Акумулятори sealed lead acid battery rb 409. Типи свинцево-кислотних акумуляторів. Де застосовуються VRLA АКБ

Нові розробки в галузі виготовлення акумуляторів, після проведення необхідних випробувань, одразу впроваджуються у виробництво. Це з тим, що АКБ є витратною деталлю автомобіля. Внутрішні елементи батареї працюють в умовах агресивного середовища, при цьому на тонкі пластини і сепаратори надають руйнівний вплив вібрація і великий розкид робочих температур.

Здриження

Що таке VRLA акумулятори

У минулому постійне випаровування води призводило до оголення металевих частин електродів і ще більш інтенсивного руйнування свинцевих елементів. Щоб зменшити негативний вплив руйнівних факторів сучасні батареї роблять, тобто відкрити кришку та додати дистильовану воду в таких виробах вже не вийде. Найбільш передовою в цьому плані є технологія AGM VRLA.

Технологія VRLA розшифровується як Valve Regulated Lead Acid, що в перекладі означає кислотний акумулятор зі спеціальним регулювальним клапаном. Випускаються такі батареї в повністю закритому корпусі, але завдяки наявності запобіжної системи при виникненні великого внутрішнього тиску руйнування акумулятора не відбувається.

Незважаючи на наявність зв'язку з атмосферою через клапанний отвір, обслуговувати таку батарею не потрібно, адже випаровування рідини відбувається у виняткових випадках. Наприклад, при щоденній експлуатації такий запірний механізм залишається закритим, але якщо забути включеним зарядний пристрій на тривалий проміжок часу, то зовсім незначна частина води з електроліту може бути вийти через отвір, що автоматично відкрився.

AGM VRLA

Особливості технології

Батареї із запобіжним клапаном можуть бути виготовлені за різними технологіями.

AGM VRLA Battery

VRLA AGM є герметичні батареї з клапаном, пластини яких виготовлені по . Такі вироби мають великий термін придатності завдяки скловолоконному шару, що абсорбує, який вбирає в себе весь електроліт і одночасно підтримує свинцеві пластини, оберігаючи їх від обсипання.

VRLA GEL

Це, тобто всередині банки замість рідкого розчину сірчаної кислоти, знаходиться желеподібна речовина, яка виконує функцію електроліту. VRLA Battery виготовлені за гелевою технологією також оснащуються клапаном.

Завдяки тому, що гель надає меншу руйнівну дію на пластини, а при виникненні надлишкового тиску в такому акумуляторі відбувається відкриття запобіжного пристрою, термін експлуатації може досягати 10 років.

Враховуючи наявність таких найважливіших якостей, як висока надійність, стійкість до глибокого розряду та великий термін придатності VRLA-акумулятори набули поширення у багатьох сферах господарської діяльності, де потрібне надійне хімічне джерело електроенергії.

Де застосовуються VRLA АКБ

Найширше застосування ця технологія виробництва акумуляторних батарей отримала машинобудуванні. Наявність клапана, який відкривається тільки в момент виникнення надлишкового тиску, дозволило відмовитися від застарілого типу корпусу, що представляє собою конструкцію, оснащену пробками, що увінчуються. Відсутність можливості водія відкрити доступ до банків значно підвищила термін придатності виробу.

VRLA-акумулятори стійкі до глибоких розрядів, тому можуть бути використані не тільки як стартерні батареї, але й для оснащення пристроїв безперебійного живлення. З цієї ж причини такі моделі батарей застосовуються як основний енергоакумулятор для човнів, оснащених електродвигуном, машин для гольфу та інвалідних візків.

VRLA GEL

Як заряджати VRLA батареї

Заряджання VRLA-акумулятора залежить від того, за якою технологією була виготовлена ​​батарея. Якщо виріб цього типу має електроліт у вигляді гелю, то, незважаючи на наявність запобіжного клапана, необхідно стежити за тим, щоб газоутворення всередині виробу не утворювалося надто активно.

У разі, коли відновлення ємності такого акумулятора здійснюється з подачею напруги більше 15 Вольт, відбудеться не тільки зменшення об'єму електроліту, а й відділення желеподібної маси від пластин, що призведе до неминучого зменшення ємності батареї та її смерті. Щоб зменшити ймовірність виходу з цього типу акумуляторів при зарядці, рекомендується використовувати спеціальні ЗУ, які подають електричний струм на клеми в автоматичному режимі, підлаштовуючи величину сили струму і напруги в залежності від зарядженості АКБ і її температури.

VRLA-акумулятори, зроблені за технологією AGM, більш стійкі до похибок під час заряджання, але щоб максимально продовжити термін служби такої батареї не рекомендується перевищувати наступні показники:

• Напруга заряду – 14,8 В.
• Зарядний струм – 10% ємності батареї.

При відновленні працездатності акумулятора таким чином, тривалість підключення до зарядного пристрою повинна становити близько 10 годин.

Як і заряджання гелевих виробів AGM-акумулятори, оснащені запобіжним клапаном, можна відновлювати за допомогою автоматичних ЗУ. Такі пристрої вимагатимуть мінімального контролю з боку людини.

У Вас був чи є Акумулятор VRLA? Тоді розкажіть у коментарях про свої враження про нього, це дуже допоможе решті автолюбителів і зробить матеріал більш повним та точним.

У всіх акумуляторів є термін придатності, з численними циклами заряду-розряду і безліччю опрацьованих годин акумулятор втрачає свою ємність і тримає заряд дедалі менше.
Згодом ємність акумулятора настільки падає, що подальша його експлуатація стає неможлива.
Ймовірно, у багатьох вже накопичилися акумулятори від безперебійників (UPS), систем сигналізацій та аварійного освітлення.

У безлічі побутової та офісної техніки знаходяться свинцево-кислотні акумулятори, і незалежно від марки акумулятора і технології виробництва, будь то звичайний автомобільний акумулятор, AGM, гелевий (GEL) або маленький акумулятор від ліхтарика, всі вони мають свинцеві пластини і кислотний.
По закінченні експлуатації такі акумулятори викидати не можна тому, як вони містять свинець, в основному на них чекає доля утилізації, де свинець витягують і переробляють.
Але все ж, незважаючи на те, що такі акумулятори в основному "необслуговуються", можна спробувати їх відновити повернувши їм колишню ємність і використовувати ще деякий час.

У цій статті я розповім про те, як відновити 12-вольтовий акумулятор від UPSa на 7ahале спосіб підійде для будь-якого кислотного акумулятора. Але хочу попередити що ці заходи не слід проводити на повністю робочому акумуляторі, так як на справному акумуляторі домогтися відновлення ємності можна лише правильним способом заряджання.

Отже беремо акумулятор, у разі старий і розряджений, поддеваем викруткою пластмасову кришку. Швидше за все, вона точково приклеєна до корпусу.

Піднявши кришку бачимо шість гумових ковпачків, їхнє завдання не обслуговування акумулятора, а стравлювання утворених при зарядці та роботі газів, але ми скористаємося ними в наших цілях.

Знімаємо ковпачки і в кожен отвір, за допомогою шприца, наливаємо 3мл дистильованої води, слід зауважити, що інша вода не годиться для цього. А дистильовану воду можна легко знайти в аптеці або на авторинку, у крайньому випадку може підійти тала вода від снігу або чиста дощова.

Після того як ми долили воду, ставимо акумулятор на зарядку і заряджатимемо його за допомогою лабораторного (регульованого) блоку живлення.
Підбираємо напруги поки не з'являються якісь значення зарядного струму. Якщо акумулятор у поганому стані то зарядного струму може не спостерігатися, спочатку, взагалі.
Напруги треба підвищувати, доки з'явиться зарядний струм хоча б 10-20мА. Досягши таких значень зарядного струму потрібно бути уважним, тому що струм буде з часом зростати і доведеться постійно зменшувати напругу.
Коли струм сягне 100мА далі напруги зменшувати не треба. А коли струм заряду дійде до 200мА, потрібно вимкнути акумулятор на 12 годин.

Далі знову підключаємо акумулятор на зарядку, напруга повинна бути такою, щоб струм зарядки для нашого 7ah акумулятора був у 600мА. Також постійно спостерігаючи, підтримуємо заданий струм протягом 4 годин. Але стежимо щоб напруга зарядки, для 12вольтового акумулятора, було більше 15-16 вольт.
Після зарядки, приблизно через годину, акумулятор потрібно розрядити до 11 вольт, зробити це можна за допомогою будь-якої 12вольтової лампочки (наприклад на 15ват).

Після розрядки акумулятор потрібно знову зарядити зі струмом 600мА. Найкраще зробити таку процедуру кілька разів, тобто кілька циклів заряд-розряд.

Швидше за все повернути номінальну не вийде, тому що сульфатація пластин вже знизила його ресурс, а до того ж мають місце й інші згубні процеси. Але акумулятор можна буде використовувати в штатному режимі і ємності для цього буде достатньо.

Щодо швидкого зносу акумуляторів у безперебійниках, було помічено такі причини. Перебуваючи в одному корпусі з безперебійником, акумулятор постійно піддається пасивному нагріванню від активних елементів (силових транзисторів), які, до речі, нагріваються до 60-70 градусів! Постійне прогрівання акумулятора веде до швидкого випаровування електроліту.
У дешевих, а часом і навіть деяких дорогих моделях UPS відсутня термокомпенсація заряду, тобто напруга заряду виставлена ​​на 13,8 вольта, але це допустимо для 10-15 градусів, а для 25 градусів, а в корпусі часом і набагато більше, напруга заряду повинна бути максимум 13,2-13,5 вольта!
Хорошим рішенням буде винести акумулятор за межі корпусу, якщо хочете продовжити термін його служби.

Також дається взнаки "постійний маленький під заряд" безперебійником, 13.5 вольтами і струму в 300мА. Така підзарядка призводить до того, що коли закінчується активна губчаста маса всередині акумулятора, то починається реакція в його електродах, що призводить до того, що свинець струмовідводів на (+) стає коричневим (PbO2), а на (-) стає "губчастим".
Таким чином, при постійному перезаряді, ми отримуємо руйнування струмовідводів і кипіння електроліту з виділенням водню і кисню, що призводить до збільшення концентрації електроліту, що знову сприяє руйнуванню електродів. Виходить такий замкнутий процес, що призводить до швидкої витрати ресурсу акумулятора.
Крім того такий заряд (пере заряд) великою напругою та струмом від якого електроліт "кипить" - переводить свинець струмовідводів в порошковий оксид свинцю, який з часом обсипається і може навіть замикати пластини.

При активному використанні (частому заряді), рекомендується щорічно доливати в акумулятор дистильовану воду.

Доливати тільки на повністю заряджений акумуляторз контролем рівня електроліту і напруги. У жодному разі не переливати, краще її не долититому як назад відбирати її не можна, тому що відсмоктуючи електроліт ви позбавляєте акумулятор сірчаної кислоти і концентрація змінюється. Думаю зрозуміло, що сірчана кислота нелетюча, тому в процесі "кипіння" під час зарядки, вона вся залишається всередині акумулятора - виходить тільки водень і кисень.

На клеми підключаємо цифровий вольтметр і шприцом на 5мл з голкою заливаємо в кожну банку по 2-3мл дистильованої води, одночасно світячи всередину ліхтариком щоб зупинитися якщо вода перестала вбиратися - після заливання 2-3мл дивіться в банку - побачите як вода швидко в на вольтметрі падає (частки вольта). Повторюємо доливку для кожної банки з паузами на вбирання по 10-20сек (приблизно) до тих пір, поки не побачите що "скломати" вже вологі - тобто вода вже не вбирається.

Після доливки оглядаємо чи немає переливу в кожній банці акумулятора, витираємо весь корпус, встановлюємо на місце гумові ковпачки і приклеюємо на місце кришку.
Так як акумулятор після доливки показують приблизно 50-70% заряджання, вам треба його зарядити. Але зарядку потрібно здійснювати або регульованим блоком живлення або безперебійником або штатним пристроєм, але під наглядом, тобто під час зарядки необхідно спостерігати за станом акумулятора (потрібно бачити верх акумулятора). У випадку безперебійника, для цього доведеться зробити подовжувачі і вивести акумулятор за межі корпусу UPSa.

Під акумулятор підстелить серветки або целофанові мішечки, заряджаємо до 100% і дивимося, чи не протікає з якоїсь банки електроліт. Якщо раптом таке сталося, припиняємо зарядку та прибираємо серветкою патьоки. За допомогою серветки змоченої в розчині соди - очищаємо корпус, всі западини і клеми куди потрапив електроліт, щоб нейтралізувати кислоту.
Знаходимо банку, звідки відбулося "википання" і дивимося, якщо в віконці видно електроліт, відсмоктуємо надлишки шприцом, а потім акуратно і плавно заправляємо цей електроліт назад усередину волокна. Часто трапляється, що електроліт після доливки не рівномірно ввібрався і скипів вгору.
При повторній зарядці спостерігаємо за акумулятором як описано вище, і якщо "проблемна" банка акумулятора знову почне "виливатися" при зарядці, надлишки електроліту доведеться видалити з банки.
Також під оглядом слід зробити хоча б 2-3 повних цикли розряду-заряду, якщо все пройшло добре і немає ніяких патьоків, акумулятор не гріється (легкий нагрівання при заряді не в рахунок), то акумулятор можна збирати в корпус.

Ну а тепер розглянемо особливо кардинальні способи реанімації свинцево-кислотних акумуляторів

З акумулятора зливається весь електроліт, а начинки промиваються спочатку пару разів гарячою водою, а потім вже гарячим розчином соди (3ч.л соди на 100мл води) залишивши в акумуляторі розчин на 20 хвилин. Процес можна повторити кілька разів, а в кінці добре промив від залишків розчину соди - заливають новий електроліт.
Далі акумулятор добу заряджають, а через, протягом 10 днів, по 6 годин на день.
Для автомобільних акумуляторів струмом до 10 ампер та напругою 14-16 вольт.

Другий спосіб це зворотна зарядка, для цієї процедури знадобиться потужне джерело напруги, для автомобільних акумуляторів наприклад зварювальний апарат, струм, що рекомендується - 80ампер напругою 20 вольт.
Роблять переполюсовку, тобто плюс до мінуса а мінус до плюсу і протягом півгодини "кип'ятять" акумулятор з його рідним електролітом, після чого електроліт зливають і промивають акумулятор гарячою водою.
Далі заливають новий електроліт і дотримуючись нової полярності, протягом доби заряджають струмом 10-15 ампер.

Але найефективніший спосіб робиться за допомогою хім. речовин.
З повністю зарядженого акумулятора зливають електроліт і після неодноразового промивання водою, заливають аміачний розчин трилону Б (ЕТИЛЕНДІАМІНТЕТРАУКСУНОКИСЛОГО натрію), що містить 2 вагові відсотки трилону Б і 5 відсотків аміаку. Відбувається процес десульфатації протягом 40 - 60 хвилин, протягом якого з невеликими бризками виділяється газ. Щодо припинення такого газоутворення можна судити про завершення процесу. При особливо сильній сульфатації аміачний розчин трилону Б слід залити знову, прибравши перед цим відпрацьований.
В кінці процедури начинки акумулятора ретельно промивають кілька разів дистильованою водою і заливають новий електроліт потрібної щільності. Акумулятор заряджають стандартним способом до номінальної ємності.
З приводу аміачного розчину трилону Б його можна розшукати в хімічних лабораторіях і зберігати в герметичних ємностях в темному місці.

А взагалі якщо цікаво склад електроліту які випускають фірми Lighting, Electrol, Blitz, akkumulad, Phonix, Toniolyt і деякі інші, це водний розчин сірчаної кислоти (350-450гр. на літр) з додаванням сірчанокислих солей магнію, алюмінію, натрію, амонію. У складі електроліту фірми Gruconnin також містяться калієві галун і мідний купорос.

Після відновлення акумулятор можна заряджати звичайним для даного типу способом (наприклад, UPSe) і не допускати розряду нижче 11вольт.
У багатьох безперебійниках є функція "калібрування АКБ" за допомогою якої можна здійснювати цикли розряд-заряду. Підключивши на виході безперебійника навантаження в 50% від максимуму ДБЖ, запускаємо цю функцію і безперебійник розряджає АКБ до 25%, а потім заряджає до 100%.

Ну а на примітивному прикладі зарядка такого акумулятора виглядає так:
На акумулятор подається стабілізована напруга 14.5 вольта, через змінний дротяний резистор великої потужності або через стабілізатор струму.
Струм заряду розраховується за простою формулою: ємність акумулятора поділяємо на 10, наприклад для акумулятора в 7ah буде - 700мА. І на стабілізаторі струму або за допомогою змінного дротяного резистора необхідно виставити струм 700мА. Ну а в процесі зарядки струм почне падати і потрібно буде зменшувати опір резистора, згодом ручка резистора прийде до упору в початкове положення і опір резистора дорівнюватиме нулю. Струм буде далі поступово зменшаться до нуля, поки напруга на акумуляторі не стане постійною - 14.5 вольта. Акумулятор заряджений.
Додаткову інформацію щодо "правильної" зарядки акумуляторів можна знайти

світлі кристали на пластинах – це сульфатація

Окрема "банка" батарея акумулятора піддавалася постійному недозаряду і в результаті покрита сульфатами, її внутрішній опір зростав з кожним глибоким циклом, щоб призвело до того що, під час заряду вона стала "закипати" раніше за всіх, через втрату ємності та виведення електроліту нерозчинні сульфати.
Плюсові пластини та їх ґрати перетворилися за консистенцією на порошок, внаслідок постійного підзаряду безперебійником у режимі "стенд-бай".

Свинцово кислотні акумулятори окрім автомобілів, мотоциклів та різноманітної побутової техніки, де тільки не зустрічаються і у ліхтариках і годинах і навіть у найдрібнішій електроніці. І якщо вам потрапив до рук такий "неробочий" свинцево-кислотний акумулятор без розпізнавальних знаків і ви не знаєте, яку напругу він повинен видавати в робочому стані. Це легко можна дізнатись за кількістю банок в акумуляторі. Зніміть захисну кришку на корпусі акумулятора та зніміть її. Ви побачите ковпачки для стравлювання газу. за їхньою кількістю стане зрозуміло на скільки "банок" цей акумулятор.
1 банка - 2вольта (повністю заряджена - 2.17 вольта), тобто якщо ковпачка 2 означає акумулятор на 4 вольти.
Повністю розряджена банка акумулятора повинна бути не нижче 1,8 вольта, нижче розряджати не можна!

Ну а наприкінці дам невелику ідею, для тих, кому не вистачає коштів на покупку нових акумуляторів. Знайдіть у вашому місті фірми які займаються комп'ютерною технікою та УПСами (безперебійниками для котлів, акумуляторами для систем сигналізацій), домовтеся з ними щоб вони не викидали старі акумулятори від безперебійників, а віддавали вам можливо за символічною ціною.
Практика показує, що половина AGM (гелевих) акумуляторів можна відновити якщо не до 100% то до 80-90% точно! А це ще кілька років відмінної роботи акумулятора у вашому пристрої.

Серійний випуск та масова експлуатація свинцево-кислотних акумуляторних батарейбуло розпочато ще наприкінці 19 століття. На початку 20 століття вони почали широко застосовуватися в автомобілях, розвиваючи далі сферу свого застосування, легко переступили рубіж тисячоліття і досі залишаються надійними, довговічними, не вимагають високих експлуатаційних витрат і відносно дешевими джерелами енергії.

Акумулятор - це хімічне джерело струму, здатне багаторазово перетворювати хімічну енергію в електричну та акумулювати, запасати її на тривалий час. Спрощено акумулятор можна подати наступним чином: два електроди, у вигляді пластин, поміщені в розчин сірчаної кислоти з щільністю 1,27-1,29 г/см 3 . При цьому позитивний електрод виконаний з двоокису свинцю (PbO 2), а негативний зі свинцю (Pb). При проходженні струму між ними протікають окисно-відновлювальні реакції.

При розряді відбувається хімічна реакція, в результаті якої активна маса обох електродів почне змінювати свій хімічний склад, перетворюючись з губчастого свинцю та його двоокису на сірчанокислий свинець (сульфат свинцю - PbSO 4), а щільність електроліту почне падати. В результаті всередині батареї утворюється спрямований рух іонів і в ланцюзі потече електричний струм. При заряді акумулятора відбувається зворотний процес - напрям струму змінюється на протилежне, активні маси відновлюють свій первісний хімічний склад, а щільність електроліту зростає. Цей процес, званий циклом, може бути багаторазовим. Кількість електричної енергії, що при цьому припадає, залежить від площі активної взаємодії електродів і електроліту та його обсягу. Номінальна напруга, що виробляється таким акумулятором, становить 2 вольти. Для більшого значення напруги одиночні акумулятори з'єднують послідовно. Наприклад: 12-вольтовий акумулятор складається з шести акумуляторів, послідовно з'єднаних у загальному корпусі.

За конструкцією свинцево-кислотні акумулятори бувають обслуговуються та необслуговуються. Обслуговуються вимагають у процесі експлуатації певного догляду (контролю рівня та щільності електроліту). Необслуговуються - є герметичними (точніше, герметизованими), працюють у будь-якому положенні і не вимагають догляду.

У міжнародній інтерпретації прийнято позначення у вигляді SEALED LEAD ACID BATTERY (герметична свинцево-кислотна батарея) або скорочено SLA, а також VRLA — Valve Regulated Lead Acid (свинцево-кислотні з регульованим клапаном) батареї, що мають сірчанокислий електроліт у вигляді гелю (AGM). Такі акумуляторні батареї мають більш високі електричні та експлуатаційні параметри.
Застосування такі батареї знаходять як резервних джерелу системах сигналізації та охорони та медичному обладнанні. Однак найширше застосування вони мають (ДБЖ), а також у системах автономного електропостачання на базі відновлюваних джерел енергії.

Існують такі основні типи свинцевих акумуляторних батарей, які можна застосовувати в системах автономного електропостачання:

Нижче наведено докладнішу інформацію щодо герметизованих акумуляторів.

Акумуляторні батареї з технологією AGM

Такі АБ мають більшу, в порівнянні зі стартерними батареями, товщину пластин електродів, тому термін їхньої служби в режимі тривалого розряду набагато перевищує термін роботи стартерних батарей.

AGM акумулятори зазвичай використовують у резервних системах електропостачання , тобто. там, де батареї в основному знаходяться на підзаряді, і іноді під час перебоїв в електропостачанні віддають запасену енергію.

Проте останнім часом з'явилися AGM батареї, які розраховані на більш глибокі розряди та циклічні режими роботи. Звичайно, вони не «дотягують» до гелевих, але працюють задовільно та з автономних систем електропостачання, в т.ч. та сонячних. Дивіться. AGM акумулятори зазвичай мають максимальний дозволений струм заряду 0,3С і кінцева напруга заряду 14,8-15В. Для їхнього заряду краще застосовувати спеціальні зарядні пристрої для герметизованих акумуляторів.

Гелеві акумуляторні батареї

Для автономних систем електропостачання потрібно вибирати акумулятори «глибокого розряду» (наприклад, ProSolar серій D або DG, а ще краще акумулятори OPzV). Якщо можна виділити спеціальне приміщення для акумуляторів з дотриманням усіх умов (вентиляція, пожежна безпека) і є навчений персонал, який може обслуговувати акумулятори з рідким електролітом, можна застосовувати акумулятори глибокого розряду з рідким електролітом — OPZS, тягові для електричних машин (наприклад, Rolls).

Якщо такі умови не виконуються, краще зупинитися на герметичних акумуляторах - вони трохи дорожчі, але набагато простіше в експлуатації.

Продовжити читання

Який тип акумулятора вибрати – AGM, гелевий чи з рідким електролітом? Визначальними факторами при виборі акумуляторних батарей для вашої системи є ціна, умови, за яких працюватиме батарея (температура, умови обслуговування, наявність спеціального приміщення тощо), а також очікуваний термін.

Технології акумулювання енергії в системах автономного електропостачання За матеріалами сайту: modernnoutpost.com У цій замітці містяться загальні поради щодо вибору акумуляторів для систем з відновлюваними джерелами енергії. У замітці торкнулися 3 основних технологій: літій-іонні, нікель-метал-гідридні та свинцево-кислотні (AGM, або Gel). Ми постараємось…

2 sealed lead acid battery

3 SLA battery

призначається для широкого використання як джерела електроживлення як у портативних пристроях та приладах, так і в стаціонарних системах різного призначення; можлива сучасна альтернатива – іонно-літієва батарея (lithium-ion battery)

також в інших словниках:

Lead-acid battery- Batteries caption = A valve регульований електричний battery EtoW=30 40 Wh/kg EtoS=60 75 Wh/L PtoW=180 W/kg|CtoDE=70% 92% EtoCP=7(sld) 18(fld) Wh/US $ SDR=3% 20%/month… … Wikipedia

Battery recycling- Це рецидив активності, що наближається до числа номерів вузлів, які знаходяться в муніципальному solid waste. Це widely promoted by environmentalists погрожує про потерпілість, особливо по land and water, по відношенню до heavy metals … Wikipedia

Battery (electricity)- Для інших засобів, се Battery (disambiguation). Різні cells and batteries (top left to bottom right): 2 AA, 1 D, 1 handheld ham radio battery, 2 9 volt (PP3), 2 AAA, 1 C, 1 … Wikipedia

battery- / bat euh ree /, n., pl. batteries. 1. Elect. a. Also називають galvanic battery, voltaic battery. а комбінація двох або більше вузлів електромережі з'єднується з роботою разомздійснює електричну енергію. b. cell (def. 7a). 2. any large group or series… … Universalium

Battery- / Bat euh ree /, n. The, a park at S end of Manhattan, в Нью-Йорку. Also called Battery Park. * * * Any of a class of devices, consisting of a group of electrochemical cells (see electrochemistry), що перетворює хімічну енергію в... Universalium

VRLA battery- A valve regulated (sealed) lead-acid battery A VRLA battery (valve regulated lead-acid battery) є типом low maintenance lead-acid rechargeable battery. Тому, що вони виконані, VRLA batteries не потребує регулярних adition of water to … Wikipedia

Automotive battery- 12 V, 40 Ah Lead acid car battery Автомобільний battery є типом rechargeable battery, що supplies electric energy to an automobile. Зазвичай це refers to an SLI battery (starting, lighting, ignition) to power the starter motor … Wikipedia

Nickel-cadmium battery- З top to bottom – Gumstick, AA, та AAA Ni-Cd batteries. specific energy 40–60 Wh/kg energy density 50–150 Wh/L specific power 150& … Wikipedia

Nickel-cadmium battery- Batteries caption=З top to bottom Gumstick , AA, і AAA NiCd batteries. EtoW = 40–60 Wh/kg EtoS = 50–150 Wh/L PtoW = 150W/kg CtoDE= 70%–90% [ ] EtoCP= ? US$… … Wikipedia

History of the battery- можна тільки функціонувати в певній orientation. Багато використовували glass jars до спроможних своїх компонентів, які створені їм фрагіле. Ці практичні flaws зроблені їм недоступними для портативних appliances. Поблизу кінця 19-ї century, invention of dry cell… … Wikipedia

Car battery- Автомобільний battery є типом відновлювальної battery, що постачає електроенергію до автомобіля [ Horst Bauer Bosch Automotive Handbook 4th Edition Robert Bosch GmbH, Stuttgart 1996 ISBN 0 8376 0333 1, pages 803 807 ]. Usually this refers to an… … Wikipedia

Принцип роботи

Принцип роботи СКА заснований на окислювальних властивостях чотиривалентного свинцю та його переході до більш стійкого двовалентного стану. СКА в найпростішому випадку можна розглянути як дві свинцеві гратчасті пластини, комірки яких заповнюються тістоподібною сумішшю окису свинцю з водою. Пластини поринають у розведену сірчану кислоту щільністю 1,15-1,20 г.см3(22-28% H2SO4). Внаслідок реакції

PbO + H 2 SO 4 = PbSO 4 + H 2 O

Окис свинцю перетворюється через деякий час на сірчанокислий свинець. Якщо тепер попустити через ці пластини постійний струм, то акумулятор буде заряджатися, причому електроди будуть відбуватися наступні процеси:

ЗАРЯД

КАТОД PbSO 4 + 2е - = Pb + SO 4

АНОД PbSO 4 - 2 е - + H2O = PbO 2 + 4H + SO 4 -2

Таким чином, у міру пропускання струму на катоді утворюється пухка маса металевого свинцю, а на аноді - темно-бурий окис свинцю. Після закінчення зарядки акумулятора почнеться енергетичне розкладання води: у катода виділяється водень, анода - кисень.

При з'єднанні пластин провідником з платини покритої свинцем частина іонів двовалентного свинцю переходить в розчин, що звільняються при цьому електрони по провіднику переходять доPbO 2 і відновлюють чотиривалентний свинець двовалентний. В результаті у тієї і іншої пластини утворюються іони двовалентного свинцю, які з'єднуються з іонами SO 4, що знаходяться в розчині, в нерозчинний сірчанокислий свинець, і акумулятор розряджається.

РОЗРЯД

НЕГАТИВНИЙ ЕЛЕКТРОД Pb 0 - 2е - + SO 4 -2 = PbSO 4

ПОЗИТИВНИЙ ЕЛЕКТРОДPbSO 4 + 2е -+ 4 H + SO 4 -2 = PbSO 4 + 2H 2 O

При розрядженні акумулятора концентрація сірчаної кислоти зменшується, оскільки витрачаються сульфат - іони та іони водню та утворюється вода. Тому про рівень розрядження акумулятора можна судити за щільністю кислоти.

Особливості свинцево-кислотних акумуляторів.

Економічніше СКА досі нічого не винайдено. Широкого поширення вони набули завдяки високій надійності та низькій ціні.

Перший СКА був винайдений в 1859 р. французьким вченим Гастоном Планте, його конструкція представляла електроди з листового свинцю, розділені сепараторами з полотна, які були згорнуті в спіраль і поміщені в посудину з 10% розчином сірчаної кислоти. Спочатку у них була низька ємність, і вимагалася досить велика кількість циклів заряду-розряду, щоб збільшити ємність, для отримання суттєвого результату потрібно до двох років.

У 1880р. К. Фор запропонував запропонувати технологію виготовлення намазних електродів шляхом нанесення на пластини оксидів свинцю. А в 1881 р. Е. Фолькмар запропонував використовувати як електроди намазні грати. У тому ж році Седлону було видано патент на технологію виготовлення грат зі сплавів свинцю та сурми. Однак існувала проблема заряду батарей (для заряду застосовувалися первинні елементи конструкції Бунзена – один ХІТ заряджав інший). Ситуація кардинально змінилася із появою генераторів постійного струму.

До 1890 р було освоєно серійний випуск СКА, а 1900г. Varta випустила перший стартерний акумулятор

В даний час активно виробляються та використовуються акумулятори трьох поколінь.

Батареї першого покоління - батареї з рідким електролітом відкритого або закритого типу, що мають ємність від 36 Аг до 5328 Аг та термін служби від 10 до 20 років. Батареї відкритого типу безпосередньо стикаються з відкритим повітрям, і основні витрати пов'язані з обслуговуванням (долив дисциліронованої води) та витрати на утримання добре вентильованих приміщень. Батареї закритого типу мають спеціальні пробки, що забезпечують затримку аерозолі сірчаної кислоти. Батареї закритого типу можуть бути необслуговуються, тобто вони поставляються залитими і зарядженими, і протягом всього терміну служби немає необхідності доливання води (конструкція пробок забезпечує утримання водяної пари у вигляді конденсату).

Батареї другого покоління – герметизовані гелеві батареї (GEL). У них використовується гелеподібний електроліт, що являє собою желе, отримане в результаті змішування розчину сірчаної кислоти із загусником (зазвичай двоокис кремнію SiO 2 - селікагель). Завдяки своїй в'язкості він добре утримується в порах та сприяє ефективному використанню активних речовин електродів. Транспорт кисню забезпечується по тріщинах, які виникають при усадці електроліту, що твердіє. Гелеві батареї протягом усього терміну експлуатації не потребують обслуговування, їх не можна розкривати. Для їхнього підзаряду необхідно використовувати ЗУ, що забезпечують стабільність напруги заряду не гірше 1% для запобігання рясному газовиділенню. Такі акумулятори критичні до температури навколишнього середовища.

Батареї третього покоління - геметизовані батареї з абсорбованими сепараторами електроліту (AGM - absorbed in glass mat). Такий сепаратор зі скловолокна є пористою системою, в якій капілярні сили утримують електроліт. При цьому кількість електроліту дозується так, щоб дрібні пори були заповнені, а великі залишалися вільними для вільної циркуляції газів, що виділяються. Завдяки тонкій структурі волокон забезпечується висока швидкість перенесення кисню. Використання скловолокнистого сепаратора і щільне складання блоку електродів сприяє також зменшенню опливу активної маси позитивного електрода і набухання губчастого свинцю на негативному електроді. Газоутворення в них значно менше, ніж у гелевих, менше впливає на роботу температура навколишнього середовища. Хоча вимоги до ЗУ такі самі, як і для гелевих.

Для позначення типу акумуляторної батареї вказують її маркування, яке визначається конструкцією позитивних пластин

Маркування	Особливості конструкції	Стандарт
GroE	Стаціонарні батареї з поверхневими позитивними пластинами	DIN 40732/DIN 40738
OPzS	Стаціонарні батареї з панцирними позитивними пластинами та роздільниками	DIN 40736/DIN 40737
	Стаціонарні батареї з гратчастими позитивними пластинами	DIN 40734/DIN 40739
	Моноблочні батареї з позитивними решітчастими пластинами	DIN 43534

У СКА електролітом є розчин сірчаної кислоти, активною речовиною позитивних пластин – оксид свинцю, негативних – свинець. У гелевих акумуляторах рідкий електроліт замінили гелеподібним абсорбованим сепараторами електроліт, батареї герметизували, а для відведення газу, що виділяється при заряді або розряді, встановили безпечні клапани. Були розроблені нові конструкції пластин на основі мідно-кальцієвих сплавів, покритих оксидом свинцю, на основі титанових, алюмінієвих та мідних ґрат.

Під час виготовлення СКА застосовують хімічні добавки. Наприклад до свинцю додають сурму (частка в сплаві 1-10%), яка забезпечує більш міцний електричний контакт активного матеріалу з решіткою, запобігає його обсипанню, що дозволяє збільшити термін служби батарей. Також використовуються свинцево-кальцієві сплави, що дозволяють зробити пластини легшими та міцнішими за збереження високих електричних та механічних характеристик.

Слід звернути увагу, що збільшити ємність свинцевої батареї можна порівняно легко, наприклад, додавши нікель в батарею, при цьому знизиться також і собівартість, але при цьому погіршиться і безпека.

Корпус для батареї виготовляють призматичної форми із пластмаси. Хоча є батареї циліндричної форми. Вони забезпечують вищу стабільність у роботі, більший струм розряду, кращу температурну стабільність.

Основні проблеми при створенні герметичного варіанту СКА пов'язані з необхідністю забезпечення умов для зменшення газовиділення та сприяння рекомбінації газу, що виділяється.

Для цього вжито низку заходів:

1. Використання іммобілізованого (зневодненого) електроліту, який зберігає високу електропровідність сірчаної кислоти. Мала його кількість дозволяє забезпечити кращий транспорт кисню від позитивного електрода до негативного та високий рівень його рекомбінації.

2. Для зменшення ймовірності виділення водню свинцево-сурм'яні сплави струмовідних решіток замінюють іншими (сплав свинцю та кальцію до 0,1 %) Ca , Іноді легованого алюмінієм, сплави свинцю з оловом 0,5-2,5 % Sn ), що забезпечують вищу перенапругу виділення водню.

3. У негативний електрод закладається ємність більше, ніж у позитивний. У цьому випадку при повному заряді позитивного електрода частина активної маси негативного електрода, що залишилася недозарядженою, практично виключає можливість розряду іонів водню. Кисень, що виділяється на діоксиді свинцю, досягає негативного електрода і окислює губчастий свинець до оксиду свинцю, який у кислотному електроліті переходить у сульфат свинцю PbSO 4 та воду. Т.о. гази не виділяються і вода не губиться.

І все ж таки варіанти бездоганного СКА забезпечені аварійним клапаном. При порушенні режимів заряду при підвищеному струмі в батареї відбувається активне газоутворення (головним чином водню). Коли тиск газів досягне величини 7,1...43,6 кПа, відкриється запобіжний клапан для забезпечення вентиляції батареї, і завдяки цьому усувається небезпека її вибуху. Тому акумулятори називаються не герметичними, а герметизованими. Інша роль клапана - запобігання потраплянню всередину корпусу атмосферного кисню, щоб уникнути його реакції з активним матеріалом негативних пластин.

Акумулятори, що містять запобіжнийклапан називають акумулятори VRLA ( Valveregulatedleadacidbatteries) .

Напруга на елементі СКА - 2,2 В

Серед усіх типів акумуляторів СКА відрізняються найменшою енергетичною густиною. Це недоцільно їх використання у переносних пристроях. Сучасні герметизовані СКА мають такі питомі характеристики - 40 Втч/год і 100 Втч/дм3. Вони працюють у буферному режимі до 10 років, при циклюванні вони забезпечують кілька сотень циклів до безповоротної втрати 20% ємності.

Їхній тривалий заряд не стане причиною виходу з ладу батареї.

Здатність зберігати заряд цих батарей найкраща з усіх типів акумуляторних батарей (саморозряд - 40% на рік). Вони недорогі, але експлуатаційні витрати на них вищі, ніж на ті самі НКА.

Час заряду СКА становить 8…16 годин

Номінальною ємністю СКА вважається ємність, отримана при розряді протягом 20 годин, тобто струмом 0,05С.

Залежно від глибини розряду та робочої температури ресурс СКА може становити від 1 року до 20 років. Значною мірою термін служби визначається конструкцією елементів батареї.

Головна небезпека експлуатації батареї з неоднорідними акумуляторами визначається тим, що при циклюванні з великою кількістю акумуляторів відхилення електричних характеристик одного з них від стандартних непомітні. Але акумулятор з підвищеним опором розігріватиметься значно більше інших, що веде до підвищених втрат води та швидкої деградації всієї батареї.

Переваги СКА :

Дешевизна та простота виробництва - за вартістю 1 Вт год енергії ця батарея є найдешевшою;

Відпрацьована, надійна та добре зрозуміла технологія обслуговування;

Мінімальний саморозряд;

Низькі вимоги щодо обслуговування (відсутність «ефекту пам'яті»);

Допустимі високі струми розряду.

Недоліки СКА :

Не допускається зберігання у розрядженому стані;

Низька енергетична густина;

Допустимо лише обмежену кількість циклів заряду/розряду;

Кислотний електроліт і свинець шкідливо впливають на навколишнє середовище;