Свинцово кислотный аккумулятор
Содержание:
- Основные характеристики АКБ
- Работа аккумулятора при заряде
- Характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов
- Кислотные аккумуляторы:разборка, сборка и ремонт аккумуляторной батареи
- Назначение автомобильного аккумулятора
- Электролит
- Разновидности
- Типы соединения аккумуляторов
- AGM аккумулятор
- Как самостоятельно приготовить электролит для аккумулятора
- Типы кислотных аккумуляторов
- Свинцовые аккумуляторы от «НПО ССК (SSK group)»
Основные характеристики АКБ
Каждый аккумулятор, вне зависимости от того, к какому виду он относится, обладает следующими основными характеристиками:
- Емкость – заряд батареи, измеряемый в Амперах в час (А/ч). Определяет продолжительность работы батареи с различными по энергопотреблению приборами и потребителями.
- Напряжение – разность потенциалов между клеммами АКБ. Колеблется от 2 до 12-24 В (вольт);
- Размеры – габариты батареи (длина, ширина и высота), измеряемые в сантиметрах;
- Вес – в зависимости от конструкции и предназначения, вес современных аккумуляторов колеблется от 10-15 грамм до 100 и более килограмм;
- Диапазон рабочих температур – температурный режим, в котором АКБ может нормально работать в течение всего срока службы;
- Допустимая глубина (уровень) разряда – минимальное значение напряжения, при котором батарея должна быть поставлена на зарядку. Выражается в процентах относительно напряжения полностью заряженного аккумулятора.
- Максимальные токи зарядки – значение силы тока, которое необходимо для нормальной и максимально быстрой зарядки АКБ. Значение данной характеристики выражается в процентах от емкости батареи.
- Саморазряд – ежегодно снижающаяся часть емкости батареи, выражаемая в процентах от первоначальной;
- Срок эксплуатации – длительность выполнения батареей своих прямых функций.
Также к косвенным характеристикам АКБ относятся ее стоимость и производитель.
Работа аккумулятора при заряде
Беря за основу отключенную нагрузку на клеммы пластин, подаем постоянное (в определенных ситуациях пульсирующее) напряжение большей величины, чем у заряжаемого аккумулятора с той же полярностью, когда плюсовые и минусовые клеммы источника и потребителя совпадают.
Таким образом мощность зарядного устройства всегда больше, чем та, которая «подавляет» оставшуюся в аккумуляторе энергию и создает электрический ток с направлением, противоположным разряду. Это приводит к изменениям внутренних химических процессов между электродами и электролитом. К примеру на банке с никель кадмиевыми пластинами положительный электрод обогащается кислородом, а отрицательный — восстанавливается до состояния чистого кадмия.
При разряде и заряде аккумулятора происходит изменение химического состава материала пластин (электродов), а электролита не меняется.
Характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов
Технические характеристики АКБ зависят от их типа. Для наглядности рассмотрены несколько наиболее используемых видов батарей:
- LA – обслуживаемые стартерные;
- VRLA – необслуживаемые, жидкостные;
- VRLA AGM – необслуживаемые, абсорбированные;
- VRLA GEL – необслуживаемые, гелевые;
- OPzV – необслуживаемые, трубчатые, гелевые;
- OPzS – малообслуживаемые, трубчатые.
Вид | LA | VRLA | VRLA AGM | VRLA GEL | OPzV | OPzS |
Ёмкость, А∙ч | 10-300 | 1-300 | 1-3000 | 1-3000 | 50-3500 | 50-3500 |
Оптимальная глубина разряда, % | 30 | <40 | <50 | <60 | <60 | |
Напряжение, Вольт | 6, 12 | 4, 6, 12 | 2, 4, 6, 12 | 2, 6, 12 | 2 | 2 |
Диапазон рабочих температур, °С | -50…+70 | -35…+60 | -40…+70 | -40…+70 | -40…70 | -40…70 |
Минимальное время заряда, ч | 8-12 | 6-10 | 6-10 | 8-12 | 10-14 | 10-15 |
Саморазряд, % | 3-5 | 2-3 | 1-2 | 1-2 | 1-2 | 1-2 |
Средняя стоимость за аккумулятор 12 В/100 А∙ч, $ | 70-150 | 200-250 | 250-380 | 350-500 | 1000-1400 | 1500-3500 |
Срок службы, лет | 2-5 | 3-7 | 5-15 | 10-15 | >20 | >25 |
Благодаря умеренной цене и хорошим показателям, кислотные АКБ получили широкое распространение в технике. В сферу применения свинцовых источников тока входят:
- лёгкий и грузовой автотранспорт, включая сельскохозяйственную технику и моторные лодки;
- системы пожарной безопасности и охраны;
- системы аварийного энергоснабжения;
- системы энергоснабжения в областях, удалённых от стационарной электрической сети;
- контрольно-измерительные приборы для торговли и малого бизнеса;
- источники бесперебойного питания (ИБП) для компьютерной техники;
- запасные источники энергии;
- слаботочные системы;
- инвалидные кресла с электроприводом.
Кислотные аккумуляторы:разборка, сборка и ремонт аккумуляторной батареи
После слива электролита прополоскать батарею дистиллированной водой.
Нагретой металлической лопаткой удалить заливочную мастику, извлечь из бака элементы и дать стечь оставшемуся электролиту.
Если поврежден лишь один элемент кислотного аккумулятора или крышка, то следует ножовочным (по металлу) полотном распилить межэлементные соединения и вынуть из бака блок пластин или поврежденную крышку. При отсутствии запасных межэлементных соединений нужно при помощи трубчатой фрезы (внутренний диаметр 10 мм) сделать в межэлементных соединениях вокруг полюсных штырей кольцевые вырезы и снять названные соединения.
Осторожно раздвинуть пластины и вынуть сепараторы. Тщательно промыть проточной водой разобранные части кислотного аккумулятора , просушить, осмотреть и, в зависимости от состояния, отремонтировать или заменить
После устранения дефектов пластин, сепараторов и других деталей осторожно вставить сепараторы и пластины элементов на свое место.
Надеть крышки, зачистить штыри, выступающие над крышками, установить межэлементные соединения и припаять их к полюсным штырям при помощи угольного стержня диаметром 6-7 мм, вставленного в держатель. Стержень соединяется с одним полюсом источника электроэнергии, а другой полюс источника присоединяется к межэлементному соединению.
Концом угольного стержня, прикасаясь к полюсному штырю и межэлементному соединению, оплавить свинец. При необходимости свинец добавить. Угольный стержень при пайке перемещать вращательными движениями от центра полюсного штыря наружу, не допуская образования электрической дуги.
После окончания пайки поверхность межэлементных соединений зачистить напильником, удалить стружку и заполнить пространство между крышками и краями бака заливочной кислотоупорной мастикой.
После сборки кислотный аккумулятор заполнить электролитом и зарядить.
68 При обнаружении трещин и отслоения заливочной мастики, через которые просачивается электролит, необходимо загладить мастику разогретой металлической лопаткой. При необходимости предварительно разогретой мастикой заполнить зазоры между крышками и стенками бака.
В.П. Федосов В.Д. Сытенький
Автомобильная электроника. Учебное пособие
Статьи по этой тематике :Современное состояние автомобильной электроникиУправление механизмами и системамиПрименении микро ЭВМ в управлении системами автомобиляДиагностирование двигателя. Виды и методыПрименение комплекса на базе ПЭВМ для решения задач диагностики системы зажигания и электрооборудования двигателя внутреннего сгорания
Комментарии читателей
|
||||
Назначение автомобильного аккумулятора
Наверняка вам знакома аббревиатура АКБ, но далеко не все знают, что обозначает буква «К». Так вот, расшифровывается это буквенное сочетание как «автомобильная кислотная батарея», и хотя современные аккумуляторы далеко не все кислотные, применительно к автомобилям это преобладающий тип аккумуляторов.
Функции автомобильного аккумулятора:
- питание стартера с целью пуска ДВС. АКБ способна на протяжении 30 секунд обеспечивать электроэнергией стартер. Последний, являясь электродвигателем, осуществляет холодный пуск основного силового агрегата;
- аккумулятор может обеспечивать питание бортовой сети транспортного средства, если нагрузка на генератор превысит его возможности электроснабжения потребителей;
- при неработающем моторе питание бортовой сети осуществляются исключительно посредством аккумуляторной батареи.
Отметим, что использование аккумулятора в качестве источника питания при работающем двигателе – ситуация экстраординарная, указывающая или на слишком большое количество потребителей (вернее, их суммарную мощность потребления электроэнергии), или на серьёзные неполадки в бортовой сети, требующие диагностики и оперативного устранения.
Впрочем, некоторое время до выхода генератора на оптимальный режим функционирования (это происходит при достижении частоты вращения коленвала показателя порядка 1800 об/минуту) часть его функций выполняет батарея. После того, как генератор заработал в полную мощность, он начинает восполнять потерянную при пуске мотора ёмкость АКБ и продолжает это делать до момента увеличения напряжения на контактах батареи до определённого значения.
Поскольку действующим веществом аккумулятора является раствор кислоты, он требует к себе бережного отношения. Могут представлять опасность и пары кислоты, выделяющиеся при кипении электролита (процесс, характерный при зарядке АКБ с помощью зарядного устройства). Необслуживаемые батареи в этом плане менее опасны, поскольку здесь газовыделение наружу сведено к минимуму.
Электролит
Электролит в тяговых аккумуляторах играет ключевую роль. Заливают его один раз, при вводе в эксплуатацию, и от его качества зависит стабильность эксплуатации батареи на протяжении ее срока службы (именно поэтому лучше приобретать батареи, залитые и заряженные в заводских условиях). При эксплуатации АКБ во время заряда в результате электролиза вода разлагается на кислород и водород (визуально это выглядит как кипение электролита), вот почему требуется периодически доливать воду. Уровень электролита, как правило, определяют по меткам min и max на заливной пробке. Кроме того, существует система автоматического долива воды Aquamatic, которая существенно ускоряет этот процесс.
Разновидности
Опираясь на основные характеристики, актуальные для свинцово-кислотных аккумуляторов, их можно разделить на соответствующие подкатегории.
Для начала стоит акцентировать внимание на возможностях их обслуживания. Тут выделяют такие типы свинцово-кислотных питающих аккумуляторов:
- Обслуживаемые. Предусматривают наличие открытой конструкции. То есть корпус не герметичный. Производитель устанавливает специальные съёмные крышки, позволяющие получить доступ к банкам. Тем самым можно по мере необходимости доливать электролит или кислоту, визуально проверять уровень жидкости и состояние пластин, делать замеры плотности ареометром.
- Необслуживаемые. Корпус полностью герметичный. Обслуживание сводится только к контролю заряда с помощью индикатора, а также подключению АКБ к зарядному устройству.
Популярность вторых вполне очевидна. Обслуживаемые АКБ встречаются всё реже, поскольку технологии совершенствуются, от автомобилистов требуется меньше усилий и внимания для поддержания аккумулятора в рабочем состоянии.
Опираясь на такие основные характеристики как назначение и область применения, выделяют следующие разновидности свинцово-кислотных аккумуляторов.
- Стартерные АКБ. Могут за короткое время выдать большое количество энергии. Из-за этого обладают большим саморазрядом. Необходимые для автомобилей виды батарей. Нуждаются в вентиляции и определённом обслуживании.
- Буферные. Такие виды свинцово-кислотных питающих аккумуляторов служат для того, чтобы в течение небольшого времени хранить сравнительно малый объём энергии. Они функционируют в режиме постоянной подзарядки.
- Для бесперебойных устройств. Чаще всего можно встретить в офисах, предназначаются для компьютерной техники. При возникновении перебоя с электроэнергией позволяют без потери данных успеть завершить работу.
- Для длительного снабжения энергией. Отличаются большим весом и габаритами. Но это позволяет питать потребителей долгое время. Подобные решения можно встретить в медицинской сфере, в отделениях реанимации. Могут питать достаточно внушительное количество потребителей длительное время.
- Гелевые. Существует 2 основных технологии производства гелевых АКБ. Это AGM и GEL. Характеризуются гелеобразным состоянием электролита. Усовершенствованная технология, хотя в её основе всё равно лежат свинец и серная кислота. Гелевые АКБ применяются в автомобилях, используются для работы солнечных батарей и пр.
Чтобы получить определённые характеристики, вносятся соответствующие изменения в конструкцию.
Когда нужно отдать много энергии за короткое время, пластины делают тонкими, но высокими и широкими, уменьшая между ними расстояние. Это позволяет им быстрее отдавать энергию.
Если потребляется мало энергии, но долго, тогда пластины должны быть толстыми, короткими и узкими, расстояние между ними увеличивают.
На параметры АКБ влияют также электролит, применяемые легирующие добавки, такие как кальций, серебро, цинк и пр. Это позволяет выделять ещё несколько разновидностей. Часто встречаются свинцово-кальциевые АКБ.
Типы соединения аккумуляторов
Отдельные аккумулирующие элементы позволяют получать малые напряжение и силу тока. Например, чаще всего значение напряжения будет находиться в пределах 1−2 вольта. Для работы большинства устройств таких значений явно недостаточно. Чтобы повысить получаемое напряжение или силу тока, нужно устроить соединение аккумуляторов в батарею. Нужно подробнее остановиться на описании этих способов.
Параллельное соединение
Для соединения аккумулирующих элементов в батарею или нескольких АКБ требуется соединять их положительные клеммы с положительными, а отрицательные с отрицательными. К нагрузке присоединяются соединённые выводы всех элементов. При таком способе соединения напряжение в цепи будет таким же, как у каждой батареи по отдельности (если использовать батареи с одинаковым напряжением). А ёмкость станет равна сумме ёмкостей всех входящих в батарею элементов. Соответственно, вырастет и сила тока, которую такое устройство будет способно давать за определённый период до полной разрядки.
Последовательный способ
При использовании последовательного способа соединения АКБ следует связывать разнополярные контакты. Положительную клемму одного устройства соединяют с отрицательной клеммой другого, а электрическая схема подключается к свободным контактам первой и последней батарей. Итоговое выходное напряжение при применении такого вида соединения будет равняться сумме выходных напряжений всех задействованных источников электрического тока. Например, чтобы получить АКБ с выходным напряжением двенадцать вольт, следует соединить последовательно четыре источника с напряжением три вольта или десяток аккумуляторов с выходным напряжением 1,2 вольта. Общая ёмкость собранных при помощи последовательного соединения АКБ будет равна ёмкости каждого аккумулятора по отдельности, то есть не изменится.
AGM аккумулятор
Теперь давайте разберемся, что такое AGM аккумулятор. AGM —(Absorbent Glass Mat — пропитанный стекломат/стекловолокно). В этих батарейках электролит не залит как все привыкли, внутри корпуса находится стекловолокно, пропитанное в нем.
Аккумуляторы AGM имеют дополнительные преимущества:
- Высокие пусковые токи.
- Длительный срок службы
- Отсутствует принципиальная возможность утечки. Однажды к нам пришел такой аккумулятор с пробоинами в корпусе в результате варварской транспортировки, так мы просто заклеили дыры и он работает до сих пор, на качестве питания это никак не сказалось.
- Очень устойчивая работа при низких температурах. Проверено лично — крутит в -40 как здрасте, без всяких прогревов.
- АГМ быстрее заряжаются, он может принимать до 30% силы тока от емкости как и гелевый.
- Их можно устанавливать в любом положении (правда вверх ногами производители не рекомендуют), что бывает необходимо при расположении дополнительного питания в нестандартных местах.
- АГМ аккумуляторы безопасно использовать в салоне автомобиля.
К недостаткам можно отнести высокую цену (по сравнению с кислотными) и возможно большой вес.
В свою очередь AGM делятся на «плиты» и «стандартные»
AGM плита
Плиты или плоские батареи долго разряжаются и долго заряжаются, не предназначены для кратковременной отдачи большого тока. Поэтому хорошо подходят для повседневных систем, где не стоит задачи одного или нескольких мощнейших выстрелов для замеров. К тому же плоская форма удобна для размещения.
Стандартная форма
Лучше отдают большой ток в пиках по сравнению с плитами, хорошо противостоят просадам. Подходят как для «музыки» так и для «давления».
Как заряжать AGM аккумулятор
Для этих АКБ не обязательно нужны специальные зарядные устройства — не ведитесь на мифы. AGM можно заряжать теми же зарядниками, что и обычные кислотники. Главное, как и с гелевыми, не превышать напряжение и не перезарядить батарею.
Если нужны более подробные цифры то:
- Когда батарея установлена в автомобиле и используется по назначению (то есть разряд не полный), то требования следующие: напряжение 14,2 – 14,8В (не превышать 15В), при силе тока в зависимости от емкости батареи 10 — 30% — что и делает ваш генератор.
- Если аккумулятор разряжен полностью, тогда: напряжение 14,2 – 14,8В, а сила тока 10% от емкости (не больше).
- В случае, когда вы храните батарею и она не юзается, то для подзарядки используйте напряжение 13,2 – 13,8 В, с амперажом – 5 – 10% от емкости.
Как видите, ничего сложного нет. Соблюдайте эти условия и батарейки будут долго и хорошо работать для вас.
Зарядные устройства
Зарядник может быть автоматическим или механическим.
Если берете автомат – можно выбрать с двумя режимами — основной заряд / хранение, для AGM это будет максимальный вариант.
ЗУ с режимом хранения
В механическом устройстве вам нужно будет самому регулировать параметры заряда. Тут главное ваша внимательность!
Сам я лично пользуюсь ЗУ модели Кулон 707d, он меня полностью устраивает, но есть и масса других приемлемых вариантов.
кулон 707d
Как самостоятельно приготовить электролит для аккумулятора
Если средства индивидуальной безопасности, измерительные приборы и материалы приготовлены, можно приступать к смешиванию компонентов. Готовую жидкость рекомендуется сразу залить в АКБ, в крайнем случае – отнести в гараж. Разумеется, первый вариант предпочтительнее, поскольку хранение батареи без электролита приводит к деградации и разрушению активной массы электродов.
Рассмотрим, как приготовить электролит для кислотно-свинцовых аккумуляторов
Помещение, в котором вы будете работать, должно быть вентилируемым, температура не должна превышать 25° С. Аккумуляторы, используемые в легковом транспорте – это 55–60-амперные батареи, в которые помещается до 3.7 литра электролита (при желании эту цифру можно уточнить на сайте производителя). Чтобы перестраховаться, изготавливаем жидкости на 300–400 мл больше требуемого. До начала приготовления раствора необходимо определиться с его плотностью. Выше мы указали допустимый диапазон, а конкретное значение зависит от климата региона, в котором вы проживаете. Если это юг, то значение должно быть близким к минимальному порогу, с продвижением на север начальная плотность должна расти.
Так, для Крайнего Севера, где зимой возможны 50-градусные морозы, плотность должна соответствовать значению 1.27 г/см3, причём после заливки и зарядки батареи она поднимется до 1.29 г/см3. В средних широтах делаем электролит плотностью 1.28 г/см3.
Как и плотность, пропорции состава электролита для аккумуляторов будут зависеть от региона. Так, для юга, чтобы получить плотность 1.24 г/см3, нам потребуется на 1 литр дистиллированной воды 330 мл серной кислоты.
Алгоритм приготовления раствора для свинцовых аккумуляторов в домашних условиях:
- наливаем в подготовленную ёмкость необходимое количество дистиллированной воды;
- тонкой струёй начинаем добавлять кислоту, одновременно помешивая жидкость стеклянной палочкой;
- после окончания процесса производим замер плотности и оставляем раствор на 12 часов для окончательного перемешивания компонентов. Измеряем плотность повторно, если имеется расхождение с расчётной величиной, добавляем соответствующий компонент;
- готовый электролит заливаем в банки АКБ, которую предварительно желательно промыть. Снова замеряем плотность и при необходимости производим корректировку, доливая воду или кислоту.
Окончательный замер производится на полностью заряженном аккумуляторе.
Процесс приготовления электролита на щелочной основе
Щелочной электролит может продаваться в виде готового раствора или в гранулах. Последние засыпаются в дистиллированную воду, и жидкость стеклянной палочкой размешивается до полного растворения щёлочи. В какой пропорции брать компоненты, обычно указывается на этикетке аккумулятора, наклеенной на его боковой грани.
Ситуация с плотностью щелочного электролита аналогична кислотному: чем ниже температура эксплуатации автомобиля, тем выше должна быть долевая часть более тяжёлой щёлочи. Так, при температуре до 20 градусов ниже нуля практикуется использование раствора плотностью 1.21 г/см3.. При его приготовлении необходимо добавить 20 г гранул на литр щёлочи.
Если предполагается использование АКБ при температурах до -40 градусов, плотность электролита нужно повысить до 1.28 г/см3.
Приведём распространённые рецепты приготовления щелочного электролита:
- для плотности в пределах 1.17–1.19 г/см3 необходимо взять на одну часть щёлочи четыре части дистиллированной воды;
- плотность 1.19–1.21 г/см3 достигается при пропорциях 1 часть щелочи к двум частям воды;
- плотность 1.27 г/см3, которая позволяет получить жидкость, не застывающую при очень низких температурах, достигается при смешивании воды и щёлочи в одинаковых пропорциях.
Чтобы правильно приготовить щелочной электролит, после смешивания его необходимо выдержать в течение 6–8 часов для полноценного перемешивания в закрытой крышкой ёмкости. Контакт с атмосферным воздухом нежелателен – он оказывает деградирующее воздействие на электролит. Незначительная часть щёлочи обычно не растворяется, выпадая в осадок. В аккумулятор следует заливать только прозрачную жидкость, без примесей, которые становятся причиной замыкания пластин и увеличения тока саморазряда.
Типы кислотных аккумуляторов
Аккумуляторы которые необходимо заполнить электролитом В классических батареях каждая ячейка имеет пробку. До сих пор производятся аккумуляторы, которые необходимо заполнить электролитом перед первым использованием (с плотностью 1,28 г / см3), а затем дистиллированной водой, когда уровень электролита упадет ниже отмеченного минимума. На фото показаны батареи с заглушками, позволяющими доливать воду.
В старых батареях контроль плотности электролита с помощью ареометра позволял определять степень заряда (при полном заряде 1,26 … 1,28 г / см3, в разряженном около 1 г / см3), а добавление воды было обычной и необходимой практикой. Для подзарядки таких старых батарей использовались примитивные выпрямители, содержащие только трансформатор и диодный мост.
Простые зарядные устройства для кислотных аккумуляторов
Батарея заряжалась пульсирующим током с большой переменной составляющей. Для регулирования тока использовались либо отводы трансформатора, либо проволочные резисторы на вторичной стороне, либо лампочка, включенная последовательно с первичной обмоткой.
Технический прогресс, в том числе использование кальция вместо сурьмы в качестве добавок, позволил создать АКБ, которые при надлежащих условиях эксплуатации имеют очень небольшую потерю воды. Разработаны так называемые необслуживаемые аккумуляторные батареи. Термин «не требующий обслуживания» означает лишь то, что потеря воды мала, и производитель не предусматривает необходимости её добавления.
Необслуживаемый автомобильный аккумулятор с индикатором глазком
Но во многие «необслуживаемые» АКБ можно добавлять воду. Существуют также полностью необслуживаемые версии, которые не имеют заглушек для заливки воды, но имеют максимум клапанов давления или один общий клапан для удаления лишних газов в случае перезарядки.
Эти клапаны защищают от взрыва и предотвращают утечку электролита в случае опрокидывания аккумулятора. Но в любой сильно перезаряженной свинцово-кислотной батарее конечно будет интенсивное выделение газов и потеря воды, которую в полностью необслуживаемой батарее невозможно пополнить из-за отсутствия заглушек.
Современные автомобильные аккумуляторы часто имеют встроенные индикаторы под стеклом, цвет которых примерно определяет состояние аккумулятора (зеленый — ОК, черный — нужно зарядить, белый — повреждение и дефицит электролита). Это не электронная схема, а простой измеритель плотности и уровня электролита с зеленым шариком.
Свинцовые аккумуляторы от «НПО ССК (SSK group)»
Купить свинцовые аккумуляторы компании «НПО ССК (SSK group)» сертифицированы Госстандартом и испытательным центром МакНИИ на соответствие ГОСТ Р и ISO 9002 и с 2001 года применяются на всех, без исключения, электропогрузчиках и других электромашинах, эксплуатируемых в странах СНГ, а также эксплуатируются в качестве стационарных источников электропитания и в системах бесперебойного электропитания. Номенклатурный перечень аккумуляторных батарей SSK насчитывает несколько тысяч позиций.
Свинцовые аккумуляторы были изобретены еще в 1859 году, являясь своеобразным «классическим» решением в мире автономных источников питания. Несмотря на давность технологии, свинцовые аккумуляторы наиболее часто используются в современном обществе.
Особенности свинцовых аккумуляторов
В основе свинцовых аккумуляторов лежат химические реакции между диоксидом свинца и чистым свинцом. Электролитом в таком устройстве выступает раствор серной кислоты. Потому такие аккумуляторные батареи часто еще называют свинцово-кислотными.
Сама внутренняя структура аккумуляторов достаточно проста. Существует два типа электродов: положительные (диоксида свинца) и отрицательные (свинец). Кроме того, в электроды, кроме основных элементов, часто добавляют немного (1-2%) примесей для большей эффективности работы. Сами же электроды опущены в электролит.
Сфера применения свинцовых аккумуляторов
Условно, такой тип автономных источников питания можно поделить на 4 группы:
Стартерные аккумуляторы. Используются для запуска двигателей современных автомобилей и обеспечения электропитанием внутренних систем транспортного средства.
Стационарные свинцовые аккумуляторы. Широко используются в роли аварийных источников питания. Работа при этом, осуществляется в режиме непрерывного заряда.
Тяговые аккумуляторы. Большой ресурс, возможность глубокого разряда и небольшая стоимость позволяет их активно применять в электромобилях различного направления.
Портативные. Активно используются для питания небольшого инструмента, лампочек и обладают широкими рабочими температурами.
Преимущества и недостатки
Преимущества свинцовых аккумуляторов:
•широкий диапазон емкостей;
•небольшой показатель саморазряда;
•стабильность работы и подаваемого напряжения;
•отработанная технология переработки свинцовых аккумуляторов позволяет снизить нагрузку на окружающую среду.
Вместе с явными преимуществами, свинцовым аккумулятором присущи такие недостатки:
•большой вес и габариты батареи;
•остро негативное влияние на цикл жизни батареи в случае глубокого разряда;
•большие (до 30%) потери электроэнергии при заряде;
•не герметичные (обслуживаемые) аккумуляторы, необходимо регулярно подливать дистиллированную воду;
•сложно спрогнозировать момент выхода из строя батареи;
•нельзя оставлять сильно разряженный аккумулятор на морозе.
Благодаря своей стабильной работе и невысокой цене, свинцовые аккумуляторы не собираются сдавать свои позиции на рынке без боя. Впрочем, в ближайшее будущее возможен прорыв в создании кардинально более эффективных автономных источников питания.