Классификация акб: Устройство и классификация аккумуляторных батарей

принцип работы, из чего состоит, назначение и схема акб

Автор Aluarius На чтение 10 мин. Просмотров 500 Опубликовано 29.05.2020

Принципиально устройство аккумулятора больше чем за 150 лет с момента его изобретения не изменилось, хотя современность внесла серьёзные новшества в технологические процессы их изготовления и используемые материалы, из чего состоит аккумулятор.

Автономный источник энергии

 

Что такое аккумулятор

Аккумулятор – автономный источник электричества, который накапливает, сохраняет и отдает энергию. Аккумуляторная батарея – важный элемент электрооборудования транспортного средства. Назначение акб определяется в запуске двигателя и обеспечении подачи электричества в бортовую сеть. Все электроприборы, когда выключен мотор, и не работает генератор, работают от батареи. Накопитель помогает в пробке, когда энергии генератора не хватает.

 

Устройство и принцип работы аккумулятора

Для того, чтобы разобраться, как работает аккумулятор, необходимо знать устройство акб, что внутри аккумулятора обеспечивает работу прибора. Основной принцип работы аккумулятора заключается в разности потенциалов при погружении двух пластин в электролит. В 12-ти вольтовой батарее объединены шесть аккумуляторов, каждый из которых вырабатывает 2 вольта. Все они объединены совместным корпусом, который образует единое целое конструкции.

Аккумулятор в разрезе

При работе этой конструкции, пластинки из-за действия серной кислоты выделяют сульфат свинца, в результате чего образуется электрический ток. Также выделяется вода, и поэтому концентрация электролита становится менее плотной. Во время зарядки АКБ процесс осуществляется в обратном порядке, свинец снова обретает металлическую форму, электролит становится более концентрированным. Принцип работы аккумулятора основан на методе двойной сульфатации, который позволяет полностью восстанавливать первоначальные свойства батареи. Срок службы аккумулятора зависит от качества используемых материалов, из чего состоит акб.

 

Схема строения

 

Схема строения

Виды аккумуляторов

Классификация акб по составу активного вещества

Свинцовые пластины, используемые в старых аккумуляторах перестали устраивать потребителей. Возникала необходимость по улучшению качества работы акб. Сначала добавили сурьму к свинцу, что позволило заметно продлить срок эксплуатации батареи. На следующем этапе – уменьшили процентное содержания сурьмы до оптимальной концентрации. Такой подход привел к созданию малообслуживаемых аккумуляторов, потому что в них уже намного реже требовался долив воды.

При использовании металлического кальция для покрытия пластин появились кальциевые энергосберегающие источники. В предыдущих моделях потери воды из-за электролиза на 12 вольт требовали постоянного долива, а кальций позволил повысить этот порог до 16 вольт. Так появилась возможность в производстве необслуживаемых аккумуляторов использовать герметичный, неразборной корпус.

• Сурьмянистые батареи относятся к классике из-за повышенного состава сурьмы, которая ускоряет процесс электролиза.
• В малосурьмянистых акб материалом для пластин служит свинец с небольшой примесью сурьмы. В них степень саморазряда значительно меньше, чем в сурьмянистых АКБ.
• При производстве кальциевых источников свинцовые пластины легированы до 0,1% кальцием. Они могут иметь различные заряды, как отрицательный, так и положительный.
• Гибридные источники энергии вытесняют кальциевые. Конструктивные отличия состоят в том, что при их производстве объединили две технологии: одна, когда пластины формируются из сплава свинца и сурьмы, положительные электроды, а другая – когда пластины формируются из сплава свинца и кальция, отрицательные электроды.
• EFB является улучшенной жидкозаполненной батареей. Свинцовые пластины в ЕФБ аккумуляторах в два раза толще, чем у обычных, вследствие чего увеличивается их ёмкость. Каждая из пластин закрыта в пакет из специальной ткани, который наполнен жидким сернокислотным электролитом.
• В гелевых аккумуляторах применяется гелеобразный электролит. Такая технология позволила снизить текучесть электролита, в котором содержится агрессивная серная кислота.
• В литиевых акб используется жидкий электролит, представляющий собой раствор фторсодержащих солей лития в смеси эфиров угольной кислоты.
• Отличительной особенностью AGM является то, что в электролит с помощью специальной технологии между пластинами вставляются стекловолоконные микропористые прокладки.
• Во всех щелочных батареях применяется растворенная в воде щёлочь.

Классификация батарей по типу электролита

Электролиты бывают кислотными, щелочными. Щелочные растворы используются в заправке аккумуляторных батарей. Щелочные аккумуляторные жидкости представляют собой сильные основания, которые проявляют большую активность по отношению к металлам и кислотам. При реакциях с кислотами образуются соль и вода. Растворы щелочей подвергаются гидролизу. Химические свойства позволяют использовать этот тип электропроводящей жидкости для накопления электрической энергии в аккумуляторе.

Кислотные смеси с дистиллированной водой применяются в основном в автомобильных аккумуляторах. Такие составы можно приобрести в специализированных магазинах или же приготовить самостоятельно в домашних условиях. На заводе процесс изготовления таких смесей осуществляется в масштабном производстве по ГОСТу. В домашней обстановке также возможно довольно точно при соблюдении обязательных пропорций и правил техники безопасности смешать кислоту с дистиллированной водой.

Важно! вода при минусовых температурах превращается в лед. Всегда при морозе нужно применять меры, необходимые для предотвращения замерзания аккумулятора.

 

Основные технические характеристики аккумуляторов

Номинальная емкость аккумулятора

Номинальная емкость элемента – способность накапливать и отдавать электроэнергию постоянного тока, определяет время автономной работы ИБП. Емкость электрического аккумулятора показывает время питания подключенной к нему нагрузки.

Важно! Емкость не характеризует полностью энергию аккумулятора, т.е. энергию, которая может быть накоплена в полностью заряженном аккумуляторе. Чем больше напряжение аккумулятора, тем больше накопленная в нем энергия.

Емкость всегда указывается на корпусе АКБ, а также на упаковке, ведь именно по этому критерию большинство пользователей выбирают нужную модель.

Пусковой ток

Величину, характеризующую параметр тока, протекающего в стартере автомобиля в момент пуска силового узла, принято считать пусковым током. Пусковой ток или стартерный возникает в момент, когда в замке зажигания поворачивается ключ и начинает проворачиваться стартер. Единица измерения величины – Ампер. Он же ток холодной прокрутки является показателем, как аккумулятор поведет себя в морозную погоду и сможет запустить двигатель при минусовых показателях. Определяется мощностью тока, которую батарея может выдать в течение первых 30 секунд при температуре -18°С. При высоких показателях пускового тока увеличиваются шансы завести машину при минусовой температуре.

Полярность

Порядок расположения на крышке аккумулятора присоединительных клемм, которые являются токовыводящими соединительными элементами, называется полярностью. Полюса всего два – положительный и отрицательный, вариантов расположения – прямое и обратное.

Прямая полярность – отечественная разработка. Чтобы ее определить, нужно повернуть аккумулятор таким образом, чтобы этикетка была перед глазами. При расположении плюсовой клеммы слева, а минусовой справа, можно утверждать, что акб с прямой полярностью. На иномарках устанавливаются аккумуляторные батареи обратной полярности.

Прямая, обратная полярность

Исполнение корпуса

Корпус большинства аккумуляторов состоит из ударопрочного полипропилена, который характеризуется как материал легкий, не вступающий в химическую реакцию с агрессивным электролитом АКБ. Полипропилен довольно стоек к перепадам температур, возникающих под капотом автомобиля, нагрев может достигать до +60 ̊С, а при морозах до -30°С. Корпус большинства АКБ состоит из ручки для переноса, пробок, индикатора заряда, клемм для подключения к электросети. Вес АКБ емкостью 55Ач около 16,5 кг. Традиционно появились американский, европейский, азиатский и российский типы корпусов.

Европейские корпусы и американские имеют идентичные габариты. Например, у батарей емкостью 60 Ач общая высота от 17,5 до 19 сантиметров. У азиатских этот показатель немного выше, до 22 сантиметров за счет верхнего расположения электродов. Именно поэтому важно корректно анализировать возможности посадочного места под капотом, чтобы надежно закрепить АКБ прижимной планкой и избежать замыкания при случайном касании токоотводами металлических частей кузова.

У АКБ с европейским типом корпуса клеммы находятся в углублении, их верхний край не выступает над плоскостью крышки. Иногда клеммы дополнительно защищены от внешнего воздействия специальными крышечками. Азиатский тип корпуса – это коробка, на которой клеммы расположились на верхней крышке, верхний край клемм является самой высокой точкой аккумулятора. Какую клемму снимать с аккумулятора первой читайте здесь. 

Важно! При приобретении акб нужно знать, что европейские производители указывают габаритные размеры аккумулятора по корпусу. На азиатских корпусах могут указывать высоту батареи с учетом клемм или без них.

Российский стандарт акб

Обозначение	Описание букв
А	АКБ имеет общую крышку для всего корпуса
З	Корпус батареи залит и она является полностью заряженной изначально
Э	Корпус-моноблок АКБ выполнен из эбонита
Т	Корпус-моноблок АБК выполнен из термопластика
М	В корпусе использованы сепараторы типа минпласта из ПВХ
П	В конструкции использованы полиэтиленовые сепараторы-конверты

 

Европейские корпусы и американские имеют идентичные габариты

Тип и размер клемм

Распространены аккумуляторы с клеммами трех разных стандартов: тип Euro – Type 1, и Asia –Type 3, «под болт» – американский стандарт. В типе Euro плюсовая клемма имеет диаметр 19,5 мм, минусовая клемма – 17,9 мм. В типе Asia клемма плюс имеет диаметр 12,7 мм, клемма минусовая – 11,1 мм. Клеммы «под болт» находятся на боковой стенке аккумулятора и сверху. Болт, соединённый с проводом, продевается в отверстие клеммы и фиксируется гайкой.

Американский стандарт

Тип крепления

При выборе акб особое внимание следует обращать на тип крепления АКБ, при котором батарея может крепиться снизу или сверху. Вверху крепится элемент с помощью специальной монтажной рамки, которая охватывает аккумулятор. Крепление аккумулятора происходит с помощью планки и двух шпилек. Чаще такой вид установки и фиксации аккумуляторной батареи встречается на автомобилях китайского или корейского производства.

Тип крепления встречается на «азиатах»

 

Нижнее крепление применимо на европейских автомобилях. На нижней части корпуса акб находится выступ, за который аккумулятор прижимается к платформе с помощью пластины и винта.

Нижнее крепление

Назначение аккумуляторных батарей

Автомобильная аккумуляторная батарея выступает как источником электрического тока, необходимого для пуска двигателя, так и резервным источником питания, в случае, если энергии, вырабатываемой генератором, оказывается мало для электроснабжения авто. Аккумуляторная батарея действует как стабилизатор напряжения, так как она выполняет роль накопителя электроэнергии, отдающего во время пуска двигателя за короткое время большой ток, и пополняемого постепенно генератором автомобиля в процессе подзарядки.

Важно! Перед проверкой системы электроснабжения и электрического пуска, необходимо убедиться в том, что аккумуляторная батарея находится в заряженном состоянии и готова к эксплуатации.

В каких сферах используется

Аккумуляторные батареи используются как дополнительный или основной источник питания. Надежность, простота в использовании позволяет применять батареи в различных областях:

• автомобильная промышленность;
• освещение в аварийном состоянии;
• переносное электрооборудование;
• медицинское оборудование;
• игрушки;
• сигнализация в разных сферах применения;
• телекоммуникационное оборудование.

 

Применение батареи в игрушках

Роль акб в работе приборов не оспорима. Применение источника энергии практически во всех отраслях доказывает значимость и необходимость знаний о внутреннем содержимом батарей. С использованием в автомобилях широкого разнообразия электроприборов, кондиционеров, мультимедийных центров, генераторы не всегда справляются с обеспечением их энергией. В этом случае подпитка энергией поступает от АКБ, который кроме этого выполняет основную функцию, обеспечивает электроэнергией стартер двигателя. Водителю необходимо знать, как устроен аккумулятор, чтобы выявить сбои в работе источника энергии, назначение аккумулятора, чтобы правильно использовать ресурс, подобрать батарею к условиям эксплуатации и автомобилю. О способах и рекомендациях как проверить аккумулятор читай тут.

AGM-аккумулятор и другие виды АКБ

07/09/2017

Рынок аккумуляторной продукции очень разнообразен как в ценовом диапазоне, так и по эксплуатационным возможностям. Наиболее распространенным видом источников постоянного питания является свинцово-кислотный аккумулятор. Он состоит из пластикового корпуса, разделенного на отсеки, которые заполняются электролитом. К таким относятся маломощные и грузовые аккумуляторы, используемые в легковых и габаритных транспортных средствах.

Типы свинцово-кислотных аккумуляторов

АКБ этого типа могут быть как обслуживаемыми, так и необслуживаемыми. Суть действия: водный раствор серной кислоты заполняет пространство между плоскими решетчатыми свинцовыми пластинами. В ячейки решеток впрессованы порошки окиси свинца (анод) и металлического свинца (катод). Плотность электролита варьируют от 1,26 до 1,31 г/см³ в зависимости от температуры окружающей среды.

Agm-аккумулятор – разновидность батарей свинцово-кислотного типа, которые отличаются тем, что в качестве электролита используется абсорбированное сухое вещество. 

Кроме невысокой стоимости, обычный и Agm-аккумулятор отличаются высокой практичностью. При зарядке не требуется контролировать время, так как батареи не обладают эффектом памяти. Это безвредно, чего не переносят efb-аккумуляторы. Их структура более чувствительна к воздействию нагрузок. Agm-аккумулятор удобен для использования в походных условиях, на лодочных двигателях.

Характеристика других видов аккумуляторов

В качестве автомобильных батарей широко применяются никель-кадмиевые аккумуляторы. Особенностью их эксплуатации является необходимость полной периодической разрядки, что помогает избежать появления на пластинах кристаллических отложений.

Технические преимущества Ni-Cd батарей:

• быстрая и доступная зарядка;
• долговечность: при правильной эксплуатации аккумулятор способен проходить до тысячи зарядных циклов;
• готовность к нагрузкам и эксплуатации в низкотемпературном режиме;
• доступная стоимость.

К недостаткам относятся высокий показатель саморазрядки во время хранения, уязвимость перед кристаллизацией, относительно низкая энергоемкость, токсичность ингредиентов.

Аккумуляторы кальциевого типа

Кальциевый аккумулятор – батарея, электроды которой обработаны кальцием, легированы. Преимуществом такой технологии является то, что свинцовые пластины защищены от перенасыщения энергией, окисления и коррозии. За счет тонкости пластин увеличивается их количество в батарее.

Аккумуляторы кальциевого типа считаются самыми долговечными. Их рекомендуется устанавливать на автомобили и автобусы для езды по дальним маршрутам. Они виброустойчивы, стабильно выдерживают избыток зарядных нагрузок. Чтобы батарея полностью отработала свой потенциал, нельзя допускать ее полной разрядки. Один полный разряд – это потеря 50 % емкости батареи. Буквально за три-четыре глубоких разряда можно убить АКБ.

Характеристика гелевых источников питания

Гелевый аккумулятор – это разновидность свинцово-кислотного зарядного устройства с гелеобразным электролитом. Такое состояние жидкости получается за счет добавления силиконовой примеси в серную кислоту. Достоинством химического состава является то, что батарея обладает повышенным циклическим восстановительным ресурсом и меньшим процентом саморазрядки.

Перед кислотными устройствами у гелевых имеются конструкционные преимущества:

• целостный запаянный корпус, который не требует технического обслуживания;
• в случае повреждения корпуса электролит не просачивается;
• не выделяются ядовитые испарения.

Особенности батарей гибридного типа

Гибридные аккумуляторы объединяют лучшие конструкционные, функциональные и технические характеристики аккумуляторов разных типов. Они объединили минимальную саморазрядку, отсутствие необходимости профилактики и периодической дозаправки электролита. Решена проблема избыточности зарядки для тех, у кого автомобиль часто простаивает. Узнать этот тип аккумулятора можно по маркировке производителей Calcium Plus или Ca+.

В интернет-магазине Колеса Даром каждый автовладелец сможет ознакомиться с полным ассортиментом АКБ от ведущих мировых производителей, а затем и приобрести аккумулятор, который подходит по своим характеристикам. Мы работаем каждый день — позвоните, и наши консультанты проконсультируют вас по вопросам, связанным с аккумуляторными батареями всех типов.

Поделиться

1.2 Классификация аккумуляторных батарей для источников бесперебойного питания

На сегодняшний день в ИБП используются свинцовые, железо-никелевые, никель-кадмиевые, серебряно-цинковые, серно-натриевые, медно-литиевые и иные аккумуляторы. Среди них наибольшее распространение благодаря надежности и относительно невысокой цене получили свинцовые (или свинцово-кислотные) аккумуляторы. Их основным достоинством является стабильность напряжения при изменении тока нагрузки и температуры.

Так как предметом данного исследования являются свинцово-кислотные АКБ рассмотрим их подробную классификацию.

1.2.1 Классификация по конструктивному исполнению

Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи до сих пор остаются самыми надежными, долговечными и не требующими высоких эксплуатационных затрат химическими источниками тока. В настоящее время производятся и активно эксплуатируются аккумуляторные батареи трех типов:

Батареи с жидким электролитом

Батареи первого поколения – батареи с жидким электролитом открытого или закрытого типа, имеющие емкость от 36 до 5328 Ач и срок службы от 10 до 20 и более лет. В настоящий момент этот тип батарей практически не используется в ИБП так как эти аккумуляторы выполнены по классической технологии, в качестве электролита в них используется раствор серной кислоты в дистиллированной воде. Его плотность, меняющаяся в процессе разряда и заряда и зависящая от температуры раствора, в значительной мере влияет на технические характеристики аккумулятора. А вследствие выделения газов (водорода и кислорода) при работе и хранении такие аккумуляторы оказывают вредное влияние на людей и аппаратуру. Они наиболее дешевы, но требуют специальных помещений, а также дополнительных затрат на обслуживание.

Батареи открытого типа не имеют крышек, и электролит непосредственно соприкасается с открытым воздухом. Основные затраты при их эксплуатации – это затраты на обслуживание, связанные с необходимостью частой доливки дистиллированной воды, и расходы на содержание хорошо вентилируемых помещений, в которых их устанавливают.

Аккумуляторные батареи с отдельными крышками (рис. 1) собирают в одном многоячеечном корпусе – моноблоке (2), выполненном из эбонита или другой кислотостойкой пластмассы, разделенном перегородками (16) на отдельные камеры-ячейки (банки), по числу аккумуляторов в батарее. В каждую из ячеек помещен блок, состоящий из чередующихся положительных (5) и отрицательных (3) электродов, разделенных сепараторами (4). Он представляет собой отдельный аккумулятор напряжением 2 В. Пространство между дном моноблока и верхними кромками фиксирующих электроды опорных призм (1) служит для накаливания шлама – осадка, образующегося в процессе эксплуатации вследствие оплывания частиц активной массы положительных электродов. Когда объем шламового пространства заполняется, происходит замыкание нижних кромок разноименных электродов и аккумулятор теряет работоспособность.

Рис. 1. Аккумуляторная батарея с отдельными крышками

Электроды состоят из активной массы, нанесенной на токоотвод решетчатой конструкции – решетку. Сепараторы разделяют участвующие в электрохимических превращениях реагенты, а также обеспечивают возможность диффузии электролита от одного электрода к другому. Сторона сепаратора, обращенная к положительному электроду для облегчения доступа электролита к поверхности активной массы, выполнена ребристой.

Борн (8), который служит наружным токоотводом аккумулятора, последовательно соединяет соседние аккумуляторы между собой в батарею. К выводным борнам крайних аккумуляторов батареи привариваются полюсные выводы (9) и (14), служащие для соединения батареи с внешней электрической цепью. Положительный (9) и отрицательный (14) выводы имеют разный диаметр, что позволяет исключить возможность переполюсовки.

В верхней части электродного блока устанавливают щиток (7), предохраняющий верхние кромки сепараторов (4) от повреждения при замерах уровня и плотности электролита.

Каждый аккумулятор после установки электродного блока в камеру-ячейку моноблока закрывают сверху отдельной пластмассовой или эбонитовой крышкой (15). В ней выполняют по два отверстия с втулками для выводных борнов электродного блока. Между ними расположено резьбовое отверстие для заливки электролита и периодического обслуживания аккумулятора в процессе эксплуатации. После заливки электролита резьбовое отверстие закрывают пробкой из полиэтилена (11), имеющей небольшое вентиляционное отверстие (13), предназначенное для выхода газов при эксплуатации.

Благодаря специфическим свойствам термопластичной пластмассы появились аккумуляторные батареи с общей крышкой в моноблоке из сополимера пропилена с этиленом, устройство которых показано на рис. 2.

Батареи закрытого типа имеют специальные пробки, обеспечивающие задержку аэрозоли серной кислоты. Пробки для заливки электролита и добавления воды при эксплуатации вывинчиваются. Батареи закрытого типа могут быть и необслуживаемыми: от производителя они поставляются залитыми и заряженными, и в течение срока службы нет необходимости доливки воды, т.к. конструкция пробок таких батарей обеспечивает удержание ее паров в виде конденсата. Кроме использования в качестве стационарных, батареи закрытого типа являются основным типом батарей, используемых в автотракторной технике в качестве стартерных и тяговых.

В моноблоке (1) установлены электродные блоки, состоящие из разноименных электродов (2) и (3), разделенных сепараторами (4). Эти блоки соединены между собой при помощи укороченных межэлементных соединений (6) через отверстия в перегородках (5) моноблока. Крышка (7) сделана единой на все шесть аккумуляторов батареи. Свойства термопластичной пластмассы позволили применить для герметизации АКБ с общей крышкой метод контактно-тепловой сварки, обеспечивающий сохранение герметичности как по периметру, так и между отдельными аккумуляторами в широком диапазоне температур (от −50°C до 70°C).

Недостатки традиционных свинцовых батарей обусловлены тем, что содержащаяся в сплаве положительных токоотводов сурьма постепенно, по мере их коррозии, через раствор переходит на поверхность отрицательного электрода. Осаждение большого количества сурьмы на поверхности отрицательной активной массы снижает напряжение на электродах батареи, при котором начинается разложение воды на водород и кислород. Поэтому, в конце зарядного процесса и при небольшом перезаряде, происходит бурное газовыделение, сопровождающееся «кипением» электролита вследствие электролитического разложения входящей в него воды. [2]

Рис. 2. Аккумуляторная батарея с общей крышкой

Гелевые аккумуляторные батареи

Батареи второго поколения, которыми являются герметизированные гелевые батареи. В них вместо жидкого электролита используется гелеобразный, представляющий собой желе, полученное в результате смешивания раствора серной кислоты с загустителем (обычно это двуокись кремния SiO2 – силикагель). Технология производства гелевых батарей получила название GEL. Гелевые батареи в течение всего срока эксплуатации не нуждаются в обслуживании, их нельзя вскрывать.

Здесь электролит (это двуокись кремния SiO2 – силикагель) при помощи специальных присадок доводится до гелеобразного состояния. Для этого, еще в жидком виде, электролит в заводских условиях разливается в корпуса, где в течение нескольких суток застывает. В нем образуются микропоры, необходимые для рекомбинации газов. Структура материала (а также уровень электролита) хорошо видна, если АБ выполнена в прозрачном корпусе (рис. 3). А для малообслуживаемого аккумулятора прозрачный корпус – еще более удобное решение.

Рис. 3. Внешний вид гелевой батареи Netion в прозрачном корпусе

Нужно отметить, что гелевые батареи были созданы прежде всего для военных нужд, ведь они в состоянии выдержать значительные перегрузки (незаменимое качество в авиации), а также вырабатывать ток даже при частичном повреждении корпуса при попадании осколков, пуль.

Гелевые аккумуляторы имеют ряд преимуществ, таких как:

• Полное восстановление из состояния глубокого разряда, даже в том случае, когда к процессу заряда не приступили немедленно после разряда батареи;

• Надежность при эксплуатации в режиме циклирования;

• Хорошая устойчивость в условиях высоких температур;

• Пониженный саморазряд;

• Использование сверхустойчивого полимерного сепаратора со стекловолокном для повышения эксплуатационных качеств.

AGM – технология

Батареи третьего поколения – это герметизированные батареи с абсорбированным сепараторами электролитом.

В 80‑х годах 20 века инженеры мирового лидера аккумуляторных технологий Johnson Controls Inc. представили всему автомобильному сообществу революционную технологию производства аккумуляторных батарей – технологию Absorptive Glass Mat (AGM). По смыслу это переводится как Поглощающее Стекловолокно. Но первыми инновационный продукт получили конечно же военные. С 1985 года и по сей день аккумуляторными батареями с технологией AGM комплектуются такие экстремальные транспортные средства, как бомбардировщик B‑2 и истребитель F‑18.

Аббревиатура AGM (Absorption Glass Matt) буквально означает абсорбирующий стеклянный наполнитель. В данном типе аккумуляторов положительный и отрицательный электроды разделены стекловолоконным наполнителем (наподобие стекловаты), которая играет роль сорбента раствора серной кислоты. В стекловате электролит удерживается при помощи капиллярных свойств жидкости. Это, пожалуй, единственное конструктивное отличие аккумуляторных батарей AGM и GEL. Конструкция аккумулятора с использованием технологии AGM представлена на рис. 4.

Аккумуляторы, производимые с использованием технологии AGM, изготавливаются в спиральной или плоской конфигурации. Серия продукции со спиральной конструкцией блоков производится в основном в Северной Америке, а с плоской конфигурацией электродов – и в Северной Америке и в Европе. В настоящий момент наиболее распространены аккумуляторы AGM для ИБП с плоской конфигурацией электродов.

Рис. 4. Конструкция аккумулятора с использованием технологии AGM

На химическом же уровне уникальность аккумуляторов AGM заключается в рекомбинирующих свойствах аккумуляторов AGM. При протекании химических реакций внутри любого аккумулятора образуются газы, состоящие в основном из водорода и кислорода, из молекул которых состоит вода. В соответствии с основами электрохимии потенциал перенапряжения по кислороду ниже потенциала перенапряжения по водороду. Поэтому при напряжениях подзаряда и заряда, установленных изготовителем для герметизированных аккумуляторов, основным газом, образующимся в этих аккумуляторах, является кислород, образующийся в результате разложения воды на положительных электродах. Для его связывания на отрицательных электродах аккумуляторов обратно в воду необходимо наличие путей в разделяющей электроды сепарации, позволяющих ему свободно перемещаться. Для этого в аккумуляторах с абсорбированным электролитом количество последнего ограничивается таким образом, чтобы примерно 15% пор сепарации было свободно от электролита. [3] Образовавшиеся газы заполняют микропоры и участвуют в химических процессах, которые протекают во время зарядки аккумулятора и в виде воды смешиваются с электролитом. Этот химический процесс разделения и смешивания и называется рекомбинацией см. рис. 5.

Рис. 5. Процесс рекомбинирования газов в AGM аккумуляторе в стекловолоконном сепараторе при зарядке

В современных аккумуляторах процесс практически полной рекомбинации доведен до 96–98%. Это говорит о практически ничтожном изменении химических свойств электролита на протяжении длительного времени и незначительных количествах свободного газа, давление которого внутри аккумуляторной батареи регулируется специальным клапаном. Этот клапан также является гарантом безопасности аккумуляторной батареи срабатывая при возникновении нештатной ситуации. [4]

Исключительно низкое электрическое сопротивление всей конструкции аккумулятора AGM позволяет выдавать единовременно значительно более высокую мощность и переживать большее количество циклов разряд-заряд.

Виды, классификация аккумуляторов, АКБ

30/04/2019

Традиционные свинцовые аккумуляторные батареи

Электроды свинцовой аккумуляторной батареи выполнены из свинца с содержанием более 5% сурьмы. Корпус свинцовой аккумуляторной батареи — черный пластмассовый или эбонитовый, верхняя часть батареи залита смолой. Единственное преимущество таких батарей – высокая ремонтопригодность. В настоящее время для потребительских целей не выпускаются.

Малосурьмянистые аккумуляторные батареи

Положительные и отрицательные электроды малосурьмянистых аккумуляторных батарей выполнены из свинцовых сплавов с пониженным до 2,5-3,0% содержанием сурьмы. В некоторых публикациях малосурьмянистые аккумуляторные батареи иногда называют малообслуживаемыми; у них расход воды и саморазряд гораздо меньше, чем у традиционных батарей, но в 2-3 раза выше, чем у батарей с кальциевыми токоотводами. Недостатки малосурьмянистых аккумуляторных батарей — большой расход воды и саморазряд. Достоинства малосурьмянистых аккумуляторных батарей  относительная устойчивость к глубоким разрядам, низкая цена. Возможное дополнительное обозначение — отсутствует.

Гибридные аккумуляторные батареи

Гибридные аккумуляторные батареи системы «кальций плюс» (гибридные) с содержанием до 1,5-1,8% сурьмы и 1,4-1,6% кадмия в положительном токоотводе и свинцово-кальциевым отрицательным токоотводом. Характеристики гибридных аккумуляторных батарей по расходу воды и саморазряду вдвое лучше, чем у малосурьмянистых. Возможное дополнительное обозначение — Са+, и (или) Hybrid. 

Кальциевые аккумуляторные батареи

Первоначально кальциевые аккумуляторные батареи начали выпускать в США на базе свинцово-кальциевого сплава (0,07-0,1% Са) для токоотводов положительного и отрицательного электродов. Кальциевые аккумуляторные батареи значительно снизили газовыделение, что обеспечило эксплуатацию аккумуляторов без доливки воды в течение как минимум двух лет. Достоинства кальциевых аккумуляторных батарей – снижение саморазряда на 30% и расхода воды на 80% по сравнению с малосурьмянистыми. Недостатки кальциевых аккумуляторных батарей – неустойчивость к глубоким разрядам. Кальциевые и гибридные аккумуляторы в гораздо меньшей степени подвержены выкипаемости еще и потому, что состав их свинца обеспечивает свойства своеобразной «самовыключаемости» — они перестают принимать ток, когда заряжены на 95-97%. Возможное дополнительное обозначение — Са/Са. 

Серебряно-кальциевые аккумуляторные батареи (кальциевые с дополнительным легированием серебром)

В конце 90-х годов и в США, и в Западной Европе началось производство батарей с токоотводами из свинцово-кальциевого сплава с добавкой новых легирующих компонентов, в том числе серебра, которые не боятся глубоких разрядов. Добавление серебра также повышает коррозионную стойкость решеток. Достоинства – устойчивость к глубоким разрядам при сохранении параметров кальциевых батарей по саморазряду и расходу воды. Недостатки – высокая цена и, как правило, невозможность обслуживания (контроля и коррекции уровня электролита).

Расход воды у серебряно-кальциевых батарей в стандартных режимах так мал, что конструкторы убрали из крышек отверстия для доливки воды. Такие батареи в рекламных публикациях иногда называют абсолютно (полностью) необслуживаемыми. В этих батареях исключена возможность контроля плотности электролита и долива воды в процессе эксплуатации. Заявленные характеристики этих батарей гарантируются только при исправном состоянии электрооборудования автомобиля и соблюдении условий пользования, указанных производителем в инструкции по эксплуатации. Возможное дополнительное обозначение — Са/Аg, «серебряно-кальциевая технология». 

Поделиться

Классификация батарей — Большая Химическая Энциклопедия

Чтобы обеспечить сверхвысокую надежность и независимый операционный контроль, были разработаны и усовершенствованы два типа тепловых батарей для оптимальной и надежной работы. Одна тепловая батарея должна была использоваться для применения EHP, которое требует прямоугольной импульсной нагрузки тока в течение всего срока эксплуатации. Вторая тепловая батарея была разработана для подачи питания на аварийную шину постоянного тока и должна была обеспечивать постоянную выходную мощность в течение всего срока эксплуатации.Срок службы был одинаковым для обеих тепловых батарей. Обе эти тепловые батареи соответствовали вибрации, ударам и всем другим применимым военным спецификациям. Конкретные структурные и критические рабочие параметры будут описаны в разделе 7.8, посвященном классификации тепловых батарей. Будут идентифицированы таинственные и неординарные приложения с акцентом на возможности и ограничения производительности. Никакая другая батарея не может превзойти тепловую батарею LiAlFeSj … [Pg.278]

Конструкцию батарей можно сравнить с учетом трех основных компонентов: электрода A, электролита и электрода B.Возможная классификация батарей может быть выведена из характера этих компонентов, жидких, мягких или твердых. Это фигура кубика Рубика, показанная на рис. 1.6 [13]. Все эти среды могут быть жидкими, пластиковыми (мягкими) или твердыми. Это очень важно, потому что с некоторыми интерфейсами сложно работать. Обычные батареи имеют конфигурацию твердое-жидкое-твердое, система жидкость-твердое-жидкое соответствует Na-S-батарее с использованием в качестве электролита п-оксида алюминия, что позволяет относительно легко изготовить. С другой стороны, AU-soUd… [Стр.11]

В дополнение к ограничению инвестиций в аккумуляторы, необходимы инвестиции за пределами площадки. Это включает в себя все конструкции, оборудование и услуги, которые не входят непосредственно в химический процесс. В рамках этой широкой категории есть две основные классификации, а именно: коммунальные услуги и услуги. [Pg.417]

Технологии разрушения аккумуляторных батарей используют влажную классификацию для разделения компонентов аккумуляторных батарей. Перед тем как взорваться, серная кислота стекает из батарей. Серная кислота собирается и хранится для использования на более поздней стадии процесса, или она может быть улучшена с помощью процесса экстракции растворителем для повторного использования в кислоте батареи.[Стр.49]

Рис. 14. Интервал между оборудованием вне предела батареи (OSBL). Минимальное расстояние для стороннего оборудования в метрах. Классификация резервуаров: класс 1, высокая температура, температура вспышки ниже 38 ° C, класс 2, низкая температура, температура вспышки выше 38 ° C. NFPA = Национальная ассоциация защиты. Стандарты безопасности рассчитаны …

Обзор наиболее важных четвертичных аммониевых солей, проверенных на возможное применение в цинк-бромных батареях, представлен в таблице 2.Грубая классификация была применена согласно классам веществ заместителей, связанных с азотом. [Стр.181]

Классификация на первичные и аккумуляторные батареи не является строгой, поскольку при определенных условиях (в лаборатории) первичный аккумулятор можно заряжать, тогда как аккумуляторные батареи иногда выбрасывают после однократного использования. [Pg.344]

Хотя большинство пиретроидов типа I вызывают T-синдром, а большинство пиретроидов типа II вызывают CS-синдром, существуют исключения из этой классификации.Фенпропатрин, пиретроид типа II, и перметрин, пиретроид типа I, вызывают синдромы смешанной интоксикации в зависимости от исследования и исследуемого животного. Наконец, признаки интоксикации могут не зависеть от путей введения [1]. Как сообщалось недавно, результаты функционального обсервационного исследования 12 пиретроидов у крыс после острого орального воздействия плохо коррелировали с признаками интоксикации после внутривенного введения [19]. [Pg.55]

В соответствии с Законом о защите качества пищевых продуктов (FQPA), U.S. EPA оценивает вероятность того, что люди будут подвергаться воздействию более чем одного пестицида одновременно из группы химических веществ с выявленным общим механизмом токсичности. В рамках исследований, чтобы выяснить, имеют ли некоторые или все пиретроиды общий механизм токсичности, были проведены сравнительные исследования FOB (функциональная наблюдательная батарея) с 12 пиретроидами в стандартных условиях [15]. FOB оценивали во время пикового эффекта после перорального введения нелетальных доз пиретроидов крысам с использованием ком-масла в качестве носителя.Четыре основных компонента были обнаружены в данных FOB [22], два из этих компонентов описывали поведение, связанное с синдромом CS (более низкая температура тела, повышенное слюноотделение, нарушение подвижности), а другие описывали поведение, связанное с синдромом T (повышенная температура тела, тремор миоклонус). Исходя из анализа, пиретроиды можно разделить на две основные группы (синдром T типа I и синдром CS типа II) и третью группу (смешанный тип), которые не вызывали четкого типичного ответа.Пять других пиретроидов были также классифицированы с помощью исследования FOB, проведенного таким же образом [16]. Результаты этих классификаций показаны в таблице 1. Результаты FOB для всех нецианопиретроидов были классифицированы как синдром Т, а результаты четырех от-циано-пиретроидов были классифицированы как синдром CS, однако три из от-циано-пиретроидов, эсфенвалерат, цифенотрин и фенпропатрин были классифицированы как смешанный тип. [Стр.86]

Цудзи Р. Классификация 7 пиретроидов на основе данных сравнительного исследования функционального наблюдения у крыс (в процессе подготовки)… [Стр.104]

Ограничение заряда батареи, 79 493 Установки ограничения заряда батареи, 9 528 Утилизация батареи, 74 757 Отделитель батареи, дизайн изделия, 5 759 Защитный чехол от брони (BDO), 5 834 Классификация Бауэра-МакНета (BMN), асбест, 3 310 Baumann, E., 25 628 шкала Боме, 23 759 бокситов, 2 285, 345 т … [Pg.89]

Классификация оценок Существует два широких класса оценок низовых и предельных значений батареи. , Оценки на низовом уровне включают весь объект, начиная с подготовки площадки, зданий и сооружений, технологического оборудования, коммунальных услуг, услуг, складских помещений, дворов рейхауда, доков и дорог заводов.Оценка пределов батареи — это та, в которой воображаемая граница рисуется вокруг предполагаемого объекта, который должен быть оценен. Предполагается, что все материалы, коммунальные услуги и услуги доступны в количестве и количестве, необходимом для производства продукта. Только затраты в пределах границы оцениваются. [Pg.10]

Отрасль, ответственная за наибольшее количество WMPC, произведенных в 2001 году, была щелочная и хлорная промышленность (код SIC 2812). (Код стандартной отраслевой классификации [SIC] — это система для классификации всех типов отраслей, работающих в Соединенных Штатах).) Следующими четырьмя отраслями, в отношении WMPC, произведенных в 2001 году, были доменные печи и сталелитейные заводы (код SIC 3312), первичные цветные металлы (код SIC 3339), промышленные неорганические химические вещества (код SIC 2819) и аккумуляторные батареи (код SIC 3691). Свинец является важным побочным продуктом во всех этих операциях, учитывая очень большой … [Pg.159]

Вышеуказанные металлы используются во многих промышленных процессах. Например, кадмий наносится на изготовленные металлические детали для обеспечения коррозионной стойкости, смазывающей способности и других желательных свойств, которые он используется в перезаряжаемых батареях, телевизионных и люминесцентных люминофорах, неорганических красителях для краски, пластмассе и печатной краске, а также в качестве катализатора.Применение металлов, перечисленных выше, подробно описано в Таблице 2-1, классифицированной по кодам Стандартной промышленной классификации (SIC). Эти отрасли обсуждаются далее в разделе 4.0. [Стр.10]

Таблица 6. Схема распределения баллов для ранжирования проб и классификации опасности на основе основной батареи для испытания на токсичность [HAS 1].

Потенциал опасности для каждого потока был рассчитан с использованием математической формулы (индекс PEEP), предложенной Costan et al.(1993). Эта формула объединяет экотоксические реакции ряда тестов до и после этапа биоразложения. Ответы конечной точки теста на токсичность сначала трансформируются в токсичные единицы. Продукт токсичности сточных вод и потока сточных вод (м3 / ч) дает значение токсической нагрузки. Значение log 10 токсической нагрузки сточных вод соответствует индексу PEEP. Для ранжирования сточных вод создается шкала классификации токсичности (Табл. 11). [Pg.249]

---

,