392
Рекомендації по експлуатації герметизованих свинцевих батарей
Airtight свинцеві батареї зазвичай виготовляються за допомогою двох технологій - гелю і AGM. У статті розглянуто особливості цих двох технологій. Наведено загальні рекомендації щодо експлуатації таких батарей.
Основні види батарей, рекомендованих для використання в автономних системах сонячної енергії: Невід’ємною складовою автономних сонячних електростанцій є безпроводові акумулятори високої ємності. Такі акумулятори гарантують постійне якість і збереження функціональних можливостей протягом останнього періоду життя.
AGM (Absorbent Glass Mat) російською мовою, це може бути перекладено як «абсорбуючий склопластик». В якості електроліту використовується кислота в рідкому вигляді. Але простір між електродами заповнюється мікропористим склоочисним матеріалом. Ця речовина діє як губка, вона повністю поглинає всю кислоту і зберігає її від поширення.
Під час хімічної реакції гази також утворюються всередині такої батареї (головно водню і киснем їх молекули є складовими частинами води і кислоти). Їх бульбашки заливають деякі пори, а газ не втечу. безпосередньо бере участь у хімічній реакції при перезарядці акумулятора, поверненні назад до рідкого електроліту. Цей процес називається газовідновленням. Відомий від навчального курсу, який не може бути 100% ефективним. Але в сучасних акумуляторах AGM ефективність рекомбінації досягає 95-99%. Тобто всередині корпусу такої батареї утворюється недбала кількість вільного зайвого газу, а електроліт не змінює хімічні властивості протягом багатьох років. Проте, після дуже довгого часу, вільний газ створює надлишковий тиск всередині акумулятора, коли він досягає певного рівня, запускається спеціальний вихлопний клапан. Цей клапан також захищає акумулятор від розриву в разі виникнення аварійних ситуацій: робота в екстремальних режимах, різке підвищення температури в приміщенні через зовнішні фактори і подібні.
Головною перевагою акумуляторів AGM над технологією GEL є нижній внутрішній опір акумулятора. В першу чергу це впливає на час заряду акумулятора, який дуже обмежений в автономних системах, особливо взимку. Таким чином, акумулятор AGM швидше заряджається, і тому швидше від режиму глибокого розряду, що деструктивно для обох типів батарей. Якщо система автономна, то при використанні акумулятора AGM, його ефективність буде вище, ніж з тієї ж системи з акумулятором GEL, так як вона займає більше часу і живлення для зарядки акумулятора GEL, яка може бути недостатньо на хмарних зимових днів. При негативних температурах гелевий акумулятор зберігає більшу потужність і вважається більш стабільною, але як показує практика, в похмуру погоду при слабких струмах заряду і негативних температурах гелевий акумулятор не буде заряджений через високу внутрішню стійкість і «блунь» гель-електроліт, при цьому акумулятор AGM буде заряджатися при низьких струмах зарядки.
Особливе обслуговування батарей АГМ не потрібно. Акумулятори, виготовлені за технологією AGM, не вимагають технічного обслуговування та додаткової вентиляції приміщення. Недорогі акумулятори AGM відмінно працюють в буферному режимі з глибиною розряду не більше 20%. У цьому режимі вони служать до 10-15 років.
Якщо вони використовуються в циклічному режимі і виводяться до мінімуму 30-40%, їх термін служби значно знижується. Акумулятори AGM часто використовуються в недорогих безперешкодних (UPS) і невеликих автономних сонячних електростанцій. Проте з'явилися акумулятори AGM, які призначені для глибших розрядів і циклічних режимів роботи. Звичайно, їх характеристики поступаються акумулятору GEL, але вони відмінно працюють в автономних системах електропостачання.
Але головна технічна особливість батарей АГМ, на відміну від стандартних струменевих батарей, є можливість працювати в режимі глибокого розряду. Це, вони можуть дати електричну енергію протягом тривалого часу (години і навіть день) до стану, де запас енергії знижується до 20-30% від початкового значення. Після зарядки такої батареї вона повністю відновлює свою працездатність. Звичайно, такі ситуації не можуть проходити без сліду. Але сучасні акумулятори AGM можуть витримати 600 або більше глибоких циклів розряду.
Крім того, акумулятори AGM мають дуже низький струм самозавантаження. Зарядний акумулятор може зберігатися без підключення. Наприклад, понад 12 місяців акумуляторна свічка знизиться лише на 80% оригінальної. Акумулятори АГМ, як правило, мають максимальний допустимий струм заряду 0,3С та кінцеву зарядну напругу 15-16В. Такі характеристики досягаються не тільки завдяки дизайнерським характеристикам технології AGM. При виготовленні акумуляторів використовуються більш дорогі матеріали з особливими властивостями: електроди виготовляються з особливо чистого свинцю, електроди виготовляються товстішими, електроліт включає сірчану кислоту високого ступеня очищення.
Технологія GEL (Gel Electrolite) Речовина на основі діоксиду кремнію (SiO2) додається до рідкого електроліту, що призводить до товстої маси, яка нагадує желе в консистенції. Ця маса заповнює простір між електродами всередині акумулятора. Під час хімічних реакцій в електроліті з'являються численні газові бульбашки. У цих порах і оболонках, зустрінеться молекули водню і киснем, тобто перекомбінація газу.
На відміну від технології AGM, гелеві акумулятори краще відновити від глибокого розряду, навіть коли процес зарядки не розпочатий відразу після зарядки акумуляторів. Вони можуть призвести до більш ніж 1000 глибинних циклів розряду без фундаментальних втрат їх потужності. Так як електроліт знаходиться в щільному стані, менш схильний до стратифікації в складові частини води і кислоти, тому гелеві акумулятори краще переносять погану зарядку поточних параметрів.
Можливо, єдиним недоліком технології гелю є ціна, вона вище, ніж акумулятори AGM однакової ємності. Тому рекомендується використовувати гелієві батареї в складі складних і дорогих автономних і резервних систем живлення. Як і у випадках, коли постійно виникають види зовнішньої електромережі, з підвищеною часткою. Акумулятори GEL краще витримують циклічні режими заряду. Вони також краще здатні витримати сильні заморозки. Зменшення потужності при зниженні температури батарей також менше, ніж у інших типах батарей. Їх використання є більш бажаним в автономних системах живлення, коли акумулятори працюють в циклічних режимах (заряджається і розряджаються щодня) і не можна підтримувати температуру батарей в оптимальних межах.
Майже всі герметичні акумулятори можна встановити на боці.
Гелієві акумулятори також відрізняються призначенням - є як загальний призначення, так і глибокий розряд. Гелеві акумулятори краще витримують циклічні режими заряду. Їх використання є більш бажаним в автономних системах живлення. Тим не менш, вони дорожче, ніж акумулятори AGM і ще більше стартера.
Акумулятори гель мають близько 10-30% довше, ніж акумулятори AGM. Також вони менш болючі переносять глибокий розряд. Одним з основних переваг гелевих акумуляторів над АГМ є значно менше втрати потужності при зниженні температури акумулятора. До недоліків відносяться необхідність суворого дотримання режимів заряду.
Таким чином, гелі батареї рекомендують використовувати, де потрібно забезпечити тривалий термін служби в більш глибоких режимах розряду, а також якщо температура батареї знижується нижче 5 градусів Цельсієм.
Акумулятори AGM ідеально підходять для буферизації, як варіант резервного копіювання для рідкісних електромереж. У разі занадто частого з'єднання до роботи знижується їх життєвий цикл. У таких випадках застосування гелевих батарей більш економічно виправдано.
Системи на основі технології AGM та GEL мають спеціальні властивості, які просто необхідні для вирішення проблем у сфері автономного живлення.
Акумулятори, виготовлені з використанням технології AGM та GEL, є провідними акумуляторами. Вони складаються з аналогічного набору компонентів. У надійному пластиковому корпусі, який забезпечує необхідний ступінь ущільнення, електродних пластин, виготовлених з свинцю або його спеціальних сплавів з іншими металами. Плити занурюються в кислотне середовище — електроліт, який може виглядати як рідина, так і в різному, більш щільний і менш рідкий стан. В результаті хімічних реакцій електродів і електроліту виробляється електростатичний струм. При зовнішньому електричному напрузі даної величини наноситься на термінали загальних пластин, виникають зворотні хімічні процеси, в результаті чого акумулятор відновлює свої оригінальні властивості, заряджається.
Також існують спеціальні акумулятори за допомогою технології OPZS, які спеціально призначені для циклічних режимів «heavy».
Цей тип акумулятора був створений спеціально для використання в автономних системах живлення. Знижена газогенерація, дозволяє багато зарядних / розрядних циклів до 70% номінальної потужності без пошкоджень і значного зниження терміну служби. Але цей тип акумулятора не користується великим попитом в Росії через досить високу вартість акумулятора порівняно з технологією AGM і GEL.
Основні правила експлуатації батарей
1,1 км Не дозволяйте зберігання батареї в розрядженому стані. При цьому відбувається електродний сульфат. У цьому випадку акумулятор втрачає працездатність і значно знижує термін служби батареї.
2,2 км Не допускайте коротку схему терміналів акумулятора. Це може статися при установці акумулятора некваліфікованим персоналом. Сильний струм розряду зарядженого акумулятора здатний розплавити зв'язки терміналу і викликати тепловий опік. Коротка схема також викликає серйозні пошкодження акумулятора.
3. У Не намагайтеся відкрити тіло непереважної батареї. Електроліт, що міститься всередині, може викликати хімічний опік.
4. У Підключіть акумулятор до пристрою тільки в правильній відповідності полярності. Повністю заряджений акумулятор має значний запас енергії і здатний некоректно підключити пристрій (інвертор, контролер і т.д.) з замовлення.
5. Умань Не забудьте розпоряджатися акумулятором, який подав своє життя відповідно до правил переробки продуктів, що містять важкі метали і кислоти.
Джерело: www.mobipower.ru/
Основні види батарей, рекомендованих для використання в автономних системах сонячної енергії: Невід’ємною складовою автономних сонячних електростанцій є безпроводові акумулятори високої ємності. Такі акумулятори гарантують постійне якість і збереження функціональних можливостей протягом останнього періоду життя.
AGM (Absorbent Glass Mat) російською мовою, це може бути перекладено як «абсорбуючий склопластик». В якості електроліту використовується кислота в рідкому вигляді. Але простір між електродами заповнюється мікропористим склоочисним матеріалом. Ця речовина діє як губка, вона повністю поглинає всю кислоту і зберігає її від поширення.
Під час хімічної реакції гази також утворюються всередині такої батареї (головно водню і киснем їх молекули є складовими частинами води і кислоти). Їх бульбашки заливають деякі пори, а газ не втечу. безпосередньо бере участь у хімічній реакції при перезарядці акумулятора, поверненні назад до рідкого електроліту. Цей процес називається газовідновленням. Відомий від навчального курсу, який не може бути 100% ефективним. Але в сучасних акумуляторах AGM ефективність рекомбінації досягає 95-99%. Тобто всередині корпусу такої батареї утворюється недбала кількість вільного зайвого газу, а електроліт не змінює хімічні властивості протягом багатьох років. Проте, після дуже довгого часу, вільний газ створює надлишковий тиск всередині акумулятора, коли він досягає певного рівня, запускається спеціальний вихлопний клапан. Цей клапан також захищає акумулятор від розриву в разі виникнення аварійних ситуацій: робота в екстремальних режимах, різке підвищення температури в приміщенні через зовнішні фактори і подібні.
Головною перевагою акумуляторів AGM над технологією GEL є нижній внутрішній опір акумулятора. В першу чергу це впливає на час заряду акумулятора, який дуже обмежений в автономних системах, особливо взимку. Таким чином, акумулятор AGM швидше заряджається, і тому швидше від режиму глибокого розряду, що деструктивно для обох типів батарей. Якщо система автономна, то при використанні акумулятора AGM, його ефективність буде вище, ніж з тієї ж системи з акумулятором GEL, так як вона займає більше часу і живлення для зарядки акумулятора GEL, яка може бути недостатньо на хмарних зимових днів. При негативних температурах гелевий акумулятор зберігає більшу потужність і вважається більш стабільною, але як показує практика, в похмуру погоду при слабких струмах заряду і негативних температурах гелевий акумулятор не буде заряджений через високу внутрішню стійкість і «блунь» гель-електроліт, при цьому акумулятор AGM буде заряджатися при низьких струмах зарядки.
Особливе обслуговування батарей АГМ не потрібно. Акумулятори, виготовлені за технологією AGM, не вимагають технічного обслуговування та додаткової вентиляції приміщення. Недорогі акумулятори AGM відмінно працюють в буферному режимі з глибиною розряду не більше 20%. У цьому режимі вони служать до 10-15 років.
Якщо вони використовуються в циклічному режимі і виводяться до мінімуму 30-40%, їх термін служби значно знижується. Акумулятори AGM часто використовуються в недорогих безперешкодних (UPS) і невеликих автономних сонячних електростанцій. Проте з'явилися акумулятори AGM, які призначені для глибших розрядів і циклічних режимів роботи. Звичайно, їх характеристики поступаються акумулятору GEL, але вони відмінно працюють в автономних системах електропостачання.
Але головна технічна особливість батарей АГМ, на відміну від стандартних струменевих батарей, є можливість працювати в режимі глибокого розряду. Це, вони можуть дати електричну енергію протягом тривалого часу (години і навіть день) до стану, де запас енергії знижується до 20-30% від початкового значення. Після зарядки такої батареї вона повністю відновлює свою працездатність. Звичайно, такі ситуації не можуть проходити без сліду. Але сучасні акумулятори AGM можуть витримати 600 або більше глибоких циклів розряду.
Крім того, акумулятори AGM мають дуже низький струм самозавантаження. Зарядний акумулятор може зберігатися без підключення. Наприклад, понад 12 місяців акумуляторна свічка знизиться лише на 80% оригінальної. Акумулятори АГМ, як правило, мають максимальний допустимий струм заряду 0,3С та кінцеву зарядну напругу 15-16В. Такі характеристики досягаються не тільки завдяки дизайнерським характеристикам технології AGM. При виготовленні акумуляторів використовуються більш дорогі матеріали з особливими властивостями: електроди виготовляються з особливо чистого свинцю, електроди виготовляються товстішими, електроліт включає сірчану кислоту високого ступеня очищення.
Технологія GEL (Gel Electrolite) Речовина на основі діоксиду кремнію (SiO2) додається до рідкого електроліту, що призводить до товстої маси, яка нагадує желе в консистенції. Ця маса заповнює простір між електродами всередині акумулятора. Під час хімічних реакцій в електроліті з'являються численні газові бульбашки. У цих порах і оболонках, зустрінеться молекули водню і киснем, тобто перекомбінація газу.
На відміну від технології AGM, гелеві акумулятори краще відновити від глибокого розряду, навіть коли процес зарядки не розпочатий відразу після зарядки акумуляторів. Вони можуть призвести до більш ніж 1000 глибинних циклів розряду без фундаментальних втрат їх потужності. Так як електроліт знаходиться в щільному стані, менш схильний до стратифікації в складові частини води і кислоти, тому гелеві акумулятори краще переносять погану зарядку поточних параметрів.
Можливо, єдиним недоліком технології гелю є ціна, вона вище, ніж акумулятори AGM однакової ємності. Тому рекомендується використовувати гелієві батареї в складі складних і дорогих автономних і резервних систем живлення. Як і у випадках, коли постійно виникають види зовнішньої електромережі, з підвищеною часткою. Акумулятори GEL краще витримують циклічні режими заряду. Вони також краще здатні витримати сильні заморозки. Зменшення потужності при зниженні температури батарей також менше, ніж у інших типах батарей. Їх використання є більш бажаним в автономних системах живлення, коли акумулятори працюють в циклічних режимах (заряджається і розряджаються щодня) і не можна підтримувати температуру батарей в оптимальних межах.
Майже всі герметичні акумулятори можна встановити на боці.
Гелієві акумулятори також відрізняються призначенням - є як загальний призначення, так і глибокий розряд. Гелеві акумулятори краще витримують циклічні режими заряду. Їх використання є більш бажаним в автономних системах живлення. Тим не менш, вони дорожче, ніж акумулятори AGM і ще більше стартера.
Акумулятори гель мають близько 10-30% довше, ніж акумулятори AGM. Також вони менш болючі переносять глибокий розряд. Одним з основних переваг гелевих акумуляторів над АГМ є значно менше втрати потужності при зниженні температури акумулятора. До недоліків відносяться необхідність суворого дотримання режимів заряду.
Таким чином, гелі батареї рекомендують використовувати, де потрібно забезпечити тривалий термін служби в більш глибоких режимах розряду, а також якщо температура батареї знижується нижче 5 градусів Цельсієм.
Акумулятори AGM ідеально підходять для буферизації, як варіант резервного копіювання для рідкісних електромереж. У разі занадто частого з'єднання до роботи знижується їх життєвий цикл. У таких випадках застосування гелевих батарей більш економічно виправдано.
Системи на основі технології AGM та GEL мають спеціальні властивості, які просто необхідні для вирішення проблем у сфері автономного живлення.
Акумулятори, виготовлені з використанням технології AGM та GEL, є провідними акумуляторами. Вони складаються з аналогічного набору компонентів. У надійному пластиковому корпусі, який забезпечує необхідний ступінь ущільнення, електродних пластин, виготовлених з свинцю або його спеціальних сплавів з іншими металами. Плити занурюються в кислотне середовище — електроліт, який може виглядати як рідина, так і в різному, більш щільний і менш рідкий стан. В результаті хімічних реакцій електродів і електроліту виробляється електростатичний струм. При зовнішньому електричному напрузі даної величини наноситься на термінали загальних пластин, виникають зворотні хімічні процеси, в результаті чого акумулятор відновлює свої оригінальні властивості, заряджається.
Також існують спеціальні акумулятори за допомогою технології OPZS, які спеціально призначені для циклічних режимів «heavy».
Цей тип акумулятора був створений спеціально для використання в автономних системах живлення. Знижена газогенерація, дозволяє багато зарядних / розрядних циклів до 70% номінальної потужності без пошкоджень і значного зниження терміну служби. Але цей тип акумулятора не користується великим попитом в Росії через досить високу вартість акумулятора порівняно з технологією AGM і GEL.
Основні правила експлуатації батарей
1,1 км Не дозволяйте зберігання батареї в розрядженому стані. При цьому відбувається електродний сульфат. У цьому випадку акумулятор втрачає працездатність і значно знижує термін служби батареї.
2,2 км Не допускайте коротку схему терміналів акумулятора. Це може статися при установці акумулятора некваліфікованим персоналом. Сильний струм розряду зарядженого акумулятора здатний розплавити зв'язки терміналу і викликати тепловий опік. Коротка схема також викликає серйозні пошкодження акумулятора.
3. У Не намагайтеся відкрити тіло непереважної батареї. Електроліт, що міститься всередині, може викликати хімічний опік.
4. У Підключіть акумулятор до пристрою тільки в правильній відповідності полярності. Повністю заряджений акумулятор має значний запас енергії і здатний некоректно підключити пристрій (інвертор, контролер і т.д.) з замовлення.
5. Умань Не забудьте розпоряджатися акумулятором, який подав своє життя відповідно до правил переробки продуктів, що містять важкі метали і кислоти.
Джерело: www.mobipower.ru/
