Тяговый аккумулятор: особенности, назначение, виды

Тяговые аккумуляторы – виды, сферы применения и основная маркировка

Основные характеристики

Вторая очень важная характеристика для тягового аккумулятора – устойчивость к глубокой разрядке. В процессе работы этот тип аккумулятора выдаёт напряжение равномерно, не зависимо от уровня оставшегося заряда, поэтому и часто разряжается до нуля. Если тяговый аккумулятор будет вести себя как стартерный и терять объем при полной разрядке, то век его будет не долог и смысла в таком аккумуляторе просто нет.

Виды тяговых аккумуляторов

Среди тяговых на данный момент есть три основных вида аккумуляторов, разделены которые из-за особенностей составных компонентов.

Свинцово-кислотные: данный вид делится ещё на три подвида: жидкий электролит (WET), стекловолоконный (AGM), гелевый электролит (GEL). Сфера применения у данных аккумуляторов разная, так как все типы электролита по-разному себя ведут в процессе эксплуатации. Например, WET не очень хороши как таковые тяговые аккумуляторы, но, тем не менее, широко используются в складской технике или в АКБ для систем бесперебойного аварийного питания. Самая большая проблема для WET – зависимость от заряда, такой аккумулятор очень требователен к уровню заряда. Да, он выдаёт нужный для работы погрузчиков ток, но обслуживать и заряжать его нужно регулярно, при чем многие модели позволяют безболезненно разряжать себя лишь до 60%, в противном случае объем теряется. Гелевые тяговые аккумуляторы и стекловолоконные по своим характеристикам схожи, различия у них как раз в виде электролита. Большой плюс этих двух подвидов – большая устойчивость к глубокому разряду. Используются поэтому не только в автомобилях, но и в судоходстве, а также на серверном оборудовании и в различных коммуникационных устройствах.

Тяговый аккумулятор: особенности, назначение, виды

Литиевые: ионные и полимерные. Не все разновидности литиевых аккумуляторов считаются тяговыми. Чаще всего это касается моделей LIFePO Сейчас используются они активно в электокарах и гибридах. Заряжаются быстро, зачастую энергоёмки, хотя и достаточно громоздки

По вопросу перезарядки у данного вида важно помнить одно – никаких крайностей – не допускайте нуля и перезаряда. 2-98% вот ваш диапазон критических значений

Долгое время литиевые АКБ были весьма специфичны в обслуживании, но новые модели позволяют ставить их на электросамокаты, дроны, инвалидные кресла на пультах, электромотоциклы и всевозможные компактные средства передвижения на электромоторах.

ИНТЕРЕСНО: сейчас в Японии занимаются разработкой четвертого вида тяговых аккумуляторов. Нововведение затрагивает, конечно же, состав – литий в АКБ заменяют на натрий – более распространенный химический элемент.

Базовая маркировка тяговых аккумуляторов

Помимо вида, у всех тяговых АКБ есть очень важная маркировка.

Вообще все тяговые аккумуляторы – большое облегчение для современного мира. Даже если для обеспечения устройства током требуется массивный многорядный АКБ, то всё равно это намного удобнее, чем двигатель или шнур от сети. Да, экология страдает при утилизации устройств, но это всё из-за свинства человеческого – переработка намного эффективнее, чем выброс, но требует усилий каждого пользователя.

Тяговый аккумулятор: особенности, назначение, виды

Спорным минусом ещё можно назвать способ пополнения заряда. Зарядка тягового аккумулятора почти всегда требует специального устройства. Вспомните, все устройства, имеющие такие АКБ имеют и особенный адаптер к электросети.

Назначение

Применение тяговых моделей согласуется с их конструкционными особенностями и массогабаритными показателями. Благодаря длительному функционированию и возможности работы до глубокого разряда без потери номинальной емкости, тяговые АКБ используют в следующих отраслях:

  • Складской погрузочный транспорт. Санитарно-технические нормы для работ в закрытых помещениях исключают возможность использования машин с двигателями внутреннего сгорания. Такая техника как складские погрузчики, штабелеры, электро-тележки и прочий складской транспорт оборудуется электроприводами, для питания которых используют тяговые АКБ.
  • Электротранспорт в горнодобывающей промышленности. Так же, как и в случае со складами здесь имеют место работы в слабо вентилируемых пространствах. Электродвижущая сила используется на тягачах, рудничных электровозах, дрезинах и в малой механизации.
  • Накопительные энергоемкости для альтернативных источников электричества. Солнечные батареи или ветряные генераторы не в состоянии постоянно обеспечивать потребителей электроэнергией. Световые системы поставляются в комплекте с тяговыми аккумуляторами, которые накапливают энергию во время работы источника, чтобы затем ее отдавать.
  • Около бытовое применение. Лодки, гольф-кары, инвалидные коляски, детские машинки, скутеры, велосипеды, и даже автомобили приводятся в движение электродвигателями, питаемыми тяговыми аккумуляторными батареями.

Также этот вид АКБ актуален на предприятиях с высоким приоритетом экологических норм: производство детского питания, фармакология, медицина и прочие.

Правила обращения с АКБ

Необходим регулярный контроль уровня электролита в АКБ – он должен быть на 10…15 мм выше пластин. При необходимости следует доливать в аккумулятор только дистиллированную воду, причем делать это надо в конце зарядки. Электролит можно добавлять только в случае его прямой утечки из АКБ. Концентрированную кислоту заливать в аккумулятор запрещается! Открывать герметизированные гелевые батареи и доливать в них воду нельзя. Для достижения оптимального срока службы АКБ необходимо избегать глубокого разряда (более 80% емкости). Хранить АКБ следует в полностью заряженном состоянии в сухом помещении с положительной температурой. Желательно ежемесячно проводить выравнивающие зарядки.

Тяговый аккумулятор: особенности, назначение, виды

АКБ необходимо содержать в сухом и чистом виде во избежание возникновения токов утечки. Полюсные выводы аккумулятора всегда должны быть чистыми и сухими. При загрязнении лучше протирать их влажной тряпкой из хлопчатобумажной ткани. Для чистки запрещается применять органические растворители и моющие средства. Обязательно надо следить за тем, чтобы вентиляционные отверстия в пробках не забивались, в противном случае батарея может взорваться при заряде. Желательно покрыть полюсные выводы батареи и клеммы консистентной смазкой (литол, солидол, технический вазелин) во избежание быстрого окисления.

Вес батареи может доходить до 2,5 т, поэтому ее монтаж (демонтаж) в транспортное средство без особых приспособлений сложен. Для замены АКБ на технике небольшой мощности применяют специальные роликовые столы (тележки), на которые батарея выкатывается вручную. Для замены АКБ на погрузчиках можно использовать другой вилочный погрузчик, тельфер или иные подъемные устройства. Следует строго соблюдать требования руководств по эксплуатации АКБ различных типов.

Особенности и назначение

В отличии от автомобильных аккумуляторов, тяговые агрегаты имеют как схожие черты, так и ряд существенных отличий. Так, тяговые АКБ представляют собой набор отдельных емкостей, каждая из которых представляет собой отдельную батарейку. В то время как стартерные АКБ состоят из ряда пластин в одном корпусе.

По способу работы тяговые аккумуляторы рассчитаны на продолжительную отдачу заряда через питание подключенной к нему токовой нагрузки, они задействованы в течении всей рабочей смены или технологической операции. В то время как автомобильные, задействованы лишь для пуска двигателя и поддержки вспомогательных электроприборов до тех пор, пока скорость движения не обеспечит штатный режим работы генератора.

Конструктивно, пластины обычной стартерной батареи тонкие, в то время, как у тяговых аккумуляторных устройств, пластины обладают значительно большей толщиной и весом. В результате, габариты последних существенно увеличиваются, повышая и вес, если сравнить  их как источники тока.  Но такое конструктивное отличие повышает и время окислительно-восстановительных реакций внутри емкости, что значительно увеличивает время разряда.

Популярные статьи  Почему мощность светодиодной ленты не соответствует заявленной?

Тяговые не боятся циклов глубокого разряда, в отличии от автомобильных аккумуляторов. Такие режимы являются нормальным для питания электромоторов и приводов.

На практике, применение тяговых источников питания охватывает самые разнообразные сферы человеческой деятельности, которые предназначены для:

  • Погрузочного транспорта – автотележек, погрузчиков, штаблеров и прочих, которые используются на складах, где применение ДВС привели бы к загазованности воздуха.
  • Шахтные электрические аппараты – тягачи, комбайны, дрезины и прочие, выполняющие технологические операции в замкнутом пространстве с дефицитом свежего воздуха.
  • Для солнечных электростанций, которые длительно накапливают электроэнергию в цикле зарядки, а потом аккумуляторные батареи отдают ток заряда к нагрузке.
  • Бытовые устройства – широко распространенные детские электросамокаты, скутеры, электромобили, лодочные моторы.

Тяговый аккумулятор: особенности, назначение, виды

Помимо этого их актуально использовать в сфере производства фармакологической продукции, медицины, детских смесей и т.д. Однако следует отметить, что  для каждой сферы деятельности применяются аккумуляторные батареи различные по типу и виду.

Назначение и характеристики

У аккумуляторных батарей, предназначенных для запуска двигателей внутреннего сгорания – стартерных или пусковых, нормируется три основных показателя:

  1. Номинальное напряжение. Традиционными являются напряжения 6 либо 12 В для мотоциклов, 12 В – для бензиновых и дизельных силовых установок автомобилей, снегоходов, лодочных моторов, 24 В – для дизельных двигателей большой мощности. Среднее напряжение одного аккумулятора бывает, как правило, 2 В. Суммарное напряжение аккумуляторной батареи получается в результате последовательного соединения необходимого количества аккумуляторов.
  2. Емкость аккумуляторной батареи, которая измеряется в Ач (Ампер*час). Этот показатель может варьироваться от 5 до 190 и более Ач в зависимости от назначения батареи. Чем выше мощностные характеристики двигателя, тем больше по обыкновению требуется емкость источника тока для его запуска.
  3. Пусковой ток. Весьма существенный параметр, которым характеризуются автомобильные аккумуляторные батареи. Объясняется это тем, что в момент пуска ДВС, электростартер потребляет очень большой ток, который и имеет название «пусковой». Понятно, что для того, чтобы запустить мощную дизельную силовую установку требуется порой существенные по значению пусковые токи, которые могут доходить до 1000 и более Ампер.

Стартерные АКБ весьма чувствительны к глубокому разряду. Так 20–30 кратное разряжение ниже показателя 10 В приводит батарею к практически полной утрате своих аккумулирующих свойств.

Тяговая аккумуляторная батарея не дает возможности создания пускового тока высокой плотности, ее предназначение заключается в отдаче стабильной по напряжению и силе тока энергии в течение длительного времени.

Тяговый аккумулятор: особенности, назначение, виды

Тяговые батареи применяют в качестве источника энергии для электромоторов (погрузчики, лодки, скутеры, велосипеды)

Разряжаться такие источники питания могут почти до нулевых значений без потери своих аккумулирующих электрическую энергию свойств. Производители рекомендуют минимальное поддерживать напряжение разряда на уровне 5–7% от напряжения, декларируемого номинальным.

Основные нормируемые показатели для тяговых АКБ:

  1. Номинальное напряжение. Напряжение одного аккумулятора составляет, за редким исключением, 2 В. Последовательным соединением нескольких аккумуляторов создаются источники питания с необходимым номинальным напряжением. Так тяговая аккумуляторная батарея 24В (24V) создается путем последовательного соединения двух 12В аккумуляторов.
  2. Емкость тяговой АКБ, как и стартерной, измеряется в Ач. В технике с электрическим приводом, а также в источниках бесперебойного питания применяются батареи аккумуляторов с суммарной емкостью, превышающей зачастую 500 Ач. Этот параметр в значительной степени зависит от температуры среды, в которой эксплуатируется АКБ – при пониженных температурных показателях емкость батареи может снижаться на 10–15%. Именно поэтому в паспортных данных для тяговых аккумуляторов приводится обычно два показателя – при температуре 5 о С и при 20 о С.

Емкость тяговых батарей уменьшается при понижении температуры, при старении (увеличении количества циклов заряда-разряда) и неправильной зарядке.

Виды аккумуляторов для электромобилей

На большинстве современных электрокаров устанавливается одна из существующих разновидностей АКБ – литий-ионная, дитий-серная, алюминий-ионная или металл-воздушная, но последняя используется реже всего. Поговорим детальнее о каждом из видов.

На большинстве современных электрокаров устанавливается одна из существующих разновидностей АКБ – литий-ионная, дитий-серная, алюминий-ионная или металл-воздушная, но последняя используется реже всего. Поговорим детальнее о каждом из видов.

Литий-ионные

Самое широкое распространение на момент написания данного материала получили литий-ионные аккумуляторы для электромобилей, неоспоримыми плюсами которых являются:

  •  Высокое напряжение и плотность энергии.
  •  Минимальный уровень саморазряда (не более 6 процентов в месяц и около 20 процентов в год).
  •  Отсутствие т.н. «эффекта памяти», вызывающего необходимость несколько раз полностью разряжать аккумулятор, чтобы потом полностью его зарядить.
  •  Продолжительный срок службы (около 10 лет или тысяча циклов).

Тяговый аккумулятор: особенности, назначение, виды

Есть у данной разновидности АКБ и определенные недостатки, это их высокая цена, которая, соответственно, повышает и стоимость авто, а также неустойчивость перед избыточным зарядом. Еще один минус – способность выполнять свои функции только в небольшом температурном диапазоне, варьирующемся в пределах -20 — +50 градусов. 

При выходе за указанные температурные пределы эксплуатационные характеристики заметно ухудшаются – аккумулятор работает нестабильно, снижается его емкость. Еще одна серьезная проблема, решения которой специалисты не нашли до сих пор – высокая взрывоопасность таких устройств в случае малейшего механического повреждения.

Металл-воздушные

Основными достоинствами таких АКБ можно назвать следующее:

  •  Продолжительный срок службы.
  •  Небольшой вес, который позволяет уменьшить массу транспортного средства.
  •  Невысокая цена.
  •  Простой процесс утилизации по сравнению с другими разновидностями. 

Что касается недостатков, то это значительное снижение производительности при минусовых температурах, а также необходимость в дополнительной установке системы фильтрации, которая также потребляет мощность батареи. 

К тому же если на пластинах образуется пленка из пероксида лития, аккумулятор выйдет из строя, а это может случиться в любой момент. Ну и, пожалуй, ключевой недостаток, обуславливающий низкий спрос на такие приборы – это небольшое количество циклов, варьирующееся в пределах 50-60.

Литий-железо-фосфатные

Тяговый аккумулятор: особенности, назначение, виды

Этот тип АКБ для электромобиля изобрели в 2003 году, с тех пор они получили огромную популярность и даже считаются одними из лучших на рынке. Функции катода выполняет литий-фосфат железа, а анод изготавливают из углерода. Если сравнивать LFP с другими АКБ, они выделяются стабильностью работы и целым рядом других преимуществ, в частности:

  •  Безопасностью эксплуатации.
  •  Атоксичностью, упрощающей процесс утилизации.
  •  Устойчивостью к перезарядке.
  •  Неподверженностью разрушению при перегреве.
  •  Способностью выдерживать критический зарядный ток.
  •  Устойчивостью перед продолжительным воздействием высокого напряжения.
  •  Длительностью эксплуатации (не менее 2 тыс. рабочих циклов!).
  •  Морозоустойчивостью.
  •  Минимальным саморазрядом.
  •  Отсутствием «эффекта памяти».
  •  Возможностью быстрой зарядки.
  •  Устойчивостью перед эффектом старения.

Есть у таких моделей и минусы, это невысокое номинальное напряжение, которое варьируется в пределах 3-3,3В, боязнь влаги и небольшая энергоемкость.

Литий-никель-марганец-кобальт-оксидные

Роль катода в таких устройствах выполняет сочетание нескольких химических элементов – марганца, кобальта и никеля. Преимуществом систем является возможность их оптимизации под требуемую мощность или емкость. Если добавить в анод кремний, максимальная емкость достигнет 4 тыс

мАч, но важно помнить, что это снизит нагрузочные характеристики, а также сократит срок службы прибора. Отсюда минус – неустойчивость АКБ перед механическими повреждениями. 

Каждое из веществ, используемых в составе таких моделей, обладает определенными недостатками, к примеру, никель характеризуется высокой энергоемкостью, но при этом он нестабилен, а марганец как раз и отличается минимальной емкостью. Но используясь в совокупности, составные элементы нивелируют минусы друг друга и позволяют в полной мене использовать существующие преимущества.

Виды тяговых аккумуляторов для лодочных моторов

На рынке представлено огромное количество моделей тяговых батарей, которые можно использовать в качестве электрического силового агрегата для энергообеспечения как небольших плавсредств изготовленных из ПВХ, так и массивных металлических лодок. Такие изделия могут отличаться по габаритам, ёмкости и максимальному току разряда. Стоимость тяговых источников электроэнергии также может сильно разниться. На эту величины существенно влияет технология, по которой была изготовлена батарея. Современные изделия могут стоить в несколько раз дороже устаревших свинцово-кислотных батарей.

Популярные статьи  На стене есть двойная розетка, одно гнездо сгорело, можно ли втыкать приборы во второе гнездо?

Гелевые аккумуляторы для лодок

В гелевых тяговых аккумуляторах электролит находится в желеобразном состоянии, поэтому такую батарею очень удобно использовать в случае, когда необходимо частое перемещение изделия. В устройствах этого типа не происходит испарения электролита, поэтому изделие может быть изготовлено необслуживаемым.

Благодаря оригинальной конструкции сепараторов полностью исключается вероятность осыпания пластин в процессе эксплуатации, что позволяет использовать устройство в различных режимах работы не менее 5 лет. К недостаткам гелевых аккумуляторов, кроме высокой стоимости, можно отнести недостаточно высокую устойчивость работы при низких температурах воздуха и снижение ресурса при частых перезарядах батареи.

Тяговый аккумулятор: особенности, назначение, виды
Гелевый

Литиевые аккумуляторы для лодочных электромоторов

Литиевые тяговые аккумуляторы имеет высокую энергоёмкость, небольшой вес и выдерживают до 3 000 циклов заряда и разряда батареи. Такие изделия являются очень дорогими, но после покупки можно будет в течение нескольких лет использовать устройство в максимально интенсивном режиме. Кроме высокой стоимости, к недостаткам изделия относятся повышенный риск образования пожара при разгерметизации устройства, короткого замыкания или подачи на контакты слишком большого зарядного напряжения и тока.

AGM батареи для лодок

AGM батарея является свинцово-кислотным изделием, в котором пластины находятся в «чехле» из стекловолокна. Такие аккумуляторы изготавливаются необслуживаемыми, ведь необходимость в удалении избыточного газа полностью отсутствует. Изделие имеет повышенный эксплуатационный ресурс, за счёт отсутствия эффекта осыпания пластин, и относительно высокой устойчивости к глубоким разрядам. Стоимость AGM аккумуляторов значительно выше обычных кислотно-свинцовых изделий, но учитывая повышенный ресурс работы такой батареи, покупка окажется более выгодной.

Тяговый аккумулятор: особенности, назначение, виды
AGM

Свинцово-кислотные тяговые аккумуляторы для лодок

Свинцово-кислотные аккумуляторы являются самыми дешёвыми из тяговых устройств, но эксплуатация таких изделий сопряжена со многими неудобствами. Прежде всего, ограничение налагается на способ установки батареи. Изделие должно эксплуатироваться только в горизонтальном положении.

Что такое свинцово-кислотный аккумулятор

Свинцовый аккумулятор – такой тип химического источника тока, который основан на реакции свинца и серной кислоты. Его изобретателем считается Гастон Планте, а первое появление датируется 1859-1860 годами. В 1878 году устройство аккумулятора было усовершенствовано изобретателем Камиллом Фором, который предложил наносить на пластины свинцовый сурик – красно-оранжевый порошок, представляющий собой ортоплюмбат свинца. В том же веке Николай Николаевич Бенардос – русский инженер и изобретатель – покрыл пластины батареи губчатым свинцом, добившись увеличения мощности.

Чтобы узнать, какой процесс происходит в аккумуляторе во время его работы, необходимо подробно рассмотреть его устройство. Конструкция современного кислотного аккумулятора включает в себя:

  • корпус из кислотоупорного материала;
  • электролит, представляющий собой раствор серной кислоты в дистиллированной воде;
  • анодные – положительные – решетчатые свинцовые пластины, в ячейках которых запрессован порошок диоксида свинца;
  • катодные – отрицательные – решетчатые свинцовые пластины, в ячейках которых – губчатый свинец;
  • сепараторы, выполненные из пористого, не контактирующего с кислотой материала и предназначенные для разделения положительно и отрицательно заряженных пластин и предупреждения короткого замыкания между ними
  • крышку (обычно встречается в переносных батареях), для достижения герметичности упаковки залитая мастикой;
  • бареток, соединяющих одноимённые пластины и служащих в качестве токоотвода;
  • крепёжные и соединительные элементы.

Принцип действия свинцового аккумулятора заключается в следующем. Положительные и отрицательные электроды опущены в электролит, и при подключении источника тока к внешней цепи оксид свинца вступает в химическую реакцию с серной кислотой. По мере разрядки батареи на аноде окисляется свинец, а на катоде происходит процесс восстановления диоксида свинца. Также при уменьшении заряда в АКБ плотность электролита снижается из-за расхода серной кислоты и выделения воды. Но стоит учитывать, что в процессе зарядки устройства запускаются обратные процессы.

Кислотные аккумуляторные батареи
Классификация Вид
По конструкции анодов · Поверхностные

· Панцирные, трубчатые

· Стержневые намазные

· Решётчатые

По агрегатному состоянию электролита · Жидкостный

· Гелевый

· Абсорбированный

По возможности обслуживания · Обслуживаемый

· Необслуживаемый

· Малообслуживаемый

По назначению · Стартерные

· Тяговые

· Промышленные

Параметры батареи, тип, страну-производителя и прочую необходимую информацию пользователь может узнать через маркировку, не прибегая к техническому паспорту устройства.

В источниках тока, сделанных в России, обозначение происходит согласно ГОСТ, и шифр обязательно включает в себя (по порядку):

  • количество банок в корпусе;
  • обозначение типа, например, «СТ» – стартерная;
  • ёмкость, измеряемая в А∙ч;
  • материал и особенности конструкции.

Батареи для погрузчиков

Классические батареи типа PzS (DIN 43567) получили наибольшее распространение во всем мире. Они используются очень давно, имеют надежную конструкцию, проверенную временем, а их производительность соответствует самым высоким современным требованиям. АКБ PzS отлично подходят для многосменного режима работы и имеют запас мощности, достаточный для работы в самых тяжелых условиях. Диапазон емкости батарей 120…1550 А·ч, время зарядки 5,5…14 ч. Средний интервал долива воды – 1 раз в неделю (7 циклов).

Малообслуживаемые АКБ, сохранив достоинства классической конструкции, представляют собой продукт принципиально нового поколения. Особая конструкция в сочетании с технологией заряда (подача специальных импульсов тока на заключительной стадии процесса заряда обеспечивает однородное перемешивание электролита) позволяет значительно увеличить интервал обслуживания (до 60 дней, или 70 циклов) без снижения надежности и при сохранении отличных технических характеристик. При замене классических АКБ на малообслуживаемые необходимо менять и зарядные устройства, однако некоторые компании, в частности концерн Exide Technologies, выпускают устройства, требующие лишь перенастройки платы управления. Диапазон емкости малообслуживаемых АКБ – 120…1550 А·ч, срок службы – 1500 циклов (DIN/EN 60254-1, IEC 254 1), время зарядки – 8…14 ч, средний интервал долива воды – 1 раз в 2 месяца (70 циклов).

В современных тяговых батареях введено много усовершенствований, которые позволили увеличить их емкость и обеспечить более высокие электрические и эксплуатационные характеристики, сократить до минимума время ухода за ними. Так, ряд моделей ведущих производителей может комплектоваться системой перемешивания электролита. Она нужна для оптимального использования активной массы, что достигается за счет равномерного распределения плотности электролита по высоте пластин путем перемешивания.

Перемешивание осуществляется с помощью встроенной в АКБ системы трубочек, по которым с помощью мембранного насоса подается воздух. Применять систему рекомендуется для увеличения емкости, сокращения времени зарядки и недопущения перегрева АКБ при заряде. Используя ее, можно производить промежуточные зарядки для восстановления емкости и подготовки АКБ к дальнейшей эксплуатации во время перерывов в работе транспорта. В качестве опции многие производители АКБ предлагают централизованную систему долива воды, в том числе автоматизированную, с управляемым магнитным клапаном. Специальные пробки элементов позволяют доливать воду до оптимального уровня и измерять плотность электролита. Для автоматического обмена данными о параметрах АКБ, уровне электролита, температуре и состоянии зарядки между АКБ и зарядным устройством служит специальный контроллер. С его помощью зарядное устройство автоматически подбирает зарядный профиль и устанавливает оптимальный зарядный режим.

Абсолютно герметизированные, так называемые гелевые АКБ являются полностью необслуживаемыми на протяжении всего срока службы, поскольку не требуют долива воды. Электролит в них загущен до консистенции геля, состоящего из высокодисперсной смеси серной кислоты и диоксида кремния. Материал положительной пластины (сплав свинца и кальция с высоким содержанием олова), состав активной массы и сепаратор подобраны в соответствии с особыми требованиями. Благодаря внутренней рекомбинации и специальным зарядным режимам практически исключается потребление воды и запаса электролита хватает на весь срок службы АКБ.

Популярные статьи  Как сэкономить на освещении: 3 способа

Помимо прочего, такая структура исключает не только вытекание электролита, но и расслоение его во время цикличной эксплуатации; в 6 раз по сравнению с обычными батареями уменьшается саморазряд. Гелевые АКБ имеют чрезвычайно малое газовыделение при зарядке, поэтому не нуждаются в специальном зарядном помещении и применяются в условиях с повышенными требованиями к чистоте окружающей среды. Поскольку электролит находится в желеобразном состоянии, исключены и все возможные неприятности, связанные с выплескиванием электролита. Диапазон емкости гелевых АКБ – 110…1200 А·ч, срок службы – 1200 циклов (DIN/EN 60254 1, IEC 254 1), время зарядки – 12…14 ч.

Тяговый аккумулятор: особенности, назначение, виды

Технические характеристики и особенности конструкции

Выходное напряжение средней тяговой АКБ, как правило, составляет 12 В. В розничной продаже можно встретить батареи с жидким электролитом и с содержанием электролита в виде геля (гелевый аккумулятор).

Тяговый аккумулятор: особенности, назначение, виды

Если электролит жидкий, такая АКБ отличается простотой ремонта, в случае его необходимости. Также и ее техническое обслуживание не представляет особого труда. Если внутреннее устройство (в частности, стальные пластины) тяговой батареи оказались поврежденными при условии сохранности корпуса, достаточно просто заменить электролит для того, чтобы вновь привести ее в рабочее состояние.

Кроме того, АКБ с жидким электролитом гораздо дешевле гелевых

Это тоже может сыграть существенную роль при выборе, несмотря на то, что следует соблюдать определенную осторожность при работе с таким источником питания

Гелевые тяговые АКБ стоят дороже. Но при этом им не нужны какие-то особые условия для зарядки и те технические манипуляции, которые бывает нужно проделывать с батареями, содержащими жидкий электролит. Гелевые аккумуляторы не случайно называют универсальными — по причине уникальности их состава, обеспечивающего максимальное удобство и абсолютную безопасность в применении.

Плюсы данной конструкции состоят в том, что у такой АКБ фактически отсутствует риск разгерметизации. Густое гелевое содержимое не предусматривает наличия в ней какого-либо отверстия для восполнения запасов электролита. Емкость таких батарей значительно выше, они более устойчивы к перепадам температур. В отличие от аккумуляторов с жидкой составляющей, они не требуют никакого дополнительного обслуживания. Гелевый электролит не нужно добавлять или заменять другим.

Поскольку гелевая структура такого аккумулятора является малотекучей, его можно без проблем наклонять в разные стороны, не опасаясь того, что электролит может быть при этом поврежден. Поэтому гелевые АКБ различных модификаций особенно удобны при использовании на воде, как для небольших, так и для более крупногабаритных судов.

Эти аккумуляторы не боятся вибрации и влаги. Они могут работать в экстремальных условиях, даже под водой, при минимальной температуре в -30°С. Их корпус выполнен из прочных полимерных материалов, что лишний раз способствует предотвращению разгерметизации.

Характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов

Технические характеристики АКБ зависят от их типа. Для наглядности рассмотрены несколько наиболее используемых видов батарей:

  • LA – обслуживаемые стартерные;
  • VRLA – необслуживаемые, жидкостные;
  • VRLA AGM – необслуживаемые, абсорбированные;
  • VRLA GEL – необслуживаемые, гелевые;
  • OPzV – необслуживаемые, трубчатые, гелевые;
  • OPzS – малообслуживаемые, трубчатые.
Вид LA VRLA VRLA AGM VRLA GEL OPzV OPzS
Ёмкость, А∙ч 10-300 1-300 1-3000 1-3000 50-3500 50-3500
Оптимальная глубина разряда, % 30 <40 <50 <60 <60
Напряжение, Вольт 6, 12 4, 6, 12 2, 4, 6, 12 2, 6, 12 2 2
Диапазон рабочих температур, °С -50…+70 -35…+60 -40…+70 -40…+70 -40…70 -40…70
Минимальное время заряда, ч 8-12 6-10 6-10 8-12 10-14 10-15
Саморазряд, % 3-5 2-3 1-2 1-2 1-2 1-2
Средняя стоимость за аккумулятор 12 В/100 А∙ч, $ 70-150 200-250 250-380 350-500 1000-1400 1500-3500
Срок службы, лет 2-5 3-7 5-15 10-15 >20 >25

Благодаря умеренной цене и хорошим показателям, кислотные АКБ получили широкое распространение в технике. В сферу применения свинцовых источников тока входят:

  • лёгкий и грузовой автотранспорт, включая сельскохозяйственную технику и моторные лодки;
  • системы пожарной безопасности и охраны;
  • системы аварийного энергоснабжения;
  • системы энергоснабжения в областях, удалённых от стационарной электрической сети;
  • контрольно-измерительные приборы для торговли и малого бизнеса;
  • источники бесперебойного питания (ИБП) для компьютерной техники;
  • запасные источники энергии;
  • слаботочные системы;
  • инвалидные кресла с электроприводом.

Как обслуживать свинцово-кислотный аккумулятор

По статистике 80% неполадок аккумулятора заключается в его сульфатации, появившейся из-за отсутствия технического обслуживания. Как проверить аккумулятор читайте здесь.

Чтобы предотвратить этот процесс, достаточно регулярно выполнять три процедуры:

  • контролировать уровень дистиллированной воды;
  • поддерживать чистоту;
  • выравнивать заряд.

Как восстановить аккумулятор и убрать потерю емкости, читайте тут.

В процессе работы часть электролита испаряется, концентрация серной кислоты увеличивается, а уровень жидкости в банке понижается, что становится причиной контакта железных пластин с воздухом. Во избежание повреждения ячеек электродов нужно следить за количеством электролита и при необходимости добавлять в банку батареи дистиллированную воду.

Пользователи знают, насколько важна чистота АКБ: наличие грязи, пыли, подтёков кислоты может поспособствовать возникновению тока утечки, и аккумулятор разрядится и разбалансируется. Поэтому необходимо регулярно проводить чистку батареи, например, при помощи пароочистителя.

Чем чаще используется источник тока, тем больше ёмкость его ячеек будет отличаться друг от друга, что обязательно приведёт к проблемам в режиме зарядки. Чтобы урегулировать ситуацию, специалисты советуют пользоваться выравнивающим зарядным устройством, которое подаёт слабый ток и увеличивает время процесса на несколько часов, однако позволяет заряду распределиться равномерно и до 100% пополнить энергию.

Тяговый аккумулятор: особенности, назначение, виды

Стандартное время зарядки пустой батареи составляет 10-12 часов

При этом крайне важно выставлять ток значением до 10% от ёмкости батареи. Обычно схема питания АКБ состоит из двух этапов: на первом аккумулятор заряжается постоянным током, на второй – постоянным напряжением

Чтобы осуществить проверку работоспособности, существует множество способов, как традиционных, так и современных. К последним относится контроль системы при помощи электронных тестеров, которые показывают более правильные результаты, но могут оказаться дорогостоящими. Конечно, без подобного оборудования не обойтись при проверке современных герметичных аккумуляторов. Но для более традиционных устройств подойдут простые методы, проверенные временем.

  1. Контроль плотности жидкости. При помощи ареометра нужно зарегистрировать значение плотности и сравнить с эталонными показателями. Для обеспечения нормальной работы параметр должен быть не ниже 1,23 г/см3, но не выше 1,4 г/см3.
  2. Контроль уровня электролита. Жидкость должна полностью покрывать свинцовые пластины и возвышаться на 1-1,5 см.
  3. Контроль с помощью нагрузочной вилки. Данное устройство измеряет напряжение АКБ под действием силы тока в десятки и сотни ампер. Такой метод весьма качественен для определения работоспособности батареи, однако, в случае частого использования нагрузочной вилки существует вероятность износа аккумулятора.
Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: