Акумулятори, технологія dryfit. Довідкова інформація

КНИГИ ТА СТАТТІ
Безкоштовна бібліотека /Довідник / Батарейки та акумулятори

2.2.1. Акумулятори, технологія dryfit

Батарейки та акумулятори

Найбільш зручними і безпечними з кислотних акумуляторів є герметичні акумулятори VRLA (Valve Regulated Lead Acid), що абсолютно не обслуговуються, вироблені за технологією "dryfit".

Електроліт у цих акумуляторах знаходиться у желеподібному стані. Це гарантує надійність акумуляторів та безпеку їх експлуатації. Технічні характеристики акумуляторів DRYFIT. Залежно від передбачуваного режиму роботи рекомендуються два типи акумуляторів: "dryfit" А400 – для буферного режиму та А500 – для режиму буфер + цикл.

Ці акумулятори випускаються німецькою фірмою Sonnenschein, що входить до групи європейських виробників "CEAC", і характеризуються такими перевагами: абсолютно необслуговуються протягом усього терміну служби; тривалий термін служби (зі збереженням залишкової ємності 80%); класифікація Євробат – висока працездатність (High Performance); технологія "dryfit": електроліт зафіксований у желеподібному стані; намазні пластини у блочному виконанні; дуже мале газовиділення за рахунок системи внутрішньої рекомбінації; здатність швидкого відновлення ємності; акумулятори "dryfit" не є небезпечним вантажем для авіа-, авто- та залізничного транспорту (згідно з IATA); дуже малий саморозряд: навіть після 2 років зберігання (при 20oС) не потрібний підзаряд перед введенням в експлуатацію; допускається перезарядження; стійкі до глибокого розряду згідно з DIN 43539 ч. 5; діапазон ємності: від 5,5 до 180 Ач для А 400 та від 2,0 до 115 Ач для А500; акумулятори приймаються на вторинну переробку фірмою Sonnenschein, оскільки містять багато цінних матеріалів; мають сертифікат Німецької Федеральної пошти, TL 6140-3003; відповідають VDE 0108 ч.1 для аварійного енергопостачання.

Акумулятори А500 більш універсальні і є послідовною розробкою та призначені для змішаного режиму – "буфер+цикл". У них набагато покращено характеристики саморозряду за рахунок зміни конструкції банок та складу електроліту. Відповідають наступним нормам: DIN, BS, IES, а також мають допуск за VdS.

Умовне позначення акумуляторів "dryfit" містить: перша літера та три наступні за нею цифри - тип акумулятора; наступні цифри – номінальна ємність, Ач; останні літери - тип виведення акумулятора (згідно з DIN 72311, граничні струми розряду досягаються тільки при використанні штатного контакту).

Техніка заряду акумуляторів "DRYFIT"

Заряд акумулятора відбувається, якщо до нього доданий потенціал, що перевищує його робочу напругу. Струм заряду акумулятора пропорційний різниці прикладеної напруги та напруги холостого ходу. Напруга акумулятора зростає в міру заряду до тих пір, поки не починається електроліз. Одночасно з цим зменшується ефективність заряду, а напруга на затискачах акумулятора збільшується зі зменшенням швидкості заряду.

Швидкість заряду акумулятора може бути визначена термінами ємності. Якщо ємність акумулятора заряджається за час t, то швидкість заряду визначається ставленням С/t. Акумулятор ємністю 100 Ач при розряді зі швидкістю С/5 повністю розрядиться за 5 годин, при цьому струм розряду складе 100/5, або 20 А. Якщо акумулятор заряджається зі швидкістю C/10, то струм його заряду дорівнюватиме 100/10, або 10 А.

Швидкість заряду можна оцінити тривалістю циклу. Так, якщо акумулятор заряджається за 5 годин, то кажуть, що має цикл 5ч. Після повного заряду акумулятора подальше продовження заряду викликає виділення газів (відбувається "перезаряджання"). У класичних акумуляторах у процесі перезаряду видаляється вода і відбувається розпорошення електроліту із виділенням газів. Частина електроліту розбризкується через вентиляційні отвори, тобто. губиться. При додаванні води до електроліту зменшується його концентрація та погіршуються характеристики акумулятора.

В акумуляторах, вироблених за технологією "dryfit", реакції електродів відбуваються за участю електроліту. Композиція електроліту не змінюється в міру заряду чи розряду. Тому електроліт сконструйований так, що генерація кисню в процесі заряду компенсується іншими хімічними реакціями, що підтримують умови рівноваги, в яких батарея може заряджатися тривало без втрат води. Це важливо для герметичних акумуляторів.

Напруга заряду акумуляторів А400 для режиму плаваючого заряду повинна бути в межах від 2,3 до 2,23 В/елемент. При заряді 12 В акумуляторів, що з 6-ти елементів (банок), ця цифра множиться на 6, тобто. напруга заряду для 12 В акумулятора повинна знаходитися в межах від 13,8 до 13,38 В. Для 6-вольтових акумуляторів число елементів 3, для 4-х - 2, а для 2-вольтових - 1.

При температурі, що змінюється, зарядну напругу слід коригувати. При цьому напруга заряду може змінюватися в межах від 2,15 В/елемент до 2,55 В/елемент при зміні температури в межах від -30°С до +50°С. При буферному режимі напруга заряду при 20oС має бути в межах 2,3-2,35 В/елемент. Коливання напруги має перевищувати Щ30 мВ/элемент. При зарядній напрузі більшій за 2,4 В слід обмежувати струм заряду до 0,5 А на кожен Ач для двох режимів. Компенсаційний заряд можливий для циклічного та буферного режимів роботи.

Для акумуляторів А400 максимальна напруга заряду становить 2,3 В/елемент, а А500 - 2,4 В/елемент. Для акумуляторів А500 можливі два режими буферний та циклічний. При циклічному режимі заряду зарядна напруга має бути вищою, ніж при буферному для того, щоб збільшити час між циклами заряду.

Техніка розряду акумуляторів "DRYFIT"

Акумулятори, виготовлені за технологією "dryfit", виявляються мало чутливими до умов розряду. Крім того, ємність також нечутлива до розрядів зі швидкістю нижче С/10. При більш інтенсивних розрядах ємність зменшується зі збільшенням швидкості розряду, але не так "драматично", як у випадку акумуляторів, виконаних за традиційною технологією. Тому, виробнику достатньо навести відносно обмежену кількість типових кривих розряду. При обумовленій ємності акумулятора швидкість розряду вибирається невисокою (наприклад С/10), щоб максимально реалізувати ємність елемента.

При високій швидкості розряд реально виявляється обмеженим, оскільки через наявність внутрішнього опору акумулятора напруга зменшується нижче від напруги відсічки (напругою відсічки називається мінімальна напруга, при якому акумулятор здатний віддавати корисну енергію за певних умов). Це відбувається на початок " виснаження " електрохімічної енергії. Однак зниження струму розряду зменшує падіння напруги IхR всередині елемента, при цьому напруга елемента підвищується в порівнянні з напругою відсікання, і розряд продовжується.

При розімкнутій батареї потужність, що віддається, дорівнює нулю, оскільки струм дорівнює нулю. Якщо батарея короткозамкнена, то потужність, що віддається, знову дорівнює нулю, так як напруга близько до нуля, хоча струм може бути дуже великим. Середня напруга залежить від струму, що відбирається, але лінійної залежності між цими величинами немає.

Максимальна потужність, що віддається, має місце при рівності опору навантаження внутрішньому опору батареї.

Свинцевим акумуляторам властива унікальна особливість - здатність виділяти водень при перенапругах і кисень, коли напруга свинцевої батареї наближається до значення, властивого повному заряду, при цьому відбувається суттєвий підйом напруги, необхідний для проходження струму, що заряджає через електроліт. Якщо напруга, що зумовлює проходження зарядного струму, фіксована і досить високо для заряду електродів, але не настільки, щоб викликати виділення газу, напруга елемента зростатиме до тих пір, поки не стане рівним напруги джерела, що заряджає.

В акумуляторах, виконаних за технологією "dryfit", кожна банка закрита вентилем, що запобігає проникненню кисню ззовні. При надмірному внутрішньому тиску вентиль відкривається, щоб потім знову закрити банку. Не слід розміщувати акумулятори у герметичних приміщеннях. Допускається встановлення у будь-якому положенні. При стаціонарній установці акумуляторів "dryfit" у приміщеннях, шафах та ємностях слід виконувати приписи VDE 0510, стежити за тим, щоб вентилі знаходилися зверху і не були закриті.

Гранична ємність акумуляторних батарей реалізується при нормальній температурі (20 °С), малих швидкостях розряду та низьких напругах відсікання. Рухливість іонів і швидкість їх взаємодії з електродами зменшуються в міру зниження температури, і більшість батарей з електролітами на водній основі зменшують енергію, що віддається, в порівнянні з тією, яку вони можуть віддати при нормальній температурі. Якщо електроліт замерзає, то рухливість іонів може впасти настільки, що батарея перестане працювати. При зниженні температури не слід розраховувати апаратуру для роботи при малих робочих напругах.

При розряді батареї в умовах низьких температур збільшується її внутрішній опір, що призводить до виділення додаткового тепла, яке певною мірою компенсує зниження температури навколишнього середовища. В результаті працездатність батареї визначається її конструкцією та умовами розряду.

Внутрішній опір є частиною повного електричного ланцюга. Так як струм навантаження проходить і через батарею, напруга на виводах батареї насправді є напругою, що створюється системою електронів батареї, мінус падіння напруги, викликане проходженням струму через неї. Більшість внутрішнього опору елемента створюється активними матеріалами електродів і електроліту, які змінюються в міру старіння електроліту та ступеня заряду.

Внутрішнє опір батареї може обмежувати необхідний струм, що віддається в навантаження. Для визначення внутрішнього опору елемента або батареї можна скористатися способом, що полягає у вимірі його характеристик змінного струму (частота 1 КГц і вище). Так як багато реакцій на електродах оборотні, можна вважати, що при вимірюваннях на змінному струмі хімічні реакції не відбуваються і імпеданс відповідає внутрішньому опору. Вимірювання змінного струму можна поєднувати з вимірюваннями на постійному струмі.

Вважається, що акумулятор, що перезаряджається, пропрацював свій термін служби, якщо його ємність падає до 80% зазначеної початкової ємності. У цьому випадку 30% глибина розряду відповідає максимальному циклічному терміну служби акумулятора. Так, після двох років зберігання акумулятор зберігає 50% ємності. Після заряду акумулятори серії А400 та А500 відновлюють 100% ємності. У них набагато покращені параметри (порівняно з попередніми типами акумуляторів А200 та А300) за рахунок зміни конструкції банок та складу електроліту.

Термін служби акумуляторів, виготовлених за технологією "dryfit": А 400 8...10 років А 500 5...6 років Акумулятори А400 і А500 стійкі до глибокого розряду згідно DIN 43539. Не рекомендується використовувати режим більш глибокого, а також м'якого розряду , які знижують тривалість терміну служби акумулятора.

Назад (Герметичні акумулятори)

Вперед (Герметичні нікель-кадмієві акумулятори)

Дивіться інші статті розділу Батарейки та акумулятори.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Недорога заміна алмазу 12.07.2013

Вчені виявили, що відносно недорогий матеріал може замінити дорогі алмази у високопродуктивній електроніці. Йдеться про теплопровідність, яка у алмазу становить при кімнатній температурі понад 2000 Вт на метр на градус Кельвіна, що в 5 разів вище, ніж у найкращих металевих провідників, таких як мідь. Завдяки цій унікальній властивості алмазів їх іноді застосовують для відведення тепла з ядер високопродуктивних процесорів. На жаль, навіть синтетичні алмази надто дорогі, щоб їх масово використовувати в електроніці, такій як домашні персональні комп'ютери.

Висока теплопровідність алмазу вченим знайома і пояснюється малою масою атомів вуглецю та жорсткими хімічними зв'язками між ними. Однак нещодавно вчені виявили, що таку ж рекордну теплопровідність має й інше з'єднання: несхожий на алмаз, арсенід бору з кубічною кристалічною решіткою. Команда фізиків-теоретиків з Бостонського коледжу та Військово-морської науково-дослідної лабораторії ВМС США вирішили з'ясувати, завдяки чому хімічна сполука бору та миш'яку може конкурувати з алмазом. Новий теоретичний підхід дозволив вченим розкрити секрет високої теплопровідності арсеніду бору.

На відміну від металів, де тепло переносять електрони, алмаз та арсенід – це діелектрики, вони переносять тепло за допомогою коливальних хвиль, що рухаються від атома до атома. У цьому зіткнення цих хвиль створює внутрішній опір тепловому потоку.

Фізики з подивом виявили незвичайну взаємодію певних коливальних властивостей арсеніду бору, які зазвичай залишалися поза увагою вчених, які вивчають теплопровідність електричних ізоляторів. Виявляється, зіткнення між коливальними хвилями у певному діапазоні частот набагато рідше, ніж на інших частотах. В результаті, на певній частоті коливань арсенід бору проводить більше тепла і схожий на ці параметри з алмазом.

Нове дослідження дозволяє по-новому подивитись фізику перенесення тепла у матеріалі і заразом ілюструє міць сучасних обчислювальних методів. Насправді відкриття дозволить розробити нові методики відведення тепла від мініатюрної електроніки, що дозволить різко підняти її продуктивність. Також не виключено, що нову інформацію вдасться застосувати для розробки високоефективних технологій альтернативної енергетики.

Інші цікаві новини:

▪ Вуглекислого газу все більше

▪ Електрокросовер Tata Curvv

▪ Стовбурові клітини вилікували мозок

▪ Рішення Intel у сфері звуку

▪ Оптичні диски подорожчають

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Аудіо та відеоспостереження. Добірка статей

▪ стаття Економіка підприємства. Конспект лекцій

▪ стаття Чому генні порушення виявляються лише у самців? Детальна відповідь

▪ стаття Начальник зміни. Посадова інструкція

▪ стаття Трьохканальний автомобільний УНЧ на мікросхемах TDA1518BQ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Простий стабілізатор напруги з високим коефіцієнтом стабілізації, 7-30/5 вольт 0,5 ампер. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт