Как выбрать аккумуляторную батарею, виды АКБ

Многие устройства, приборы и техника используют автономное электропитание. Для работы такого оборудования требуется аккумуляторная батарея (АКБ).

На сегодняшний день появилось широкое видовое разнообразие АКБ, которые могут различаться между собой как по конструкции или форм-фактору, так и технологии хранения электричества. В обзоре пойдет речь о том, как выбрать аккумулятор.

Первые удачные эксперименты с аккумуляцией электрической энергии датируются началом XIX века. Прообразом первого АКБ является конструкция из 50 медных колец, между которыми располагалась влажная ветошь. После кратковременного пропускания тока через такое устройство оно само становилось автономным источником электроэнергии.

Аккумулятор – устройство для накопления и хранения электрической энергии. Аккумуляция энергии происходит в металлических ячейках. Передача тока осуществляется при помощи электролита. Ниже будут описаны виды аккумулятора.

Где используется аккумуляторная батарея

Жизнь современного человека сложно представить без портативной и автономной электроники, которая проникла сегодня чуть ли не все сферы производства и быта.

АКБ оснащаются:

  1. Наручные часы
  2. Фонарики
  3. Компьютерная техника и телефоны
  4. Автомобили
  5. Многие варианты электроинструмента
  6. Источники бесперебойного питания
  7. и прочее-прочее

При выборе автономной и портативной электротехники следует знать, какой конкретно тип аккумулятора используется в батарейном блоке. Данные про используемый АКБ будут крайне полезными как при сервисном обслуживании техники, так и ее непосредственной эксплуатации.

Существует широчайшее видовое разнообразие аккумуляторных батарей, которые могут демонстрировать разные эксплуатационные характеристики при одинаковых условиях использования и эквивалентных рабочих параметрах.

Есть батареи, которые утрачивают заряд при работе на холоде. Некоторые аккумуляторы подвержены сильному саморазряду. Существуют и такие АКБ, которые быстро приходят в негодность при неправильной зарядке или перезаряде.

Виды аккумулятора

Существует множество источников автономного питания, которые могут различаться между собой геометрией и номинальными характеристиками электротока. Но главное отличие батарей заключается в технологии хранения электрической энергии.

Различают 3 основных типа аккумуляторной батареи:

  1. Свинцово-кислотные
  2. Никель-кадмиевые
  3. Литиевые

Разница между представленными АКБ заключается по большей части в материалах, которые используются для хранения и передачи электроэнергии.

Как выбрать аккумулятор свинцово-кислотного типа.

  • Аккумуляторы свинцово-кислотного типа (СК) – батарейные блоки этого типа считаются классикой, которая по многим параметрам является сегодня устаревшей. Но несмотря на статус «старичка» свинцово-кислотные батареи широко применяются по сей день.

Аккумуляторные батареи СК используют в своей конструкции свинцовые перегородки, между которыми находится электролит. В роли электролита обычно применяют раствор серной кислоты.

Свинцово-кислотные батареи имеют несколько важных преимуществ, что позволяет таким АКБ не терять популярности на протяжении многих десятков лет:

  1. Низкая цена
  2. Большое количество циклов разряда-заряда (свыше 600)

Главным же преимуществом СК-аккумуляторов является возможность обеспечения так называемого «пускового тока». Такие аккумуляторы способны отдавать заряд за короткое время. Свинцово-кислотные аккумуляторы нередко называют стартерными или тяговыми, что и обуславливает сферу их применения.

Аккумуляторы СК чаще всего используются при комплектации транспортных средств. Это могут быть легковые и грузовые автомобили, специальная техника, погрузчики и транспортеры.

Дополнительно свинцово-кислотные аккумуляторы используются в тех случаях, где присутствует высокая динамика цикличности разряда-заряда. Днем такие АКБ могут питать потребитель электричества, а ночью переключаются на зарядку.

Среднестатистический СК-аккумулятор способен проработать в режиме каждодневной зарядки-разрядки на протяжении 4-6 лет.

Конечно, не обошлось в свинцово-кислотных аккумуляторах и без недостатков. Особенно много минусов в обслуживаемых АКБ. Такие аккумуляторы необходимо периодически пополнять электролитом.

Дополнительно СК-батареи вырабатывают вредые для организма испарения. Свинцово-кислотные батареи не рекомендуется использовать в жилых помещениях, даже если батарея имеет необслуживаемый герметичный корпус.

Какие еще виды аккумулятора встречаются.

  • Аккумуляторы никель-кадмиевого типа (НК) – в таких батареях электрический заряд накапливается на пластинах из никеля и кадмия, а электролитической средой выступает щелок, который представлен увлажненным гидроксидом калия.

Сегодня применение НК-батарей несколько ограничено, что обусловлено повышением норм экологичности. Никель-кадмиевые батареи используются лишь там, где это целесообразно.

Аккумуляторы никель-кадмиевого типа имеют несколько важных преимуществ по сравнению с традиционными свинцово-кислотными батареями:

  1. Возможность стабильной работы на морозе
  2. Невосприимчивость к вибрационным нагрузкам

Никель-кадмиевые аккумуляторы не боятся высоких токов разряда и заряда. Такие АКБ допустимо использовать в качестве тяговых, для обеспечения пускового тока.

НК-аккумуляторы нередко устанавливаются в батарейный отсек городского электротранспорта. Батареи этого типа могут использоваться на водном транспорте и самолетах.

У никель-кадмиевого аккумулятора есть несколько более доступных по цене разновидностей:

  1. Никель-железные
  2. Металл-гидридные

Отсутствие в батареях кадмия позволяет безопасно для экологии утилизировать отработанные элементы питания. При этом стоит отметить, что никель-кадмиевые АКБ значительно превосходят аналоги по надежности и долговечности.

  • Литиевые аккумуляторы (Li) – такие батареи считаются источником электропитания нового поколения. Наибольшее распространение получили литий-ионные батареи (Li-Ion).

Литиевые АКБ отличаются наилучшим соотношением массы и габаритов батареи к емкости заряда. При сравнительно небольших размерах и весе литиевые батареи способны аккумулировать достаточно большой запас электроэнергии.

В конструкции литиевых батарей используются пластины из алюминия, меди, графита и других материалов. В качестве электролита выступает положительно заряженные ионы лития, которыми пропитывается пористый сепаратор.

Литиевые батареи обязательно оснащаются контроллером, который позволяет управлять процессом заряда и разряда батарейного блока. Наличие встроенного контроллера дает возможность отслеживать и анализировать техническое состояние АКБ.

Встроенный в литиевую батарею контроллер позволяет компенсировать ряд недостатков:

  1. Потеря емкости при глубоком разряде
  2. Сильный нагрев при перезаряде

Литиевые батареи обычно используются для питания низковольтных систем контроля и управления. АКБ этого типа часто применяются в роли источника электропитания в цифровых и компьютерных устройствах, во всевозможной электронике как бытового, так и промышленного назначения.

В аккумуляторах Li не обошлось и без недостатков. Такие батареи весьма дорого стоят. АКБ на основе лития теряют свои эксплуатационные характеристики на морозе.

Чтобы расширить температурный диапазон литиевого аккумулятора, в батарею вводится кобальт.

Как выбрать аккумулятор со связанным электролитом.

Какой аккумулятор выбрать, AGM или GEL

Свинцово кислотные аккумуляторы получили сегодня вторую жизнь. В прошлом батареи СК заправлялись жидким электролитом. Раствор в виде жидкости плох тем, что он может протекать через негерметичные соединения корпуса батареи. Дополнительно жидкость может расплескаться и замкнуть контакты анода и катода.

Свинцово-кислотные аккумуляторы с жидким электролитом следует эксплуатировать с размещением корпуса строго в вертикальном положении.

АКБ с жидким электролитом не смогут работать из положения лежа на боку. Такие батареи плохо переносят встряску и вибрационные нагрузки.

Чтобы оставить СК-аккумуляторы на плаву, так как их производство и эксплуатация является очень выгодным с экономической точки зрения, жидкий электролит был заменен на аналог. Появились 2 новых технологии:

  1. GEL
  2. AGM

Между собой данные технологии отличаются принципом работы электролита.

  • Свинцово-кислотные аккумуляторы GEL – в батареях этого типа жидкий электролит заменен на гель. Раствор стандартного электролита дополнен силиконом. На выходе получилась густая вязкая масса, которая напоминает желе.

Гелевые аккумуляторы могут стабильно работать лежа на боку или даже вверх ногами.

У гелевых батарей есть одна особенность. Аккумуляторы GEL не работают с высокими токами заряда и разряда. Гелевые АКБ используются в стационарных системах с неспешным разрядом.

  • Свинцово-кислотные аккумуляторы AGM (Absorbent Glass Mat) – в батареях этого типа используется жидкий электролит, но он находится в пористой среде. Обычно рабочее пространство электролита заполнено капиллярным стекловолокном.

Батареи AGM обладают более продвинутыми характеристиками, чем аналоги с гелем. Капиллярные аккумуляторы могут работать с высоким разрядным и зарядным током. Это универсальные высоконадежные батареи.

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий