Разряд аккумуляторов процесс нормальный при эксплуатации. Основная проблема этого в том, что некоторые виды батарей подлежат многократной подзарядке и могут функционировать с новой силой, а другие разновидности АКБ оживить невозможно. Ко второму типу относятся кислотные зарядки. Остальные можно подзаряжать. Как восстановить аккумулятор после глубокого разряда узнаете из этой статьи.
Почему не рекомендуется доводить батарею до глубокого разряда?
Глубокий разряд
Важно понимать, что не рекомендуется доводить батарею до глубокого разряда. Это плохо сказывается на качестве элемента. И, вообще, «нулевой» разряд водители называют убийцей батареи. Почему?
Отвечаем на вопрос: электролит должен быть идеальной плотности — эта цифра 1.27 г/см3. Это показатель соотношения серной кислоты и воды.
В процессе разряда серная кислота оседает на диоксидных пластинах. И превращается в твердую соль. Катастрофически падает плотность электролита. В результате получается «нулевой» разряд. То есть, батарея посажена окончательно. Соль, оставшаяся на пластинах, ускоренно их разрушает. Поэтому ее важно снять, как можно скорей. Это достигается процессом подзарядки.
Восстановление аккумулятора после глубокого разряда далеко не всегда приводит к качественному функционированию АКБ. Многие автолюбители считают, что нет ничего страшного в разрядке и новой зарядке. Но это может разрушить аккумулятор! Можно, конечно, воспользоваться обновлением заряда, но не каждый раз. А лучше всего, не дожидаться, когда АКБ «умрет», а своевременно подзаряжать ее.
АКБ автомобиля
Почему это вредно для аккумулятора?
Потому, что соли, скопившиеся на пластинах продолжают разъедать их. Пластина должна плотно соприкасаться с электролитом, а она не может из-за солевой корочки. Поэтому батарея работает не в полную силу. Полноценный заряд не восстанавливается, и аккумулятор садится снова. Но, уже не подлежит оживлению.
Можно ли запустить севший аккумулятор
Как же запустить аккумулятор после глубокого разряда? И будет ли он нормально работать? Если подойти серьезно к проблеме, то можно. Прежде всего необходимо очистить пластины от вредоносной соли. И, сделать это необходимо, как можно быстрее.
АКБ на зарядке
Если кристаллизация сильная, ее надо удалять физически:
- Вынуть пластины из конструкции и очистить от корочки с помощью острого предмета. Когда верхний слой будет снят, можно использовать мягкую нождачную бумагу. Чтобы максимально снять соль. Проблема в том, что вынуть пакет с пластинами будет очень сложно. Придется разрезать корпус батареи. И работать с каждой отдельной пластиной до тех пор, пока она не очистится.
- Залить электролит.
- Поставить батарею на зарядку.
Это способ реально трудоемкий и долгий. И, не факт, что восстановится полноценный заряд. Для облегчения процедуры можно использовать специальные десульфаторы для пластин. Это химикаты, эффективно разъедающие соль. Пластины полностью помещаются в химический раствор и оставляются в нем до полного очищения. Отзывы об этом варианте разные: кому-то помогло, другие против такого метода.
Специальный десульфатор для пластин
Можно ли зарядить литиевые аккумуляторы
Сейчас популярным у многих пользователей стал литиево-ионный аккумулятор 18650. Как быть, если прибор «умер»? Простой подзарядкой его работоспособность не восстановить. Подобные разновидности АКБ глубоких разрядов не переносят. Так, как же восстановить аккумулятор 18650 после глубокого разряда?
Литий-ионный аккумулятор (18650)
В литиевых приборах предусмотрен специальный диод, который дает доступ новому заряду. Но на выходе препятствием станет ноль. Его требуется активировать для продолжения подпитки. Нужны такие условия, чтобы произошло изменение сигнала, и достичь нужной цифры напряжения: 3.1-3.2 Вольт. Только так восстановится функционал батареи 18650.
Восстановление свинцового аккумулятора
Аккумулятор свинцовый
Как зарядить аккумулятор после глубокого разряда, если он свинцово-кислотный? Для этого есть несколько способов. Самым простым методом является многократная зарядка с использованием малого тока. При этом подзарядка должна быть прерывистой. В несколько этапов.
Для восстановления емкости многие применяют метод высокого напряжения. То есть резкой подачей тока к батарее. Высокое напряжение следует держать долго для повышения емкости. Здесь надо понимать, что происходит повышение напряжения, и элементу необходим отдых от резкой подачи тока. Поэтому, используется прерывистая подача.
Есть еще один верный способ: севшую АКБ сначала заряжают, затем сливают из него электролит, промывают обычной водой несколько раз. В чистый элемент заливают раствор аммиака с двумя процентами трилона Б. Химикаты сливают через 40-60 минут, и промывают изделие дистиллированной водой. Вливают электролит и полноценно заряжают.
Особенности тяговых аккумуляторов глубокого разряда
Первый аккумулятор создан немецким химиком И.В. Риттером (1776 – 1810). 21 век впечатляет разнообразием этих устройств, от миниатюрных батарей к бытовым устройствам до гигантских хранилищ энергии. Так, компания Tesla построила в Калифорнии хранилище на 80 МВт*часов, которое обеспечивает 4-часовой запас электроэнергии для 15 тысяч домов и готова построить в Австралии хранилище на 100 МВт*часов.
Общая информация
Свинцово-кислотная АКБ, в котором свинцовые пластины погружены в кислотный электролит. Отличаются большим весом и плохой переносимостью глубокого разряда.- АКБ с впитывающим стекломатом (AGM). Для стабилизации циклов заряда – разряда в АКБ установлен стекловолоконный сепаратор, который впитывает электролит. В результате аккумулятор не теряет производительности после нескольких сотен циклов заряда-разряда. Герметичен, виброустойчив, не требует обслуживания, чувствителен к перенапряжению.
- Гелевая АКБ ( GEL ), в которой электролит загущён до уровня геля. Устойчив к механическим воздействиям и вибрации, выдерживает глубокий разряд и воздействие крайних температур (-30 – +60С). Из кислотных АКБ способен обеспечить наибольшее количество циклов заряда – разряда и наименьший саморазряд. Главным недостатком АКБ типов 1 – 3 является большой вес. Важным достоинством этих устройств является относительно низкая цена по сравнению с Li-ion АКБ.
- Литий-ионная (Li-ion) АКБ. Переносчиком заряда является ион лития, несущий положительный заряд и способный проникать в кристаллическую решетку реагента. Литиевая АКБ герметична, виброустойчива, имеет относительно малый вес и низкий уровень саморазряда (5 – 10%/год), способна работать при температурах от -30 до +60С.
В зависимости от веществ, используемых в химической реакции, АКБ подразделяются на типы, которых сейчас насчитывается более 30.
Огрузка поплавка: тонкости настройки снасти
Основные характеристики:
Ёмкость (А*час) – максимальное количество энергии, способное сохранить в батарее.- Саморазряд – величина уменьшения ёмкости АКБ после полной зарядки без нагрузки. Уменьшение происходит по экспоненте.
- Вольт-амперные характеристики.
- Диапазон рабочих температур.
- Габариты.
- Вес.
Тяговые аккумуляторы
Исходя из назначения, АКБ подразделяют на стартерные и тяговые. Стартерные АКБ применяются для ускоренного запуска двигателей и не рассчитаны на частые циклы разряда – заряда.
Тяговые АКБ способны поддерживать длительную подачу постоянного высокого тока, имеют очень толстые пластины и стенки корпуса.
Их применяют с теми устройствами, которым нужно долгое и постоянное электропитание: трейлеры, катера, яхты, электромобили, лодки, напольные транспортные средства, поломоечные машины, электроколяски, инвалидные кресла, альтернативные источники энергии, источники бесперебойного питания.
Основные характеристики большинства тяговых АКБ:
- Напряжение – 2, 4, 8, 12, 24 вольт.
- Ёмкость – 30 – 300 А*час.
- Температурный диапазон – -30 – +60 C .
Достоинства тяговых АКБ:
- возможность противостоять окислительным процессам;
- повышенное число циклов разряда и заряда;
- допускают глубокий разряд;
- долгий срок службы.
Недостатком тяговых аккумуляторов глубокого разряда является их стоимость, которая в разы больше стоимости стартерных аккумуляторов.
На российском рынке можно встретить тяговые АКБ следующих фирм: Varta, Deka, Exide, Sonnenschein, U . S . Battery , Ventura , Yuasa , Banner , Delta , Derf, Minn Kota, Trojan, Ventura, Zelus , CitiBat, P-Com, Fiamm, Leoch, WBR.
Среди отечественных производителей можно отметить компанию « Радиотех» и Тюменский аккумуляторный завод. Первая выпускает инновационные Li – ion тяговые АКБ, которые можно использовать при эксплуатации большинства устройств.
Тюменский аккумуляторный завод известен тяговыми аккумуляторами для напольных машин, систем электропитания железнодорожного транспорта, изделиями для систем резервного электропитания.
При зарядке AGM и GEL аккумуляторов используются специальные зарядные устройства. Они обеспечивают:
- ускоренное восстановление после разрядки;
- защиту от перегрузки;
- адаптацию к зарядным характеристикам устройства.
Тяговые аккумуляторы для лодочных моторов
Тяговые аккумуляторы для лодочных моторов должны работать в различных климатических условиях, долгое время сохранять рабочее состояние без подзарядки, обладать мощностью, достаточной для запуска холодного двигателя, иметь малый ток саморазряда. Также от них требуется безопасность, быстрота и запас хода, приемлемый вес. Нормальными считаются запас хода лодки на 2 часа при работе двигателя на полную мощность и вес аккумулятора не более 20 кг. Все типы аккумуляторов для лодочных моторов имеют ёмкость в пределах 55 – 150 А*час.
Поплавок: особенности выбора, конструкция, цвет
Аккумулятор для лодочного электромотора с жидким электролитом из-за относительно невысокой цены и хорошей переносимости перезаряда пользуется наибольшим спросом. Однако на этом его достоинства заканчиваются.
При эксплуатации лодочные аккумуляторы с жидким электролитом устанавливаются только вертикально, чувствительны к сильной вибрации и лодочной качке. Обслуживаемый аккумулятор для лодки требует долива воды. Саморазряд 5 – 8 % / мес.
, число циклов заряда – разряда до 1000, срок эксплуатации 5 – 7 лет.
Благодаря присутствию сепаратора в герметичном необслуживаемом AGM аккумуляторе для лодочного электромотора электролит по всему объёму имеет одинаковую плотность, обеспечивается устойчивость к механическим воздействиям.
При эксплуатации на водоёме важно, что этот аккумулятор имеет пусковой ток до 1000А и время полного заряда 1 – 3 часа. AGM аккумулятор устанавливается в лодке достаточно произвольно, имеет приемлемую стоимость. Для регулировки напряжения заряда требует использования зарядного устройства.
Саморазряд 1 – 3 % / мес., число циклов заряда – разряда до 1500, срок эксплуатации 5 – 10 лет.
Удобство эксплуатации GEL аккумулятора на рыбалке и путешествии по воде на лодке обусловлено его герметичностью, отсутствием обслуживания, невозможностью газовыделения и разлива электролита, прочностью и виброустойчивостью.
Тяговый гелиевый АКБ способен запустить мотор мощностью до 40 л.с., обеспечивать работу электромотора с рабочим напряжением 12, 24, 36 вольт, эхолота, насоса и лебёдки. Для предотвращения перезаряда, требует использования зарядного устройства.Саморазряд 1 – 3 % / мес.
, число циклов заряда – разряда до 2000, срок эксплуатации 7 – 12 лет.
Какую леску выбрать для фидера
Литий-ионные тяговые АКБ при малом весе обладают высокой электроёмкостью, имеют защиту от перезаряда. обеспечивают скорость заряда 95% / 35-40 минут, не нуждаются в техническом обслуживании.
Компанией «Радиотех» производятся экологически безопасные тяговые литиевые аккумуляторы, имеющие вес в 4 раза и габариты в 3 раза меньше кислотных, что облегчает их использование в условиях ограниченного лодочного пространства, позволяет использовать более мощный электромотор. Эти АКБ обладают увеличенным жизненным циклом и не тонут.
Главным недостатком всех Li – ion АКБ является их высокая стоимость. Саморазряд менее 1 % / мес., число циклов заряда – разряда до 3000, срок эксплуатации 10 – 12 лет.
Для увеличения срока службы тяговых аккумуляторов для лодочных моторов необходимо:
- использовать AGM аккумулятор циклического или смешанного режима работы, обеспечивающего высокую энергоотдачу;.
- контролировать состояние АКБ с помощью вольтметра или иметь изделие с индикатором разряда;
- заряжать АКБ сразу после разряда;
- придерживаться паспортного времени плавания на данном АКБ;
- хранить только полностью заряженное изделие при температуре, указанной в паспорте.
Наибольшей популярностью пользуются тяговые аккумуляторы для лодочных электромоторов, произведённые фирмами Varta, Deka, Exide.
Тяговые аккумуляторы для напольной техники
Особенности тяговых АКБ для напольной техники:
- Заряд 120 – 1500 А*час, достаточный для работы 12-часовой смены, ресурс 500 – 1000 циклов.
- Размеры АКБ ограничены только размерами аккумуляторного отсека и мощностью мотора.
- Вес АКБ практически не критичен при эксплуатации.
- Наличие контрольного устройства заряда.
- Тип изделия: жидкостной или гелевый.
Тяговые аккумуляторы для моторных катеров и яхт
Особенности тяговых АКБ для моторных катеров, яхт, крупных лодок:
- работать при качке, высоком уровне вибрации;
- обеспечивать работу вспомогательного оборудования, запуск холодного двигателя;
- не быть критичным к глубокому разряду.
Из-за невозможности утечки электролита, при эксплуатации моторных катеров, яхт и крупных лодок наиболее подходят гелевые АКБ, которые можно размешать рядом с оборудованием.
Свинцово-кислотные аккумуляторы: особенности
5 декабря 2019
Свинцово-кислотные аккумуляторы (которые также просто называют «свинцовыми» получили очень широкое распространения благодаря своим плюсам. Впрочем, у них есть и недостатки.
И именно поэтому сегодня сфера их применения ограничена.
В данной статье мы подробно разберем все плюсы и минусы свинцово-кислотных аккумуляторов, поговорим об особенностях их работы и расскажем другую интересную информацию.
Принцип работы свинцовых аккумуляторов
Работают на реакции диоксида свинца и свинца, которая происходит в растворе серной кислоты. Когда к электродам подключаются потребители энергии, стартует химическая реакция. Оксид свинца вступает в реакцию с серной кислотой, а свинец окисляется.
Вообще, в аккумуляторе происходит шесть десятков разных химических реакций, но важны только две. Когда происходит разрядка аккумулятора, диоксид свинца восстанавливается на катоде, а на аноде происходит окисление свинца. Когда аккумулятор заряжают, происходит обратная реакция.
Говоря простыми словами, все происходит ровно наоборот.
Когда аккумулятор заряжают, происходит расход раствора серной кислоты, из которого выделяется вода (так как она легче), а плотность электролита, соответственно, снижается (при зарядке опять же происходит обратный процесс). При этом кислород и водород могут выделяться из электролита в виде пузырьков, что называют «кипением». Это не только крайне нежелательное явление, но и опасное сразу по двум причинам:
- Вода расходуется, плотность электролита повышается;
- Существует определенный риск взрыва газов.
Потери воды можно возместить доливкой новой (используют исключительно дистиллированную воду без каких-либо примесей), а при заряде снижают зарядный ток (если в самом аккумуляторе повышается напряжение).
Отметим, что не у всех свинцово-кислотных аккумуляторов предусмотрена возможность доливки воды, что делает их по сути расходным устройством, так как возместить потери (которые будут в любом случае) невозможно.
Конечно, если не пытаться вскрыть его самостоятельно, что делать не рекомендуется.
Устройство свинцового аккумулятора
В общем, устройство свинцово-кислотных аккумуляторов идентично, хотя, бывают и определенные различия. Если говорить коротко и просто, то он состоит из:
- Электроды: решетки из свинца, в ячейках которых диоксид свинца;
- Разделительные пластины (которые не вступают в реакцию с кислотой);
- Электролит, в который погружены решетки;
- Корпус.
Разумеется, это не все элементы, мы перечислили лишь основные. Также есть: баретка для соединения пластин одной полярности, сливное отверстие с заглушкой, отрицательный и положительный выводы, опорные элементы, крышка.
Концентрация серной кислоты в электролите влияет на электрическую проводимость. Получается так, что чем больше проводимость, тем меньше сопротивление, что влияет на процент потерь.
Кстати, если аккумулятор предполагается использовать в условиях холодного климата, то концентрация серной кислоты будет выше.
Это необходимо для того, чтобы предотвратить замерзание электролита и последующий разрыв аккумулятора.
Работа аккумулятора при низких температурах
Каждому известно, что чем ниже температура, тем быстрее разряжается аккумулятор. Это очень хорошо видно на примере смартфонов, которые есть у каждого. Все аккумуляторы разряжаются на морозе быстрее и это обусловлено различными причинами (зависит от типа).
Свинцово-кислотные отличаются тем, что хоть их параметры при низких температурах и снижаются, но значительно ниже, чем у других типов. Этим обуславливается их использование в автомобилях. Даже есть мнение, что при снижении температуры на 1 градус (начиная от +20), свинцовый аккумулятор теряет около 1% емкости.
То есть, при 0 у него останется 80%, при – 20 градусов — 60%. Цифры примерные, но в целом картина именно такая.
Сделать с этим ничего нельзя, так как при низких температурах скорость химических реакций снижается.
Однако отметим, что хоть доля потерь емкости у свинцового аккумулятора ниже, чем у других типов, но она недостаточна низкая при очень низких температурах.
Именно поэтому есть аккумуляторы с внутренним подогревом, которые могут использоваться даже при экстремально низких температурах, тогда, когда обычный просто не будет функционировать.
Преимущества и недостатки
У всего есть плюсы и минусы и свинцово-кислотные аккумуляторы не являются исключением. Важно понимать, что ряд преимуществ (или недостатков) обусловлены особенностью конструкции и их видно только тогда, когда сравнивать с другими типами, которые используются совсем для других целей.
Недостатки
- Не должны храниться в разряженном состоянии;
- Большой вес и размер;
- Чувствительность к отрицательным температурам;
- Энергоемкость низкая (если брать соотношение с весом);
- Экологически опасны (из-за соединений свинца);
- Ограниченное количество циклов разряда.
Преимущества
Старая технология, которая проверенна временем. Даже и сегодня здесь придумывают некоторые улучшения;
- Очень низкий саморазряд, в этом смысле свинцовые аккумуляторы относятся к лидерам;
- Требуют минимального обслуживания;
- Нет эффекта памяти;
- Могут производить большую токоотдачу в случае необходимости;
- Просты в производстве и, как следствие, дешевые.
Правила хранения и утилизации
Свинцово-кислотные аккумуляторы требуют соблюдения определенных правил хранения и утилизации. Их необходимо хранить исключительно в заряженном состоянии.
Не рекомендуется хранение при температуре выше +30 градусов по Цельсию. Если аккумулятор не используется, он должен подзаряжаться через определенные промежутки времени. Эту информацию можно узнать в инструкции по эксплуатации конкретной модели.
Свинцово-кислотный аккумулятор необходимо чистить, что, кстати, делают очень редко. Все дело в том, что при появлении на корпусе слоя грязи, он будет служить как проводник между электродами, что приведет к разрядке аккумулятора.
А если он не используется, то при практически полном разряде это приведет к сульфатации. Если говорить простым языком, то после этого процесса емкость свинцового аккумулятора значительно снизится.
Поэтому как минимум пространство между электродами стоит содержать в чистоте.
При подготовке к зиме (актуально и для автомобильных АКБ) рекомендуется:
- Зарядить свинцово-кислотный аккумулятор до конца при напряжении, которое указанно в инструкции по эксплуатации;
- Положительный выход смазать пластичной смазкой (рекомендуется использовать технический вазелин). Другие типы (вроде солидола и т.д.) использовать нельзя: они будут разъедать клеммы;
- Хранить на холоде, ведь в этом случае его саморазряд значительно ниже. А качественный электролит начинает замерзать при температурах ниже -50 -55 градусов.
- Если предстоит использование АКБ при очень низких температурах, то за 7-8 часов его нужно перенести в отапливаемое помещение, после чего он без проблем будет работать и, например, обеспечит запуск двигателя автомобиля.
Относительно износа: все зависит от конкретной модели. Самая частая ошибка владельцев свинцово-кислотных аккумуляторов, это заливка не дистиллированной воды, что существенно сокращает емкость. Но, как мы писали выше, есть и герметичные типы, в которых доливка воды вообще не подразумевается. А основные факторы износа это:
- Коррозия электродов;
- Сульфация пластин;
- Осыпание массы положительных электродов (деградация со временем).
В теории есть возможность восстановить аккумулятор, так, некоторые химические растворы способны убрать сульфацию. Например, это раствор сульфата магния.
Но на практике это никто не использует: дешевле и проще просто купить новый АКБ, кроме того, есть возможность окончательно повредить свинцовый аккумулятор и сделать его непригодным для дальнейшего использования.
Поэтому мы настоятельно не рекомендуем использовать подобные методы.
Утилизация свинцовых аккумуляторов
Многие в детстве выплавляли свинец из решеток разобранных аккумуляторов, которые валялись везде. Но соединения свинца токсичны, такой АКБ нельзя просто выкинуть на свалку или хранить на своем участке или в гараже и уже тем более дома. Это может привести к серьезным проблемам со здоровьем. На предприятиях, которые занимаются их переработкой, процесс выглядит следующим образом:
- Нейтрализация электролита;
- Разбор корпуса и дробление его на части;
- Разделение металлических и пластиковых элементов;
- С помощью химических соединений нейтрализуют остатки серной кислоты;
- Металл переплавляют.
Именно поэтому свинцово-кислотные аккумуляторы следует сдавать на переработку. Пункты приема есть практически в каждом городе и стоит потратить немного времени, чтобы отвезти им АКБ. Вам даже заплатят немного денег, что компенсирует временные затраты.
Не стоит пытаться доставать свинец, переплавлять его (особенно этим грешат рыбаки). В конце-концов, свинцовые грузила стоят очень дешево, не нужно загрязнять окружающую среду, в попытках сэкономить копейки.
Да и есть серьезный риск надышаться парами свинца или даже серной кислоты, что может привести к тяжелейшим последствиям для органов дыхания.
Что такое аккумуляторы AGM?
Аббревиатура AGM расшифровывается как Absorbent Glass Mat. В данном случае в свинцово-кислотных аккумуляторах есть абсорбированный электролит, а не традиционный жидкий. Технология появилась в 1970-х годах. Подробно об этой технологии и ее особенностях мы рассказывать не будем, остановимся лишь на преимуществах:
Саморазряд ниже, чем у традиционных АКБ (напомним, что свинцовые аккумуляторы вообще характеризуются низким уровнем саморазряда, а здесь это значение еще ниже);
- Скорость заряда выше в 2-3 раза;
- Не требуют никакого обслуживания;
- Кратковременный глубокий разряд не оказывает негативного воздействия;
- Отличаются большей безопасности;
- Поскольку они герметичны, их можно устанавливать в любом положении, разве что производители не рекомендуют ставить их вверх дном;
- Более хорошая работа при низких температурах;
- Срок службы дольше (не у всех моделей).
Все достоинства в сравнении с обычными свинцово-кислотными аккумуляторами. Но у AGM есть и недостатки, остановимся на ключевых:
- Цены выше;
- Требуют особых зарядных устройств;
- Чувствительны к превышению напряжения.
Чаще всего аккумуляторы AGM можно увидеть в автомобилях, но их используют и в других сферах. Отметим, что это не единственная вариация свинцово-кислотных, есть и другие, что говорит о развитии технологии, которая появилась более чем 150 лет. Этот тип АКБ будет актуальным еще очень долго, как минимум до того момента, как не появятся принципиально новые технологии.
На что обращать внимание при выборе?
При выборе свинцово-кислотного аккумулятора нужно обращать внимание на следующие параметры:
- Количество циклов заряда и разряда, а также на срок службы. Если показатели меньше 10 лет и 1000 циклов, то это плохой аккумулятор;
- Нужно ли доливать воду;
- Какая точность поддерживаемого напряжения при заряде (нормальное значение – плюс/минус один процент);
- Наличие аварийных клапанов;
- Стоимость одного амперчаса. Это необходимо для того, чтобы просто не переплачивать;
- Обратить внимание на температурный диапазон эксплуатации.
Относительно брендов мы никаких рекомендаций дать не можем. У любого бренда есть как удачные модели, так и не очень (КПД может колебаться от 80 до 93%). Но в целом, технология производства таких АКБ достаточно проста, поэтому сложно купить что-то совсем плохое.
Частые вопросы про свинцовые аккумуляторы
В конце нашей статьи мы разберем наиболее частые вопросы, которые задают про свинцово-кислотные аккумуляторы.
Может ли взорваться свинцовый аккумулятор?
В теории, взрыв возможен, на практике такое практически не случается. Аккумулятор выделяет кислород и водород, которые в теории могут скопиться в необходимой для взрыва концентрации.
Но на практике есть два решения: либо аварийный клапан, который стравливает газы при избыточном давлении, либо путем реализации кислородного цикла, когда он восстанавливается на отрицательном элементе.
Проще говоря, взрыва современного свинцово-кислотного аккумулятора бояться не нужно.
Как восстановить и можно ли это сделать?
Да, это возможно, выше мы писали об одной технологии, на форумах можно найти и другие способы. Но суть в том, что ваш АКБ все равно потеряет в емкости, а учитывая их стоимость, зачастую гораздо проще купить новый.
Какой срок службы у свинцово-кислотных аккумуляторов?
От 2 до 25 лет, все зависит от типа. Например, обычные дешевые и обслуживаемые работают от 2 до 5 лет, а OPzS работают до 25 лет.
Как правильно заряжать?
Читайте инструкцию по эксплуатации для конкретной модели, технологии и спецификации могут быть разными.
ОБЗОР: Самые популярные типы аккумуляторов. Часть 1
- Статьи
- ОБЗОР: Самые популярные типы аккумуляторов. Часть 1
Устройства, предназначенные для накопления электроэнергии и последующего ее использования для питания разнообразного оборудования, приборов, инструментов, называются аккумуляторами. Существует несколько десятков типов аккумуляторов, однако в данном обзоре мы расскажем о принципах действия, преимуществах и недостатках самых распространенных из них.
Общая характеристика
Диапазон среднего разрядного напряжения аккумуляторов достаточно широкий — от 1,25 В до 24 В соответственно у никель-кадмиевых и свинцово-кислотных источников питания. Важными характеристиками являются скорость разряда и емкость, которые зависят от температуры окружающей среды. Кроме того:
- максимальной удельной мощностью характеризуются никель-кадмиевые, свинцовые и серебряно-цинковые модели, минимальной — никель-железные;
- минимальную удельную массовую энергию дают аккумуляторы свинцовые, а максимальную – литиевые;
- низким ресурсом отличаются свинцово- и серебряно-цинковые типы аккумуляторов, а самым высоким славятся никель-водородные источники питания;
- наиболее дешевыми на данный момент являются свинцовые, а дорогими — никель- водородные и серебряно-кадмиевые аккумуляторы.
Технические характеристики: просто о сложном При выборе аккумулятора потребителю полезно знать основные характеристики, на которые нужно обратить внимание:
- напряжение питания обозначается числом и буквой V (русская В). Чем напряжение выше, тем выше скорость работы устройства. Однако не стоит думать, что если к машине, рассчитанной на напряжение 10V, подключить аккумулятор на 30V, то она помчится в 3 раза быстрей. Вероятней всего, она не выдержит накала и просто выйдет из строя. Не стоит рисковать. Лучше покупать аккумулятор рекомендованной мощности;
- емкость аккумулятора обозначается числом и буквами mA или А (для устройств большой мощности). От емкости аккумулятора зависит продолжительность работы подключенного к нему оборудования;
- очень важным параметром является ток разряда — это объем тока, который потенциально может потреблять оборудование. Его обозначают числом и буквой С (от англ. «сapacity»). Так, значение 20С на аккумуляторе емкостью 1400 mA для специалиста означает ток разряда 28000 мА или 28A. Однако это максимальный, а не рабочий ток. Еще выше будет значение у пикового тока.
Например: нужно с помощью электромоторчика сжать металлическую пружину. Слабый мотор потребляющий малый ток не справится с работой. Если его заменить более мощным (с таким же напряжением), то больший ток, который может потребить мотор позволит преодолеет сопротивление пружины. Производители предлагают два типа SLA-аккумуляторов, отличающихся по принципу работы:
- в технологии GEL в электролит добавляют особые компоненты, переводящие его в гелеобразное состояние. В его порах и раковинах, имеющих большой объем и площадь поверхности, проходит взаимодействие молекул кислорода и водорода с синтезом воды. Благодаря этому количество электролита в аккумуляторе не уменьшается в течение всего срока эксплуатации;
- в AGM –устройствах внутри находится пористый заполнитель из стекловолокна, пропитанный электролитом. В той части пор, где электролита нет, идет рекомбинация водорода и кислорода. Герметично закрытые аккумуляторы можно устанавливать в непроветриваемых помещениях. Они обладают хорошей емкостью, высокой мощностью и привлекают покупателей выгодной ценой.
Использование SLA-аккумуляторов Одним из самых распространенных вариантов установки аккумуляторных батарей AGM являются системы бесперебойного электроснабжения. Они гарантируют сохранение информации в компьютерных системах при аварийном завершении и остановке работы. Это недорогой и эффективный вариант электропитания офисных зданий и бизнес-центров. SLA-аккумуляторы используются:
- в охранных и противопожарных системах, системах контроля доступа и видеонаблюдения, аварийного освещения и бесперебойного энергоснабжения;
- в системах оповещения МЧС;
- в АТС и радиоцентрах;
- для питания контрольно-кассовых машин, холодильного, торгового и медицинского оборудования;
- в радарах, фонарях, переносных электроосветительных приборах.
Особенности и преимущества Емкость портативных SLA-аккумуляторов составляет 1-30А, а габаритных стационарных — 50-200А. У них не бывает эффекта памяти. Они подходят для долгосрочной эксплуатации в буферном режиме подзарядки, без периодов полной разрядки батареи. Служат они не менее 10 лет. Цикличный режим, то есть регулярная зарядка-разрядка на треть- половину емкости, для этого типа аккумуляторов подходит меньше.
Саморазрядка свинцово-кислотного аккумулятора составляет примерно 40% в год при температуре воздуха +20 градусов. С, что в 4 раза медленней, чем у никелево-кадмиевых элементов питания. Зарядка занимает 8-16 часов.
Среди плюсов SLA-аккумуляторов нужно отметить:
- низкую стоимость;
- отсутствие затрат по сервису и обслуживанию;
- высокую мощность тока;
- нетребовательность к температуре внешней среды. Их можно использовать в диапазоне от -10 до +50 градусов;
- виброустойчивость;
- пожарную безопасность.
Но, есть и минусы Среди недостатков SLA-аккумулятора нужно отметить:
- большой вес;
- при глубокой разрядке и хранении без подзарядки пластины аккумулятора портятся из-за сульфатации;
- довольно малый срок службы — до пятисот циклов зарядки/разрядки;
- токсичность оксида свинца, который используется в их производстве.
Аккумуляторы нужно хранить в сухих помещениях при комнатной температуре. Подзарядка аккумуляторов AGM требует особого зарядного устройства. Щелочными никель-кадмиевыми аккумуляторами (Ni-Cd) человечество пользуется более ста лет. В 1899 г. их изобрел Вальдмар Юнгнер. Правда, оказалось, что производство их обходится слишком дорого в сравнении с другими аккумуляторами. Лишь в 1932 г. была найдена недорогая технология осаждения активного материала на пористый край электрода, покрытого никелем. Так появились герметичные никелево-кадмиевые аккумуляторы, достаточно широко распространенные и сейчас.
Принцип работы Ni-Cd
Ni-Cd имеют второе название – рулонные аккумуляторы, поскольку электроды в них скатаны в цилиндрический рулон. Он вставлен в металлический корпус, заполненный электролитом. Пластины отделены друг от друга слоем сепаратора – нетканого материала, не взаимодействующего со щелочью. Электролит состоит из гидрооксидов калия и лития. Их взаимодействие образует никелат лития и увеличивает емкость аккумулятора на 20 процентов.
Где используются Ni-Cd:
- на электрокарах;
- в качестве бортовых аккумуляторов вертолетов, самолетов;
- на электротранспорте (трамваи и троллейбусы);
- для изготовления стандартных гальванических элементов;
- для питания автономных строительных инструментов.
Эффект памяти и работа при минусовой температуре В данном типе аккумуляторов без периодической полной разрядки в полной мере проявляется эффект памяти со значительным уменьшением емкости. Одним из важных факторов, влияющих на электрические параметры аккумуляторов, является температура воздуха. Максимальную емкость устройства демонстрируют при 20 градусах С. Нижней температурной границей, при которой Ni-Cd сохраняют работоспособность, считается — 20 градусов. Хотя их можно использовать и при – 40 градусов, если изменить концентрацию и химический состав электролита. Хранить аккумуляторы нужно в сухом месте при комнатной температуре.
Особенности аккумуляторов Ni-Cd
Величина разрядных характеристик аккумуляторов при различной плотности тока зависит от их внутреннего сопротивления. Оно формируется под влиянием:
- толщины электродов и сепаратора;
- их структурных характеристик;
- плотности сборки пакета электродов в аккумуляторе;
- объема электролита;
- конструкции аккумулятора.
С учетом комбинации этих факторов Ni-Cd могут давать ток от 0,2 С до 10 С.
Преимущества Ni-Cd:
- быстрая и простая зарядка, в том числе аккумулятора, который давно не использовался;
- более 1000 циклов зарядки/разрядки;
- стабильная работа и сбережение стандартной емкости при минусовых температурах;
- доступная цена.
Недостатки щелочных никель-кадмиевых аккумуляторов: Говоря о недостатках, следует упомянуть:
- сравнительно низкую энергетическую плотность;
- зависимость емкости от эффекта памяти;
- токсичность материалов и вред, наносимый окружающей среде при их утилизации;
- активный саморазряд при хранении.
Ni-MH (никель-металлгидридные) аккумуляторы очень популярны. Они подкупают потребителей доступной ценой, хотя значительно уступают по емкости на единицу массы и литий-йонным, и литий-фосфатным аккумуляторам. Конструкция их аналогична никель-кадмиевым источникам питания, а протекающие в них химические и физические процессы такие же, как в никель-водородных аккумуляторах.
Применение
Используют Ni-MH там, где нужны компактные размеры и высокая удельная емкость. Обычно срок их службы составляет от 3 до 5 лет (500-1000 циклов).
Аккумуляторы этого типа профессионалы делят на две группы:
- обычные — для электрооборудования, инструментов и приборов;
- силовые и бортовые — источники питания для авто- и авиамоделей.
Особенности В отличие от никель-кадмиевых батарей, у Ni-MH эффект памяти выражен меньше, а вот по сроку эксплуатации они им уступают. Чтобы аккумулятор имел большую емкость, нужно заряжать его после разрядки и при напряжении не ниже 1 В. Этот тип аккумуляторов требует тщательного контроля процессов разрядки и зарядки.
Существует много разновидностей никель-металлгидридных аккумуляторов. В них используются разные виды электродов:
- металлводородные;
- оксидноникелевые;
- ламельные;
- прессованные;
- металлокерамические и металловойлочные;
- пеноникельные.
У Ni-MH аккумуляторов не очень большой температурный диапазон использования. Оптимальная температура для них от +40 до –10 градусов.
Хранение
Специалисты рекомендуют хранить аккумуляторы этого типа в заряженном состоянии. Не собираетесь в течение ближайшего месяца использовать батарею — зарядите ее на половину емкости! Многие типы аккумуляторов при простое теряют энергию, однако Ni-MH особенно чувствительны к переразряду. Чтобы они не вышли из строя, при длительном хранении следует раз в 1-2 месяца дозаряжать их до половины емкости.
Преимущества
Среди плюсов Ni-MH аккумуляторов:
- высокие удельные энергетические характеристики;
- отсутствие кадмия делает этот тип батарей более экологичным в сравнении с Ni-Cd. Нетоксичность и простота утилизации, не ухудшающей экологию, вызвали быстрое развитие производства Ni-MH ведущими компаниями-изготовителями аккумуляторов;
- одноразовая ежемесячная разрядка до 1В избавит от свойственного данному типу батарей снижения разрядного напряжения.
О недостатках Ni-MH Основными минусами этих источников питания являются:
- узкий интервал рабочих токов;
- возможность перегрева вызывает необходимость установки термопредохранителя и отказ от производства батарей, в которых более десятка аккумуляторов;
- необратимая потеря емкости при разрядке до нулевого значения напряжения;
- коррозия электродов при использовании низкосортных сплавов.
Хотя данные аккумуляторы не является отдельным видом, но они достаточно сильно отличаются от типичных Ni-MH аккумуляторов, и по этой причине достойны отдельной главы обзора. Около 10 лет назад на рынке появились пальчиковые аккумуляторы LSD Ni-MH —компактная модификация металл-гидридного источника питания. Компания Sanyo презентовала потребителям новый тип элементов питания с низкой саморазрядкой. Они получили название LSD NiMH (Low Self-Discharge). Постепенно LSD Ni-MH вытеснили из обихода бытовые Ni-MH, которые быстро разряжаются при хранении и не дают нужной фотокамерам, фонарям и управляемым моделям мощности. В связи с тем, что компания Panasonic приобрела компанию Sanyo, бренд LSD Ni-MH eneloop и eneloop pro теперь принадлежит Panasonic.
Применение
Аккумуляторы LSD NiMH внешне напоминают обычные пальчиковые батарейки. Они обладают низким саморазрядом, поэтому в продажу поступают в заряженном виде. Такой аккумулятор подлежит многократной перезарядке. Качественные изделия солидных брендов выдерживают от 1000 до 1500 циклов зарядки/разрядки.
Эти аккумуляторы используются в разных приборах, без которых современный человек не может обойтись:
- фотокамерах;
- часах и будильниках;
- фонариках;
- электроинструментах.
Сфера применения их огромна, а экономию от замены разовых элементов питания аккумуляторами LSD NiMH потребители оценили сразу. Оптимальная емкость в пределах 1900 – 2500 mА подходит большинству устройств. Для хранения аккумуляторов следует использовать сухие помещения с комнатной температурой.
Особенности
Аккумуляторы этого типа являются более экологичными, поскольку они уменьшают потребность в элементах питания типов АА и ААА, а значит и количество токсичных отходов от их утилизации. У LSD NiMH нет эффекта памяти. Их можно подзаряжать, не дожидаясь полной разрядки, без потери емкости. Отрицательная температура до – 20 и жара +40 градусов не влияют на рабочие характеристики.
Преимущества LSD NiMH
Основные достоинства:
- низкий саморазряд (до 20% в год) обусловлен применением новейшей технологии LSD (Low self-discharge);
- надежность и долгий срок службы;
- максимальная токоотдача при работе с высокой нагрузкой;
- быстрый заряд при сохранении всех заявленных производителем характеристик.
Недостатки:
- большое колличество подделок. Приобретайте аккумуляторы только солидных брендов, хотя стоят они довольно дорого! Малоизвестные производители часто указывают на изделиях емкость, которая фактически будет на треть меньше заявленной.
- высокая стоимость по сравнению с обычными Ni-MH
В скором времени ждите продолжение статьи. Во второй части мы рассмотрим Li-Ion, Li-Po и Li-FePo4 аккумуляторы. https://pbsvyaz.ru/image/catalog/goods/ROBITON/LP-HTB2-3200.jpg https://pbsvyaz.ru/image/catalog/goods/ROBITON/robiton-18650-3400.jpg https://pbsvyaz.ru/image/catalog/goods/acs/batareyk/panasonic-eneloop-pro-aku-aa-2450-4bp-1.jpg
Глубокий разряд аккумулятора. Что это такое, его причины и последствия
enpartner Глубокий разряд аккумулятора. Что это такое, его причины и последствия. В статье попытаемся разобраться, что такое глубокий разряд аккумулятора, чем это грозит, почему их боятся именно свинцово-кислотные акб, а изготовленные по технологии Gel и AGM аккумуляторы переносят намного лучше. Разряд аккумулятора, это нормальный 
В статье попытаемся разобраться, что такое глубокий разряд аккумулятора, чем это грозит, почему их боятся именно свинцово-кислотные акб, а изготовленные по технологии Gel и AGM аккумуляторы переносят намного лучше.
Разряд аккумулятора, это нормальный процесс его работы, в этом и отличие его от обычной батарейки, многократный перезаряд и длительное использование. Конечно, следует правильно эксплуатировать батарею, чтобы она прослужила долго и сохранила свою емкость. Для этого следует выполнять следующие правила:
- Не перезаряжать, иначе пластины могут осыпаться
- Не разряжать до «нуля»
- Следить за уровнем электролита
- Следить чтобы банки не замкнули
Последние два пункта не относятся к необслуживаемым акб, но за зарядом-разрядом все равно придется следить.
Разряд-заряд
Уровень заряда аккумуляторной батареи характеризуется величиной напряжения на его клеммах. Полностью заряженный имеет напряжение 12,7В – это 100%.
Разряженный имеет напряжение 10,5-11В, это минимальный порог до которого стоит разряжать акб, если мы хотим в дальнейшем зарядить его и использовать. Можно конечно разрядить и до 0-3В, но обычно после таких низких напряжений, акб не восстанавливаются или восстанавливаются не полностью.
Строение аккумулятора
Акб состоит из свинцовых пластин, между ними находится специальный диэлектрик, который не дает пластинам соприкасаться, и перемыкать. Все это залито электролитом. Обычно аккумулятор разделен на 6 таких разделов (6 банок) соединенных последовательно по 2,1В.
Так при перезарядах составляющие банок начинают греться, дистиллированная вода испаряться, и пластины осыпаться, а при разрядах падает концентрация серной кислоты, ана оседает на свинцовых пластинах в ввиде солей, и при сильных разрядах, соли полностью не разрушаются, а остаются на этих самих пластинах. Таким образом падает емкость акб, после каждого глубокого разряда на 2-3%, после 7-10 таких разряда акб теряет 20-30 % своей емкости.
Почему нужно использовать AGM или гелевые аккумуляторы?
Все описанное выше относится в большей степени к обычным свинцово-кислотным акб, так как в Gel и AGM аккумуляторах электролит находится не в жидком состоянии, а абсорбированном либо в гелеобразном, что позволяет значительно повысить количество циклов глубокого разряда. Хотя и не до бесконечности.
Соответственно в автомобилях допускается использование свинцово кислотных акб, так как они находятся в преимущественно заряженном состоянии и могут проработать длительное время.
В системах резервного питания предполагается работа в циклах заряда-разряда, поэтому необходимо использовать только гелевые или AGM аккумуляторные батареи.