Главная » Строительство » Герметизированные свинцово кислотные аккумуляторные батареи

Герметизированные свинцово кислотные аккумуляторные батареи

Содержание

Конструкция, характеристики и области применения герметичных аккумуляторов

Герметичные кислотно-свинцовые аккумуляторы получили широкое применение в системах охранной сигнализации, системах пожарной безопасности, приборах аварийного освещения, в различных контрольно-измерительных приборах, кассовых аппаратах, электронных весах, резервных источниках питания телекоммуникационных систем, источниках бесперебойного питания компьютеров и систем видеонаблюдения, детских электромобилях, легкомоторной технике в качестве бортового аккумулятора и электрифицированных инвалидных креслах.

Отличительные качества герметичных кислотно-свинцовых аккумуляторных батарей

Сфера применения герметичных кислотно-свинцовых аккумуляторов очень велика за счёт простоты обслуживания подобных аккумуляторов и большого разнообразия корпусного оформления батарей, а также богатого выбора ёмкостей аккумуляторов от единиц (1,2 А * ч) до десятков ампер-часов (24 и 38 А * ч).

Номинальные напряжения герметичных свинцово-кислотных батарей: 2, 4, 6, 12 Вольт. Наиболее распространены аккумуляторы на номинальное напряжение 6 и 12 вольт.

Аккумуляторы на 6 Вольт обычно используются в детских электромобилях.

Особенность герметичных кислотно-свинцовых аккумуляторов заключается в том, что электролит в них не жидкий, а гелеобразный. Корпус аккумуляторов герметичен. Эти качества позволяют использовать аккумуляторную батарею в любом положении, не боясь утечки электролита. Гелиевые кислотно-свинцовые батареи не требуют периодического пополнения электролита.

Кроме перечисленных качеств герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы не боятся глубокого разряда, могут длительное время храниться в заряженном состоянии при малом токе саморазрядки. Также гелиевые аккумуляторы лишены “эффекта памяти”.

За счёт использования электродов из эффективного свинцово-кальциевого сплава аккумуляторные батареи имеют длительный срок службы и работоспособны при интервале температур от -20 0 С до +50 0 C.

Герметичные кислотно-свинцовые аккумуляторы пригодны и в радиолюбительской практике для резервирования питания различных самодельных электронных приборов.

Максимальный пятисекундный ток разрядки герметичного аккумулятора может достигать 360 Ампер! (у аккумуляторов ёмкостью 38 А * ч и номинальным напряжением 12 вольт).

Зарядное напряжение при циклическом режиме работы (для 12 вольтовых аккумуляторов) составляет 14,4 – 15 Вольт. Для резервного режима 13,5 – 13,8 Вольт (такой режим используется в автоматических охранных и пожарных системах).

Конструкция герметичного свинцово-кислотного аккумулятора

Конструкция герметичного аккумулятора мало отличается от традиционной. Корпус батареи изготавливается из ударопрочной пластмассы и разделён на отдельные секции (“банки”).

Катодные и анодные пластины разделены сепараторами из стекловолокна. Основная составляющая электролита – серная кислота . В верхней части крышки аккумулятора размещены резиновые перепускные клапаны по одному на секцию. Клапаны служат для удаления газа, который может образоваться во время работы. Сверху перепускные клапаны плотно закрыты съёмной пластмассовой крышкой.

Снаружи аккумулятора выводятся два пластинчатых электрода – “ + ” и “–”. Плюсовой вывод помечен красным квадратом, а минусовой – чёрным. Электроды представляют собой ответную часть самофиксирующегося разъёма и изготавливаются из латуни.

Недостатки герметичных аккумуляторных батарей

На практике бывало, что герметичная батарея “раздувалась”, деформировался пластмассовый корпус аккумулятора, хотя аккумулятор сохранял свою работоспособность. Связано это с избыточным выделением газа или c производственным браком перепускных клапанов.

Несмотря на корпус из ударопрочного пластика не стоит надеяться на его надёжность. Если на корпусе аккумулятора есть трещины и сколы, то вскоре сквозь эти трещины начнёт просачиваться электролит, особенно если трещина на донной части корпуса. Так как электролит в герметичных батареях в виде геля, то утечка электролита слабая. Утечку электролита можно предотвратить, плотно заклеив трещину в корпусе, например скотчем. Работоспособность аккумулятора при таком дефекте, как правило, сохраняется.

Будьте осторожны – электролит вреден для кожи рук, особенно если на кожном покрове есть раны! Используете для рук защитные средства!

Как уже говорилось, для герметичных аккумуляторов не страшен глубокий разряд, и батарея восстанавливает свою работоспособность после последующей зарядки. Несмотря на это лучше использовать блоки бесперебойного питания с автоматической защитой от глубокого разряда.

Нередки случаи окисления выводов питания аккумуляторных батарей. Связано это с тем, что ответные контактные разъёмы приборов выполнены из металлов, образующих гальваническую пару, что и приводит к образованию “кораллов” – сильному окислу контактов.

Маркировка герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов

На корпусах герметичных аккумуляторных батарей, как правило, указаны основные характеристики, правда, в основном на английском языке:

“GS 7-12” – аккумуляторная батарея ёмкостью 7 Ампер-часов и номинальным напряжением 12 Вольт.
“SEALED LEAD-ACID BATTERY” – герметичная свинцово-кислотная батарея.

“Constant voltage charge” – постоянное напряжение заряда при:
“Standby use: 13,5-13,8 V” – резервном режиме: 13,5-13,8 Вольт
“Cycle use: 14,4-15 V” – циклическом режиме: 14,4-15 Вольт
“Initial current: 2,1 A max ” – начальный зарядный ток: 2,1 Ампер максимум.

Герметичные свинцовые аккумуляторы обычно производятся по двум технологиям – гелевые и AGM. В статье подробнее рассмотрены отличия и особенности этих двух технологий. Даны общие рекомендации по эксплуатации таких аккумуляторов.

Основные типы АКБ рекомендованные для применения в автономных солнечных энергосистемах:Неотъемлемой компонентом автономных солнечных энергосистем являются необслуживаемые аккумуляторные батареи большой емкости. Такие АКБ гарантируют неизменное качество и сохранение функциональных возможностей на протяжения всего заявленного жизненного цикла.

Технология AGM – (Absorbent Glass Mat) На русский язык это можно перевести как “поглощающее стекловолокно”. В качестве электролита также используется кислота в жидком виде. Но пространство между электродами заполнено микропористым материалом-сепаратором на основе стекловолокна. Это вещество действует как губка, оно полностью всасывает всю кислоту и удерживает её, не давая растекаться.

При протекании химической реакции внутри такого аккумулятора также образуются газы (в основном водород и кислород, их молекулы являются составными частями воды и кислоты). Их пузырьки заполняют некоторые из пор, при этом газ не улетучивается. Он принимает непосредственное участие в химических реакциях при подзарядке батареи, возвращаясь обратно в жидкий электролит. Этот процесс называется рекомбинацией газов. Из школьного курса химии известно, что круговой процесс не может быть 100% эффективным. Но в современных AGM аккумуляторах эффективность рекомбинации достигает 95-99%. Т.е. внутри корпуса такого аккумулятора образуется ничтожно малое количество свободного ненужного газа и электролит не меняет своих химических свойств на протяжении многих лет. Тем не менее, истечению очень долгого времени свободный газ создает внутри батареи избыточное давление, когда оно достигает определенного уровня, срабатывает специальный выпускной клапан. Этот клапан также защищает батарею от разрыва в случае возникновения внештатных ситуаций: работа в экстремальных режимах, резкое повышение температуры в помещении из-за внешних факторов и тому подобное.

Основные преимуществом аккумуляторов AGM перед технологией GEL, является более низкое внутреннее сопротивление аккумулятора. Прежде всего это влияет на время заряда АКБ, которое в автономных системах сильно ограничено, особенно в зимнее время. Таким образом, АКБ AGM быстрее заряжается, а значит быстрее выходит из режима глубокого разряда, который губителей для обоих типов АКБ. Если система автономная, то при использовании АКБ AGM ее КПД будет выше, чем у такой же системы с АКБ GEL, т.к. для заряда АКБ GEL требуется больше времени и мощности, которых может не хватать в пасмурные зимние дни. При отрицательных температурах гелевый аккумулятор сохраняет больше емкости и считается более стабильным, но как показывает практика, в пасмурную погоду при слабых токах заряда и отрицательный температурах, гелевый аккумулятор не будет заряжаться из-за высокого внутреннего сопротивления и "задубевшего" гелевого электролита, в то время как аккумулятор AGM будет заряжаться при малых токах зарядки.

Специальное техническое обслуживание батарей AGM не требуется. АКБ изготовленные по технологии AGM не требуют обслуживания и дополнительной вентиляции помещения. Недорогие АКБ AGM прекрасно работают в буферном режиме с глубиной разряда не более 20%. В таком режиме служат до 10-15 лет.

Если же их использовать в циклическом режиме и разряжать хотя бы до 30-40%, то их срок службы существенно сокращается. АКБ AGM часто используются в недорогих бесперебойниках (UPS) и небольших автономных солнечных энергосистемах. Тем не менее, в последнее время появились AGM батареи, которые рассчитаны на более глубокие разряды и цикличные режимы работы. Конечно, по своим характеристикам они уступают АКБ GEL, но прекрасно работают в автономных солнечных системах энергоснабжения.

Но главная техническая особенность AGM аккумуляторов, в отличие от стандартных свинцово-кислотных АКБ, – возможность работы в режиме глубокого разряда. Т.е. они могут отдавать электрическую энергию на протяжении длительного времени (часы и даже сутки) до состояния, когда запас энергии падает до 20-30 % от первоначального значения. После проведения зарядки такого аккумулятора он практически полностью восстанавливает свою рабочую емкость. Конечно, совсем бесследно такие ситуации проходить не могут. Но современные AGM аккумуляторы выдерживают от 600 и выше циклов глубокой разрядки.

Кроме того, у AGM батарей очень малый ток саморазряда. Заряженная батарея может храниться неподключенной долгое время. Например, за 12 месяцев простоя заряд аккумулятора упадет всего до 80% от первоначального. AGM аккумуляторы обычно имеют максимальный разрешенный ток заряда 0,3С, и конечное напряжение заряда 15-16В. Такие характеристики достигаются не только за счет конструктивных особенностей AGM технологии. При изготовлении батарей используются более дорогие материалы с особыми свойствами: электроды изготавливаются из особо чистого свинца, сами электроды делают более толстыми, в электролит входит серная кислота высокой степени очистки.

Технология GEL – ( Gel Electrolite) В жидкий электролит добавляют вещество на основе двуокиси кремния (SiO2), в результате чего образуется густая масса, напоминающая по консистенции желе. Этой массой и заполнено пространство между электродами внутри аккумулятора. В процессе химических реакций в толще электролита возникают многочисленные газовые пузыри. В этих порах и раковинах происходит встреча молекул водорода и кислорода, т.е. газовая рекомбинация.

В отличие от AGM технологии, гелевые аккумуляторы ещё лучше восстанавливаются из состояния глубокого разряда, даже в том случае, когда к процессу заряда не приступили сразу же после зарядки батарей. Они способны перенести более 1000 циклов глубокой разрядки без принципиальной потери своей емкости. Так как электролит находится в густом состоянии, то он менее подвержен расслоению на составные части воду и кислоту, поэтому гелевые аккумуляторы лучше переносят плохие параметры тока подзаряда.

Пожалуй, единственный минус гелевой технологии – цена, она выше, чем у AGM батарей такой же емкости. Поэтому использовать гелевые аккумуляторы рекомендуется в составе сложных и дорогих систем автономного и резервного электроснабжения. А так же в случаях, когда отключения внешней электрической сети происходят постоянно, с завидной цикличностью. АКБ GEL лучше выдерживают циклические режимы заряда-разряда. Также, они лучше переносят сильные морозы. Снижение емкости при понижении температуры аккумуляторов также меньше, чем у других типов аккумуляторов. Их применение более желательно в системах автономного электроснабжения, когда батареи работают в циклических режимах (заряжаются и разряжаются каждый день) и нет возможности поддерживать температуру аккумуляторов в оптимальных пределах.

Почти все герметичные аккумуляторы могут устанавливаться на боку.
Гелевые аккумуляторы тоже отличаются по назначению – есть как общего назначения, так и глубокого разряда. Гелевые батареи лучше выдерживают циклические режимы заряда-разряда. Их применение более желательно в системах автономного электроснабжения. Однако они дороже AGM батарей и тем более стартерных.

Гелевые аккумуляторы имеют примерно на 10-30% больший срок службы, чем AGM аккумуляторы. Также, они менее болезненно переносят глубокий разряд. Одним из основных преимуществ гелевых аккумуляторов перед AGM является существенно меньшая потеря емкости при понижении температуры аккумулятора. К недостаткам можно отнести необходимость строгого соблюдения режимов заряда.

Поэтому гелевые аккумуляторы рекомендуется применять там, где требуется обеспечить долгий срок службы при более глубоких режимах разряда, а также, если температура аккумуляторов опускается ниже 5 градусов Цельсия.

Батареи AGM идеальны для работы в буферном режиме, в качестве запасного варианта при редких перебоях электроэнергии. В случае слишком частого подключения в работу просто уменьшается их жизненный цикл. В таких случаях использование гелевых аккумуляторов бывает экономически более оправдано.

Системы на основе технологий AGM и GEL обладают особыми свойствами, которые просто необходимы для решения задач в области автономного энергоснабжения.

Аккумуляторы, изготовленные по технологиям AGM и GEL, являются свинцово-кислотными АКБ. Они состоят из схожего набора составных частей. В надежный пластиковый корпус, обеспечивающий необходимую степень герметизации, помещены пластины-электроды изготовленные из свинца или его особых сплавов с другими металлами. Пластины погружены в кислотную среду – электролит, который может выглядеть как жидкость, или быть в другом, более густом и менее текучем состоянии. В результате протекающих химических реакций между электродами и электролитом вырабатывается электрический ток. При подаче внешнего электрического напряжения заданной величины на клеммы свинцовых пластин, происходят обратные химические процессы, в результате которых батарея восстанавливает свои первоначальные свойства, заряжается.

Также существуют специальные АКБ по технологии OPzS, которые специально разработаны для "тяжелых" цикличных режимов.
Данный тип АКБ создавались специально для использования в системах автономного электроснабжения. Они имеют пониженное газовыделение, допускают много циклов заряд/разряда до 70% от номинальной емкости без повреждения и значительного сокращения срока службы. Но данный тип АКБ не пользуется высоким спросом в России из-за достаточно высокой стоимостью АКБ по сравнению с технологиями AGM и GEL.

Основные правила эксплуатации аккумуляторных батарей

1. Не допускайте хранения АКБ в разряженном состоянии. В этом случае происходит сульфатация электродов. В этом случае АКБ теряет емкость и существенно сокращается срок службы АКБ.

2. Не допускайте короткого замыкания клемм АКБ. Это может происходить при монтаже АКБ неквалифицированным персоналом. Сильный ток короткого замыкания заряженного АКБ способен расплавить контакты клемм и нанести термический ожог. Короткое замыкание также наносит серьезный ущерб АКБ.

3. Не пытайтесь вскрывать корпус необслуживаемого аккумулятора. Содержащийся внутри электролит способен вызвать химический ожог.

4. Подключайте АКБ в устройство только в правильном соответствии с полярностью. Полностью заряженный АКБ имеет значительный запас энергии и способен при неправильном подключении вывести устройство (инвертор, контроллер и т.д.) из строя.

5. Не забудьте утилизировать отслужившую свой срок батарею в соответствии с правилами утилизации для изделий, содержащих тяжелые металлы и кислоты.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Количество в упаковке, (шт)

Разрядный ток, (А)

В этом разделе можно купить кислотный герметичный аккумулятор Robiton VRLA. Свинцово кислотные аккумуляторы указанного поставщика оснащены клапанным регулированием и не нуждаются в обслуживании. Данные источники питания применяются в переносных (портативных) приборах, также они используются в системах аварийного обслуживания, бесперебойного питания, охранных и телекоммуникационных системах. Свинцовые аккумуляторы работают в буферном режиме, т.е. они постоянно подключены к источнику постоянного тока, находятся на постоянной подзарядке и в нужный момент, когда пропадает сеть, включаются в работу, например в медицинских учреждениях.

Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton могут работать в диапазоне – 20°С до +50°С, но номинальной температурой является 20°С. Саморазряд этих батарей составляет 2-3% в месяц при комнатной температуре. Кислотники Robiton имеют крайне высокую защиту от утечки электролита, благодаря использованию технологии AGM (Absorbed Glass Mat).

Аккумуляторы Robiton безопасны в использовании, соответствуют заявленным характеристикам, на каждое изделие имеется сертификат.

АКБ 4 В Robiton VRLA 3000мАч Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механизмо..

АКБ 6 В Robiton VRLA 3,5Ач (артикул производителя 6-4.5-S, фактическая емкость 3500мАч) Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавли..

АКБ 6 В Robiton VRLA 4,5Ач Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механизмом, ч..

АКБ 12в Robiton VRLA 1300мАч Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механизмо..

АКБ 4 В Robiton VRLA 700мАч Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механизмом, ч..

АКБ 12в Robiton VRLA 12000мАч Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механизмом..

АКБ 12в Robiton VRLA 18Ач Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механизмом..

АКБ 12в Robiton VRLA 7Ач Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механизмом.

АКБ 6 В Robiton VRLA 12Ач Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механизмом, ..

АКБ 12в Robiton VRLA 100Ач ▪Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механи..

АКБ 6 В Robiton VRLA 1300мАч Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механизмом..

АКБ 12в Robiton VRLA 2,2Ач Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механизмом.

АКБ 6 В Robiton VRLA 7Ач Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механизмом, чер..

АКБ 12в Robiton VRLA 4,5Ач Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механизмо..

АКБ 12в Robiton VRLA 35Ач Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механиз..

АКБ 6 В Robiton VRLA 2,8мАч Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механизмом..

АКБ 12в Robiton VRLA 26Ач Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механизмом..

АКБ 12в Robiton VRLA 90Ач Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механ..

АКБ 6 В Robiton VRLA 3,3Ач Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механизмом.

АКБ 12в Robiton VRLA 800мАч Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механизмом, че..

АКБ 4 В Robiton VRLA 800мАч Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механизм..

АКБ 12в Robiton VRLA 9Ач Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механизмом.

АКБ 12в Robiton VRLA 45Ач Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механизмом..

АКБ 12в Robiton VRLA 70Ач Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механиз..

АКБ 12в Robiton VRLA 3300мАч Свинцово-кислотные аккумуляторы Robiton производятся по современной технологии VRLA. В корпус аккумуляторной батареи устанавливается клапанная система с запорным односторонним механиз..