервное питание и не может выполняться регулярное техническое обслуживание. Они хорошо работают при экстремальных температурах и в условиях глубокого разряда.

Какое обслуживание требуется для нормальной работы?

Как и при обслуживании свинцово-кислотных аккумуляторов, уровень электролита в никель-кадмиевых аккумуляторах следует периодически проверять и пополнять, — заявила компания EnerSys. Поскольку никелевые батареи могут работать в широком диапазоне рабочих температур, их не нужно готовить к экстремальным холодам зимой, но температура в помещении, в котором хранится аккумулятор, не должна опускаться ниже -22 ° F. Никель-кадмиевые батареи могут храниться (без подключения к нагрузке) до 12 месяцев при условии, что окружающая среда сухая и находится в соответствующем температурном диапазоне.

«Показания напряжения и проверки уровня электролита [никель-кадмиевых батарей] могут быть легко выполнены владельцами системы. Владелец может доливать воду, но они должны соответствовать мерам предосторожности, изложенным в руководстве по установке и эксплуатации », — сказал Джей Франкхаузер, директор по развитию бизнеса и маркетингу резервной энергии в EnerSys. «Тестирование емкости или другое электронное тестирование должно проводиться квалифицированными специалистами».

Как ухаживать за свинцово-кислотными аккумуляторами

Знаете ли вы основную причину выхода свинцово-кислотных аккумуляторов из строя и потери емкости? Сульфатирование аккумулятора.Это причина этих проблем в 80% случаев. Но с правильными инструментами для обслуживания аккумуляторов и небольшими затратами времени вы вернете свои аккумуляторы к жизни и обеспечите их надежную работу. Узнайте все, что вам нужно знать об обслуживании аккумулятора.

Стартерные батареи, полутяговые батареи, тяговые батареи и даже стационарные батареи — все они нуждаются в техническом обслуживании, чтобы полностью раскрыть свой потенциал. Регулярно выполняйте три основные задачи по техническому обслуживанию, которые мы описываем здесь, чтобы оптимизировать производительность и надежность ваших свинцово-кислотных аккумуляторов.

Добавьте дистиллированную воду в свинцово-кислотную батарею

Жидкость в свинцово-кислотном аккумуляторе называется электролитом. На самом деле это смесь серной кислоты и воды. Когда аккумулятор заряжается, электролит нагревается, и часть воды испаряется. Во время процесса, называемого электролизом, вода распадается на газообразные водород и кислород, которые рассеиваются. Результат? Уровень электролита в аккумуляторе со временем снижается.

Если уровень электролита слишком низкий, пластины аккумуляторных элементов обнажатся и будут повреждены.Кроме того, серная кислота будет более концентрированной. Это означает, что вам необходимо заменить электролит. Вот как вы это делаете.

1. Проверьте уровень воды в аккумуляторе с помощью индикатора уровня

Как узнать, когда нужно долить воду в аккумулятор? Это один из самых частых вопросов, которые нам задают. Вы можете постоянно проверять свою батарею или каждую батарею в каждой машине в вашем парке, но это ужасно много времени, и есть более простые подходы. Индикаторы специально разработаны для проверки уровня воды в аккумуляторе.Они уведомят вас, когда вам нужно зарядить аккумулятор.

Доступны разные системы. Один из них — Smartblinky. Вы устанавливаете его за вилкой аккумулятора. Есть ли зеленый свет? Ваш уровень электролита в порядке. Когда индикатор загорится красным, вы поймете, что пора добавить воды в аккумуляторные элементы.

Вы добавляете воду в аккумулятор до или после зарядки? Перед зарядкой всегда убедитесь, что электролит покрывает пластины аккумулятора. Если пластины закрыты, зарядите аккумулятор, а затем долейте при необходимости.Это связано с тем, что электролит расширяется во время зарядки и, скорее всего, переполнится, если вы уже долили его перед зарядкой.

2. Убедитесь, что у вас всегда под рукой есть дистиллированная вода.

Никогда не заливайте в аккумулятор обычную воду. Это повредит вашу батарею. Вам нужно использовать дистиллированную воду. Она также известна как деионизированная вода и деминерализованная вода. По сути, это вода, прошедшая фильтрацию для удаления металлов и минералов, которые могут помешать процессам в вашей батарее.

Купите дистиллированную воду в строительном магазине или у специалиста по автомобильным запчастям. Также легко сделать самому. Вам нужна простая водопроводная вода и устройство для деминерализации, такое как Hydropure. Самые простые из этих устройств заполнены смолой. Вы впускаете водопроводную воду, смола отфильтровывает металлы и минералы из воды, и у вас остается деионизированная, деминерализованная, дистиллированная вода, подходящая для использования с вашей батареей.

3. Установить автоматическую систему доливки воды в аккумуляторную батарею

Сколько дистиллированной воды вы добавляете в аккумулятор? Это еще один вопрос, который нам часто задают.Ответ варьируется от одной батареи к другой. Это одна из причин, по которой мы рекомендуем использовать систему наполнения аккумулятора водой.

В системе заливки воды в аккумуляторной батарее используются крышки заливных горловин с поплавками, которые соединяются друг с другом с помощью водяных шлангов. Они предохраняют аккумулятор от переполнения. И они экономят ваше время. Все, что вам нужно сделать, это налить в шланг дистиллированную воду. Все остальное сделает система розлива.

Свинцово-кислотная батарея выравнивания

Вторая задача при обслуживании аккумулятора — зарядка.Очень важно, чтобы вы заряжали аккумуляторные батареи равномерно.

Чем больше вы используете аккумулятор, тем больше может колебаться емкость разных ячеек. Одна ячейка может быть полностью заряжена, а другая — наполовину. В этом случае аккумулятор не будет заряжаться полностью.

Мы советуем использовать уравнительное зарядное устройство для выравнивающего заряда. Выравнивание заряда батареи — это простой процесс, который предотвращает это. Зарядное устройство для аккумулятора обеспечивает более низкий ток в течение более длительного периода времени.В то время как типичный цикл зарядки длится около восьми часов, стабилизация занимает около одиннадцати часов. Поскольку он также требует более длительного времени охлаждения, чем обычный цикл зарядки, лучше всего выполнять выравнивающий заряд на выходных, чтобы у вас было достаточно времени для зарядки и охлаждения аккумулятора перед тем, как снова использовать его.

Что делать, если ваша батарея уже страдает от сульфатации? К счастью, сульфатирование можно контролировать и даже уменьшать. Просто пошлите через батарею большие кратковременные токи.Этот процесс называется восстановлением аккумуляторной батареи.

Держите аккумулятор в чистоте

И последнее, но не менее важное: очень важно содержать аккумулятор в чистоте.

Известно, что кислота, грязь и пыль в аккумуляторной батарее вызывают токи утечки, которые приводят к разрядке аккумуляторной батареи и ее дисбалансу. Чистая батарея необходима. Как лучше это сделать? Используйте пароочиститель для аккумуляторов, например AQ steam или AQ steam pro.

У вас есть вопросы по каким-либо из этих работ по обслуживанию аккумуляторов? Хотите знать, какие продукты лучше всего подходят для обслуживания свинцово-кислотных аккумуляторов? Вы найдете ответы — и все остальное, что вам нужно знать — в нашем профессиональном руководстве по обслуживанию аккумуляторов.Нажмите на кнопку, чтобы посмотреть его в Интернете.

Загрузите нашу инструкцию по обслуживанию аккумулятора

У вас должен быть включен JavaScript, чтобы использовать эту форму.

Вторичные батареи | Аккумуляторные батареи EaglePicher

Опыт работы с несколькими вторичными (перезаряжаемыми) аккумуляторами Химический состав

Вторичные батареи более известны как аккумуляторные батареи. Вторичный химический состав труднее произвести, чем первичный химический состав, поэтому большинство производителей обычно указывают один химический состав.Однако EaglePicher имеет опыт работы с несколькими вторичными химическими веществами. Мы поставляем аккумуляторные батареи для широкого спектра применений, включая оборону, космические миссии и имплантируемые медицинские устройства.

Типы вторичных батарей

Литий-ионные батареи

Компания EaglePicher поставила безопасность вторичных литиевых батарей во главу угла своих исследований и разработок (НИОКР). Исследования негорючих электролитов, а также защита от перезаряда и разряда гарантируют, что наша линейка аккумуляторных батарей соответствует требованиям как производительности, так и безопасности.Дополнительные исследования привели к включению наноматериалов в активные компоненты для повышения производительности и срока службы.

Перезаряжаемый ионно-литиевый аккумулятор обеспечивает более высокий уровень энергии и более длительный срок службы, при меньшем весе и меньшем объеме, с меньшими затратами на обслуживание, чем свинцово-кислотные, никель-кадмиевые или никель-металлогидридные аккумуляторы.

Запросить информацию

Серебряно-цинковая вторичная батарея

Области применения серебряно-цинковых вторичных батарей EaglePicher варьируются от приложений с длительным сроком службы до пилотируемых космических полетов.Каждый из них производится в соответствии со строгими спецификациями, чтобы гарантировать соответствие возможностей требованиям. Срок службы, зависящий от проектных требований и глубины разгрузки, превышает 500 циклов.

Эти перезаряжаемые батареи, как и в первичной системе, также относятся к низко- и высокоскоростным системам. Вторичные серии могут изготавливаться как с сухим зарядом, так и без него. Высокопроизводительные вторичные батареи могут разряжаться с достаточно высокой скоростью, чтобы израсходовать их энергию за 15 минут.Низкоскоростные агрегаты обеспечивают максимальную эффективность при продолжительности работы от четырех часов и более. Как и в случае с первичными батареями, регулирование напряжения при любой скорости разряда является хорошим, а при умеренном контроле температуры хранение в сухом состоянии целесообразно до пяти лет.

Свинцово-кислотный герметичный

Наша линейка свинцово-кислотных аккумуляторов состоит из нескольких типов аккумуляторных батарей. EaglePicher производит батареи из абсорбированного стекломата (AGM) с конца 1960-х годов, а недавно расширила свою линейку, включив батареи глубокого разряда.Каждая конструкция батареи обладает уникальными характеристиками, чтобы удовлетворить потребности современных герметичных свинцово-кислотных пользователей.

Мы предлагаем широкий диапазон размеров и мощностей для различных приложений по всему миру. Наши аккумуляторы AGM наиболее эффективно используются в плавающих приложениях, таких как аварийное освещение и резервные телекоммуникации, в то время как наши аккумуляторы глубокого цикла лучше всего подходят для циклических приложений, таких как инвалидные коляски и солнечная энергия. Наши свинцово-кислотные батареи также используются в военных целях, в высоконадежных системах резервного копирования данных и в зарядных устройствах для электрических ограждений.

Получите качественные и надежные вторичные батареи

Линия аккумуляторных батарей EaglePicher Carefree® включает в себя широкий спектр химических элементов для удовлетворения растущих сегодня требований к питанию от аккумуляторных батарей.