Что такое тяговые аккумуляторы и чем они отличаются от обычных

13947 Опубликовано 24 января 2017

Аккумуляторы получили большое распространение в современной повседневной жизни. Они используются в средствах связи и для

запуска двигателей автомобилей, в бытовых приборах и в качестве резервных источников питания.
Что такое тяговые аккумуляторы и чем они отличаются от обычных

Разнообразие тяговых аккумуляторов и зарядные устройства

Особняком в ряду аккумуляторов стоят источники питания, основное назначение которых заключается в снабжении энергией технических средств с электрическим приводом: погрузчиков, электрокар, лодочных моторов. Такие источники питания носят название тяговые аккумуляторные батареи.

Назначение и характеристики

У аккумуляторных батарей, предназначенных для запуска двигателей внутреннего сгорания – стартерных или пусковых, нормируется три основных показателя:

  1. Номинальное напряжение. Традиционными являются напряжения 6 либо 12 В для мотоциклов, 12 В – для бензиновых и дизельных силовых установок автомобилей, снегоходов, лодочных моторов, 24 В – для дизельных двигателей большой мощности. Среднее напряжение одного аккумулятора бывает, как правило, 2 В. Суммарное напряжение аккумуляторной батареи получается в результате последовательного соединения необходимого количества аккумуляторов.
  2. Емкость аккумуляторной батареи, которая измеряется в Ач (Ампер*час). Этот показатель может варьироваться от 5 до 190 и более Ач в зависимости от назначения батареи. Чем выше мощностные характеристики двигателя, тем больше по обыкновению требуется емкость источника тока для его запуска.
  3. Пусковой ток. Весьма существенный параметр, которым характеризуются автомобильные аккумуляторные батареи. Объясняется это тем, что в момент пуска ДВС, электростартер потребляет очень большой ток, который и имеет название «пусковой». Понятно, что для того, чтобы запустить мощную дизельную силовую установку требуется порой существенные по значению пусковые токи, которые могут доходить до 1000 и более Ампер.

Стартерные АКБ весьма чувствительны к глубокому разряду. Так 20–30 кратное разряжение ниже показателя 10 В приводит батарею к практически полной утрате своих аккумулирующих свойств.

Тяговые батареи нельзя использовать в качестве стартерных.

Тяговая аккумуляторная батарея не дает возможности создания пускового тока высокой плотности, ее предназначение заключается в отдаче стабильной по напряжению и силе тока энергии в течение длительного времени.

Что такое тяговые аккумуляторы и чем они отличаются от обычных

Тяговые батареи применяют в качестве источника энергии для электромоторов (погрузчики, лодки, скутеры, велосипеды)

Разряжаться такие источники питания могут почти до нулевых значений без потери своих аккумулирующих электрическую энергию свойств. Производители рекомендуют минимальное поддерживать напряжение разряда на уровне 5–7% от напряжения, декларируемого номинальным.

Основные нормируемые показатели для тяговых АКБ:

  1. Номинальное напряжение. Напряжение одного аккумулятора составляет, за редким исключением, 2 В. Последовательным соединением нескольких аккумуляторов создаются источники питания с необходимым номинальным напряжением. Так тяговая аккумуляторная батарея 24В (24V) создается путем последовательного соединения двух 12В аккумуляторов.
  2. Емкость тяговой АКБ, как и стартерной, измеряется в Ач. В технике с электрическим приводом, а также в источниках бесперебойного питания применяются батареи аккумуляторов с суммарной емкостью, превышающей зачастую 500 Ач. Этот параметр в значительной степени зависит от температуры среды, в которой эксплуатируется АКБ – при пониженных температурных показателях емкость батареи может снижаться на 10–15%. Именно поэтому в паспортных данных для тяговых аккумуляторов приводится обычно два показателя – при температуре 5оС и при 20оС.

Емкость тяговых батарей уменьшается при понижении температуры, при старении (увеличении количества циклов заряда-разряда) и неправильной зарядке.

Устройство тяговых АКБ

По устройству тяговые источники питания в чем-то схожи со стартерными АКБ. В них также присутствуют положительные и отрицательные пластины, они, как и стартерные, работают по принципу преобразования химической энергии в электрическую. Но на этом схожесть заканчивается.

Что такое тяговые аккумуляторы и чем они отличаются от обычных

Устройство тяговой батареи на примере батареи производителя Sunlight

Главное отличие заключается в массе пластин, которая естественным образом трансформируется в массу и объем всей батареи. Тяговая аккумуляторная батарея 24V емкостью 75 Ач может превышать по размерам стартерную 12В АКБ в 40–50 раз. Объясняется это просто – пластины большего размера и массы позволяют значительно продлить срок эффективной эксплуатации АКБ с большим количеством циклов зарядки.

По типу электролита различают свинцово-кислотные и щелочные аккумуляторы. Щелочные АКБ, которые были очень распространены раньше, сейчас мало используются из-за их высокого ценового диапазона, а вот кислотные батареи в результате развития технологий находят все большее применение в электроприводной технике.

Различают три основных разновидности кислотных АКБ.

Аккумуляторы WET

Устройства традиционного типа с электролитом, представляющим собой растворенную дистиллированной водой серную кислоту в жидком – свободном виде. В зависимости от технологического способа производства электродов подразделяются на три основных класса:

  1. Аккумуляторы с обычным техобслуживанием. Пластины таких аккумуляторов изготавливаются из сплава свинцово-сурьмянистого состава, им требуется периодическая проверка уровня электролита и пополнение его дистиллированной водой.
  2. АКБ с ограниченным техническим обслуживанием. Изготавливаются по гибридной технологии: плюсовые пластины имеют свинцово-сурьмянистый состав с пониженным содержанием сурьмы, а отрицательные изготавливаются из сплава свинца и кальция. Процесс зарядки тяговых аккумуляторных батарей такого типа сопровождается меньшим испарением воды из электролита, поэтому восстановление уровня требуется только при эксплуатации в тяжелых условиях повышенных температур и нагрузок.
  3. В аккумуляторах SM (маркируемых еще как MF), не требующих обслуживания, электроды изготавливаются из свинцовых сплавов, которые не содержат сурьму. Положительные пластины могут иметь свинцово-кальциево-оловянный либо свинцово-кальциево-оловянно-серебряный состав, отрицательные производятся из свинцово-кальциевого сплава.

Источники WET типа применяются по большей части в качестве аккумуляторных батарей для электропогрузчиков. Заряжать тяговые аккумуляторы допускается исключительно под вытяжкой.

Аккумуляторы VRLA

Новое поколение тяговых аккумуляторов, классифицируемых в международной терминологии как VRLA, позволяет в значительной степени сократить не только занимаемое источником питания пространство.

Свинцово-кислотные батареи, созданные на основе технологии VRLA, сохраняют все характеристики, присущие тяговой разновидности аккумуляторов, имея при этом массу и габариты, сопоставимые с аналогичными параметрами стартерных источников.

Что такое тяговые аккумуляторы и чем они отличаются от обычных

Аккумулятор Delta VRLA для мототехники

Тяговые аккумуляторные батареи для погрузчиков нетребовательны к габаритам и массе, скорее даже наоборот. А вот батареи для питания лодочных моторов, гибридных авто должны иметь большой запас емкости при минимальной массе и геометрических размерах. Так свинцово-кислотная тяговая батарея 65 Ач имеет геометрические размеры всего 278х175х190 мм.

По клапанно-регулируемой технологии выпускаются два типа источников питания:

  1. С использованием технологии AGM. Плюсовые пластины таких устройств изготавливаются из сплава свинца с кальцием и оловом, отрицательные – из свинцово-кальциевого. Изолирующим материалом, одновременно удерживающим в своем объеме кислый электролит, выступает поглощающее стекловолокно.
  2. С использованием гелевой технологии – типа GEL. Отличие с аккумуляторами AGM заключается в агрегатном состоянии электролита. Как следует из названия, кислая электролитная среда таких батарей переведена с применением гелеобразователей в состояние геля.

Принцип функционирования аккумуляторов VRLA имеет в своей основе метод кислородно-водородной рекомбинации. Незначительное избыточное давление, создающееся в корпусе устройства, нивелируется работой клапана.

Зарядка тяговых аккумуляторов

Долговечность питающего устройства во многом зависит от того, как правильно зарядить тяговый аккумулятор. Для восполнения емкости должны применяться специализированные зарядные приборы, с интегрированной в них методикой автоматического регулирования уровня заряда.

Что такое тяговые аккумуляторы и чем они отличаются от обычных

Источник, с показателем емкости в 65Ач, подлежит зарядке током, ниже номинала в 10 раз. Это значит, что для того, чтобы зарядить аккумулятор в соответствии с правилами, зарядный ток должен вычисляться по алгоритму, представляющему собой частное от деления номинальной емкости на 10.

Зарядка осуществляется током 10% от номинала батареи.

Например, максимальный ток зарядки для тяговой батареи емкостью 110 Ач составит 10А, а время зарядки 10-12 часов. Поэтому лучше приобретать ЗУ с регулируемым значением тока зарядки.

Что такое тяговые аккумуляторы и чем они отличаются от обычных

Зарядное устройство для снегоочистительного электромобиля

Конструкция зарядных устройств для тяговых аккумуляторных батарей предусматривает возможность контроля протекающих электрохимических процессов в паре электролит–электрод.

Тяговые аккумуляторы не требуют выполнения трудоемких операций по обслуживанию. Несложный уход, своевременная зарядка в соответствии с регламентом – вот немногие требования, выполнение которых позволяет эффективно эксплуатировать батареи в течение 6–8 лет или от 600 до 1500 зарядно-разрядных циклов.

Источник: https://tcip.ru/blog/battery/primenenie-tyagovyh-akkumulyatornyh-batarej-v-energetike.html

Тяговые аккумуляторы: какие бывают, где применяются?

Промышленная, бытовая сфера часто пользуется техникой техника, специфика которой не позволяет применять на оборудовании классические двигатели внутреннего сгорания. Это объясняется существующими нормами пожарной безопасности.

К данному типу техники относятся, к примеру, уборочное оборудование — поломоечные и подметальные машины; складское оборудование – штабелеры, погрузчики, гидравлические тележки.

Мощные тяговые батареи, область их применения расширяется и использованием в  быту, например,  лодки с электромоторами, автомобили, оснащенные электрическим двигателем.

Область применения тяговых аккумуляторных батарей объясняется их специфическим устройством, характеристиками, о которых мы поговорим рамками этого обзора.

Какими бывают тяговые батареи: классификация

По своим конструктивным особенностям данный тип АКБ достаточно схож с классическими аккумуляторами, специфика которых определяется стандартными промышленными, бытовыми условиями. Сегодня выделяют два основных типа свинцово-кислотных батарей:

  • аккумуляторы с жидким электролитом, где роль электролита выполняет раствор серной кислоты, а анодные и катодные пластины изготовлены из свинца, где расположена активная масса;
  • гелевые батареи  – не обслуживаемые АКБ, где электролит представляет собой густое вещество, зачастую производителями используется надежный, хорошо зарекомендовавший себя селикагель.

Что такое тяговые аккумуляторы и чем они отличаются от обычных

Первое представление складывается достаточно очевидное: тяговые батареи конструктивными своими особенностями схожи с классическими моделями АКБ. Однако их внутренние свойства несколько отличаются от стандартных (нетяговых).

Мы отметили два основных типа батарей этой разновидности.

Однако современная практика показывает, что редкие случаи промышленного, бытового применения относят нас к использованию еще несколько видов АКБ тяговых характеристик.

Например, это щелочные модельные варианты, где электродные пластины – это комбинация никеля и железа. Электролитное вещество – щелочной раствор, химически реагирующий с данными металлами.

Есть еще два почти «экзотических» варианта АКБ такого типа: батареи, оснащенные пластинами кадмий-никелевого строения, а также аккумуляторы, изготовленные при помощи электродов серебра и цинка.

Читайте также:  Какие тормозные колодки лучше выбрать для автомобиля

Два озвученных типа батарей используются в современной погрузочной, складской технике, а в бытовой достаточно редко.

Например, последняя разновидность АКБ (серебряно-цинковая) стоит больших денег, а большой долговечностью не отличается.

Устройство тяговых аккумуляторов

Из вышесказанного многие могут сделать поспешный вывод – никаких отличий от классических свинцово-кислотных или гелевых батарей у подобных моделей нет. Однако делать такой вывод поспешно. Действительно, химическая структура у таких аккумуляторов схожа, технология изготовления имеет много общего, однако есть существенные моменты, на которые следует обратить внимание.

Первым делом следует обозначить конструктивное строение. Тяговые разновидности представляют собой целый блок последовательно соединенных секций. Каждая отдельная секция является, можно сказать, отдельным аккумулятором, который работает в связке с другими.

Отличия от классических АКБ объясняется еще следующей особенностью – корпус тяговых моделей изготавливается из принципиально новых, подходящих для условий эксплуатации материалов. Исходя из эксплуатационных особенностей, разработчики берут за основу изготовления аккумуляторного корпуса эбонит, стекло или же керамику.

Иными словами те материалы, которые будут стойкими к кислоте, внешним условиям эксплуатации.

Что такое тяговые аккумуляторы и чем они отличаются от обычных

Многосекционные батареи бывают разных параметров напряжения. Каждая секция это «мини-аккумулятор» с напряжением в 2В. Особую популярность получили модели, состоящие из шести секций, то есть аккумуляторные батареи на 12В.

Отдельный пункт устройства таких моделей АКБ – это их электродные пластины. Если мы возьмем строение классической аккумуляторной батареи, то увидим следующую особенность, закономерность – подобного типа АКБ анодные, катодные пластины изготовлены тонкими, малого веса.

Если же мы поинтересуемся конструктивными особенностями пластин тяговых АКБ, то здесь нас ждут значительные изменения. Электродные пластины тяговых разновидностей – толстые, большие.

Такая конструкция позволяет работать им гораздо дольше, быть намного долговечнее, чем, например, стартерные аккумуляторы.

Собственно, толстые, большие пластины объясняют, почему внешний батарейный корпус изготовлен с помощью такой массивной конструкции, почему он состоит из множества секций.

Двух вольтовая секция АКБ данного типа зачастую гораздо больше, массивнее, чем двенадцативольтный классический аккумулятор. Это никоим образом нельзя расценивать как недостаток.

Наоборот – массивные пластины разрушаются гораздо медленнее, большой надежный корпус является более долговечным.

Где применяются тяговые аккумуляторы

Применение тяговых аккумуляторов сообразуется с их внутренним строением, характеристиками. АКБ тягового типа обеспечивают непрерывную, надежную работу различной техники уборочного, складского, промышленного, бытового назначения.

Поломоечные машины, а так же Погрузочная техника на складах – одно из основных направлений, где используются тяговые модели. Существенную роль здесь отыгрывает то, что мы обозначали начальными положениями: на складах по нормам пожарной безопасности нельзя применять технику с двигателями внутреннего сгорания на жидком топливе.

Поэтому непрерывное питание мощных тяговых батарей – именно то, что необходимо в таких случаях.

Что такое тяговые аккумуляторы и чем они отличаются от обычных

Данный аккумуляторный тип может использоваться в бытовых условиях, например, устанавливаться на электромоторные лодки. Существенный выигрыш по мощности, емкости, рабочей надежности могут обеспечить более комфортные условия эксплуатации лодки по сравнению с обычными моделями АКБ.

Свинцово-кислотные тяговые аккумуляторы: особенности и применение

В целом, внутренняя химическая конструкциях такого батарей такого типа практически ничем не отличается от классических моделей.

Если суммировать то, что было сказано выше, можно констатировать: аккумуляторы состоят из электродных пластин положительного и отрицательного заряда, роль электролита исполняет раствор серной кислоты.

Однако пластины здесь намного больше, толще, чем у классических моделей.

Применение такого типа аккумуляторов универсально. Однако стоит не забывать, что электролитное вещество представляет собой кислоту, опасную для человека. Кроме того, процесс заряда – это неизбежное выделение водорода, что способствует образованию газов в помещении. Поэтому помещения для использования данных моделей должны быть проветриваемые.

Гелевые тяговые аккумуляторы: сфера применения и основные особенности

В качестве электролита данный тип АКБ «оснащается» гелем, точнее селикагелем. Это вещество обеспечивает безопасную не обслуживаемую работу аккумуляторной батареи.

Корпус полностью герметичен, доступа к внутреннему строению гелевого аккумулятора нет. Это более дорогостоящие модели, однако более безопасны для использования.

Однако в большинстве случаев срок эксплуатации гелевых моделей данного типа меньше, чем у свинцово-кислотных с жидким электролитом – около 2 лет.

Применение гелевых моделей также универсально, при этом более безопасно для различных помещений.

Как выбрать тяговый аккумулятор

Выбирать батарею данной разновидности следует практически точно так же, как и АКБ классического типа. Обязательно соотносим выбор батареи с ее конечным назначением, условиями эксплуатации. Поэтому, прежде всего, обращаем внимание на такие параметры как напряжение аккумулятора, емкость, количество циклов, возможность ускоренной зарядки, температурные режимы для работы АКБ.

Подробнее о выборе тягового аккумулятора для электротранспорта в  статье по ссылке: https://chilwee.ru/kak-vybrat-tyagoviy-akumulyator/

Источник: https://chilwee.ru/klassifikatsiya-tyagovyh-akkumulyatorov/

Тяговые аккумуляторы

Аккумулятор – специально разработанное устройство, где выработка энергии происходит благодаря химическим процессам. Энергия, выделяемая при химических реакциях, преобразовывается в электрическую, далее отдает заряд для различных приборов, устройств.

При разряде батареи электрическая энергия переходит в химическую. При заряде происходит обратный процесс — химический состав батареи восстанавливается, т.е. химический состав АКБ приобретает свойство вырабатывать электрическую энергию.

Поэтому говорить, что аккумулятор «накапливает» электричество, не совсем верно — он его вырабатывает.

Аккумуляторные батареи могут работать в трех режимах:

  • в циклическом, когда устройство работает автономно, без подключения к источнику питания;
  • в буферном режиме, когда аккумулятор постоянно подключен к источнику тока;
  • в смешанном, где происходит комбинация параметров первых двух режимов.

АККУМУЛЯТОРЫ В ДЕЙСТВИИ: КАК РАБОТАЕТ АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ?

УСТРОЙСТВО СВИНЦОВО-КИСЛОТНОГО АККУМУЛЯТОРА.

Первое, с чем мы сталкиваемся – корпус. Корпус батареи должен быть надежным, качественным. Ведь внутри, забегая наперед, — сложные химические вещества.

Ненадежный, хлипкий, некачественный корпус был бы попросту небезопасным для использования.

Корпусная коробка, где помещены все основные элементы, обязательно должна быть стойкой к вибрациям, полностью герметичной, на нее не должны оказывать химическое воздействие различные вещества, реагенты.

Под крышкой корпуса расположены два электрода – специальные пластины разных зарядов, положительного и отрицательного (в физической терминологии они называются анодом и катодом соответственно). Они изготавливаются из свинца, а сама конструкция таких пластин – решетчатая. Конструкция нужна для того, чтобы химические реакции протекали более надежно и работоспособно.

Положительную пластину дополнительно намазывают так называемой активной массой – комбинация свинца и кислорода, в результате чего получается двуокись свинца (PbO2).

Отрицательная электродная решетка покрывается активной массой из обычного губчатого свинца. Между электродными пластинами обязательно помещают дополнительный изоляционный материал. Делается это для того, чтобы при использовании батареи избе-жать короткого замыкания.

Последний элемент нашей батареи – электролит, который представляет собой жидкость серной кислоты. В жидкость помещаются электродные решетчатые блоки.

Что такое тяговые аккумуляторы и чем они отличаются от обычных

ПРИНЦИП РАБОТЫ АККУМУЛЯТОРА.

  • когда к аккумулятору подключается нагрузка (какой-нибудь электронный прибор, механизм и проч.), внутри батареи начинает происходить ожидаемая нами реакция: активная масса двух пластин (Pb и PbO2) начинает преобразовываться в совсем другое вещество- сернокислый свинец (формула его выглядит так – PbSO4);
  • плотность электролитного вещества (серной кислоты) постепенно снижается;
  • в замкнутой цепи начинают двигаться ионы, после чего начинает течь электрический ток. Эти процессы сопровождаются выделением тепла и взрывоопасных газов (кислорода и водорода), которые в случае с аккумуляторами с жидким электролитом отводятся наружу, а у герметизированных аккумуляторов рекомбинируются, т.е. снова переходят в жидкое состояние.

Что такое тяговые аккумуляторы и чем они отличаются от обычных

Описанный выше процесс называется разрядом – когда аккумулятор в результате внутренних химических преобразований отдает электрический ток. Обратный процесс – заряд, когда к батарее подключают внешний источник тока. При обратном процессе все вещества восстанавливаются, электролитная масса (серная кислота) начинает обретать свою первоначальную плотность.

ОТЛИЧИЕ ТЯГОВОГО АККУМУЛЯТОРА ОТ СТАРТЕРНОГО И РЕЗЕРВНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ (ИБП)

  • Предназначением стартерного аккумулятора является запуск моторов. Основной объем энергии этот тип АКБ вырабатывает в момент запуска двигателя, а восстановление происходит от генератора во время езды.
  • Предназначением аккумуляторов резервирования электропитания – кратковременное обеспечение электроэнергией потребителей в случае перебоев в электроснабжении (в составе источника бесперебойного питания- ИБП), например: компьютеров, газовых котлов, систем телекоммуникации и т.д. Этот тип аккумуляторов работает в буферном режиме, т.е. практически всегда находится «под напряжением» и редко подвергается глубокому разряду.
  • Тяговый АКБ создан для долгого и стабильного питания энергией техники на электрической тяге. В отличии от двух других типов АКБ, благодаря своему химическому составу и специальной конструкции утолщённых свинцовых пластин, тяговый не боится глубокого разряда (до 80% своей ёмкости).

Чаще всего тяговыми батареями оснащают электромобили, поломоечные машины, складскую технику и другие устройства (электродвигатели). Тяговый АКБ имеет толстые свинцовые пластины, которые устойчивы к процессам разрушения (сульфатации), неизбежным при глубоком разряде аккумулятора. В этих же целях пластины тягового АКБ обработаны специальной пастой на основе свинца.

Именно поэтому тяговые аккумуляторы дороже стартерных и резервного питания. Технологии изготовления пластин, пасты, электролита, а также их химический состав – ноухау производителей АКБ.

Для того, чтобы не отставать в конкуренции, крупные производители, такие как СHILWEE GROUP, имеют свои собственные научно-исследовательские институты и лаборатории, оснащённые самым современным оборудованием.

ТИПЫ СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ: WET, AGM, GEL

На протяжении более чем века свинцово-кислотные аккумуляторные батареи (АКБ) остаются актуальными в силу дешевизны, неприхотливости и почти полного отсутствия «эффекта памяти».

Батареям с жидким электролитом-кислотой (WET-аккумуляторы) был свойственен существенный недостаток — из-за необходимости отвода газов, выделяемых при работе, корпус аккумулятора невозможно сделать полностью герметичным.

По этой причине свинцово-кислотные аккумуляторы с жидким электролитом критичны к положению в пространстве. Эксплуатировать их можно только в одном, строго определенном положении.

Кроме этого, выделяемый газ – взрывоопасен и аккумуляторы этого типа могут быть использованы только в помещениях со специальной вентиляцией. WET-аккумуляторы требуют долива дистиллированной воды по мере испарения электролита и периодического технического обслуживания.

Читайте также:  Как установить второй аккумулятор в автомобиль

Для применения на спутниках и космических кораблях ничего лучше, чем свинцово-кислотные АКБ, тоже не нашли, но встал вопрос — как добиться работы в любом положении и как обеспечить герметичность корпуса? В рамках работы над данным проектом появились две технологии — AGM аккумуляторы, где электролитом пропитан специальный сепаратор, который изготовлен из стекловолокна и расположен между свинцовыми пластинами; и так называемые гелевые аккумуляторы (иначе именуемые GEL — Gelled ELectrolite), о которых пойдет речь в статье. Как и многие «космические» изобретения, гелевые и AGM аккумуляторы со временем стали применяться в обыденной жизни.

Раз уж речь зашла о высоких технологиях, следует предостеречь от применения неправильного термина «гелиевые аккумуляторы», распространённого среди обычных пользователей.

Никакого гелия в этих аккумуляторах нет, а понятие «гель» означает желеобразную массу и хорошо известно нам на бытовом уровне.

С первого взгляда, все очень просто — в электролит добавляется вещество (обычно это соединение кремния), которое вызывает его загущение до состояния желе, практически не обладающего текучестью. Но такое решение радикально улучшает параметры аккумулятора.

Гель как бы облепляет свинцовые пластины, тем самым предотвращая их осыпание.В результате исключено внутреннее короткое замыкание, также уменьшается саморазряд.

Но, самое главное, выделяемые газы практически полностью остаются внутри геля в виде пузырьков с последующей внутренней рекомбинацией*, что позволяет сделать корпус аккумулятора полностью герметичным.

На самом деле, чтобы избежать возможного «вздувания» аккумулятора, в корпусе предусматривают несколько односторонних клапанов, через которые, тем не менее, гель вытечь не может.

Это и обеспечивает возможность эксплуатации аккумулятора в любом положении, хотя гелевые аккумуляторы для широкого применения эксплуатировать в положении «вверх ногами» все же не рекомендуется. Благодаря герметичности конструкции больше не нужно подливать дистиллированную воду, поэтому для AGM и GEL аккумуляторов есть общее название «необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторы» (VRLA).

*Рекомбинация газов.

Химический процесс выработки электричества в аккумуляторе сопровождается выделением паров водорода и кислорода.

У гелевых аккумуляторов эти газы задерживаются внутри вещества и, реагируя между собой, превращаются в воду, которая стекает по стенкам аккумулятора, и увлажняют гель. Таким образом, почти все испарения возвращаются обратно в аккумулятор.

Это называется рекомбинацией газов. Но часть испарений рекомбинировать не удаётся, и при избыточном давлении газ сбрасывается через предохранительные клапана.

Возможность полной разрядки

АКБ с жидким электролитом (WET) и AGM аккумуляторы нельзя доводить до полного разряда, так как при этом на свинцовых пластинах появляются кристаллы окисного сернокислого свинца. Этот вредный для АКБ процесс называют «сульфатация*». Данное соединение не проводит электричество и его очень сложно удалить с пластин с целью восстановления работоспособности аккумулятора.

Нахождение же электролита в желеобразной форме предотвращает образование кристаллов окисного сернокислого свинца, поэтому гелевые аккумуляторы можно полностью разряжать, не опасаясь их выхода из строя. Другой вопрос, что, без лишней надобности лучше все же так не делать, поскольку полная разрядка гелевого аккумулятора снижает срок его службы.

*Сульфатация

Под термином «сульфатация» электродов (пластин) в свинцово-кислотных аккумуляторах понимают такое состояние электродов, когда они не восстанавливаются при обычном режиме заряда батарей. Она возникает в результате несоблюдения правил обслуживания батарей при их эксплуатации и хранении.

Если аккумуляторная батарея часто и длительное время находится в разряженном или даже в полуразряженном состоянии, возникает труднорастворимый или нерастворимый крупнокристаллический сульфат свинца. Это приводит к снижению емкости и увеличению внутреннего сопротивления батареи.

На отрицательном электроде АКБ сульфатация внешне проявляется наличием на поверхности крупных, трудно растворимых кристаллов или даже сплошного слоя сульфата свинца.

Положительные электроды, подвергшиеся сульфатации, часто приобретают светлую окраску, причем появляются белые пятна сульфата.

Это происходит в результате чрезмерного и глубокого разряда батареи, хранения в разряженном состоянии.

При сильной сульфатации происходят закупоривание пор, выкрашивание активной массы, а также искривление и разрыв электродов.

Сульфатация характеризуется следующими признаками:

  • батарея работает намного меньше;
  • уменьшилась емкость аккумуляторной батареи под нагрузкой и при контроль-ном разряде;
  • при заряде быстро повышается температура электролита (из-за высокого внутреннего сопротивления сульфатированных аккумуляторов);
  • аккумулятор не принимает заряда

Причины сульфатации:

  • очень глубокие разряды батарей;
  • длительное нахождение батарей в разряженном состоянии;
  • систематический недозаряд батарей;
  • эксплуатация аккумуляторов при недопустимо высокой температуре

Если аккумулятор долго находился в разряженном состоянии, то мелкие кристаллы сульфата свинца становятся центрами кристаллизации и происходит образование крупнокристаллической формы сульфата, которая практически полностью закупоривает поры электродов. Чем больше аккумулятор находится без заряда, тем больше размеры растущих кристаллов. В конце концов, этот процесс может стать необратимым.

КРИТЕРИИ ВЫБОРА ТЯГОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

При выборе батареи для питания электродвигателей важно обратить внимание несколько параметров:

1 Емкость аккумулятора

Измеряется в ампер/часах. Показывает, какое количество энергии может быть отдано устройством при эксплуатации. Чем больше это значение – тем дольше будет работать техника на одной зарядке.

В течение срока службы тягового аккумулятора его емкость изменяется: в начале срока службы она возрастает, так как происходит разработка активной массы пластин.

В процессе эксплуатации емкость постепенно уменьшается из-за устаревания активной массы пластин.

Что такое тяговые аккумуляторы и чем они отличаются от обычных

Чем медленнее происходит этот процесс — тем лучше. Даже при интенсивном ежедневном использовании (глубина разряда — 80%) остаточная емкость гелевых аккумуляторов CHILWEE уменьшится через год лишь на 15% от паспортных значений.

Ёмкость одной и той же батареи также изменяется в зависимости от силы тока разряда.

При увеличении тока разряда батарея показывает меньшую ёмкость (ампер/часы),то есть при форсированных режимах работы (разряд большой величиной тока) АКБ отдаёт меньше энергии (ампер/часов), чем при длительном разряде (малой величиной тока).

Поэтому на аккумуляторах есть обозначения — ёмкость при 3-х, 5-ти, 10-ти, 20-ти часах разряда и сокращенно обозначается как С3, С5, С10 и т.д. Наименьшую ёмкость АКБ покажет при 3-х часовом разряде, наибольшую при 20 часовом. Для тяговых аккумуляторов актуально значение С3 или С5.

Указание только значения С20 или С100, как прави-ло, свидетельствует о том, что АКБ предназначен для использования в качестве резервного источника питания или с целью введения потребителя в заблуждение. Поэтому сравнивать технические характеристики аккумуляторов-конкурентов следует по одному значению, лучше по 5-ти часовому разряду (С5).

№ Артикул Вольт А/ч (С3) А/ч (С5) А/ч (С20)
1 3-EVF-180A 6 180 200 230
2

Источник: https://profakb.ru/tyagovye-akkumulyatory

Отличие тягового аккумулятора от стартерного

Аккумуляторы широко используются в различных сферах, в том числе и в автомобилях и спецтехнике. Они предназначены для накопления энергии. АКБ состоят из электродных пластин, которые имеют свойство заряжаться от взаимодействия со специальными составами. Эти детали – аноды и катоды.

В дальнейшем энергия расходуется по назначению. Например, это может быть запуск лодочного мотора, освещение помещения, работа определенных механизмов или систем и т.д.

Но все эти устройства имеют индивидуальные параметры – мощность пускового тока, напряжение, допустимая степень разряда, ёмкомсть. В соответствии с этими значениям все приборы делятся на две категории.

Для каждой предусмотрен один из видов аккумуляторной батареи – стартерная или тяговая. Различаются АКБ как по назначению, так и по конструкции.

Что такое тяговые аккумуляторы и чем они отличаются от обычных

Чем отличается тяговый аккумулятор от стартерного

Предназначением стартерного аккумулятора является запуск моторов. Основной объем энергии отдаётся в момент запуска, а восстановление происходит от генератора во время езды.

В тяговых АКБ, все наоборот, этот тип АКБ создан для долгой и стабильной подпитки энергией техники.

Отличие тягового аккумулятора от стартерного еще и в том, что именно первый тип АКБ не боится глубого разряда.

Чаще всего тяговыми батареями оснащают моторные лодки, инвалидные коляски, складские погружчики, электромобили, автодома и другую технику, требующую постоянный поток энергии.

 Что касается цены, то тяговый АКБ дороже страртерного, но время его работы в несколько раз больше. Основной параметр для тяговых аккумуляторов – ёмкость. Чем значение больше, тем дольше сможет работать батарея.

Для обычного автомобиля требуется стартерный аккумулятор. Так как он обладает большой величиной пускового тока, то приводит в действие мотор. При выборе модели необходимо обращать внимание на технические параметры. Основным является стартерный ток.

Он указывает на максимальный ток, который может выдавать батарея для запуска двигателя легкового автомобиля. Второй по значимости показатель – это ёмкость.

Его также необходимо учитывать, иначе возникает риск приобретения маломощной батареи, которая не сможет справиться с требуемыми функциями.

Что такое тяговые аккумуляторы и чем они отличаются от обычных

Если рассматривать детали устройств, то можно обратить внимание, что у тяговых аппаратов пластины довольно массивные. Таким образом они меньше изнашиваются.

Сам корпус также иммет толстые стенки, что даёт ему возможность выдерживать нагрузку от элементов. А пластины стартерных моделей расположены близко. Данная конструкция позволяет создавать ток, которого будет вполне достаточно для запуска мотора.

Более подробно о типах тяговых аккумуляторов можно узнать из статьи на нашем сайте.

Стоит отметить, что стартерные модели аккумуляторов – это источник вредных испарений. А тяговые собратья отличаются небольшим газовыделением.

Перед покупкой аккумулятора необходимо правильно определиться с типом и параметрами устройства. Только таким образом возможно гарантированно получить хороший источник питания.

Источник: https://www.VoltBikes.ru/blog/electro/otlichie-tjagovogo-akkumuljatora-ot-starternogo/

Тяговые аккумуляторы: отличие от обычных стартерных АКБ

Автомобильные аккумуляторы помогают завести мотор подавая усилие на стартер, вращающий маховик при запуске двигателя. Существуют стартерные и тяговые АКБ: дальше мы попробуем разобраться в их отличиях.

Стартерные

Цель стартерных аккумуляторов — запустить мотор. При применении они дают нужный ток.

Ток рассматривается по борту корпуса, нужный показатель — до 1000 В. Другой важный фактор — напряжение.

АКБ не выдерживают глубокий разряд, опасен показатель 10 Вольт. Если допущен такой показатель — аккумулятор утилизируется, теряя емкость.

Стартерный помогает завести мотор и потом проходит зарядку, восполнив затраченную энергию от самого генератора, поскольку он не выдерживает полный разряд и становится нерабочим.

Тяговые

Эксплуатируется в различном спецтранспорте — электрокарах, фронтальных погрузчиках и они не имеют высоких пусковых токов, но заточены для другого — давать энергию на длительное время, причем при этом они смогут разряжаться почти в ноль при рекомендуемом минимальном напряжении – 5%. Тяговые АКБ для электровелосипеда применяются как помощники в передвижении для велосипедистов. Такие устройства не заменить обычными аккумуляторами.

Читайте также:  Как установить противоугонную секретку на машину

Их эксплуатируют там, где нужно питать источник дольше и стабильней лодках, погрузчиках, подъемниках. Комфортно их использовать как альтернативную электроэнергию — для ветрогенераторов. Они хорошо работают сутками — в зависимости от потребляемой энергии.

К преимуществам можно отнести великолепную устойчивость к холоду и жаре.

Характеристика

Тяговая батарея подобна стартерным, но есть различия.

Похожесть:

  • Имеются пластины плюс-минус;
  • Применяется электролит;
  • Защищено корпусом.

Различия:

  • Пластины громадны, содержат свинец, у стартерных они тонки, используются вплотную позволяя накопить мощь – для подачи сильного пускового тока, а тяговым это не надо. Пластины здесь гораздо толще и тяжелее, что позволяет работать без разрушения, 1 тяговый аккумулятор, обладающий напряжением 2 Вольта и емкостью 75 Ампер, бывает в несколько раз больше, нежели стартерный.
  • Электролит классический с плотностью в 1,27 г/см3.
  • Корпуса схожи по строению со стартерными, но намного толще, чтобы выдерживать больший вес пластин.

Внешний вид тяговых АКБ

Тяговые батареи бывают только двух видов – кислотные, щелочные.

  • Кислотные со свинцом и электролитом на серной кислоте.
  • Щелочные – работают на никель-железных пластинах, заливаясь спецраствором щелочи, они надежны — нейтрально относятся к разрядке и сильным морозам, хороши в хранении заряженными или же разряженными, но минусы их велики — заоблачная цена в 2-3 раза превышающая обыкновенные и выделение едкого пара при зарядке и неэкономичность.

Щелочные тяговые варианты специфичны и не имели популярности в СССР, а сейчас выпускаются менее вредные варианты, но цена их предельно велика.

Тяговый или стартерный — что лучше?

Тяговые варианты дают дают меньше энергии, им просто не хватит тока в процессе запуска, да и такой аккумулятор с током в 300 ампер, просто не поместиться под капотом из-за размера, а ведь именно 300 А нужны для запуска легкового авто. Детальнее про тяговые АКБ можно узнать на сайте https://1akb.by/catalog/elektromobili/elektrovelosipedy/.

Источник: https://skuterov.ru/news/tyagovye-akkumulyatory-otlichiya-ot-starternyh

Как выбрать тяговый аккумулятор

            Выбор тягового аккумулятора достаточно нетривиальная задача и может поставить в тупик обилием маркировок, обозначений и типов существующих на рынке батарей.

Особенно задача усложняется тем, что каждый производитель стремится придумать некую свою «фишку» отличающую его от конкурентов, а также вывести свои стандарты в ранг международных. Все это, разумеется не добавляет понимания. Попробуем во всем этом разобраться.

Данная статья не претендует на полное освещение всех существующих видов и типов аккумуляторов, а пытается дать некоторое представление об основных типах АКБ присутствующих сейчас на рынке.

            Прежде всего следует понимать, что в отношении аккумуляторов отсутствует такое понятие как «штатный» или «рекомендуемый производителем».

По большому счету вы можете использовать любую батарею, подходящий по ёмкости и габаритам. Если вы не ошибетесь в вольтаже, то с техникой не случится ничего страшного. В худшем случае она просто не будет работать.

А вот неправильно подобранный аккумулятор прослужит недолго.

        Прежде всего свинцово-кислотные аккумуляторы различаются по типу использования. Различают три основных типа это стартовые (или стартерные), стационарные и тяговые АКБ. Стартовые используются для первоначальной раскрутки и запуска бензинового или дизельного двигателя. Они отличаются прежде всего высокими показателями пускового тока, т.е.

выдают сразу много электричества «в пике». После запуска двигателя эти аккумуляторы переходят в режим заряда, а задача выработки электричества передается генератору. Но если такой АКБ использовать в качестве основного и постоянного источника питания, например, для электромобиля, то проработает он не долго.

В этих батареях используются облегченные пластины с тонкими решетками и материалы с высоким содержанием сурьмы, которые при глубоких и длительных разрядах быстро сульфатируются, деформируются и осыпаются. 10-20 глубоких циклов заряд-разряд и аккумулятор приходит в негодность.

Также такие аккумуляторы практически не выносят полного разряда и подлежат замене при первом же случае. Основными показателями для стартерных батарей являются пусковой ток и ёмкость.

            Стационарные АКБ используются в качестве резервного источника питания в источниках бесперебойного питания, охранно-пожарных системах и прочих нуждах, которые требуют наличия постоянного резервного источника электроснабжения в случае отключения основной сети.

Такой режим работы называется буферным. Различают несколько типов стационарных АКБ по сроку службы в буферном режиме, например, 5, 10, 12 или 20 лет. Они подбираются по ёмкости и габаритам, т.к.

должны обеспечить необходимое время резервирования и поместиться в шкафы или на стеллажи определенного стандарта.

            В качестве основного источника питания используются специальные тяговые аккумуляторы. Они не могут на пике выдать большой ток, а те, которые могут запустить автомобильный двигатель не всегда помещаются в подкапотном пространстве.

Стойкость к глубоким разрядам и многочисленным циклам заряд-разряд достигается, в первую очередь использованием утолщенных армированных пластин с толстыми решетками из чистого свинца и специальной формулой пасты. Такие батареи приспособлены для медленных разрядов малыми токами.

Также следует отметить, существует достаточно большое количество батарей, относящихся к промежуточному, стартово-тяговому типу – это так называемые АКБ двойного назначения, которые чаще всего используются на воде в лодках и катерах, применяются во внедорожной технике и т.д.

То есть это некие универсальные хобби-аккумуляторы, которые помогут и двигатель завести и лодочный мотор или лебёдку запитать.

Основные типы свинцово-кислотных тяговых аккумуляторов

В настоящее время на рынке представлены три основных типа свинцово-кислотных тяговых аккумуляторов

  • АКБ с жидким электролитом
  • AGM аккумуляторы
  • Гелевые (GEL и Dryfit) аккумуляторы

Основной тип свинцово-кислых аккумуляторов где в качестве электролита используется водный раствор серной кислоты. В своем большинстве эти АКБ относятся к категории обслуживаемых аккумуляторов.

В них требуется регулярно проверять уровень электролита, проверять его плотность и при необходимости доливать дистиллированную воду и время от времени проводить выравнивающий заряд. При заряде таких батарей требуется открывать крышки, что приводит к испарению и разбрызгиванию электролита.

Есть также условно-необслуживаемые аккумуляторы, которые практически не требуют к себе внимания, т.к. горловины закрыты крышкой с лабиринтовой системой, которая обеспечивает рекомбинацию электролита, но встречаются они только среди стартерных АКБ и двойного назначения.

АКБ с жидким электролитом — наиболее простые и дешевые тяговые аккумуляторы. Отличаются долгим сроком службы и относительной терпимостью к ошибкам оператора. Срок службы до 1500 циклов заряд/разряд.

Для эксплуатации необходима аккумуляторная комната с принудительной вентиляцией или просторное помещение с естественной вентиляцией, т.к. при заряде выделяется взрывоопасный водород, а также может случится протечка едкого электролита – обслуживание АКБ только в специальных маске и перчатках.

Гелевые аккумуляторы (GEL, Dryfit, АКБ с желеобразным электролитом)

Гелевые батареи относятся к классу герметизированных необслуживаемых батарей и отличаются удобством эксплуатации, надежностью и длительным сроком службы. В этих аккумуляторах электролит приведен желеобразное состояние при помощи SiO2 и равномерно распределен между пластинами внутри корпуса АКБ. Пластины при этом разделены специальными микропористыми сепараторами из поливинилхлорида.

Поскольку электролит распределен равномерно и не расслаивается в процессе эксплуатации, то АКБ сохраняет стабильные показатели в течение всего срока службы. Также, такая конструкция обеспечивает температурную устойчивость и отсутствие терморазгона, характерного для AGM. Гелевые батареи не боятся вытекания электролита при опрокидывании или повреждении корпуса.

Их допускается эксплуатировать как в вертикальном положении, так и в положении на боку, за исключением положения «вверх ногами». Корпус герметизирован и оснащен односторонним клапаном для сброса излишков газа при заряде. Не требуют зарядного помещения и являются пожаро-взрывобезопасными. Срок службы до 750 циклов заряд/разряд.

Отличаются самой высокой ценой среди свинцово-кислотных батарей и чувствительны к неправильной эксплуатации.

Аккумуляторы сделанные по технологии AGM

            Эти аккумуляторы относятся к классу необслуживаемых АКБ. В их батареях, в качестве электролита, также используется водный раствор серной кислоты. Но здесь он «связан» в губчатых сепараторах из стекловолокна.

Эти сепараторы расположены между свинцовыми пластинами и помимо связывания электролита выполняют роль изоляторов. Корпус батареи герметизирован и каждая горловина закрыта односторонним клапаном, который выпускает излишки газов из батареи наружу, но не пропускает воздух внутрь.

При наклоне или повреждении корпуса не происходит пролива электролита и эти аккумуляторы допускается использовать в положении на боку.

Но в любом случае, рабочее положение «клеммами вниз» не допускается! В силу этого, такие АКБ очень удобны при использовании на морских и речных плавсредствах в качестве основного или вспомогательного источника питания.

Также AGM-батареи можно заряжать в неподготовленном помещении, то есть – в силу минимального газообразования при заряде и непроливаемой конструкции они не требуют зарядной (или аккумуляторной) комнаты с обязательной вентиляцией и противокислотным покрытием полов. Пожаро-взрывобезопасны. Срок службы – до 500 циклов заряд/разряд.

Из минусов – расслоение электролита со временем, которое приводит к сульфатации в нижней части АКБ и короткому замыканию, выводящему батарею из строя (особенно актуально для высоких батарей на 2 и 6 В), терморазгон при высокой температуре окружающей среды, при котором интенсифицируются процессы рекомбинации внутри батареи – вырастает ёмкость, но критически уменьшается срок службы, т.к. АКБ быстрее использует свой ресурс. Чувствительны к неправильной эксплуатации.

Дмитрий Максимов. Руководитель проектов компании ПауэрКонцепт (Наш поставщик).

Источник: https://power-man.ru/kak-vybrat-tyagovyj-akkumulyator

Ссылка на основную публикацию