Eng Ru
Отправить письмо

Как заряжать герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы. Герметичные аккумуляторы

$direct1

Как заряжать герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы

При использовании герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы со временем тратят свой заряд, и его необходимо периодически восстанавливать. Аспекты этого процесса и будут рассмотрены в рамках статьи.

Что называют зарядкой

герметичные свинцово кислотные аккумуляторыТак называют процесс, который является обратным разрядке. Во время зарядки свинцово-кислотных герметичных аккумуляторов они запасаются энергией, питаясь при этом от внешнего источника тока. В конечном результате накапливается заряд, что равен емкости. А как выглядят зарядные устройства для герметичных свинцовых кислотных аккумуляторов? Они представляют собой преобразователь энергии и два вывода, каждый из которых подключается к аноду и катоду. Герметичный необслуживаемый свинцово-кислотный аккумулятор при подключении в сеть начнёт процесс восстановления и превращения электрической энергии (подаваемой из сети) в химическую. Чтобы в последующем, как только возникнет необходимость, он мог проводить обратный процесс и обеспечивать энергоснабжение различных устройств и приборов.

Заряжаем просто и безопасно

герметичный необслуживаемый свинцово кислотный аккумуляторДля этого необходимо воспользоваться методом «ток-напряжение». В чем он заключается? Первоначально аккумулятор заряжается постоянным током. Когда необходимые показатели достигаются, начинает идти поддержка постоянного напряжения. Чтобы узнать начальный ток зарядки, обычно достаточно внимательно осмотреть корпус – там указывается данный параметр. Обычно эта величина составляет до 0,3 емкости аккумулятора. Чтобы было более понятно, представим, что у нас есть устройство с параметром в 100 А/час. Тогда ток заряда не должен превышать 30А. Но это безопасный максимум, многие производители в своих зарядных устройствах используют правило десяти процентов. Это позволяет заряжать аккумуляторы без наименьшей боязни сделать что-то не так и вывести его из строя. А сколько же нужно заряжать? Если начальный ток равен 20% емкости, то резерв аккумулятора будет восстановлен на 90% примерно за 5-6 часов. На оставшиеся 10% понадобится примерно сутки. Вот такие особенности своего функционирования имеет зарядное для герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов. Можно ли как-то ускорить этот процесс? Да, и мы сейчас рассмотрим, как.

Быстрая зарядка свинцово-кислотных герметичных аккумуляторов

Нормой считается зарядка постоянным током при напряжении в 13,8. Больше этого не рекомендуется из-за возможных негативных последствий. Но если они вас не страшат, то можете повысить напряжение к 14,5 В (это для аккумуляторов на 12 В). В результате аккумулятор при 20% показателе зарядится за 6 часов. Применяется такой способ исключительно при работе в циклическом режиме.

Влияние температуры

зарядное для герметичных свинцово кислотных аккумуляторовВсё, что было написано выше, относится только к случаю, когда температура составляет 20 градусов Цельсия. При других показателях необходимо вводить компенсацию зарядного напряжения. Заряжать свинцово-кислотные аккумуляторы можно в диапазоне от -15 до 40 градусов. Чем большая температура, тем меньшим должно быть напряжение для избегания перезарядки. В противоположном случае данный показатель, наоборот, следует увеличить, чтобы избежать недозарядки. Герметичный необслуживаемый свинцово-кислотный аккумулятор из-за этого желательно заряжать именно в условиях 20 градусов Цельсия плюс-минус несколько. Конечно, можно и высчитывать каждый раз, но это не всегда удобно. В качестве идеального места по температурному параметру часто выбирают свои жилища, но тогда необходимо позаботиться о качественном проветривании места зарядки как во время этого процесса, так и через несколько часов после его окончания.

Последствия при несоблюдении техники безопасности

Описанные выше способы нацелены на быструю и безопасную зарядку. При этом ставится задача максимального сохранения ресурса свинцово-кислотного аккумулятора путём минимизации факторов его старения. А теперь давайте осмотрим отклонения. Что будет, если использовать ток больший, чем максимально допустимый? Первоначально следует отметить, что герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы не смогут полностью зарядиться. Также из-за уменьшения эффективности механизма рекомбинации газов электролит будет терять воду. Поэтому даже разовой зарядки хватит, чтобы сократить ресурс работы.

А что будет, если уменьшить ток к 0,5 проценту от емкости? Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы зарядятся и в таком случае, но продолжаться данный процесс будет несколько недель. К тому же устройство будет находиться в состоянии, что эквивалентно разряженному. А это приводит к сульфатации и ускоренному старению. Конечно, одной зарядки с малым током недостаточно для серьезных повреждений, но ими лучше не пользоваться. Также необходимо следить и за конечным напряжением, чтобы не произошло недозаряда устройства и уменьшения его ресурса.

А почему свинцово-кислотные аккумуляторы имеют такой диапазон температур для зарядки? Дело в том, что при выходе из них прекращается работа механизма рекомбинации газов, и электролит теряет свою воду.

Всё ли хорошо было сделано

зарядные устройства для герметичных свинцовых кислотных аккумуляторов

Чтобы получить хороший результат, необходимо соблюдать требуемые параметры в необходимых рамках. Главное место в этом вопросе должны занимать ток и напряжение (учитывайте температуру). Тогда герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы будут заряжаться успешно и смогут прослужить длительное время. Если же вокруг предохранительных клапанов есть электролит, белый налёт или пузырьки, то восстановление характеристик устройства было совершено неправильно. Для определения состояния можно использовать тестер. Восстановление герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов осуществляется с помощью специальных зарядных устройств (которым может потребоваться несколько суток) или дополнительных механических действий (как-то подлить электролит).

Заключение

зарядка свинцово кислотных герметичных аккумуляторовКак видите, процесс зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов нельзя назвать сложным. При соблюдении техники безопасности непросто будет получить что-то не то. Но напоследок хочется порекомендовать заряжать их в отдельных помещениях, а если устройства восстанавливают в условиях жилого дома, то необходимо позаботиться о качественном проветривании во время процесса, а также нескольких часов после него. Эти меры безопасности необходимы из-за того, что, пускай и в микроскопических дозах, но свинец может попадать в воздух, а через него и в организм, откуда он очень медленно выводится и постоянно оказывает отравляющее воздействие.

fb.ru

Герметичные аккумуляторы - Справочник химика 21

    Герметичные аккумуляторы дисковой формы [c.907]

    ГЕРМЕТИЧНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ И БАТАРЕИ [c.905]

    В конструкции крышек герметичных аккумуляторов предусмотрены клапаны, которые при избыточном давлении внутри аккумулятора открываются наружу для выпуска газа и затем закрываются брызги электролита наружу не выделяются. [c.98]

    Герметичные аккумуляторы цилиндрической формы [c.907]

    В герметичных аккумуляторах первоначально образующийся кадмий снова окисляется кислородом, выделяющимся на оксидно-никелевом электроде, т. е. на этой стадии заряда не происходит химических превращений электродных веществ. [c.58]

    Герметичные и малогабаритные аккумуляторы. Заряд обычных никель-кадмиевых аккумуляторов нельзя проводить в закрытом состоянии, так как выделение газа в конце заряда при повышении давления может привести к разрушению сосуда. Во избежание этого в герметичных аккумуляторах используют положительные электроды с меньшим запасом емкости,. чем отрицательные. Тогда выделение кислорода на положительном электроде начинается раньше, чем наступит полное восстановление гидроокиси кадмия. [c.100]

    Для облегчения процесса окисления кадмия кислородом аккумулятор должен содержать минимальное количество электролита и иметь тонкий тканевый газопроницаемый сепаратор. Скорость образования кислорода не должна быть слишком большой, т. е. заряд герметичного аккумулятора должен производиться небольшим током. [c.100]

    Использование безламельных электродов различных типов (спеченных, прессованных, вальцованных и других) привело к созданию ряда серий герметичных НК-аккумуляторов (НКГ), обладающих наилучшими электрическими и эксплуатационными характеристиками. Герметичные аккумуляторы гораздо удобнее в эксплуатации — они не требуют контроля уровня н состава электролита, могут работать в любом положении, не выделяют электролит и газы, работоспособны в условиях вакуума. Они характеризуются длительным сроком службы и высоким уровнем надежности. Герметичные аккумуляторы не нуждаются в регулировании тока или контроле напряжения в процессе заряда. Они допускают длительные перезаряды при условии, что исходный зарядный ток не будет превышать 0,1 Сном. [c.228]

    Обычно НК-аккумуляторы ламельной конструкции заряжают током 0,25 Сном в течение 6 ч. Для ускорения работы можно применить форсированный режим заряда током 0,5 С ом в течение 2 ч и затем током 0,25 Сном в течение 2 ч. Заряд безламельных герметичных аккумуляторов производят током не выше 0,1 Сном для сообщения 120—130 % номинальной емкости таким образом, эта операция должна проводиться предварительно, до начала выполнения лабораторного задания. При работе, например, с аккумулятором НКГ-10 допустим ускоренный [c.229]

    При работе с герметичными аккумуляторами допустимо использовать разрядную схему с разрядом не от внешнего источника тока, а через регулируемое сопротивление. Это позволит избежать случайного переполюсования и выхода аккумулятора из строя. [c.231]

    Большое распространение в современной технике получили герметичные аккумуляторы. Они обладают рядом преимуществ в эксплуатации не требуют доливки и смены электролита, могут работать в любом положении, при заряде не выделяют в атмосферу газов и брызг щелочи. Конструкции герметичных аккумуляторов весьма разнообразны принцип их действия основан на следующих полож ениях. [c.538]

    Количество теплоты, выделяющееся за 15 мин на стадии (а) в открытых и герметичных аккумуляторах, [c.59]

    В большинстве случаев герметичные аккумуляторы изготавливают с безламельными электродами, так как они имеют более высокие удельные характеристики и лучше обеспечивают поглощение газов. [c.539]

    На рис. 242 представлен разрез никелево-кадмиевого герметичного аккумулятора Д-0,2 дисковой формы. При 5-часовом режиме разряда его емкость равна 0,2 а-ч. Положительный электрод 4 представляет собой тонкую цилиндрическую ламель из никелевой сетки с запрессованной внутри окисно-никелевой активной массой [c.539]

    Тепловое напряжение разложения у Для стадий (б) и (в) в герметичных аккумуляторах равно нулю, так как на этом этапе заряда отсутствуют превращения электродных веществ. [c.59]

    Когда герметичные аккумуляторы соединены в батареи, существует опасность, что отдельные аккумуляторы будут разряжаться раньше и произойдет их переполюсовка . Следующим процессом после восстановления Ы100Н при разряде [c.109]

    Герметичные аккумуляторы. В герметичных конструкциях НК аккумуляторов при заряде не выделяется водород на кадмиевом электроде, а кислород, выделяющийся на оксидно-никелевом электроде, поглощается. Такое управление процессом заряда достигается благодаря тому, что ограничителем емкости является в соответствии с количеством заложенных активных масс оксидно-никелевый электрод. Поэтому, когда в конце заряда аккумулятора на положительном электроде начинает выделяться кислород, отрицательный электрод еще не будет полностью заряжен, н восстановление водорода не происходит. В дальнейшем кислород растворяется в электролите, диффундирует к кадмиевой губке и реагирует с ней. В результате кадмиевый электрод будет всегда содержать некоторое количество гидроксида кадмия. [c.109]

    Внутри герметичного НК аккумулятора (рис. 1.35) имеется некоторое пространство между кадмиевым электродом 2 и крышкой 5, в котором может собираться кислород, не успевший прореагировать с кадмием. Пружина 4 способствует плотной сборке электродов. Сепаратор 3 изготовлен из очень тонкого (около 0,1 мм) синтетического материала (капрон, найлон и др.). Токоотводом положительного электрода 1 служит корпус 7. Крышка и корпус разделены изоляционным герметизирующим кольцом 6. Кроме дисковых (типа Д), выпускают также герметичные аккумуляторы цилиндрической и прямоугольной формы (типы ЦНК и НКГ). [c.110]

    При заряде негерметичным ламельным аккумуляторам сообщают не менее 140% номинальной емкости, а аккумуляторам со спеченными электродами — не менее 120%. При заряде герметичных аккумуляторов критерием конца заряда может служить повыщение температуры. [c.111]

    Герметичные никель-кадмиевые аккумуляторы выпускают с металлокерамическими основами как в виде пластин толщиной 0,5— 2 мм, так и в виде фольговых электродов, в которых тонкий пористый слой спеченного никелевого порошка нанесен на никелевую фольгу в виде ленты. Фольговые основы, пропитанные положитель-чой и отрицательной активной массой, перекладывают сепараторами из ткани и сворачивают в рулон. Такие электроды имеют очень большую развернутую поверхность и поэтому допускают нагрузку токами значительной величины. По форме герметичные аккумуляторы бывают призматические (НКТ), цилиндрические (ЦНК) и дисковые (Д). Из дисковых аккумуляторов наиболее распространена конструкция, аналогичная устройству ртутно-цинковых элементов (см. рис. 139). На рис. 164 изображен разрез аккумулятора НКГ, а на рис. 165 — аккумулятора ЦНК-0,45. Дисковые аккумуляторы выпускают по ГОСТ 11258—74. В табл. 39 приведены основные показатели щелочных аккумуляторов различных типов. [c.387]

    В некоторых типах призматических никель-кадмиевых аккумуляторов на дно помещают слой активного угля, присоединенного к отрицательному электроду (см. рис. 164). Активный уголь поглощает кислород и несколько облегчает его ионизацию. Аккумуляторы, герметизированные по описанному методу, работают в течение многих циклов, но ограниченный запас электролита в них не дает возможности достичь хорошего использования активной массы. Это снижает удельные характеристики герметичных аккумуляторов, но их эксплуатационные достоинства обеспечивают им широкое распространение. [c.391]

    Разряд герметичных аккумуляторов можно проводить мгновенно (импульсный режим), в течение нескольких минут (стартерный режим) и. наконец, медленно, в течение 10—15 ч (длительный режим). Разрядное напряжение аккумулятора ири эксплуатации его длительными режимами изменяется довольно равномерно, что очень хорошо отражается на сроке служоы и эмиссионной способности электронных ламп. [c.901]

    Источником давления, способного разрушить полностью герметизированный НК аккумулятор, является кислород, образующийся на положительном электроде на стадии заряда. Образования водорода при заряде кадмиевого электрода не происходит, поскольку отрицательная активная масса находится в избыточном количестве по отношению к активной массе положительного электрода. Основное условие герметизации заключается в осуществлении замкнутого кислородного цикла, при котором весь газообразный кислород адсорбируется на поверхности кадмиевого электрода и электрохимически восстанавливается до ОН- по реакции О2 + 2НгО + 4е40Н-. Эффективный доступ кислорода к кадмиевому электроду обеспечивается минимальным межэлектродным расстоянием, применением тканевых (капрон) или нетканых (полипропилен) газопроницаемых сепараторов, а также снижением до определенных пределов объема электролита. Стальной корпус герметичного аккумулятора способен выдержать временное повышение давления в том случае, если по каким-либо причинам (превышение зарядного тока, по- [c.228]

    Для изготовления решеток в герметичных аккумуляторах применяются свинцово-кальциевые сплавы (около 0,1% Са), обладающие высоким перенапряжением водорода, что позволяет уменьшить саморазряд примерно в 10 раз (до 0,1% в сутки) по сравнению с обычными аккумул5торами. [c.98]

chem21.info

Герметичные аккумуляторы AGM/GEL

Герметичные, необслуживаемые клапанно-регулируемые свинцово-кислотные аккумуляторы. Срок службы - 5, 10, 12+, 15 лет.

В результате того, что за последний период времени гелевые аккумуляторы из использования в промышленных целях начали применяться в бытовых условиях, их конструктивность, а также характерные особенности и недостатки стали подвергаться непрерывным дискуссиям.

Свинцово кислотные аккумуляторы сегодня получили огромное распространение и пользуются большим спросом, чем их аналоги из других видов сплава. Они производятся в больших количествах, так как имеют демократическую стоимость, а материал, из которого изготовлены аккумуляторы, существует в наличии постоянно (не дефицитен), вследствие чего и разработка схожих устройств возможна всегда.

Самые простые свинцово кислотные аккумуляторы имеют плюсовую и минусовую пластину, между которыми течет ток по электролиту – водяному кислотному раствору. Чтобы не произошло соприкосновения пластин и не возникло короткого замыкания, их разделяют сепаратором, который создают из пластика микропористого типа. В данном виде аккумулятора электролит имеет гелевую консистенцию, поэтому, если вскрыть новенький аккумулятор, то можно увидеть белую массу, напоминающую желе. При эксплуатации данная консистенция немного затвердевает. Ее пронизывают мельчайшие трещинки, не дающие испарению улетучиваться, вследствие чего кислородное и водородное парообразование задерживается внутри гелевой массы, реагирует и преобразуется в водные ресурсы, которые затем опять проникают в гель. Следовательно, батареи такого типа практически не выделяют вредных веществ, что является рекомбинацией газов. Гелевая масса смазывает пластинки, поэтому активная консистенция не течет, а ее увеличенная сопротивляемость разрядным токам защищает от образования вредоносных не разрушаемых частиц – свинцовых сульфатов.

На сегодняшний день имеются два технологических процесса производства гелевых аккумуляторов, которые конкурируют между собой: GEL и AGM.

Что касается первого, то здесь электролит более густой консистенции и сделано это при помощи силикогеля, а сепаратором выступает дюропластик микропористого типа. Если говорить о втором варианте, то здесь электролит абсорбирован в стекловолокнистый наполнитель, который в свою очередь еще является сепаратором. Если сравнивать характеристики, то аккумулятор agm находится в более выигрышном положении, в частности при увеличенном токе, что предполагается как непосредственно конструкцией, так и иными техническими инновациями. Помимо этого  AGM батареи на порядок дешевле своего конкурента.

Аккумуляторы подобного типа появились в 80е годы и спрос на них неуклонно растет. Постоянное возрастание телевизионного коммуникационного рынка повлекло развитие данного рода АКБ, возникло огромное число изготовителей, что повлияло на стоимость и доступность. На сегодняшний день они используются в транспортной области и энергетических ресурсах альтернативного типа.

Аккумулятор AGM очень часто применяются в системе бесперебойной подачи тока, где для образования мощного резервного электрического питания из нескольких аккумуляторов создают батарею. Аккумуляторы ИБП могут выдержать огромное число циклов работы, обладают пониженным саморазрядом, длительным сроком службы их можно использовать в различных режимах эксплуатации.

В энергетике альтернативного типа для энергоскопления в основном применяют необслуживаемые аккумуляторы, практически не выделяющие вредоносного газообразования и удобные в работе. Сформировалось ошибочное предположение, что, если установить подобный вид аккумулятора, то больше не стоит заострять на нем внимание. Но в случаях, когда не отслеживают функционирование и состояние данного устройства, может возникнуть поломка.

Для начала стоит внимательно изучить характерные особенности исходя из определенного вида, исполнения и объема аккумулятора. Для того чтобы устройство работало весь гарантийный срок и более, нужно внимательней относится к температурным показателям, зависящим не только от внешней среды, процесса эксплуатации, а также от вентиляционных и охладительных аппаратов. Когда используется батарея, состоящая из комплекса аккумуляторов, то охладительные условия, имеющихся внутри, будут в худшем состоянии и нельзя допускать, чтобы температурный режим сильно разнился в батарее или выходил за границы допустимых норм.

Наивысший допустимый ток для разряда и заряда, зависит как от вида используемого аккумулятора, так и от объема. Для соблюдения данных характерных особенностей, для определенных аккумуляторов применяются зарядные средства на входной и преобразователи - на выходной части аккумулятора, которые имеют определенные настройки и защитные функции от завышения уровня тока. Завышение разрядных и зарядных токов сверх нормы приводит к постоянным выбросам газа и засушиванию электролита, вероятны и механические повреждения аккумуляторов. Когда в простых устройствах при повышенном токе или в случае переразрядки, выпаривается электролит и можно заполнить этот пробел дистиллированной водой, то у данного вида аккумуляторов возникает полное засыхание электролита и предотвратить это невозможно. К примеру, литиевые аккумуляторы, которые наделены встроенной защитой, приобрести очень затруднительно из-за их высокой цены, поэтому они редко применяются в качестве энергонакопителей в энергетике альтернативного типа.

В основном для накапливания энергетического заряда применяется аккумулятор не в единичном количестве, а батарея, совмещающая в себе целый ряд подобных устройств. Конструкция данной батареи состоит из однотипных аккумуляторов, которые одинаковы по объему, а в идеале – из одной партии или с не сильно рознящимся временем выпуска, заблаговременно прошедшие проверку и со схожими характеристиками. Когда характерные черты какого-либо устройства значительно поменялись, то вероятнее всего произойдет поломка и других аккумуляторов, входящих в батарею, вследствие чего нужно регулярно отслеживать состояние данных устройств.

Эксплуатируя необслуживаемые аккумуляторы, важно следить за уровнем температуры и тока. Пристальное внимание нужно уделять соответствию заданного режима напряжения зарядке, когда данный процесс происходит в буферном режиме. Для подобного вида аккумуляторов, режимом эксплуатации которых считается буферный, необходимо точно отрегулировать напряжение зарядного устройства, так как подливать туда электролит не представляется возможным. Помимо этого необходимо осуществлять контроль напряжения при помощи вольтметра или клещами с током. В случае последовательно соединенных устройств, если какое-либо окажется в разряженном состоянии, производить разрядку всей батареи не стоит, так как если данный процесс не остановить, то разряженный аккумулятор после окончательной разрядки снова начнет заряжаться. Существует такое понятие как переполюсовка, что и приводит в свою очередь к поломке. Нормальное функционирование батареи в целом нарушается, вследствие чего желательно ее всю поменять.

Помимо этого эксплуатационный процесс нарушается и вследствие незначительного повышения переходного сопротивления в каком –либо устройстве или в соединяющих проводных контактах.

Измерять незначительные по своим параметрам сопротивления контактов переходного типа очень сложно при помощи омметра, вследствие чего лучше использовать закон Ома. Для этого нужно измерить снижение напряжения на контактах, к которым относитесь с наибольшим недоверием, или перемычке в процессе функционирования. Лучше всего осуществлять это при высоком токе заряженного или разряженного вида. К примеру, в параллель с перемычкой меряем напряжение на выходных областях близлежащих аккумуляторов. Упадок напряжения будет незначительный, но если он все-таки имеется, то необходимо поделить измеренные данные на ток и, соответственно, найдем показатели сопротивления в Омах. Перепроверить рабочее состояние аккумуляторов можно точно также. Для этого нужно проверить напряжение на устройстве без нагрузок, а затем с нагрузкой до максимума. Чем больше разнятся данные, тем плачевнее состояние аккумулятора. Проверять подобным образом допускается лишь при заряженном устройстве, так как при разрядке переходная сопротивляемость повышается. Таким образом, если отдается самое большое количество тока, а характеристики остаются неизменными или меняются незначительно, то аккумуляторы можно эксплуатировать и дальше.

Необслуживаемые аккумуляторы нельзя доводить их до полнейшей разрядки. Например, АКБ могут эксплуатироваться примерно 1000 циклов разрядки и зарядки лишь тогда, когда разряженное состояние не превышало их 30 процентного объема. Если произвести разрядку аккумулятора на 70 процентов, то число циклов сократиться в 5 раз. Если осуществлять большую разрядку, то в разряженном виде они будут оставаться очень длительный период, вследствие этого эксплуатационный период уменьшится. В данном случае снижается объем аккумуляторов, повышается сопротивление внутри, увеличивается самостоятельный разряд и аккумуляторные устройства не в состоянии выдать необходимый ток.

perepada.net

ГЕРМЕТИЧНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ

ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АККУМУЛЯТОРОВ

Общие сведения. Герметичные аккумуляторы в отличие от обычных не требуют на протяжении всего срока службы доливки или корректировки электролита, могут заряжаться в закрытом состоянии и допускают эксплуатацию при любом положении в пространстве. Эти аккумуляторы в процессе заряда и разряда не выделяют газов или паров, поэтому могут непосредственно монти­роваться в приборах и аппаратах, как и другие электротехнические детали, путем пайки, сварки или зажима гибких проводников под гайку. Конструкция герметичных аккумуляторов обеспечивает их высокую вибро- и ударостойкость.

В настоящее время в герметичном исполнении выпускают толь­ко щелочные кадмиево-никелевые аккумуляторы. Для того чтобы осуществить полную герметизацию кадмиево-никелевого аккуму­лятора, необходимо устранить газовыделение при заряде или обеспечить поглощение выделяющихся газов внутри, аккумуля­торов.

Для аккумуляторов этого типа характерно сравнительно низкое зарядное напряжение (1,35—1,45 В), мало изменяющееся в процес­се заряда. Это объясняется тем, что емкость их отрицательного электрода, как правило, значительно превышает емкость положи­тельного, вследствие чего к моменту полного заряда положитель­ного электрода отрицательный электрод остается частично недо - заряженным и содержит еще некоторое количество окислов кад­мия, препятствующих повышению потенциала (а следовательно, и повышению напряжения аккумуляторов) и выделению водорода. Конструкция аккумулятора обеспечивает достаточно быстрое погло­щение кислорода, выделяющегося при заряде на положительном электроде, активной массой отрицательного электрода. Этот про­цесс ведет к непрерывной регенерации окислов кадмия на отрица­тельном электроде и препятствует выделению на нем водорода. Непрерывное окисление кадмиевого электрода газообразным кис­лородом позволяет сообщать герметичным аккумуляторам такого типа значительные перезаряды или даже эксплуатировать их в режиме непрерывного подзаряда слабым током.

Достаточно быстрое протекание процесса поглощения кислорода при заряде можно осуществить, обеспечив сравнительно свободный доступ газа к поверхности электродов. Это достигается резким сни­жением количества электролита в аккумуляторе и применением тканевой сепарации. В ряде случаев принимают специальные меры: вводят дополнительные электроды, способствующие газопоглоще­нию, увеличивают открытую поверхность кадмиевого электрода, максимально уменьшают расстояние между положительным и от­рицательным электродами и т. п.

Применение малого количества электролита и тканевой сепа­рации позволяет осуществить плотную сборку, чем достигается до­статочно низкое внутреннее сопротивление в герметичных аккуму­ляторах.

Электрохимические процессы, протекающие на электродах гер­метичных аккумуляторов, не отличаются от процессов, протекаю­щих в негерметичных аккумуляторах.

Герметичные аккумуляторы на номинальное напряжение 1,25 В предназначены для использования в качестве источника питания в электрических схемах с потреблением тока, численно не превы­шающим 0,1—0,2 номинальной емкости аккумулятора. При разряде аккумуляторов большими токами отдаваемая емкость несколько меньше номинальной.

Эти аккумуляторы надежно работают при температурах от О до +45° С. Они могут найти широкое применение в качестве ис­точника питания в пе­реносных осветитель­ных приборах и радио­аппаратуре. Возмож­ность эксплуатации ак­кумуляторов в режиме непрерывного подзаря - да малым током с пи­танием от сети перемен­ного тока через мало­габаритный выпрями­тель обеспечивает им широкое применение в системах аварийного освещения.

Малогабаритные аккумуляторы применяют для питания элект­рических схем портативных слуховых аппаратов, карманных фона­рей, транзисторных радиоприемников и других приборов.

По форме герметичные аккумуляторы бывают дисковые, цилинд­рические и прямоугольного сечения. В герметичных аккумуляторах используют металлокерамические, фольговые или ламельные элек­троды. Ниже описаны наиболее распространенные типы герметич­ных аккумуляторов малых и средних габаритов.

Дисковые аккумуляторы. Дисковые малогабаритные герметичные аккумуляторы изготовляют следующих типов: Д-0,06, Д-01 и Д-0,2. В обозначении буква Д означает форму аккумулятора (дисковая), число — его номинальную емкость в ампер-часах при 10-часовом режиме разряда.

Аккумуляторы указанных типов конструктивно отличаются только габаритными размерами. Устройство дисковых аккумулято­ров показано на рис. 39, на котором в качестве примера приведен разрез аккумулятора Д-0,06. Аккумулятор смонтирован в стальном никелированном сосуде 7 круглой формы с небольшим кольцевым заплечиком.

Рис. 39. Герметичный аккумулятор Д-0,06:

1 — положительный электрод, 2 — отрицательный электрод, 3 — сепаратор, 4 — крышка, 5 — пружина, 6 — изоляционная прокладка, 7— сосуд (корпус)

Стальная никелированная крышка 4 с изоляционной проклад­кой 6, опирающаяся на заплечики, герметически скреплена (заваль - цована) с корпусом. Внутри корпуса помещены положительный и отрицательный электроды 1 и 2, сепаратор 3 и пружина 5.

Электроды представляют собой брикеты из положительной и отрицательной активной массы, запрессованные в никелевую сет­ку толщиной 0,2 мм. В аккумуляторе Д-0,2 отрицательный электрод безламельный.

Пластинчатая пружина 5 имеет толщину 0,2 мм и служит для обеспечения механического и электрического контактов отрицатель­ного электрода 2 с крышкой 4 и положительного электрода 1 с корпусом 7.

Рис. 40. Внешний вид дисковых аккумуляторов

Изоляционная прокладка 6 изготовлена из винипластовой плен­ки толщиной 0,4 мм и предназначена для изоляции крышки, яв­ляющейся отрицательным выводом аккумулятора, от корпуса, слу­жащего положительным выводом. Кроме того, изоляционная прок­ладка обеспечивает герметизацию аккумулятора.

Характеристики герметичных аккумуляторов дисковой формы приведены в табл. 23. Общий внд этих аккумуляторов показан на рие. 40.

Таблица 23

Характеристики герметичных аккумуляторов дисковой формы

Тип аккуму­лятора

Масса, г

Номи­нальная емкость, А-ч

|3аряд- £ный ьток, мА

Ток разряда при различных режимах, мА

Удельная энергия

10-ча­совом

3-часовом

1-часовом

Вт-ч/Кг

Вт-ч/дм'

Д-0,06

3,6

0,06

6

6

20

60

20

70

Д-0,1

4,9

0,1

10

10

33

100

20

65

Д-0,2

14,2

0,2

25

20

65

200

17

75

Цилиндрические аккумуляторы. Герметичные акку­муляторы цилиндрической формы ЦНК-0,2, ЦНК-0,45 и ЦНК-0,85 предназначены для питания транзисторной аппаратуры.

В обозначении буква Ц означает форму аккумуляторов (цилинд­рическая), НК — электрохимическую систему (никель-кадмневая),

Число — номинальную емкость аккумулятора в ампер-часах при 10-часовом режиме разряда.

Аккумуляторы конструктивно отличаются друг от друга лишь габаритными размерами. Устройство этих аккумуляторов приведено на рис. 41, на котором в качестве при­мера показан разрез аккумулятора ЦНК-0,85.

Аккумулятор выполняют в виде ци­линдрического корпуса, в котором смонтированы все детали: положитель­ный блок с сепараторами, пластмассо­вое дно 8 и кольцо 4. Стальной корпус 10 аккумулятора имеет кольцевые ка­навки, при помощи которых обеспечи­вается необходимое газовое простран­ство. Положительный блок с сепара­цией состоит из двух положительных электродов 6, имеющих форму полуци­линдра, положительного вывода 1, пластмассовой крышки 2 и капроново­го сепаратора.

Электроды представляют собой бри­кеты из активной массы, запрессован­ной в никелевую сетку толщиной 0,2 мм. Отрицательные электроды 7 выполняют в виде трех одинаковых сегментов, на­ружный диаметр которых сопрягается с кольцевыми впадинами корпуса, а внутренний —с сепаратором, надетым на положительные электроды. Вини - пластовое кольцо 4 ограничивает пере­мещение отрицательных электродов 7 в сторону крышки 2, что предотвраща­ет замыканне отрицательных электро­дов с положительными через нижнюю часть положительного вывода 1.

Положительный вывод аккумулято­ра вмонтирован в крышку, а отрица­тельным выводом служит корпус. В аккумуляторе ЦНК-0,45 отрицатель­ным выводом, кроме того, служит дно аккумулятора, представляющее собой металлический кружок, вставленный с наружной стороны пластмассового дна при закатке аккумулятора.

Рис. 41. Герметичный акку­мулятор ЦНК-0,85:

1 — положительный вывод, 2 — крышка, 3 — колпачок, 4 — кольцо, 5 — сепаратор, 6 — по­ложительный электрод, 7 — от­рицательный электрод, Я —дно, 9 — отрицательный вывод, 10 — корпус

Характеристики цилиндрических аккумуляторов приведены в табл. 24, их разрядные кривые приведены на рис. 42.

Характеристики герметичных аккумуляторов цилиндрической формы

Тнп аккуму­лятора

Масса, кг

Номи­нальная емкость, А-ч

Заряд­ный ток, мА

Ток разряда прн различ­ных режимах, мА

Удельная энергия

10-часовом

3-ча­совом

1-ча­совом

Вт-ч/кг

Втч.'дм'

ЦНК-0,2

ЦНК-0,45

ЦНК-0,85

0,015 0,021 0,041

0,2

0,45

0,85

20 45 85

20 45 85

65 150 280

200 450 850

17

26 25

62 76 70

Аккумуляторы прямоугольной формы. Герметич­ные аккумуляторы прямоугольной формы обозначают индексом КНГ, что означает кадмиево-никелевый герметичный. Указанные аккумуляторы изготовляются промышленностью емкостью от 5,5

До 50 А-ч с безламельными электродами. В качестве сепарации применяют щелочестойкую хлориновую ткань. Электролитом (как и во всех герметичных аккумуляторах) служит раствор едкого кали с добавкой едкого лития.

Аккумуляторы собираются в железных сосудах, окрашенных нитроэмалью (рис. 43). Отрицательный полюс аккумулятора вы­водится на корпус, а положительный — через резиновое уплотнение на изолированный от корпуса выводной контакт. Придонное прост­ранство некоторых типов аккумуляторов заполняется активирован-

Характеристики герметичных аккумуляторов КНГ

Тип акку­мулятора

Масса, кг

Номи­нальная емкость, А-ч

Заряд­ный ток, А

Ток разряда при режимах,

Различных мА

Удельная энергия

10-ча-

Совом

3-часовом

1-часовом

Вт - ч/кг

Вт- ч/дм'

КНГ-5,5

0,35

5,5

0,55

0,55

1,8

5,5

15,7

45,1

КНГ-7,5

0,45

7,5

0,75

0,75

2,5

7,5

16,7

46,3

КНГ-10

0,55

10

1,0

1,0

3,0

10,0

18,2

51,0

КНГ-28

1,50

28

2,8

2,8

9,0

18,0

18,7

52,6

КНГ-50

2,90

50

5,0

5,0

16,5

50,0

17,3

50,4

Ным углем, чем обеспечивается интенсивное поглощение газа и низкое давление внутри аккумулятора в процессе эксплуатации. Характеристики аккумуляторов КНГ приведены в табл. 25.

Рис. 43. Внешний вид аккумуляторов КНГ

В современном мире существует огромное количество техники, важными элементами которой являются аккумуляторы. Рано или поздно без них выходят из строя все приборы и теряют свои функциональные возможности. Сульфатация пластин – …

Самые надёжные аккумуляторы Mutlu AGM. На сайте АЕТ представлены аккумуляторы Mutlu AGM нескольких ёмкостей, чтобы клиент мог подобрать необходимый размер, для установки на свой автомобиль.

Две самые востребованные серии автомобильных стартерных аккумуляторов для легковых и грузовых коммерческих автомобилей турецкого производителя Inci Aku пользуются неизменной популярностью у водителей, которые привыкли видеть у себя под капотом высокое …

msd.com.ua

герметичный аккумулятор - это... Что такое герметичный аккумулятор?

 герметичный аккумулятор

1.3.2. герметичный аккумулятор: Аккумулятор закрытый и не пропускающий газ или жидкость при работе в режимах заряда и температуре, указанных изготовителем. Аккумулятор может быть снабжен предохранительным устройством, предотвращающим опасное высокое внутреннее давление. Аккумулятор не требует дополнительной заливки электролита и предназначен для работы в исходном герметичном состоянии на протяжении всего срока службы.

Аккумуляторы без предохранительных устройств должны быть гарантированно взрывобезопасны. Изготовитель должен соответствующим образом проинформировать об этом потребителя.

1.3.1. герметичный аккумулятор: Аккумулятор закрытый и не пропускающий газ или жидкость при работе в режимах заряда и температуре, указанных изготовителем. Аккумулятор может быть снабжен предохранительным устройством, предотвращающим опасное высокое внутреннее давление. Аккумулятор не требует дополнительной заливки электролита и предназначен для работы в исходном герметичном состоянии на протяжении всего срока службы.

1.3.1 герметичный аккумулятор (sealed cell): Аккумулятор, который остается закрытым и не пропускает газ или жидкость при работе в режимах заряда и температуре, установленных изготовителем. Аккумулятор снабжается устройством безопасности для предотвращения опасного высокого внутреннего давления.

Аккумулятор не требует дополнительной заливки электролита и предназначен для работы в исходном герметичном состоянии на протяжении всего срока службы.

3.3.5 герметичный аккумулятор (sealed cell): Аккумулятор, который остается закрытым и не пропускает газ или жидкость при работе в режимах заряда и температуре, установленных изготовителем. Аккумулятор снабжается предохранительным устройством для предотвращения опасного высокого внутреннего давления. Аккумулятор не требует дополнительной заливки электролита и предназначен для работы в исходном герметичном состоянии на протяжении всего срока службы.

Примечание - Никель-металл-гидридный аккумулятор может выпускать газ в конце срока эксплуатации из-за накопления водорода в аккумуляторе.

83. Герметичный аккумулятор

Gasdichter Akkumulator

Аккумулятор, в котором газы и электролит полностью удерживаются в течение всего срока службы.

Примечание. Герметичный аккумулятор может быть снабжен защитным устройством, предохраняющим его от разрушения при повышении давления

1.3.4. герметичный аккумулятор : Аккумулятор, который остается закрытым и не пропускает газ или жидкость при работе в режимах заряда и температуре, установленных изготовителем. Аккумулятор снабжается устройством, предохраняющим его от опасного высокого внутреннего давления.

Аккумулятор не требует дополнительной заливки электролита и предназначен для работы в исходном герметичном состоянии на протяжении всего срока службы.

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

  • Герметичные условия хранения
  • Герметичный бак

Смотреть что такое "герметичный аккумулятор" в других словарях:

  • герметичный аккумулятор — Аккумулятор, в котором газы и электролит полностью удерживаются в течение всего срока службы. Примечание. Герметичный аккумулятор может быть снабжен защитным устройством, предохраняющим его от разрушения при повышении давления. [ГОСТ 15596 82]… …   Справочник технического переводчика

  • Аккумулятор герметичный — Герметичный аккумулятор: аккумулятор, который остается закрытым и не пропускает газ или жидкость при работе в режимах заряда и температуре, установленных изготовителем. Аккумулятор снабжается устройством, предохраняющим его от опасного высокого… …   Официальная терминология

  • Аккумулятор никель-металл-гидридный герметичный — Герметичный никель металл гидридный аккумулятор: аккумулятор, остающийся закрытым и не пропускающим газ или жидкость при работе в режимах заряда и температуре, установленных изготовителем. Аккумулятор должен быть снабжен предохранительным… …   Официальная терминология

  • аккумулятор — 1.3.7. аккумулятор : Устройство, представляющее собой источник электрической энергии, полученной путем прямого преобразования химической энергии, состоящее из электродов, сепараторов, электролита, корпуса и выводов и сконструированное так, чтобы… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • герметичный никель–металл-гидридный аккумулятор — 1.3.1 герметичный никель–металл гидридный аккумулятор: Аккумулятор, остающийся закрытым и не пропускающим газ или жидкость при работе в режимах заряда и температуре, установленных изготовителем. Аккумулятор должен быть снабжен предохранительным… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • аккумулятор газонепроницаемый герметичный — 3.4 аккумулятор газонепроницаемый герметичный [gastight sealed (secondary) cell]: Аккумулятор закрытый, не выпускающий газ или жидкость при работе при ограниченных режимах заряда и температуры, указанных изготовителем. Аккумулятор может быть… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Литий-ионный аккумулятор — Литий ионный аккумулятор. Варта, Museum Autovision, Альтлусхайм, Германия …   Википедия

  • закрытый аккумулятор — Аккумулятор, имеющий несъемную крышку с отверстием, закрытым пробкой или клапаном, через которые могут удаляться газообразные продукты электролиза. [ГОСТ 15596 82] закрытый аккумулятор Аккумулятор, имеющий корпус с отверстием, закрытым… …   Справочник технического переводчика

  • ГОСТ 15596-82: Источники тока химические. Термины и определения — Терминология ГОСТ 15596 82: Источники тока химические. Термины и определения оригинал документа: 8. Аккумулятор Akkumulator Гальванический элемент, предназначенный для многократного разряда за счет восстановления емкости путем заряда… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ГОСТ Р МЭК 61951-2-2007: Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной и другие некислотные электролиты. Портативные герметичные аккумуляторы. Часть 2. Никель-металл-гидрид — Терминология ГОСТ Р МЭК 61951 2 2007: Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной и другие некислотные электролиты. Портативные герметичные аккумуляторы. Часть 2. Никель металл гидрид оригинал документа: 3.3.5 герметичный… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

normative_reference_dictionary.academic.ru

Применение и эксплуатация герметичных аккумуляторов — ОРБИТА-СОЮЗ

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b91031

Рассмотрены вопросы применения и эксплуатации кислотно-свинцовых герметичных аккумуляторных батарей, наиболее широко используемых для резервирования аппаратуры охранно-пожарной сигнализации (ОПС)

Появившиеся на российском рынке в начале 90-х годов кислотно-свинцовые герметичные аккумуляторные батареи (далее — аккумуляторы), предназначенные для использования в качестве источников постоянного тока для электропитания или резервирования аппаратуры ОПС, связи и видеонаблюдения, в короткий срок завоевали популярность у пользователей и разработчиков. Наиболее широкое применение получили аккумуляторы, производимые фирмами: "Power Sonic", "CSB", "Fiamm", "Sonnenschein", "Cobe", "Yuasa", "Panasonic", "Vision".

Аккумуляторы такого типа имеют следующие достоинства:

  • герметичность, отсутствие вредных выбросов в атмосферу;
  • не требуются замена электролита и доливка воды;
  • возможность эксплуатации в любом положении;
  • не вызывает коррозии аппаратуры ОПС;
  • устойчивость без повреждений к глубокому разряду;
  • малый саморазряд (менее 0,1%) от номинальной емкости в сутки при температуре окружающей среды плюс 20 °С;
  • сохранение работоспособности при более чем 1000 циклов 30% разряда и свыше 200 циклов полного разряда;
  • возможность складирования в заряженном состоянии без подзаряда в течение двух лет при температуре окружающей среды плюс 20 °С;
  • возможность быстрого восстановления емкости (до 70% за два часа) при заряде полностью разряженного аккумулятора;
  • простота заряда;
  • при обращении с изделиями не требуется соблюдение каких-либо мер предосторожности (так как электролит находится в виде геля, отсутствует утечка кислоты при повреждении корпуса).

Одной из основных характеристик является емкость аккумулятора С (произведение тока разряда А на время разряда ч). Номинальная емкость (значение указано на батарее) равна емкости, которую отдает аккумулятор при 20-часовом разряде до напряжения 1,75 В на каждой ячейке. Для 12-вольтового аккумулятора, содержащего шесть ячеек, это напряжение равно 10,5 В. Например, аккумулятор с номинальной емкостью 7 Ач обеспечивает работу в течение 20 ч при токе разряда 0,35 А. При расчете времени работы аккумулятора при токе разряда, отличном от 20-часового, реальная емкость его будет отличаться от номинальной. Так, при более 20-часовом токе разряда реальная емкость аккумулятора будет меньше номинальной (рисунок 1).

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b91025

Рисунок 1 — Зависимость времени разряда аккумулятора от тока разряда

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b91026

Рисунок 2 — Зависимость емкости аккумулятора от температуры окружающей среды

Емкость аккумулятора также зависит от температуры окружающей среды (рисунок 2).Все фирмы-производители выпускают аккумуляторы двух номиналов: 6 и 12 В с номинальной емкостью 1,2 … 65,0 Ач.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ АККУМУЛЯТОРОВ

При эксплуатации аккумуляторов необходимо соблюдать требования, предъявляемые к их разряду, заряду и хранению.

1. Разряд аккумулятора

При разряде аккумулятора температура окружающей среды должна поддерживаться в пределах от минус 20 (для некоторых типов аккумуляторов от минус 30 °С) до плюс 50 °С. Такой широкий температурный диапазон позволяет устанавливать аккумуляторы в неотапливаемых помещениях без дополнительного подогрева.Не рекомендуется подвергать аккумулятор "глубокому" разряду, так как это может привести к его порче. В таблице 1 приведены значения допустимого напряжения разряда для различных значений тока разряда.

Таблица 1

Ток разряда, А Допустимое напряжение разряда, В/ячейка
0,2 С и менее 1,75
От 0,2 до 0,5 1,70
От 0,5 до 1,0 1,55
От 1,0 и более 1,30

Аккумулятор после разряда следует немедленно зарядить. Это особенно касается аккумулятора, который был подвергнут "глубокому" разряду. Если аккумулятор в течение длительного периода времени находится в разряженном состоянии, то возможна ситуация, при которой восстановить полностью его емкость будет невозможно.

Некоторые разработчики источников питания со встроенным аккумулятором устанавливают напряжение отключения батареи при ее разряде предельно низким (9,5…10,0 В), пытаясь увеличить время работы в резерве. На самом деле увеличение продолжительности ее работы в этом случае незначительно. Например, остаточная емкость батареи при ее разряде током 0,05 С до 11 В составляет 10% от номинальной, а при разряде большим током это значение уменьшается.

2. Соединение нескольких аккумуляторов

Для получения номиналов напряжений свыше 12 В (например, 24 В), используемых для резервирования приемно-контрольных приборов и извещателей для открытых площадок, допускается последовательное соединение нескольких аккумуляторов. При этом следует соблюдать следующие правила:

  • Необходимо использовать одинаковый тип аккумуляторов, производимых одной фирмой-изготовителем.
  • Не рекомендуется соединять аккумуляторы с разницей даты времени изготовления больше чем 1 месяц.
  • Необходимо поддерживать разницу температур между аккумуляторами в пределах 3 °С.
  • Рекомендуется соблюдать необходимое расстояние (10 мм) между батареями.

3. Хранение

Допускается хранить аккумуляторы при температуре окружающей среды от минус 20 до плюс 40 °С.

Аккумуляторы, поставляемые фирмами-изготовителями в полностью заряженном состоянии, имеют достаточно малый ток саморазряда, однако при длительном хранении или использовании циклического режима заряда возможно уменьшение их емкости (рисунок 3). Во время хранения аккумуляторов рекомендуется перезаряжать их не реже 1 раза в 6 месяцев.

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b91027

Рисунок 3 — Зависимость изменения емкости аккумулятора от времени хранения при различной температур

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b91028

Рисунок 4 — Зависимость срока службы аккумулятора от температуры окружающей среды

4. Заряд аккумулятора

Заряд аккумулятора можно осуществлять при температуре окружающей среды от 0 до плюс 40 °С.При заряде аккумулятора нельзя помещать его в герметично закрытую емкость, так как возможно выделение газов (при заряде большим током).

ВЫБОР ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА

Необходимость правильного выбора зарядного устройства продиктована тем, что чрезмерный заряд будет не только уменьшать количество электролита, а приведет к быстрому выходу из строя элементов аккумулятора. В то же время уменьшение тока заряда приводит к увеличению продолжительности заряда. Это не всегда желательно, особенно при резервировании аппаратуры ОПС на объектах, где часто происходят отключения электроэнергии,Срок службы аккумулятора существенно зависит от методов заряда и температуры окружающей среды (рисунки 4, 5, 6).

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b91029

Рисунок 5 — Зависимость изменения относительной емкости аккумулятора от срока службы в буферном режиме заряда

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b91030

Рисунок 6 — Зависимость количества циклов разряда аккумулятора от глубины разряда* % показывает глубину разряда на каждый цикл номинальной емкости, взятой как 100%

Буферный режим заряда

При буферном режиме заряда аккумулятор всегда подключен к источнику постоянного тока. В начале заряда источник работает как ограничитель тока, в конце (когда напряжение на батарее достигает необходимого значения) — начинает работать как ограничитель напряжения. С этого момента ток заряда начинает падать и достигает величины, компенсирующей саморазряд аккумулятора.

Циклический режим заряда

При циклическом режиме заряда производится заряд аккумулятора, затем он отключается от зарядного устройства. Следующий цикл заряда осуществляется только после разряда аккумулятора или через определенное время для компенсации саморазряда. Характеристики заряда аккумулятора приведены в таблице 2.

Таблица 2

Характеристики Тип заряда, режим
Буферный Циклический
Напряжение, В/ячейка 2,25…2,30 2,40…2,45
Начальный ток заряда, А 1/4 С, не более 1/4 С, не более
Минимальное время заряда, ч 24 10
Температурный коэффициент -3 мВ/ С/ ячейка -5 мВ/ С/ ячейка
Температура окружающей среды, ° С от 0 до +40

Примечание — Температурный коэффициент не следует принимать во внимание, если заряд протекает при температуре окружающей среды 10…30° С.

На рисунке 6 показано количество циклов разряда, которым можно подвергнуть аккумулятор в зависимости от глубины разряда.

Ускоренный заряд аккумулятора

Допускается проведение ускоренного заряда аккумулятора (только для циклического режима заряда). Для данного режима характерно наличие цепей температурной компенсации и встроенных температурных защитных устройств, так как при протекании большого тока заряда возможен разогрев аккумулятора. Характеристики ускоренного заряда аккумулятора приведены в таблице 3.

Таблица 3

Характеристики Значения
Начальный ток заряда, А 1,0…1,5 С
Напряжение, В 2,45…2,50 В/ячейка при 20° С
Время заряда (от 50% разряженного значения до полного заряда аккумулятора), ч 1…3
Температурный коэффициент -5 мВ/ С/ ячейка
Температура окружающей среды, ° С от 0 до плюс 30

Примечание — следует использовать таймер, чтобы предотвратить заряд аккумулятора.

Для аккумуляторов, имеющих емкость более чем 10 Ач, начальный ток не должен превышать 1C.

Срок службы кислотно-свинцовых герметичных аккумуляторов может составлять 4…6 лет (при соблюдении требований, предъявляемых к заряду, хранению и эксплуатации аккумуляторов). При этом в течение указанного срока их эксплуатации никакого дополнительного обслуживания не требуется.

* Все рисунки и технические характеристики  приведены из документации для аккумуляторов фирмы "Fiamm", а также полностью соответствуют техническим характеристикам параметров аккумуляторов, производимых фирмами "Cobe" и "Yuasa".

Автор: Журавлев О. В.

os-info.ru

Аккумуляторные батареи для ИБП и телекоммуникаций. Обзор современных технологий

Любая система бесперебойного электропитания переводит нагрузку на альтернативный источник электроэнергии при возникновении неполадок в основной сети. Для источников бесперебойного питания (ИБП) таким резервом являются аккумуляторные батареи (АКБ).

Существует множество производителей, выпускающих широкий спектр аккумуляторов для различных сфер применения, в том числе и ИБП. Тип, количество, технические характеристики и массогабаритные показатели АКБ существенно влияют на время автономной работы, способ установки, требования к помещению эксплуатации, а также срок службы. Батареи можно смело отнести к категории расходных материалов, требующий замены после окончании срока эксплуатации.

 

Типы аккумуляторных батарей

Аккумуляторы являются химическими источниками электроэнергии многоразового действия. Накопление энергии осуществляется посредством протекания химической окислительно-восстановительной реакции на электродах. При разряде АКБ происходят обратные процессы.

В настоящее время производятся следующие разновидности аккумуляторов: свинцово-кислотные, никель-кадмиевые, железо-никелевые, серно-натриевые, серебряно-цинковые, медно-литиевые и др. Благодаря своей надежности и относительной экономичности наибольшую популярность получили свинцово-кислотные аккумуляторы. Они обладают неоспоримым преимуществом: высокая стабильность напряжения при изменении температуры окружающей среды и тока потребления нагрузки.

Классические свинцово-кислотные аккумуляторы, произведенные по обычной технологии используют в качестве электролита раствор серной кислоты и дистиллированной воды. Плотность данного раствора меняется в процессе заряда / разряда и также зависит от его температуры. Она существенно влияет на технические характеристики батареи. Кроме того, в процессе работы происходит выделения газов (кислорода и водорода). Поэтому при хранении и работе данный тип АКБ может оказывать вредное воздействие аппаратуру и персонал. Такие батареи экономичны по стоимости, однако, требуют для эксплуатации специально оборудованных помещений и дополнительного технического обслуживания.

 

Относительная стоимость 1 Вт·ч энергии, получаемой от аккумуляторов

Тип аккумулятораОтносительная стоимость
Свинцово-кислотный 1
Кадмиево-никелевый, ламельный 3
Кадмиево-никелевый, безламельный 13
Железо-никелевый 2
Серебряно-цинковый 15

 

Герметичные АКБ

В настоящее время большой популярностью пользуются необслуживаемые (малообслуживаемые − требующие небольшого ухода) и герметичные (клапанно-регулируемые) необслуживаемые аккумуляторные батареи. Последняя разновидность используется для работы с ИБП, телекоммуникационными системами, пожарной и охранной сигнализацией и др. инженерными устройствами. Герметичные АКБ функционируют на принципе рекомбинации газов по кислородному циклу, с последующим соединением образующегося внутри аккумулятора водорода и кислорода с образованием воды. Реализация данного замкнутого цикла в свинцово-кислотных батареях осуществляется посредством использования «связанного» электролита, имеющего внутренние поры, позволяющие свободного перемещаться ионам газов от одного электрода аккумулятора к другому.

Основными способами «связывания» электролитов в настоящее время являются:

  • Использование пористого заполнителя, пропитанного жидким электролитом, в качестве которого может применяться, например, стекловолокно (технология AGM — Absorptive Glass Mat).
  • Использование электролита гелеобразной консистенции (технология Gelled Electrolite — GEL и Dryfit).

С целью улучшения технических характеристик, производители АКБ часто применяют гибридные технологии, сочетающие достоинства описанных выше технологий. Герметичные аккумуляторы могут быть также снабжены клапанами для сброса лишнего давления и пламезащитными пробками. Главным преимуществом герметичных аккумуляторов перед классическими является практическое отсутствие текущего технического обслуживания при эксплуатации аккумуляторов в течение всего срока службы, а также возможность их установки в обычных помещениях с естественной вентиляцией.

 

Конструктивные исполнения

Для получения высокого выходного напряжения отдельные аккумуляторные банки соединяют последовательно или параллельно. Производимые в настоящее время батареи могут содержать в одном корпусе несколько соединенных последовательно аккумуляторных банок. Финальное напряжение таких АКБ будет соответствовать одному из значений, предусмотренных стандартом: 2 В, 4 В, 6 В, 12 В или 24 В.

 

Факторы, влияющие на срок службы АКБ

Заводы-производители АКБ занимаются постоянным совершенствованием технологии изготовления, стремятся продлить срок их службы. Выпускаемые в настоящее время батареи имеют срок службы свыше 10 лет. Однако, необходимо учитывать, что достигнуть заявленного срока службы можно только при условии соблюдения определенных условий эксплуатации (температура в помещении, зарядный ток, максимальное количество циклов заряда / разряда). В противном случае срок «жизни» аккумулятора может существенно сократиться. Вот почему батарейные комплекты считаются одним из самых уязвимых мест систем бесперебойного электропитания. Так, например, для компенсации тока утечки (саморазряда) свинцово-кислотный аккумулятор должен постоянно заряжаться (находиться под зарядным напряжением). При этом превышение зарядного напряжения всего на 200 мВ от оптимального значения в расчете на одну банку может вызвать существенное увеличение зарядного тока и привести к нежелательным химическим реакциям (ускоренная коррозия решеток, расход электролита) и в результате к уменьшению ожидаемого срока службы АКБ. Тоже самое происходит при изменении температуры окружающей среды.

Принимая во внимание данную особенность свинцово-кислотных батарей, компания N-Power, впрочем, как и прочие производители ИБП, принимают дополнительные меры для достижения оптимальных режимов эксплуатации батарейных комплектов. Микропроцессорные блоки, управляющие работой ИБП, осуществляют постоянный контроль состояния батарей и при изменении температуры регулируют зарядный ток, подбирая оптимальное значение. Не смотря на это, необходимо стремиться поддерживать определенный температурный режим в помещении эксплуатации ИБП и аккумуляторных блоков, так как температура окружающей среды напрямую влияет на остаточную емкость (отдаваемую мощность) АКБ, т.е. на время автономной работы системы в аварийном режиме.

Параметры батарейных линеек (цепочек из последовательно соединенных батарейных блоков) зависят в значительной мере от технического состояния каждой отдельной аккумуляторной банки. В процессе обслуживания ИБП необходимо регулярно измерять остаточную емкость батарей. Это позволяет заблаговременно обнаруживать и заменять деградирующие экземпляры, изъятие которых благотворно сказывается на сроке службы остальных блоков батарейных комплектов. Данные услуги оказываются специалистами сервисного центра компании N-Power.

График зависимости напряжения постоянного заряда АКБ от температуры окружающей среды
График зависимости доступной ёмкости АКБ от температуры окружающей среды и тока разряда

 

Выбор аккумуляторов

Количество и емкость аккумуляторных батарей рассчитывают на основании требуемого времени автономной работы при заданной максимальной нагрузке. Так же могут приниматься во внимание дополнительные факторы: ожидаемый режим работы, характер изменения нагрузки, диапазон изменения силы тока и напряжения, температура окружающей среды. Эти параметры

определяют требуемую ёмкость аккумуляторных комплектов, вычисляемую в ампер-часах (А•ч). Для облегчения расчета времени автономной работы все заводы-производители батарей приводят их разрядные характеристики. Это параметры, отражающие способность АКБ отдавать постоянную мощность (реже постоянный ток) в зависимости от следующих параметров: ёмкость батареи, время разряда, допустимое остаточного напряжения на аккумуляторной банке.

Для автоматизированного расчета / подбора батарейных комплектов специалисты компании N-Power создали «батарейный калькулятор», содержащий в своей базе данных разрядные характеристики наиболее популярных АКБ.

 

Производители

Специалисты компании N-Power предлагают широкий спектр батарейных комплектов на базе герметичных свинцово-кислотных необслуживаемых аккумуляторов, для комплектования различных моделей ИБП. Данные комплекты могут также найти применение в других отраслях, например: телекоммуникации, пожарные и охранные системы.

 

Аккумуляторные батареи Fiamm

 

Серия FG

Герметичные свинцово-кислотные необслуживаемые АКБ серии FG являются универсальными и могут с применяться с успехом для работы в буферном или циклическом режимах. Идеально подходят для работы с ИБП, системами защиты и безопасности, телекоммуникационным оборудованием, переносной измерительной аппаратурой, медицинскими приборами и другими техническими средствами.

Существенное снижение внутреннего сопротивление батарей достигнуто за счет использования пластин из высокочистого свинцово-кальциевого сплава усовершенствованной конструкции, а также применения особых композиционных материалов и высокопористых стекловолоконных сепараторов (технология AGV). Аккумуляторы серии FG обладают высокой энергетической концентрацией на единицу объема и длительным сроком службы. Герметичная конструкция корпуса батареи позволяет эксплуатировать их в любом положении, не опасаясь утечки электролита или снижения электрической ёмкости.

АКБ серии FG характеризуются хорошей способностью восстанавливаться после глубокого разряда и могут использоваться при температуре окружающей среды от -20 до +50°С.

 

Серия SLB

Батареи серии SLB (технология OGiV) обладают компактной конструкцией. Они существенно меньше по размерам и весу в сравнении с другими АКБ той же ёмкости. Их ожидаемый срок службы составляет 10 лет без существенной деградации технических параметров. Батареи серии SLB поставляются полностью заправленными и заряженными и могут устанавливаться как в батарейные кабинеты, так и на стеллажи, расположенные в обычных помещениях, не требующих обеспечения специальных условий. За счет этого снижаются первоначальные затраты и расходы на эксплуатацию.

АКБ серии SLB применяются могут применяться за пределами температурного диапазона -10 ... +40°С. Однако, по аналогии с другими моделями их параметры и срок службы зависят от крайних значений температуры в помещении эксплуатации. Батареи серии SLB следует заряжать зарядным устройством с постоянным напряжением заряда. Рекомендуемым зарядным напряжением является 2.27 В ±1% на элемент при 20°С. При длительных температурных колебаниях необходимо регулировать величину зарядного напряжения в соответствии с рекомендациями завода-производителя. Предпочтительным методом заряда АКБ является метод IU (модифицированный метод постоянного напряжения) с максимальным напряжением на элементе 2.27 В ±1% и током 0.25 С10 ампер, что составляет максимум 25 ампер на 100 А•ч емкости. Для ускоренного заряда допускается (с соблюдением определенной предосторожности) зарядное напряжение 2.4 В на элемент при тех же значениях максимального тока. Батареи серии SLB обладают низкой величиной саморазряда: менее 2% в месяц при 20°С. Для оптимального хранения АКБ рекомендуется заряжать их не реже 1 раза в пол года или, если напряжение разомкнутой цепи достигнет 2.10 В на элемент.

 

Аккумуляторы Delta

 

Серия HR (5 лет), серия HRL 10 (лет)

Свинцово-кислотные АКБ серии HR и HRL представляют собой полностью герметичные блоки с внутренней рекомбинацией газа. Серия специально разработана для совместной работы с ИБП. Возможна эксплуатация батарей как буферном, так и циклическом режимах. Низкое внутреннее сопротивление позволяет разряжать аккумуляторы максимальным током, что особенно подходит для работы с ИБП.

Положительная пластина представляет собой диоксид свинца, отрицательная − свинец. Корпус и крышка выполнены из пластика (акрилонитрилбутадиенстирол − ABS), клапан из каучука, клеммы из меди, сепаратор стекловолоконный, в качестве электролита применяется раствор серной кислоты.

 

Технические особенности

  • Технология AGM позволяет выделяемому газу полностью рекомбинировать (99%)
  • Без ограничений на перевозки воздушным транспортом
  • Соответствие требованиям директивы UL
  • Возможность работы в любом положении
  • Свинцовые пластины, легированные кальцием, обеспечивают высокую плотность энергии
  • Длительный срок службы
  • Необслуживаемые, отсутствует необходимость доливать электролит
  • Низкий уровень саморазряда

Основными сферами применения являются ИБП, инверторные системы, телекоммуникационные объекты, альтернативная энергетика.

www.xn--80aacyeau1asblh.xn--p1ai


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта