Vrla аккумуляторы что это

Технология VRLA

Что такое VRLA аккумуляторы

Главным недостатком в эксплуатации старых обслуживаемых аккумуляторов является выкипание жидкости, из-за чего приходится регулярно проверять уровень электролита в АКБ и при необходимости доливать внутрь дистиллированную воду. Если не следить за уровнем жидкости в батарее, то металлические части свинцовых решёток оголяются и они быстрее разрушаются.

Современные необслуживаемые аккумуляторы не нуждаются в подобном контроле, что в разы улучшает их эксплуатационные качества.

Технология VRLA, иначе Valve Regulated Lead Acid, переводится как кислотный аккумулятор с регулировочным клапаном. Корпус таких АКБ закрытый, но в случае повышения внутреннего давления срабатывает система предохранения и аккумулятор продолжает исправно работать.

Вода из батареи испаряется в редких случаях, например, при длительной зарядке. Предохранительный клапан в обычном состоянии закрыт, но если давление внутри аккумулятора возрастает, то небольшой излишек газов будет сброшен через отверстие автоматически. VRLA-аккумуляторы не нуждаются в доливе дистиллята в течение всего срока эксплуатации, не выделяют водород и кислород. В качестве ухода можно отметить:

  • Подтяжка соединений;
  • Протирание от пыли;
  • Контроль напряжений ;
  • Визуальный осмотр.

Особенности технологии

АКБ с регулирующим клапаном могут быть двух видов:

  • AGM VRLA — пластины аккумулятора снабжены слоем абсорбента из стекловолокна, который пропитан электролитом и защищает свинцовые решетки от осыпания активной массы;
  • VRLA GEL — внутри аккумулятора вместо серной кислоты и дистиллята находится гель со всеми свойствами электролита, который практически не разрушает пластины и увеличивает срок службы батареи до 10 лет.

Герметичная неразборная конструкция аккумуляторов VRLA в сочетании с составом материалов начинки и электролита позволяет создавать своеобразный круговорот воды в АКБ. Во время работы батареи вода из электролита расщепляется на молекулы кислорода и водорода, которые соединяются между собой и возвращаются обратно в состав электролита. Рекомбинация молекул происходит на высоком уровне и достигает значений в 99%. И очень малая часть отхожих газов скапливается внутри АКБ. Когда уровень давления в VRLA-аккумуляторе достигает предела, накопленный газ сбрасывается специальными клапанами в атмосферу.

Где применяются VRLA АКБ

Благодаря устойчивости к глубокому разряду, надежности и высокому сроку службы, VRLA-аккумуляторы широко применяются не только в качестве стартерных автомобильных батарей, но и в качестве источника питания для инвалидных колясок, машин для гольфа, лодок и иных устройств, где необходим надежный источник энергии.

Благодаря регулировочному клапану, который срабатывает автоматически от избыточного давления внутри корпуса, появилась возможность отказаться от устаревшего корпуса батарей с закручивающимися пробками. Неразборная конструкция обеспечивает увеличение срока службы АКБ, а фактор устойчивости к глубоким разрядам позволил использовать их в устройствах, которые нуждаются в бесперебойном питании.

Как заряжать VRLA батареи

При зарядке гелевого аккумулятора нужно контролировать процесс, чтобы не допустить чрезмерного газообразования внутри батареи. Если идет подача напряжения свыше 15 Вольт, то количество электролита уменьшается, от пластин отделяется желеобразная масса, что ведёт за собой снижение емкости аккумулятора и его выход из строя. Для того, чтобы продлить срок службы гелевого АКБ, для зарядки стоит использовать специальные устройства, в которых электричество на клеммы подаётся с автоматическим контролем силы тока и напряжения и регулируется с учетом температуры аккумулятора и степени его заряда.

Зарядка AGM аккумуляторов должна проводиться с учетом следующих параметров:

  • Напряжение заряда 14,8 В;
  • Зарядный ток 10% от емкости батареи.

Эти АКБ более устойчивы к погрешностям во время заряда, чем гелевые, а соблюдение правил зарядки надолго сохранит батарею в рабочем состоянии. Использование автоматических зарядных устройств облегчит задачу тем, что не нужно будет контролировать процесс зарядки АКБ.

VRLA аккумуляторы

СВИНЦОВО- КИСЛОТНЫЕ ГЕРМЕТИЗИРОВАННЫЕ

КЛАПАННО- РЕКОМБИНАЦИОННЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ (VRLA)

Аккумуляторы этой группы часто обозначают сокращенно VRLA (Valve Regulated Lead Acid , в переводе с англ. Клапанно-Регулируемые Свинцово-Кислотные) или же SLA (Sealed Lead Acid Герметизированные Свинцово-Кислотные). Аккумуляторные батареи данного типа бывают, в зависимости от исполнения, различной емкости: от 1 до 300 Ач для 6-В и 12-В моноблоков, и до вплоть до 4000 Ач для 2-В элементов.

Особенность аккумуляторов типа VRLA – отсутствие необходимости долива воды в течение всего срока службы и практически полное отсутствие выделения газов (водорода и кислорода) – продуктов электролиза воды, входящей в состав электролита. Поэтому их нередко называют герметизированными необслуживаемыми. Незначительное обслуживание, тем не менее, необходимо: прежде всего, визуальный осмотр, протирание от пыли, подтяжка соединений и контроль напряжений.

Благодаря особенностям конструкции и составу материалов пластин, сепараторов и электролита продукты электролиза воды — молекулы водорода и кислорода – в аккумуляторах данного типа рекомбинируют, превращаясь в молекулы воды и возвращаясь в состав электролита.

Коэффициент рекомбинации при нормальных условиях эксплуатации достаточно высок и может достигать >99 %. Поэтому лишь очень незначительная часть непрорекомбинировавших газов накапливается внутри корпуса аккумулятора и затем при превышении заданного уровня давления стравливается в атмосферу через специальные клапаны.

Поэтому в большинстве случаев аккумуляторы VRLA могут эксплуатироваться в составе электропитающего и пр. оборудования в помещениях без принудительной вентиляции – будет достаточно лишь естественной. Тем не менее существуют нормативы размещения аккумуляторов в шкафах и помещениях, рассчитываемые по формулам производителей.

Электролит в аккумуляторах VRLA находится в связанном состоянии.

В зависимости от способа иммобилизации электролита аккумуляторы делятся на две основные группы — AGM аккумуляторы и GEL (гелевые аккумуляторы), подробнее о которых вы можете прочитать, нажав на соответствующие ссылки.

Нередко потребители, и даже некоторые «горе-продавцы» в силу своей технической неосведомленности называют гелевые аккумуляторы «гелиевыми». Это является заблуждением, поскольку газ Гелий (Не) не имеет ни малейшего отношения к аккумуляторной отрасли. Подробнее об этом Вы можете прочитать в статье «Гелиевые аккумуляторы – разрушение мифа. Сравнение гелевых и AGM батарей».

По типу пластин имеется несколько вариаций аккумуляторов VRLA.

Прежде всего, большая часть как АGM, так и GEL аккумуляторов выпускается с плоскими намазными пластинами, которые могут иметь отличия по толщине, структуре и составу активных материалов. (Подробнее об аккумуляторах с плоскими намазными пластинами..)

Кроме того, некоторые производители (в т.ч. и EverExceed) предлагают аккумуляторные батареи AGM специального исполнения с возможностью повышенной краткосрочной энергоотдачи – так называемый тип HIGHRATE. Данные аккумуляторы оптимизированы для работы в ИБП. Они могут иметь и другое обозначение. Такие аккумуляторы выполнены по технологии VRLA AGM (с жидким электролитом, адсорбированным в микропористый сепаратор), но имеют повышенную энергоемкость и способны отдать большой ток при разряде небольшой длительности (высокоинтенсивный разряд обычно за время до 30 мин.). НR- батареи могут развивать большую мощность при коротких разрядах, а для условий длительного разряда (несколько часов) имеют емкость, сравнимую с аккумуляторами стандартного AGM-исполнения при тех же габаритах. Большая удельная мощность таких АКБ достигается за счет применения более тонких пластин либо с развитой структурой их поверхности, а также благодаря некоторым вариациям состава активных материалов пластин.

Аккумуляторы типа HR несколько дороже стандартных VRLA AGM, но особенно там, где требуется малое время автономности и критичен фактор удельной мощности. С АКБ, выполненной по технологии Ж, можно достичь более высоких мощностных параметров и за счет этого сэкономить, отказавшись от аккумулятора стандартного типа большей емкости.

Надо сказать, что оптимизированные для применения в ИБП аккумуляторы имеют преимущество перед стандартными VRLA- батареями при разряде небольшой длительности. Если его время больше 30-40 мин., то показатели аккумуляторов обоих типов сравниваются, и оптимизированная АКБ теряет свое преимущество над стандартной за счет относительно более высокой стоимости.

Кроме плоских пластин применяются трубчатые (аналогичные OPzS) в сочетании с гелевым электролитом (OPzV-тип). Аккумуляторы этого типа применяются в режимах глубоких разрядов средней и большой продолжительности, имеют невысокие динамические характеристики, но высокие показатели цикличности. (подробнее об аккумуляторах типа OPzV)

По конструктивному исполнению аккумуляторы VRLA делятся на 2-В элементы и 4-В, 6-В, 8-В и 12- В моноблоки, а также различаются по расположению полюсных терминалов. Так, у большинства производителей (в т.ч. и EverExceed) наряду с обычными аккумуляторами с полюсными терминалами на верхней крышке имеется тип аккумуляторов с фронтальным расположением терминалов (фронт-терминальные аккумуляторы), что удобно для стоечного/шкафного размещения аккумуляторов, соединения их друг с другом и обслуживания /контроля.

Читайте также  Дистиллированная вода что такое

Корпуса аккумуляторов VRLA обычно изготовлены из ударопрочного термостойкого пластика ABS (стандарт UL94 HB), некоторые производители (в т.ч. и EverExceed) опционно предлагают огнестойкий (не распространяющий горения) АBS согласно стандарту UL94 VO.

В таблице ниже можно увидеть, в каких сферах применяются различные виды VRLA-аккумуляторов:

Компания «Пульсар Лимитед», эксклюзивный представитель «EverExceed Industrial Company Limited», одного из крупнейших мировых производителей аккумуляторных батарей промышленного типа, солнечных батарей, ИБП, зарядно-выпрямительных устройств и прочей электротехнической продукции, предлагает на рынке Украины высококачественные промышленные аккумуляторные батареи различного исполнения и типа (практически все из вышеперечисленных), а также профессиональный сервис по подбору, проектированию, монтажу, вводу в эксплуатацию и дальнейшему обслуживанию решений любого уровня сложности.

AGM VRLA аккумуляторы EverExceed производятся по новейшим прогрессивным технологиям, и представлены несколькими видами, с различными техническими особенностями:

VRLA аккумуляторы

СВИНЦОВО- КИСЛОТНЫЕ ГЕРМЕТИЗИРОВАННЫЕ

КЛАПАННО- РЕКОМБИНАЦИОННЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ (VRLA)

Аккумуляторы этой группы часто обозначают сокращенно VRLA (Valve Regulated Lead Acid, в переводе с англ. Клапанно-Регулируемые Свинцово-Кислотные) или же SLA (Sealed Lead Acid Герметизированные Свинцово-Кислотные). Аккумуляторные батареи данного типа бывают, в зависимости от исполнения, различной емкости: от 1 до 300 Ач для 6-В и 12-В моноблоков, и вплоть до 4000 Ач для 2-В элементов.

Особенность аккумуляторов типа VRLA – отсутствие необходимости долива воды в течение всего срока службы и практически полное отсутствие выделения газов (водорода и кислорода) – продуктов электролиза воды, входящей в состав электролита. Поэтому их нередко называют герметизированными необслуживаемыми. Незначительное обслуживание, тем не менее, необходимо: прежде всего, визуальный осмотр, протирание от пыли, подтяжка соединений и контроль напряжений.

Благодаря особенностям конструкции и составу материалов пластин, сепараторов и электролита продукты электролиза воды – молекулы водорода и кислорода – в аккумуляторах данного типа рекомбинируют, превращаясь в молекулы воды и возвращаясь в состав электролита.

Коэффициент рекомбинации при нормальных условиях эксплуатации достаточно высок и может достигать >99%. Поэтому лишь очень незначительная часть непрорекомбинировавших газов накапливается внутри корпуса аккумулятора и затем при превышении заданного уровня давления стравливается в атмосферу через специальные клапаны.

Поэтому в большинстве случаев аккумуляторы VRLA могут эксплуатироваться в составе электропитающего и пр. оборудования в помещениях без принудительной вентиляции – будет достаточно лишь естественной. Тем не менее существуют нормативы размещения аккумуляторов в шкафах и помещениях, рассчитываемые по формулам производителей.

Электролит в аккумуляторах VRLA находится в связанном состоянии.

В зависимости от способа иммобилизации электролита аккумуляторы делятся на две основные группы – AGM аккумуляторы и GEL (гелевые аккумуляторы), подробнее о которых вы можете прочитать, нажав на соответствующие ссылки.

Нередко потребители, и даже некоторые «горе-продавцы» в силу своей технической неосведомленности называют гелевые аккумуляторы «гелиевыми». Это является заблуждением, поскольку газ Гелий (Не) не имеет ни малейшего отношения к аккумуляторной отрасли. Подробнее об этом Вы можете прочитать в статье «Гелиевые аккумуляторы – разрушение мифа. Сравнение гелевых и AGM батарей».

По типу пластин имеется несколько вариаций аккумуляторов VRLA.

Прежде всего, большая часть как АGM, так и GEL аккумуляторов выпускается с плоскими намазными пластинами, которые могут иметь отличия по толщине, структуре и составу активных материалов.

Кроме того, некоторые производители (в т.ч. и EverExceed) предлагают аккумуляторные батареи AGM специального исполнения с возможностью повышенной краткосрочной энергоотдачи – так называемый тип HIGHRATE. Данные аккумуляторы оптимизированы для работы в ИБП. Они могут иметь и другое обозначение. Такие аккумуляторы выполнены по технологии VRLA AGM (с жидким электролитом, адсорбированным в микропористый сепаратор), но имеют повышенную энергоемкость и способны отдать большой ток при разряде небольшой длительности (высокоинтенсивный разряд обычно за время до 30 мин.). НR-батареи могут развивать большую мощность при коротких разрядах, а для условий длительного разряда (несколько часов) имеют емкость, сравнимую с аккумуляторами стандартного AGM-исполнения при тех же габаритах. Большая удельная мощность таких АКБ достигается за счет применения более тонких пластин либо с развитой структурой их поверхности, а также благодаря некоторым вариациям состава активных материалов пластин.

Аккумуляторы типа HR несколько дороже стандартных VRLA AGM, но они более оптимальны для тех приложений, где требуется малое время автономности и критичен фактор удельной мощности. С АКБ, выполненной по технологии HR , можно достичь более высоких мощностных параметров и за счет этого сэкономить, отказавшись от аккумулятора стандартного типа большей емкости.

Надо сказать, что оптимизированные для применения в ИБП аккумуляторы имеют преимущество перед стандартными VRLA батареями при разряде небольшой длительности. Если его время больше 30-40 мин., то показатели аккумуляторов обоих типов сравниваются, и оптимизированная АКБ теряет свое преимущество над стандартной за счет относительно более высокой стоимости.

Кроме плоских пластин применяются трубчатые (аналогичные OPzS) в сочетании с гелевым электролитом (OPzV-тип). Аккумуляторы этого типа применяются в режимах глубоких разрядов средней и большой продолжительности, имеют невысокие динамические характеристики, но высокие показатели цикличности.

По конструктивному исполнению аккумуляторы VRLA делятся на 2-В элементы и 4-В, 6-В, 8-В и 12-В моноблоки, а также различаются по расположению полюсных терминалов. Так, у большинства производителей (в т.ч. и EverExceed) наряду с обычными аккумуляторами с полюсными терминалами на верхней крышке имеется тип аккумуляторов с фронтальным расположением терминалов (фронт-терминальные аккумуляторы), что удобно для стоечного/шкафного размещения аккумуляторов, соединения их друг с другом и обслуживания/контроля.

Корпуса аккумуляторов VRLA обычно изготовлены из ударопрочного термостойкого пластика ABS (стандарт UL94 HB), некоторые производители (в т.ч. и EverExceed) опционно предлагают огнестойкий (не распространяющий горения) АBS согласно стандарту UL94 VO.

В таблице ниже можно увидеть, в каких сферах применяются различные виды VRLA-аккумуляторов:

Компания «Пульсар Лимитед», эксклюзивный представитель «EverExceed Industrial Company Limited», одного из крупнейших мировых производителей аккумуляторных батарей промышленного типа, солнечных батарей, ИБП, зарядно-выпрямительных устройств и прочей электротехнической продукции, предлагает на рынке Украины высококачественные промышленные аккумуляторные батареи различного исполнения и типа (практически все из вышеперечисленных), а также профессиональный сервис по подбору, проектированию, монтажу, вводу в эксплуатацию и дальнейшему обслуживанию решений любого уровня сложности.

Хотите узнать больше? Свяжитесь с нашим менеджером

AGM VRLA аккумуляторы EverExceed производятся по новейшим прогрессивным технологиям, и представлены несколькими видами, с различными техническими особенностями:

Аккумуляторы AGM VRLA

Новые разработки в области изготовления аккумуляторов, после проведения необходимых испытаний, сразу же внедряются в производство. Это связано с тем, что АКБ является расходной деталью автомобиля. Внутренние элементы батареи работают в условиях агрессивной среды, при этом, на тонкие пластины и сепараторы оказывают разрушительное воздействие вибрация и большой разброс рабочих температур.

Что такое VRLA аккумуляторы

В прошлом, постоянное испарение воды приводило к оголению металлических частей электродов и ещё более интенсивному разрушению свинцовых элементов. Чтобы уменьшить негативное влияние разрушительных факторов современные батареи делают необслуживаемыми, то есть открыть крышку и добавить дистиллированную воду в таких изделиях уже не получится. Наиболее передовой, в этом плане, является технология AGM VRLA.

Технология VRLA расшифровывается, как Valve Regulated Lead Acid, что в переводе означает кислотный аккумулятор со специальным регулировочным клапаном. Выпускаются такие батареи в полностью закрытом корпусе, но благодаря наличию предохранительной системе при возникновении большого внутреннего давления, разрушение аккумулятора не происходит.

Несмотря на наличие связи с атмосферой через клапанное отверстие, обслуживать такую батарею не требуется, ведь испарение жидкости происходит в исключительных случаях. Например, при ежедневной эксплуатации такой запорный механизм остаётся закрытым, но если забыть включённым зарядное устройство на длительный промежуток времени, то совсем незначительная часть воды из электролита может быть выйти через автоматически открывшееся отверстие.

Читайте также  Что такое генератор в машине

AGM VRLA

Особенности технологии

Батареи с предохранительным клапаном могут быть изготовлены по различным технологиям.

AGM VRLA Battery

VRLA AGM представляют собой герметичные батареи с клапаном, пластины которых изготовлены по AGM-технологии. Такие изделия обладают большим сроком годности благодаря абсорбирующему стекловолоконному слою, который впитывает в себя весь электролит и одновременно поддерживает свинцовые пластины, предохраняя их от осыпания.

VRLA GEL

Это гелевый аккумулятор, то есть внутри банки вместо жидкого раствора серной кислоты, находится желеобразное вещество, которое выполняет функцию электролита. VRLA Battery изготовленные по гелевой технологии также оснащаются клапаном.

Благодаря тому, что гель оказывает меньшее разрушительное воздействие на пластины, а при возникновении избыточного давления в таком аккумуляторе происходит открытие предохранительного устройства, срок эксплуатации изделия может достигать 10 лет.

Учитывая наличие таких важнейших качеств, как высокая надёжность, устойчивость к глубокому разряду и большой срок годности VRLA-аккумуляторы получили распространение во многих сферах хозяйственной деятельности, где требуется надёжный химический источник электроэнергии.

Где применяются VRLA АКБ

Самое широкое применение эта технология производства аккумуляторных батарей получила в машиностроении. Наличие клапана, который открывается только в момент возникновения избыточного давления, позволило отказаться от устаревшего типа корпуса, представляющий собой конструкцию, оснащённую ввинчиваемыми пробками. Отсутствие возможности со стороны водителя открыть доступ к банкам значительно повысило срок годности изделия.

VRLA-аккумуляторы устойчивы к глубоким разрядам, поэтому могут быть использованы не только в качестве стартерных батарей, но и для оснащения устройств бесперебойного питания. По этой же причине такие модели батарей применяются в качестве основного энергоаккумулятора для лодок, оснащённых электродвигателем, машин для гольфа и инвалидных колясок.

VRLA GEL

Как заряжать VRLA батареи

Зарядка VRLA-аккумулятора зависит от того, по какой технологии была изготовлена батарея. Если изделие этого типа имеет электролит в виде геля, то, несмотря на наличие предохранительного клапана, необходимо следить за тем, чтобы газообразование внутри изделия не стало образовываться слишком активно.

В случае, когда восстановление ёмкости такого аккумулятора осуществляется с подачей напряжения более 15 Вольт, произойдёт не только уменьшение объёма электролита, но и отделение желеобразной массы от пластин, что приведёт к неминуемому уменьшению ёмкости батареи и ее смерти. Чтобы уменьшить вероятность выхода из строя этого типа аккумуляторов при зарядке, рекомендуется использовать специальные ЗУ, которые подают электрический ток на клеммы в автоматическом режиме, подстраивая величину силы тока и напряжения в зависимости от заряженности АКБ и её температуры.

Подробная инструкция по зарядке гелевых аккумуляторов тут.

VRLA-аккумуляторы, сделанные по технологии AGM более устойчивы к погрешностям при зарядке, но чтобы максимально продлить срок службы такой батареи не рекомендуется превышать следующие показатели:

  • Напряжение заряда — 14,8 В.
  • Зарядный ток – 10% от ёмкости батареи.

При восстановлении работоспособности аккумуляторной батареи таким образом, продолжительность подключения к зарядному устройству должна составить около 10 часов.

Как и при зарядке гелевых изделий AGM-аккумуляторы, оснащённые предохранительным клапаном, можно восстанавливать с помощью автоматических ЗУ. Такие устройства потребуют минимального контроля со стороны человека.

У Вас был или есть Аккумулятор VRLA? Тогда расскажите в комментариях о своих впечатлениях о нем, это очень поможет остальным автолюбителям и сделает материал более полным и точным.

7 важных вопросов (и ответов) про аккумуляторы

Самые массовые автомобили по-прежнему оснащают свинцовокислотными батареями с жидким электролитом. Машины с системами «старт-стоп» имеют более дорогие батареи EFB или AGМ. В гибридах для пуска двигателя также применяют AGM-батареи. И только экзотические электромобили обходятся без «свинца», предпочитая литий-ионные источники электричества. Пробуем разобраться в перспективах источников питания для автомобилей.

Можно ли использовать никель-­металлгидридные (Ni-MH) батареи в качестве стартерных?

Батареи Ni-MH — разновидность щелочных батарей. Из-за высокого внутреннего сопротивления применять их в качестве стартерных нецелесообразно. Кроме того, по причине более низкого напряжения каждого аккумулятора батарею придется составлять не из шести аккумуляторов по 2 В, а уже из десяти. А требования к их правильному использованию (например, обязательность полного разряда перед зарядом) привели к вытеснению Ni-MH из большинства портативных устройств.

Если литиевые батареи подешевеют, можно ли будет использовать их вместо стартерных?

Разговоры о том, что стоимость лити­евых батарей падает, относятся разве что к батарейкам для компактных гаджетов. Силовые аккумуляторы, приведенные в таблице, подешевеют не скоро. Литиевые стартерные батареи иногда используют в спортивных машинах и мотоциклах. Их единственное реальное преимущество — снижение массы более чем вдвое по сравнению с обычным «свинцом». Это важно, когда идет битва за доли секунды.

Литиевые батареи требуют более трудоемкого обслуживания и внимательного отношения при эксплуатации, в то время как создатели современных автомобилей, наоборот, стремятся избавить водителя от лишней головной боли. Если же ставить такую батарею по всем правилам, то есть с системой контроля и регулирования параметров, то она обойдется втрое дороже самой дорогой батареи AGМ, которую, кстати, не нужно обслуживать. Вдобавок литиевые батареи плохо работают при отрицательных температурах.

Решена ли проблема с утилизацией литиевых аккумуляторов?

Нет, не решена — ни в России, ни за рубежом. Например, в Европе вводят дополнительные налоги на утилизацию, но технология до конца не отработана. Бывшие в употреблении литиевые батареи некоторых типов используют повторно, что сокращает вред, наносимый окружающей среде. Но в целом разборка и переработка литиевых батарей (равно как и щелочных) коммерчески неинтересны. В зависимости от культуры сбора отходы либо захоранивают по определенным правилам, либо просто отправляют на свалку. Кстати, свинцовые батареи перерабатываются на 99%.

Почему прорекламированные несколько лет назад батареи EFB фактически сошли со сцены?

Батареи EFB были разработаны как дешевая альтернатива AGM для машин с системой «старт-стоп». Но характеристики AGM оказались значительно лучше, поэтому покупать батареи EFB оказалось невыгодно. В дополнительном слое сепаратора EFB есть минимальные конструктивные отличия от обычных батарей с жидким электролитом, что в эксплуатации дает бóльшую стойкость к глубоким разрядам. В обычном автомобиле средняя глубина разряда батареи — 15%, а в автомобиле с постоянно работающей системой «старт-стоп» — до 40%. Дополнительная пленка на поверхности положительных пластин препятствует оплыванию активной массы с решеток. Таким образом, у обычной стартерной батареи срок службы сокращается, а у EFB остается на прежнем уровне.

Есть ли прорыв в применении суперконденсаторов в качестве источников питания?

Были попытки использовать суперконденсаторы как параллельный источник для пуска двигателя. Их достоинство — большой пус­ковой ток. Но кратковременный. Поэто­му ­заменить аккумуляторы они не могут.

Чем принципиально отличается батарея Optima от остальных AGM — только лишь спиральной конструкцией?

Optima отличается не только спиральными пластинами. Главное — это решетки пластин из чистого (99,9%) свинца, в то время как у всех стартерных AGM-батарей решетки сделаны из свинцово­кальциевых сплавов с легирующими добавками. Кальций нужен для придания решеткам прочности. Отсутствие примесей означает улучшение разрядных и зарядных характеристик. Сегодня на рынке всего две такие батареи — Optima и Odyssey. При сравнимых габаритах появившаяся раньше Optima содержит меньше свинца, а потому обладает несколько худшими характеристиками (например, внутренним сопротивлением около 2,0–2,5 мОм) по сравнению с батареей Odyssey. Спиральные конструкции постепенно уходят с мирового рынка вследствие неокупаемости.

На чем ездит Tesla? Говорят, в ней понапиханы чуть ли не аккумуляторы от мобильников…

Нет, не от мобильников. Использованы аккумуляторы массового типоразмера Panasonic 18650 — их 7104 штуки. Если бы применялся специально разработанный аккумулятор, Tesla по цене оказалась бы соизмерима с космическим кораблем. При этом не следует путать тяговую высоковольтную батарею и «стартерную» 12‑вольтовую, которая у Теслы тоже есть, — она свинцовая, емкостью 45 А·ч.

НАШ СЛОВАРИК

    AGM — absorbent glass mat, то есть абсорбирующее стекловолокно. Речь о сепараторе в герметизированных свинцовых аккумуляторах, который позволяет рекомбинировать газы при заряде и удерживает активную массу от выпадения при интенсивной эксплуатации. AGM-сепаратор заменяет полиэтиленовый сепаратор-конверт, применяемый в обычных стартерных батареях с жидким электролитом.

Читайте также  Что такое масляное голодание двигателя

Какие бывают АКБ, что означают аббревиатуры, которыми помечены батареи, есть ли достойная альтернатива привычному аккумулятору, на чем ездит Tesla. — ответы на эти и другие вопросы дает эксперт «За рулем».

Редакция благодарит эксперта Национальной ассоциации производителей источников тока Дмитрия Тищенко за помощь в подготовке материала.

Аккумуляторы Технология VRLA

АККУМУЛЯТОРЫ

1. Технология VRLA

VRLA это регулирующий клапан свинцово-сурьменного аккумулятора, что означает, что аккумулятор герметичный.

Газ выходит через предохранительные клапаны только в случае перезарядки или поломки ячейки.

VRLA аккумуляторы имеют исключительное сопротивление к утечке, и могут использоваться в любом положении.

2. Герметичные (VRLA) AGM аккумуляторы

AGM это абсорбирующий стеклянный слой. В этих аккумуляторах электролит поглощается в стекловолокна между пластинами капиллярным действием. Как объясняется в нашей книге «Безграничная энергия», AGM аккумуляторы более подходящие для поставки высокого напряжения в непродолжительное время (старт двигателя), чем гелиевые аккумуляторы.

3. Герметичные (VRLA) гелиевые аккумуляторы

Здесь электролит собирается в гель. Гелиевые аккумуляторы вообще имеют более длинный срок службы и лучший цикл емкости, чем AGM аккумуляторы.

4. Низко Саморазгрузка

Из-за использования свинцово-кальциевых сеток и материалов высокой чистоты, Victron VRLA аккумуляторы могут храниться в течение длительных периодов времени без зарядки. Норма саморазрядки — меньше чем 2 % в месяц при 20°C. Саморазрядка удваивается для каждого увеличения в температуре на 10°C.

Поэтому Victron VRLA аккумуляторы могут храниться в течение года без перезарядки, если хранить в прохладных условиях.

5. Восстановление глубокой разрядки

Victron VRLA аккумуляторы имеют исключительное восстановление разрядки, даже после глубокой или длительной разрядки. Однако стоит отметить, что повторная глубокая разрядка будет иметь очень отрицательное влияние на срок службы всех свинцово-кислотных аккумуляторов, аккумуляторы Victron не исключение.

6. Характеристики разрядки аккумулятора

Номинальная емкость аккумулятора Victron равна 10 часам разрядки, другими словами: поток разрядки 0,1 С. Эффективная емкость уменьшается с увеличением тока разрядки (см. табл. 1). Пожалуйста, обратите внимание, что сокращение емкости будет даже быстрее в случае постоянной нагрузки, например инвертора.

Время разрядки (постоянное напряжение)

Конечное напряжение

AGM Глубокий цикл %

Гель Глубокий цикл %

Гель Срок службы %

Таблица 1: Эффективная емкость как функция времени разрядки,

Наш аккумулятор AGM глубокого цикла имеет превосходное высокое напряжение и поэтому рекомендуется для работ с большим потреблением энергии, например старт двигателя. Благодаря его конструкции, гелиевый аккумулятор имеет более низкую эффективную емкость при высоких токах разрядки. С другой стороны, гелиевые аккумуляторы имеют более длинный срок службы.

7. Влияние температуры на срок службы

Высокая температура имеет очень отрицательное влияние на срок службы. Срок службы аккумуляторов Victron как функция температуры показан в таблице 2.

Средняя рабочая температура

AGM глубокий цикл

Gel глубокий цикл

срок службы

20°C / 68°F

30°C / 86°F

Таблица 2: срок службы аккумуляторов Victron в режиме наполнения

8. Влияние температуры на емкость

Как показано на графике ниже, емкость уменьшается резко при низких температурах.

На рис 1 Capacity — Емкость

-200 SO

Температура (°C)

Рис. 1: Влияние температуры на емкость

9. Жизненный цикл аккумуляторов Victron

Срок службы аккумулятора из-за разрядки и перезарядки. Количество циклов зависит от глубины разрядки, как показано на рисунке 2.

глубокий цикл AGM аккумуляторов

глубокий цикл гелиевых аккумуляторов

продолжительность жизни гелиевых аккумуляторов

На рис. 2 Number of cycles – количество циклов

Рис. 2 Жизненные циклы

ГЛУБОКИЙ ЦИКЛ AGM АККУМУЛЯТОРОВ — ГЛУБОКИЙ ЦИКЛ ГЕЛИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ – СРОК СЛУЖБЫ ГЕЛИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

10. Аккумулятор, заряжающийся в случае использования цикла: характеристика 3-х стадийной зарядки

Наиболее общая кривая зарядки подходит для аккумуляторов VRLA в случае циклического использования — характеристика 3-х стадийной зарядки, посредством чего постоянная текущая стадия сопровождается двумя постоянными стадиями напряжения (поглощение и наполнение), смотрите рис. 3

Рис. 3. Кривая трех стадийной зарядки

В течение поглотительной стадии напряжение зарядки сохраняется на относительно высоком уровне, чтобы полностью зарядить аккумулятор в течение разумного времени. Третья и последняя фаза – это фаза наполнения: напряжение понижено до резервного уровня, достаточного для компенсации саморазгрузки.

Недостатки традиционной характеристики трех стадийной зарядки:

· В течение стадии зарядки ток сохраняется постоянным и часто на высоком уровне, даже после выработке газов (14,34 V для 12 V аккумулятора), напряжение было превышено. Это может привести к чрезмерному газовому давлению в аккумуляторе. Некоторое количество газа выделится через клапаны безопасности, сокращая срок службы.

· После этого поглотительное напряжение применяется в течение фиксированного периода времени, независимо от того, как глубоко был разряжен аккумулятор до этого. Полный поглотительный период после небольшой разрядки слишком перезарядит аккумулятор, снова срок службы. (из-за ускоренной коррозии положительных пластин).

· Исследование показало, что срок службы аккумулятора может быть увеличен, при уменьшении напряжение наполнения ниже уровня, когда аккумулятор не используется.

Рис. 4. Четырех стадийная адаптивная зарядная кривая.

11. Зарядка аккумулятора: более длинный срок службы аккумулятора Victron при 4-х стадийной адаптивной зарядке

Victron развивает адаптивную характеристику зарядки. Адаптивная 4-х стадийная кривая зарядки — результат нескольких лет исследований и испытаний.

Адаптивная кривая зарядки Victron решает 3 главных проблемы 3-х стадийной зарядки:

Режим безопасности аккумулятора

Чтобы предотвратить чрезмерное выделение газов, Victron изобрел «Режим безопасности аккумулятора». Этот режим ограничивает норму увеличения напряжения, как только было достигнуто напряжение выделения газов. Исследование показало, что это уменьшает внутреннее выделение газов до безопасного уровня.

Переменное поглотительное время

Основанное на продолжительности зарядной стадии, зарядное устройство вычисляет, как долго оно будет сохранять аккумулятор в режиме поглощения. Если зарядное время короткое, это означает, что аккумулятор уже был заряжен, и время поглощения будет коротким. Более длинное зарядное время приведет к более длинному поглотительному времени.

После завершения поглотительного периода аккумулятор должен быть полностью заряжен, и напряжение понижено до уровня наполнения или резервного уровня. Если нет никакой разрядки в течение следующих 24 часов, напряжение уменьшается далее, и аккумулятор входит в режим хранения. Более низкое напряжение хранения уменьшает коррозию положительных пластин.

Раз в неделю напряжение зарядки увеличивается до поглотительного уровня в течение короткого периода, чтобы дать компенсацию саморазрядки (режим освобождения аккумулятора).

12. Аккумулятор заряжается в случае резервного использования: Постоянное наполнение напряжения, заряжающее аккумулятор, когда он не сильно разряжен, может использоваться кривая зарядки с 2 стадиями. В течение первой стадии аккумулятор заряжается при ограниченном потоке. Как только заданное напряжение было достигнуто, аккумулятор сохраняется в этом напряжении. Этот метод зарядки используется для аккумуляторов стартера в транспортных средствах, и в источниках бесперебойного питания (UPS).

АККУМУЛЯТОРЫ

13. Оптимальное зарядное напряжение аккумулятора Victron VRLA
Рекомендуемое зарядное напряжение для 12 V аккумулятора показано в следующей таблице.

14. Влияние температуры на зарядное напряжение

Зарядное напряжение должно быть уменьшено с увеличением темперы. Температурная компенсация требуется, когда температура аккумулятора будет меньше чем 10°C/50°F или больше чем 30°C/85°F в течение длительных периодов времени. Рекомендуемая температурная компенсация для аккумуляторов Victron VRLA — 4 mV на ячейку (-24 mV / ° C для 12 V аккумулятора). Средний температурный показатель компенсации 20°C / 70°F.

15. Зарядный ток

Зарядный ток не должен превышать 0.2 С (20А для 100 Аh аккумулятора).

Температура аккумулятора увеличится больше чем на 10°C, если зарядный ток превышает 0.2 С, поэтому температурная компенсация требуется, если зарядный ток превышает 0.2 C.

Сервисный цикл

Сервисный цикл

Глубокий цикл аккумулятора Victron AGM