Свинцовый аккумулятор: особенности работы
Содержание:
- Устройство и принцип работы свинцово-кислотного аккумулятора
- Принцип работы автомобильного аккумулятора
- Прямые замены
- Преимущества и недостатки свинцово-кислотных аккумуляторов
- Вторичная переработка
- Золотые правила
- Чистка АКБ
- Аккумуляторный журнал и организация работы
- Типы АКБ
- Зарядка и общие рекомендации
- Срок службы
- Контроль за состоянием электролита
- Базовые понятия о работе аккумуляторов
- Характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов
- Заключение
Устройство и принцип работы свинцово-кислотного аккумулятора
Данный тип стационарного АКБ довольно тяжёлый, так как состоит из плотно параллельно упакованных плёнок свинца и оксида свинца. И те и другие в аккумуляторе расположены очень густо. Свинцовые пластины тёмно-серого цвета с синим оттенком, оксидно-свинцовые – тёмно-коричневые с рыжим оттенком.
Обе пластины находятся в серной кислоте, из-за чего в названии АКБ есть соответствующее слово. При включении аккумулятора ток протекает от оксидно-свинцового катода к свинцовому аноду. При этом свинец выделяет электроны, которые оксид свинца принимает.
В результате изменения заряда двух пластин они вступают в реакцию с серной кислотой вокруг и превращаются в сульфаты свинца.
Pb + HSO4– => PbSO4 + H+ + 2e–
PbO2 + HSO4– + 3H+ + 2e– => PbSO4 + 2H2O
Пара пластин производит 2 вольта, поэтому, чтобы увеличить количество вольт, которое может дать аккумулятор, пластины соединяют параллельно во множество пар слоёв. Они упаковываются плотно в банку, чтобы уменьшить объём батареи. Но так как электроны должны передаваться через терминалы, то пары пластин разъединяются специальными изоляционными плёнками.
При этом аккумулятор может иметь либо высокую плотность энергии, либо мощности. То есть аккумулятор или сохраняет большое количество энергии и отдаёт её в течение длительного времени, или он отдаёт огромный заряд очень быстро. В автомобилях используется второй вариант, так как надо отдать более 400 ампер, чтобы завести двигатель.
При глубокой разрядке батареи на пластинах образуется налёт сульфата свинца. Именно из-за этого если посадить аккумулятор до нулевого заряда несколько раз, то можно просто уничтожить его. Сульфат свинца полностью покрывает поверхность пластин, после чего его уже невозможно будет зарядить.
Принцип работы автомобильного аккумулятора
Популярность кислотных аккумуляторов основывается на особенностях их работы и эксплуатационных характеристиках. Небольшое внутреннее сопротивление позволяет им выдавать ток на несколько сотен ампер, а именно это требуется стартеру для того, чтобы запустить двигатель внутреннего сгорания. Постоянное совершенствование автомобильного аккумулятора, который был изобретён ещё в 19-м веке, привело к тому, что в настоящее время он широко применяется в различных областях машиностроения.
В основе конструкции такой батареи лежит комплект свинцовых электродов. Все они расположены в одном и том же рабочем корпусе, залитом электролитом. Основу электролита составляет раствор на основе серной кислоты и дистиллированной воды. Для устройства пластин используется губчатый свинец, а также диоксид этого металла. Между пластинами возникает электрический разряд при взаимодействии электродов и жидкости-электролита.
Свинец с диоксидом свинца находятся в водяном растворе серной кислоты и вступают в реакцию друг с другом — на этом основывается принцип работы всех батарей этого типа. Сначала чистый свинец окисляется до сульфата этого металла. В процессе работы АКБ происходит её разряд — в химической реакции это находит своё отражение следующим образом: на аноде диоксид свинца восстанавливается, а на катоде происходит окисление свинца. Как только через электроды начинает проходить ток, химические реакции будут обратно противоположными.
Прямые замены
Следует подчеркнуть, что ныне существует несколько стандартных форматов свинцово-кислотных батарей. Например — U1, стандартный форм-фактор, используемый в приложениях резервного питания медицинского оборудования. Литий-железо-фосфатный аккумулятор оказался вполне достойной заменой свинцово-кислотным. Фосфат железа обладает замечательным жизненным циклом, хорошей проводимостью зарядов, улучшенной безопасностью и низким импедансом. Напряжения литий-железо-фосфатных аккумуляторов также хорошо согласуются с напряжениями свинцово-кислотных (12 В и 24 В), что позволяет использовать одни и те же зарядные устройства. Программные пакеты для обслуживания и контроля батарей включают в себя интеллектуальные функции, такие как отслеживание заряда, счетчик циклов заряда/разряда и другие.
Литий-железо-фосфатные батареи сохраняют 100% емкости при хранении, в отличие от СКБ батарей, которые теряют емкость в течение нескольких месяцев хранения. На рисунке выше сравниваются два продукта и типы достижений, достигнутых при переходе от СКБ к Li-ion.
Преимущества и недостатки свинцово-кислотных аккумуляторов
К безоговорочным плюсам свинцово-кислотных АКБ относят относительно низкую стоимость вследствие простоты и дешевизны производства, а также низкий показатель саморазряда, что свидетельствует о долговечности батарей. Кроме этого, кислотные источники тока просты в эксплуатации и обслуживании, не имеют эффекта памяти и могут производить пусковой ток высоких значений, не просаживая напряжение питания. Ввиду использования проверенной временем технологии аккумуляторы универсальны и могут применяться для выполнения широкого спектра задач.
Минусы свинцовых батарей в сумме составляют большой перечень, однако не перекрывают их преимущества. Одним из первых недостатков пользователи называют внушительные габаритные размеры и массу, что зачастую неприемлемо при эксплуатации. При этом если рассматривать весо-энергетическую плотность, то значение энергоёмкости снижается. Количество циклов разряда у АКБ ограничено, а её производство экологически небезопасно из-за свинца. Более того аккумулятор должен храниться в хорошо вентилируемом помещении и не испытывать резких изменений температур, особенно минусовых.
Очевидно, что чем ниже температура окружающей среды, тем быстрее может разрядиться аккумулятор. Однако в кислотных устройствах рабочие параметры снижаются с меньшей скоростью, что отличает его от других типов аккумуляторов. По статистике, начиная понижать температуру с 20°С на один градус, можно заметить потерю показателя ёмкости на 1%. Таким образом, значение ёмкости при нуле не превысит 80%, а при -20°С – 60%.
Свинцовые АКБ отличаются от других типов химических источников тока своими преимуществами и недостатками, но так как сами кислотные батареи подразделяются на несколько видов, следует рассмотреть особенности каждого из них и выявить характерные отличия.
Классификация по агрегатному состоянию электролита
Особенности
Жидкостные
· потребность в регулярном обслуживании;
· расположение только вертикально;
· ресурс не превышает 500 циклов полного заряда и разряда;
· необходимо поддерживать уровень заряда на отметке не менее 50%
EFB
· потребность в регулярном обслуживании;
· расположение только вертикально;
· ресурс не превышает 1000 циклов полного заряда и разряда;
· необходимо поддерживать уровень заряда на отметке не менее 60%
Гелевые
· нет потребности в обслуживании;
· увеличенный ресурс работы и повышена устойчивость к вибрационным и ударным нагрузкам по сравнению с жидкостными
AGM (абсорбированные)
· нет потребности в обслуживании;
· заряжать можно в 5 раз быстрее, чем другие типы, но важно соблюдать правила зарядки;
· ресурс не превышает 600 циклов полного заряда и разряда
AGM+
· ресурс не превышает 1200 циклов полного заряда и разряда;
· уменьшенное внутреннее сопротивление
Вторичная переработка
Кодовый символ, указывающий на то, что свинцовые батареи могут быть вторично переработаны
См. также: Вторичная переработка отходов
Вторичная переработка для этого вида аккумуляторов играет важную роль, так как свинец, содержащийся в аккумуляторах, является токсичным тяжёлым металлом и наносит серьёзный вред при попадании в окружающую среду. Свинец и его соли должны быть переработаны для возможности его вторичного использования.
Свинец из изношенных аккумуляторов используется для кустарной переплавки, например, при изготовлении грузил рыболовных снастей, охотничьей дроби или гирь. Для безопасности из аккумулятора следует слить электролит, для нейтрализации его остатков банки заливаются раствором пищевой соды, после чего корпус батареи разрушают и извлекают свинцовые электроды, клеммы и перемычки банок. У электродов в переплавку годится только их каркас в виде решётки, прессованная в них рассыпчатая масса — смесь соединений Pb, а не металл. Перемычки и клеммы аккумулятора могут быть переплавлены целиком.[источник не указан 629 дней] Кустарное извлечение свинца из аккумуляторов серьезно вредит как окружающей среде, так и здоровью плавильщиков, поскольку свинец и его соединения с парами и дымом разносятся по всей округе.
Золотые правила
При эксплуатации батарей нужно соблюдать следующие основные правила:
• Ни в коем случае не оставлять батарею в разряженном состоянии. После каждого разряда необходимо сразу ставить батарею на подзарядку, иначе начнется необратимый процесс сульфатации пластин. Это приводит к снижению емкости и срока службы батарей.
• Разряжать батарею не более чем на 80% (для гелевых АКБ – 60%). Как правило, за это отвечает датчик разряда, установленный на машине, однако его поломка, отсутствие или неправильная настройка может также привести к сульфатации пластин, перегреву батарей при заряде и в конечном итоге сокращению срока их службы.
• В АКБ можно доливать только дистиллированную воду. В обычной воде содержится множество примесей, оказывающих негативное влияние на аккумуляторную батарею. Долив электролита в АКБ для увеличения плотности запрещен: во-первых, это не даст прироста емкости, а во-вторых, вызовет необратимую коррозию пластин.
Чистка АКБ
Чистота абсолютно необходима не только для хорошего внешнего вида батареи, но в значительно большей степени – для предотвращения несчастных случаев и ущерба, уменьшения срока службы, а также для того, чтобы АКБ находилась в состоянии, пригодном к эксплуатации. Аккумуляторные корпуса, ящики, изоляторы необходимо чистить для обеспечения требуемой изоляции элементов по отношению один к другому, по отношению к земле («массе») или внешним проводящим частям. Кроме того, очистка позволяет избежать коррозионных повреждений и возникновения блуждающих токов. Вне зависимости от времени работы и места на АКБ неизбежно оседает пыль.
Небольшое количество электролита, выступающего из батареи во время заряда после достижения напряжения газообразования, образует более-менее токопроводящий слой на крышках элементов или блоков, по которому протекают блуждающие токи. Результатом является повышенный и неоднородный саморазряд элементов или блоков. Это одна из причин того, почему операторы электрических машин жалуются на упавшую емкость батареи после того, как техника не эксплуатировалась в течение выходных дней.
Аккумуляторный журнал и организация работы
При использовании парка электропогрузчиков целесообразно закреплять за каждым погрузчиком свои АКБ. Для этого их нумеруют: 1а, 1б, 2а, 2б и т. д. (батареи с одинаковым номером используются на одном и том же погрузчике). После этого заводят журнал, в котором о каждой АКБ ежедневно отражается информация, проиллюстрированная на примере.
Номер батареи | Установлена на погрузчик | Поставлена на заряд | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Дата | Время | Плотность (средняя по трем элементам выборочно) | Показания счетчика, машино-ч | Дата | Время | Плотность (средняя по трем элементам выборочно) | Показания счетчика, машино-ч | |
1а | ||||||||
1б | ||||||||
2а | ||||||||
и т.д. |
Таким образом, с помощью данного мероприятия можно избежать использования недозаряженных батарей, а также спрогнозировать и спланировать замену АКБ до полного выхода ее из строя. Помимо этого по каждой батарее целесообразно вести еще один журнал, в котором раз в месяц отражается информация о батарее, перечисленная в примере 2. Эти данные являются основным источником информации для сервисной службы, поэтому зачастую ведение такого журнала является обязательным условием гарантийного обслуживания. За все аккумуляторное хозяйство должен быть ответственен один или два (в случае двухсменной работы) человека. В их обязанности по данной зоне ответственности должны входить прием и выдача АКБ, их обслуживание и заряд, ведение аккумуляторных журналов, прогнозирование выхода АКБ из строя.
Типы АКБ
В зависимости от состава электролита, материалов электродов и особенностей конструкции можно выделить три распространённых типа аккумуляторов.
Свинцово-кислотные
Эти АКБ имеют самую долгую историю популярности в качестве автономных источников питания. Большинство таких батарей изготовлены из свинцовых пластин или сеток, где одна из решёток (положительный электрод) покрыта диоксидом свинца в кристаллической форме. Электролит, состоящий из серной кислоты, участвует в реакциях свинца и диоксида свинца с образованием сульфата свинца. Перемещение ионов последнего образует ток разряда. Заряд происходит при помощи восстановления током заряда диоксида свинца на катоде.
Этот тип батарей был востребован на протяжении более чем сотни лет благодаря следующим особенностям:
- широкому диапазону возможностей как при производстве сильных, так и слабых токов;
- надёжностью в течение сотен циклов в присутствии контроля заряда;
- относительно низкой стоимости (свинец дешевле в пересчёте на ёмкость чем никель, кадмий, литий или серебро);
- большой срок годности при хранении для перезаряжаемого устройства;
- высокое напряжение единичной ячейки;
- простотой изготовления (литьё, сварка, прокатка).
Щелочные батареи
В этом типе батарей электрическая энергия генерируется в результате химических реакций в щелочном растворе с использованием различных электродных материалов.
Наиболее известные из них:
- Никель-кадмиевые. Способны выдавать исключительно высокие токи, перезаряжаться сотни раз, терпимы к ошибкам в обслуживании. Но, в сравнении со свинцово-кислотными, тяжелы и имеют ограниченную плотность энергии. Их долговечность напрямую зависит от полной разрядки в каждом цикле. Если её не делать, элементы проявляют так называемый эффект памяти, который выражается в снижении их ёмкости. Используются широко для запуска авиадвигателей, систем аварийного жизнеобеспечения и в сочетании с источниками солнечной энергии.
- Никель-цинковые. Самые привлекательные, с точки зрения их развития. Если их жизненный цикл будет значительно продлён, системы такого рода могут стать жизнеспособной заменой для никель-кадмиевых и свинцово-кислых батарей.
- Никель-железные. Могут обеспечить тысячи циклов, но не перезаряжаются эффективно. При пополнении ёмкости заметно выделяют тепло и потребляют много электроэнергии.
- Никель-водородные. Были изобретены прежде всего для космической программы США. Водород в таких системах служит активным анодным материалом. Заменяют собой никель-кадмиевые во многих областях, благодаря высокой мощности на единицу объёма и терпимости к качеству обслуживания. Используются в электрических транспортных средствах.
- Цинково-марганцевые. Применяются в системах, не нуждающихся в большом количестве электричества. Высокая плотность энергии и низкая стоимость этих батарей способствует дальнейшей инженерной работе над их усовершенствованием.
- Серебряно-цинковые. Одни из самых дорогих. Используются там, где высокая плотность мощности, малый вес и малый объём имеют решающее значение: в специальных транспортных средствах и портативных радиолокационных узлах.
Литиевые перезаряжаемые устройства
К ним относятся аккумуляторы с литиевым анодом или использованием в электрохимической реакции ионов лития.
Благодаря высокой плотности накапливаемой энергии и ничтожному саморазряду, этот тип АКБ популярен как источник питания потребительской электроники. Главный недостаток литиевых батарей — риск неожиданного возгорания от перегрева.
Литий полимерные батареи — более совершенные в своём классе. В них вместо жидкого электролита используют твёрдый полимерный. Эти батареи легче обычных литий ионных, но из-за высокой цены не смогли полностью их заменить.
Зарядка и общие рекомендации
- Зарядку необходимо проводить при температуре 20оС.
- Ток заряда не должен превышать 10 % номинального значения емкости АКБ.
- Для использования в транспортных средствах кислотные батареи при низких температурах, лучше применять с системой внутреннего электроподогрева, т. к. емкость устройства теряется на 1% при снижении температуры на 1оС.
- Не рекомендуется хранить кислотные батареи при температуре выше 30оС, либо разряженными, предварительно АКБ должны быть полностью заряжены.
- Хранение зимой лучше организовать на холоде, т. к. процесс саморазряда будет минимален, и на плюсовую клемму необходимо предварительно нанести солидол.
- Перед использованием, кислотные батареи нужно занести в помещение с температурой 20оС на 8-10 часов для приведения в рабочее состояние.
Срок службы
На срок службы аккумуляторной батареи влияет довольно много факторов. Это температурные условия, режимы работы. Частота разрядок и подзарядок. Разрушение положительного электрода обусловленного коррозией решетки и изменениями в активной массе. При правильной эксплуатации срок службы качественной АКБ от хорошего производителя составляет 5-7 лет. Высококачественные модели премиум класса работают до 10-12 лет.
Электрические и эксплуатационные характеристики герметизированных свинцово-кислотных
К электрическим характеристикам относятся параметры:
- емкость (количество электричества, получаемое при разряде до установленного конечного напряжения, измеряется в ампер-часах);
- напряжение (разность потенциалов на полюсных выводах);
- сила тока холодного старта (определяет максимальную пусковую способность);
- внутреннее сопротивление (сопротивление между электролитом и электродами, сопротивление внутренних соединений);
- резервная емкость (показывает время автомобиля при выходе из строя генератора);
- полярность (прямая или обратная).
К эксплуатационным характеристикам относятся диапазоны температур для нормальной работы. Герметизированные АКБ работоспособны при температурах от -30° до +50°С. Но чаще гарантируется хорошая отдача в интервалах температур до -15°С.
Все характеристики, за исключением резервной емкости, указаны в маркировке батареи.
Более холодные условия способствуют замерзанию электролита, что ухудшает производительность. Еще один критерий, который необходимо соблюдать, соответствие аккумуляторной батареи типу транспортного средства. Автопроизводители, как правило, указывают необходимые требования к элементам питания для соответствия марки автомобиля.
Изменение при эксплуатации
В связи с неизбежными хотя и минимальными потерями воды, со временем происходит некоторое осушение сепаратора, что приводит к повышению внутреннего сопротивления. При работе в циклирующем режиме происходит разрыхление активных масс положительного электрода.
Внимание! Не допускайте глубоких разрядок аккумулятора. Это ведет к разрушению пластин и значительному сокращению срока службы АКБ.. В результате этого емкость тока в батарее снижается
Разрушение решеток положительных пластин при буферной эксплуатации самый частый дефект батарей
В результате этого емкость тока в батарее снижается. Разрушение решеток положительных пластин при буферной эксплуатации самый частый дефект батарей.
Факторы, влияющие на срок службы
- Основными влияющими факторами являются соблюдение режимов зарядки и разрядки. Рекомендуется периодически проверять и подзаряжать при необходимости АКБ. Не рекомендуется заряжать батарею повышенным напряжением. Негативно влияет длительное хранение в разряженном состоянии.
- Большое значение имеет так же исправное состояние электросистемы автомобиля и отсутствие утечек тока.
- Не менее важна рабочая температура и периодичность срабатывания газоотводного клапана.
- Негативно влияет на рабочие параметры эксплуатация аккумулятора в режиме постоянного подзаряда.
Контроль за состоянием электролита
Контроль за электролитом – важная процедура, которая должна проводиться регулярно. От владельца транспортного средства требуется контролировать как уровень электролита в АКБ, так и его плотность. Чтобы проверить уровень электролита рекомендуется использовать стеклянную трубочку, но если ее нет, то можно использовать прозрачный корпус от ручки. Для измерения нужно открыть пробки всех банок и погрузить пластиковую/стеклянную трубочку до пластин. После чего с верхнего конца ее плотно зажать пальцем и поднять.
Оптимальный уровень электролита в трубке должен быть 10-12 мм. В случае нехватки электролита доливается вода до требуемого уровня. Выше необходимого уровня воду заливать не следует.
Базовые понятия о работе аккумуляторов
2.1 Базовые понятия для свинцово-кислотных аккумуляторов
Рис 3: Состояния свинцово-кислотного аккумулятора
Полностью заряженный элемент имеет разность потенциалов между анодом и катодом около 2 В. Во время разряда электроны проходят через внешнюю электрическую цепь, одновременно химические реакции внутри аккумулятора обеспечивают баланс зарядов . На рис. 3 показаны химические состояния полностью заряженного и полностью разряженного свинцово-кислотного аккумулятора.
Свинцово-кислотные аккумуляторы могут быть разделен на 2 категории: с жидким электролитом и герметизированные (SLA или VRLA). По своей химии эти категории идентичны (см. рис.3). Различия — в технологии исполнения, которая влияет и на эксплуатационные характеристики. Аккумуляторы с жидким электролитом требуют следующих 3 условий, которые не требуются герметизированным аккумуляторам:
- Определенное положение для предотвращения вытекания электролита
- Вентилируемое помещение для удаления газов, образующихся во время заряда и разряда
- Регулярное обслуживание электролита.
Ввиду этих различий, необходимо учитывать сложность и стоимость технического обслуживания АКБ с жидким электролитом, которая может нивелировать их более низкую стоимость. Герметизированные аккумуляторы делятся на 2 группы: гелевые и AGM (Absorbed Glass Mat). Они различны по состоянию электролита. В гелевых аккумуляторах в электролит добавлено загущающее вещество, которое превращает электролит в гель. В AGM аккумуляторе используется стеклянная «губка» для связывания жидкого электролита.
Внутри каждой категории свинцово-кислотных аккумуляторов различаются аккумуляторы “глубокого циклирования” и аккумуляторы для “буферного режима” с небольшой глубиной разряда. «Буферные» герметизированные аккумуляторы обычно используются в автомобилях в качестве стартерных — они должны выдавать мощные импульсы энергии в течение короткого времени. В стационарных системах электроснабжения применяются аккумуляторы «глубокого разряда», которые обычно разряжаются относительно небольшими токами, но в течение длительного времени.
2.2 Литиевые аккумуляторы
Концепция литий-ионных аккумуляторов была разработана в 1970-х годах. Широкое распространение они получили в 1990-х годах. Принцип работы заключается в том, что ионы лития курсируют туда-сюда между анодом и катодом во время заряда и разряда. На рис.4 показано устройство разновидности литий-ионного оаккумулятора LiCoO2.
Рис 4: Реакции в литий-ионном аккумуляторе
Особенности химических процессов на аноде, катоде и в электролите влияют на эффективность работы аккумулятора. Также влияет конструкция элемента литий-ионного аккумулятора. Наиболее часто производитель меняет форму и состав катода: они могут быть LFP, NCM, NCA, Cobalt, или Manganese. Более 90% литиевых анодов состоят из графита; кремний и титан используются гораздо реже.
Электролит обычно находится в жидкой форме, но в «литий-полимерных» аккумуляторах электролит находится в абсорбированном виде в полимерной мембране. Это позволяет для ограничения объема аккумулятора использовать «мешочек» вместо металлического корпуса, который обычно используется с жидким электролитом в цилиндрических и призматических элементах.
Несмотря на различия в химических процессах, литий-ионные аккумуляторы могут быть разделены на 2 групы: литий-железо-фосфатные (LFP, LiFePO4) и металл-оксидные (NCM, NCA, Cobalt, Manganese — Оксид марганца лития (LiMn2O4) и оксид лития никеля и марганца кобальта (LiNiMnCoO2)). БатареиLiMn2O4и LiNiMnCoO2 относятся к литиевым батареям среднего размера по размеру, весу, безопасности, сроку службы и стоимости.
В таблице 1 показаны различия между этими 2 химическими процессами. Значения отражают среднюю величину, возможны флуктуации в ту или другую сторону.
Таблица 1: Сравнение литий-ионных технологий аккумуляторов
RC литий-полимерные батареи (RC LiPo). LiPo — это самые маленькие, самые дешевые, легкие и мощные литиевые батареи. К их недостаткам относятся короткая продолжительность жизни и склонность к возгорания в гигантские огненные шары, поэтому мы в данной статье их не рассматриваем.
Все литий-ионные аккумуляторы выдерживают глубокий разряд. Срок службы аккумулятора существенно возрастает, если глубина разряда не более 80% от номинальной емкости.
Характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов
Наверняка более 90% автомобилистов знают об устройстве своего аккумулятора только из школьных уроков физики. Да в повседневной жизни это уже и не требуется. Купил – установил – забыл.
Характеристики аккумуляторных батарей, на которые обращают внимание автомобилисты при его выборе: тип батареи (обслуживаемая или безуходная), электрическая ёмкость батареи, номинальное напряжение батареи, саморазряд. Термин «электрическая ёмкость АКБ» означает количество электричества, отдаваемого аккумулятором при разряде
Ёмкость определяется в ампер-часах
Термин «электрическая ёмкость АКБ» означает количество электричества, отдаваемого аккумулятором при разряде. Ёмкость определяется в ампер-часах.
Разрядная ёмкостью СР — количество электричества в ампер-часах, получаемое при разряде аккумулятора до допустимого напряжения. Разрядную ёмкость определяют исходя из формуле:
СР = Iр* tр
Ёмкость САБ существенным образом зависит от температуры электролита, особенно на стартерных режимах разряда.
Ёмкость аккумулятора может быть выражена двояко: в амперчасах или в ваттчасах. Термин «ёмкость» обозначает то количество электричества, которое можно получить от данного источника питания. Ёмкость же в ваттчасах есть мера энергии или способности производить работу.
При определении емкости какой-либо аккумуляторной батареи необходимо отмечать режим, при котором производится разряд, температуру и конечное напряжение. Ёмкость аккумулятора в основном определяется тремя факторами: разряд, температура и конечное напряжение, а при маркировке устанавливается в амперчасах.
Стандартной величиной номинального напряжения одного элемента аккумулятора является 2 вольта. Для легковых автомобилей выпускают аккумуляторы с напряжением 12в., а на грузовых применяют с напряжением 24в. Для специальной техники могут изготавливаться АКБ с напряжением, установленным производителем.
Самопроизвольный разряд аккумулятора – потеря емкости в процессе хранения, отключения внешних потребителей, температурного режима эксплуатации и качества ТО. При этом его рабочие характеристики снижаются.
Одной из причин повышенного саморазряда обслуживаемых аккумуляторов является применение не дистиллированной воды, содержащей примеси железа, хлора и различных солей.
Также при переворачивании батареи или сильной тряске происходит осыпание активного вещества с пластин.
Заглянем что внутри?
Принципиально конструкция аккумуляторов осталась неизменной со времени их изобретения: свинцовые пластины и кислота. Внутреннее пространство заполнено электролитом, состоящим из 38%-ной серной кислоты и дистиллированной воды. В каждой батарее отрицательные и положительные электроды чередуются. Между пластинами размещаются пластмассовые сепараторы. Все перемычки между элементами и батареями изготовлены из свинца.
Заключение
Свинцово-кислотные и литий-ионные аккумуляторы имеют свои преимущества и недостатки. При принятии решения о выборе технологии необходимо учесть множество факторов — начальную стоимость, срок службы, вес, объем, чувствительность к температуре, удобство и стоимость технического обслуживания, доступность продукта и т.п. Однозначного ответа сейчас нет, но снижение стоимости и доступность литиевых аккумуляторов повышает их привлекательность и делает выбором в ряде ситуаций, особенно в жарком климате и при ежедневном глубоком разряде и заряде.
Безопасность литиевых аккумуляторов существенно лучше у литий-железо-фосфатных аккумуляторов, поэтому именно они получили наиболее широкое применение в стационарных системах энергоснабжения.
- Добавить в Словарь
- Новый список слов для Английский -> Русский…
- Создать новый список слов…
- Новый список слов для Английский -> Русский…
- Копировать
- Добавить в Словарь
- Новый список слов для Английский -> Русский…
- Создать новый список слов…
- Новый список слов для Английский -> Русский…
- Копировать
- Добавить в Словарь
- Новый список слов для Английский -> Русский…
- Создать новый список слов…
- Новый список слов для Английский -> Русский…
- Копировать
- Добавить в Словарь
- Новый список слов для Русский -> Английский…
- Создать новый список слов…
- Новый список слов для Русский -> Английский…
- Копировать
- Добавить в Словарь
- Новый список слов для Английский -> Русский…
- Создать новый список слов…
- Новый список слов для Английский -> Русский…
- Копировать
- Добавить в Словарь
- Новый список слов для Английский -> Русский…
- Создать новый список слов…
- Новый список слов для Английский -> Русский…
- Копировать
Эта статья прочитана 3063 раз(а)!