Особливості застосування свинцево-кислотних акумуляторів. Типи свинцево-кислотних акумуляторів Визначення ємності акумулятора

У всіх акумуляторів є термін придатності, з численними циклами заряду-розряду і безліччю опрацьованих годин акумулятор втрачає свою ємність і тримає заряд дедалі менше.
Згодом ємність акумулятора настільки падає, що подальша його експлуатація стає неможлива.
Ймовірно, у багатьох вже накопичилися акумулятори від безперебійників (UPS), систем сигналізацій та аварійного освітлення.

У безлічі побутової та офісної техніки знаходяться свинцево-кислотні акумулятори, і незалежно від марки акумулятора і технології виробництва, будь то звичайний автомобільний акумулятор, AGM, гелевий (GEL) або маленький акумулятор від ліхтарика, всі вони мають свинцеві пластини і кислотний.
По закінченні експлуатації такі акумулятори викидати не можна тому, як вони містять свинець, в основному на них чекає доля утилізації, де свинець витягують і переробляють.
Але все ж, незважаючи на те, що такі акумулятори в основному "необслуговуються", можна спробувати їх відновити повернувши їм колишню ємність і використовувати ще деякий час.

У цій статті я розповім про те, як відновити 12-вольтовий акумулятор від UPSa на 7ahале спосіб підійде для будь-якого кислотного акумулятора. Але хочу попередити що ці заходи не слід робити на повністю робочому акумуляторі, так як на справному акумуляторі домогтися відновлення ємності можна лише правильним способом заряджання.

Отже беремо акумулятор, у разі старий і розряджений, поддеваем викруткою пластмасову кришку. Швидше за все, вона точково приклеєна до корпусу.

Далі знову підключаємо акумулятор на зарядку, напруга повинна бути такою, щоб струм зарядки для нашого 7ah акумулятора був у 600мА. Також постійно спостерігаючи, підтримуємо заданий струм протягом 4 годин. Але стежимо щоб напруга зарядки, для 12вольтового акумулятора, було більше 15-16 вольт.
Після зарядки, приблизно через годину, акумулятор потрібно розрядити до 11 вольт, зробити це можна за допомогою будь-якої 12вольтової лампочки (наприклад на 15ват).

Швидше за все повернути номінальну не вийде, тому що сульфатація пластин вже знизила його ресурс, а до того ж мають місце й інші згубні процеси. Але акумулятор можна буде використовувати в штатному режимі і ємності для цього буде достатньо.

Щодо швидкого зносу акумуляторів у безперебійниках, було помічено такі причини. Перебуваючи в одному корпусі з безперебійником, акумулятор постійно піддається пасивному нагріванню від активних елементів (силових транзисторів), які, до речі, нагріваються до 60-70 градусів! Постійне прогрівання акумулятора веде до швидкого випаровування електроліту.
У дешевих, а часом і навіть деяких дорогих моделях UPS відсутня термокомпенсація заряду, тобто напруга заряду виставлена ​​на 13,8 вольта, але це допустимо для 10-15 градусів, а для 25 градусів, а в корпусі часом і набагато більше, напруга заряду повинна бути максимум 13,2-13,5 вольта!
Хорошим рішенням буде винести акумулятор за межі корпусу, якщо хочете продовжити термін його служби.

Також дається взнаки "постійний маленький під заряд" безперебійником, 13.5 вольтами і струму в 300мА. Така підзарядка призводить до того, що коли закінчується активна губчаста маса всередині акумулятора, то починається реакція в його електродах, що призводить до того, що свинець струмовідводів на (+) стає коричневим (PbO2), а на (-) стає "губчастим".
Таким чином, при постійному перезаряді, ми отримуємо руйнування струмовідводів і кипіння електроліту з виділенням водню і кисню, що призводить до збільшення концентрації електроліту, що знову сприяє руйнуванню електродів. Виходить такий замкнутий процес, що призводить до швидкої витрати ресурсу акумулятора.
Крім того такий заряд (пере заряд) великою напругою та струмом від якого електроліт "кипить" - переводить свинець струмовідводів в порошковий оксид свинцю, який з часом обсипається і може навіть замикати пластини.

При активному використанні (частому заряді), рекомендується щорічно доливати в акумулятор дистильовану воду.

Доливати тільки на повністю заряджений акумуляторз контролем рівня електроліту і напруги. У жодному разі не переливати, краще її не долититому як назад відбирати її не можна, тому що відсмоктуючи електроліт ви позбавляєте акумулятор сірчаної кислоти і згодом концентрація змінюється. Думаю зрозуміло, що сірчана кислота нелетюча, тому в процесі "кипіння" під час зарядки, вона вся залишається всередині акумулятора - виходить тільки водень і кисень.

На клеми підключаємо цифровий вольтметр і шприцом на 5мл з голкою заливаємо в кожну банку по 2-3мл дистильованої води, одночасно світячи всередину ліхтариком щоб зупинитися якщо вода перестала вбиратися - після заливання 2-3мл дивіться в банку - побачите як вода швидко в на вольтметрі падає (частки вольта). Повторюємо доливку для кожної банки з паузами на вбирання по 10-20сек (приблизно) до тих пір, поки не побачите що "скломати" вже вологі - тобто вода вже не вбирається.

Після доливки оглядаємо чи немає переливу в кожній банці акумулятора, витираємо весь корпус, встановлюємо на місце гумові ковпачки і приклеюємо на місце кришку.
Так як акумулятор після доливки показують приблизно 50-70% заряджання, вам треба його зарядити. Але зарядку потрібно здійснювати або регульованим блоком живлення або безперебійником або штатним пристроєм, але під наглядом, тобто під час зарядки необхідно спостерігати за станом акумулятора (потрібно бачити верх акумулятора). У випадку безперебійника, для цього доведеться зробити подовжувачі і вивести акумулятор за межі корпусу UPSa.

Під акумулятор підстелить серветки або целофанові мішечки, заряджаємо до 100% і дивимося, чи не протікає з якоїсь банки електроліт. Якщо раптом таке сталося, припиняємо зарядку та прибираємо серветкою патьоки. За допомогою серветки змоченої в розчині соди - очищаємо корпус, всі западини і клеми куди потрапив електроліт, щоб нейтралізувати кислоту.
Знаходимо банку, звідки відбулося "википання" і дивимося, якщо в віконці видно електроліт, відсмоктуємо надлишки шприцом, а потім акуратно і плавно заправляємо цей електроліт назад усередину волокна. Часто трапляється, що електроліт після доливки не рівномірно ввібрався і скипів вгору.
При повторній зарядці спостерігаємо за акумулятором як описано вище, і якщо "проблемна" банка акумулятора знову почне "виливатися" при зарядці, надлишки електроліту доведеться видалити з банки.
Також під оглядом слід зробити хоча б 2-3 повних цикли розряду-заряду, якщо все пройшло добре і немає ніяких патьоків, акумулятор не гріється (легкий нагрівання при заряді не в рахунок), то акумулятор можна збирати в корпус.

Ну а тепер розглянемо особливо кардинальні способи реанімації свинцево-кислотних акумуляторів

З акумулятора зливається весь електроліт, а начинки промиваються спочатку пару разів гарячою водою, а потім вже гарячим розчином соди (3ч.л соди на 100мл води) залишивши в акумуляторі розчин на 20 хвилин. Процес можна повторити кілька разів, а в кінці добре промив від залишків розчину соди - заливають новий електроліт.
Далі акумулятор добу заряджають, а через, протягом 10 днів, по 6 годин на день.
Для автомобільних акумуляторів струмом до 10 ампер та напругою 14-16 вольт.

Другий спосіб це зворотна зарядка, для цієї процедури знадобиться потужне джерело напруги, для автомобільних акумуляторів наприклад зварювальний апарат, струм, що рекомендується - 80ампер напругою 20 вольт.
Роблять переполюсовку, тобто плюс до мінуса а мінус до плюсу і протягом півгодини "кип'ятять" акумулятор з його рідним електролітом, після чого електроліт зливають і промивають акумулятор гарячою водою.
Далі заливають новий електроліт і дотримуючись нової полярності, протягом доби заряджають струмом 10-15 ампер.

Але найефективніший спосіб робиться за допомогою хім. речовин.
З повністю зарядженого акумулятора зливають електроліт і після неодноразового промивання водою, заливають аміачний розчин трилону Б (ЕТИЛЕНДІАМІНТЕТРАУКСУНОКИСЛОГО натрію), що містить 2 вагові відсотки трилону Б і 5 відсотків аміаку. Відбувається процес десульфатації протягом 40 - 60 хвилин, протягом якого з невеликими бризками виділяється газ. Щодо припинення такого газоутворення можна судити про завершення процесу. При особливо сильній сульфатації аміачний розчин трилону Б слід залити знову, прибравши перед цим відпрацьований.
В кінці процедури начинки акумулятора ретельно промивають кілька разів дистильованою водою і заливають новий електроліт потрібної щільності. Акумулятор заряджають стандартним способом до номінальної ємності.
З приводу аміачного розчину трилону Б його можна розшукати в хімічних лабораторіях і зберігати в герметичних ємностях в темному місці.

А взагалі якщо цікаво склад електроліту які випускають фірми Lighting, Electrol, Blitz, akkumulad, Phonix, Toniolyt і деякі інші, це водний розчин сірчаної кислоти (350-450гр. на літр) з додаванням сірчанокислих солей магнію, алюмінію, натрію, амонію. У складі електроліту фірми Gruconnin також містяться калієві галун і мідний купорос.

Після відновлення акумулятор можна заряджати звичайним для даного типу способом (наприклад, UPSe) і не допускати розряду нижче 11вольт.
У багатьох безперебійниках є функція "калібрування АКБ" за допомогою якої можна здійснювати цикли розряд-заряду. Підключивши на виході безперебійника навантаження в 50% від максимуму ДБЖ, запускаємо цю функцію і безперебійник розряджає АКБ до 25%, а потім заряджає до 100%.

Ну а на зовсім примітивному прикладі заряджання такого акумулятора виглядає так:
На акумулятор подається стабілізована напруга 14.5 вольта, через змінний дротяний резистор великої потужності або через стабілізатор струму.
Струм заряду розраховується за простою формулою: ємність акумулятора поділяємо на 10, наприклад для акумулятора в 7ah буде - 700мА. І на стабілізаторі струму або за допомогою змінного дротяного резистора необхідно виставити струм 700мА. Ну а в процесі зарядки струм почне падати і потрібно буде зменшувати опір резистора, згодом ручка резистора прийде до упору в початкове положення і опір резистора дорівнюватиме нулю. Струм буде далі поступово зменшаться до нуля, поки напруга на акумуляторі не стане постійною - 14.5 вольта. Акумулятор заряджений.
Додаткову інформацію щодо "правильної" зарядки акумуляторів можна знайти

світлі кристали на пластинах – це сульфатація

Окрема "банка" батарея акумулятора піддавалася постійному недозаряду і в результаті покрита сульфатами, її внутрішній опір зростав з кожним глибоким циклом, щоб призвело до того що, під час заряду вона стала "закипати" раніше за всіх, через втрату ємності та виведення електроліту нерозчинні сульфати.
Плюсові пластини та їх ґрати перетворилися за консистенцією на порошок, внаслідок постійного підзаряду безперебійником у режимі "стенд-бай".

Свинцово кислотні акумулятори окрім автомобілів, мотоциклів та різноманітної побутової техніки, де тільки не зустрічаються і у ліхтариках і годинах і навіть у найдрібнішій електроніці. І якщо вам потрапив до рук такий "неробочий" свинцево-кислотний акумулятор без розпізнавальних знаків і ви не знаєте, яку напругу він повинен видавати в робочому стані. Це легко можна дізнатись за кількістю банок в акумуляторі. Зніміть захисну кришку на корпусі акумулятора та зніміть її. Ви побачите ковпачки для стравлювання газу. за їхньою кількістю стане зрозуміло на скільки "банок" цей акумулятор.
1 банка - 2вольта (повністю заряджена - 2.17 вольта), тобто якщо ковпачка 2 означає акумулятор на 4 вольти.
Повністю розряджена банка акумулятора повинна бути не нижче 1,8 вольта, нижче розряджати не можна!

Ну а наприкінці дам невелику ідею, для тих, кому не вистачає коштів на покупку нових акумуляторів. Знайдіть у вашому місті фірми які займаються комп'ютерною технікою та УПСами (безперебійниками для котлів, акумуляторами для систем сигналізацій), домовтеся з ними щоб вони не викидали старі акумулятори від безперебійників, а віддавали вам можливо за символічною ціною.
Практика показує, що половина AGM (гелевих) акумуляторів можна відновити якщо не до 100% то до 80-90% точно! А це ще кілька років відмінної роботи акумулятора у вашому пристрої.

Серійний випуск та масова експлуатація свинцево-кислотних акумуляторних батарейбуло розпочато ще наприкінці 19 століття. На початку 20 століття вони почали широко застосовуватися в автомобілях, розвиваючи далі сферу свого застосування, легко переступили рубіж тисячоліття і досі залишаються надійними, довговічними, не вимагають високих експлуатаційних витрат і відносно дешевими джерелами енергії.

Акумулятор - це хімічне джерело струму, здатне багаторазово перетворювати хімічну енергію в електричну та акумулювати, запасати її на тривалий час. Спрощено акумулятор можна подати наступним чином: два електроди, у вигляді пластин, поміщені в розчин сірчаної кислоти з щільністю 1,27-1,29 г/см 3 . При цьому позитивний електрод виконаний з двоокису свинцю (PbO 2), а негативний зі свинцю (Pb). При проходженні струму між ними протікають окисно-відновлювальні реакції.

При розряді відбувається хімічна реакція, в результаті якої активна маса обох електродів почне змінювати свій хімічний склад, перетворюючись з губчастого свинцю та його двоокису на сірчанокислий свинець (сульфат свинцю - PbSO 4), а щільність електроліту почне падати. В результаті всередині батареї утворюється спрямований рух іонів і в ланцюзі потече електричний струм. При заряді акумулятора відбувається зворотний процес - напрям струму змінюється на протилежне, активні маси відновлюють свій первісний хімічний склад, а щільність електроліту зростає. Цей процес, званий циклом, може бути багаторазовим. Кількість електричної енергії, що при цьому припадає, залежить від площі активної взаємодії електродів і електроліту та його обсягу. Номінальна напруга, що виробляється таким акумулятором, становить 2 вольти. Для більшого значення напруги одиночні акумулятори з'єднують послідовно. Наприклад: 12-вольтовий акумулятор складається з шести акумуляторів, послідовно з'єднаних у загальному корпусі.

За конструкцією свинцево-кислотні акумулятори бувають обслуговуються та необслуговуються. Обслуговуються вимагають у процесі експлуатації певного догляду (контролю рівня та щільності електроліту). Необслуговуються - є герметичними (точніше, герметизованими), працюють у будь-якому положенні і не вимагають догляду.

У міжнародній інтерпретації прийнято позначення у вигляді SEALED LEAD ACID BATTERY (герметична свинцево-кислотна батарея) або скорочено SLA, а також VRLA — Valve Regulated Lead Acid (свинцево-кислотні з регульованим клапаном) батареї, що мають сірчанокислий електроліт у вигляді гелю (AGM). Такі акумуляторні батареї мають більш високі електричні та експлуатаційні параметри.
Застосування такі батареї знаходять як резервних джерелу системах сигналізації та охорони та медичному обладнанні. Однак найширше застосування вони мають (ДБЖ), а також у системах автономного електропостачання на базі відновлюваних джерел енергії.

Існують такі основні типи свинцевих акумуляторних батарей, які можна застосовувати в системах автономного електропостачання:

Нижче наведено докладнішу інформацію щодо герметизованих акумуляторів.

Акумуляторні батареї з технологією AGM

Такі АБ мають більшу, в порівнянні зі стартерними батареями, товщину пластин електродів, тому термін їхньої служби в режимі тривалого розряду набагато перевищує термін роботи стартерних батарей.

AGM акумулятори зазвичай використовують у резервних системах електропостачання , тобто. там, де батареї в основному знаходяться на підзаряді, і іноді під час перебоїв в електропостачанні віддають запасену енергію.

Проте останнім часом з'явилися AGM батареї, які розраховані на більш глибокі розряди та циклічні режими роботи. Звичайно, вони не «дотягують» до гелевих, але працюють задовільно та з автономних систем електропостачання, в т.ч. та сонячних. Дивіться. AGM акумулятори зазвичай мають максимальний дозволений струм заряду 0,3С і кінцева напруга заряду 14,8-15В. Для їхнього заряду краще застосовувати спеціальні зарядні пристрої для герметизованих акумуляторів.

Гелеві акумуляторні батареї

Для автономних систем електропостачання потрібно вибирати акумулятори «глибокого розряду» (наприклад, ProSolar серій D або DG, а ще краще акумулятори OPzV). Якщо можна виділити спеціальне приміщення для акумуляторів з дотриманням усіх умов (вентиляція, пожежна безпека) і є навчений персонал, який може обслуговувати акумулятори з рідким електролітом, можна застосовувати акумулятори глибокого розряду з рідким електролітом — OPZS, тягові для електричних машин (наприклад, Rolls).

Якщо такі умови не виконуються, краще зупинитися на герметичних акумуляторах - вони трохи дорожчі, але набагато простіше в експлуатації.

Продовжити читання

Який тип акумулятора вибрати – AGM, гелевий чи з рідким електролітом? Визначальними факторами при виборі акумуляторних батарей для вашої системи є ціна, умови, за яких працюватиме батарея (температура, умови обслуговування, наявність спеціального приміщення тощо), а також очікуваний термін.

Технології акумулювання енергії в системах автономного електропостачання За матеріалами сайту: modernnoutpost.com У цій замітці містяться загальні поради щодо вибору акумуляторів для систем з відновлюваними джерелами енергії. У замітці торкнулися 3 основних технологій: літій-іонні, нікель-метал-гідридні та свинцево-кислотні (AGM, або Gel). Ми постараємось…

Потрібна достовірна інформація на цю тему.

Ось що я нарив в інеті:
Акумулятори:
Герметичні свинцево-кислотні акумулятори.
У міжнародній інтерпретації прийнято позначення у вигляді SEALED LEAD ACID BATTERY або скорочено SLA.
Свинцево-кислотний акумулятор, винайдений у 1859 році, був першим акумулятором, що заряджається, призначеним для використання в комерційних цілях. Сьогодні свинцево-кислотні акумулятори, що заливаються, використовуються в автомобілях і обладнанні, що потребує віддачі великої потужності. У портативних приладах використовуються герметичні акумулятори або акумулятори з регулюючим клапаном, що відкривається зі збільшенням тиску всередині корпусу вище заданого порогового значення.
Існує кілька технологій виготовлення SLA-акумуляторів: Gelled Electrolite (GEL), Absorptive Glass Mat (AGM), а також різні гібридні технології, які використовують один або кілька способів покращення параметрів акумуляторів. При виготовленні за GEL-технологією шляхом додавання до електроліту спеціальних речовин забезпечується його перехід у желеподібний стан через кілька годин після заповнення акумулятора. У товщі желеподібного електроліту відбувається утворення пір та раковин, що мають значний об'єм та площу поверхні, де відбувається зустріч та рекомбінація молекул кисню та водню з утворенням води. В результаті кількість електроліту залишається незмінною і доливання води не потрібно протягом усього терміну служби. При технології AGM використовує просочений рідким електролітом пористий заповнювач зі скловолокна. Мікропори цього матеріалу заповнені електролітом в повному обсязі. Вільний обсяг використовується для рекомбінації газів.
SLA-акумулятори зазвичай використовується у випадках, коли потрібна віддача великої потужності, вага не критична, а вартість має бути мінімальною. Діапазон значень ємності для портативних пристроїв лежить в діапазоні від 1 до 30 A*год. Великі SLA-акумулятори для стаціонарних застосувань мають ємність від 50 до 200 A * год.
SLA-акумулятори не схильні до "ефекту пам'яті". Без жодної шкоди допускається залишати акумулятор у зарядному пристрої на плаваючому заряді протягом тривалого часу. Збереження заряду - найкраще серед акумуляторів, що заряджаються. Зважаючи на те, що NiCd акумулятори саморозряджаються за три місяці на 40 % від запасеної енергії, SLA-акумулятори саморозряджаються на ту саму кількість за один рік. Ці акумулятори недорогі, але вартість їх експлуатації може бути вищою, ніж у NiCd, якщо протягом терміну експлуатації потрібна велика кількість циклів заряду/розряду.
Для SLA-акумуляторів неприйнятний режим швидкого заряджання. Типовий час заряду – від 8 до 16 годин.
На відміну від NiCd, SLA-акумулятори "не люблять" глибоких циклів розряду та зберігання у розрядженому стані. Це призводить до сульфатації пластин акумулятора, внаслідок чого їхній заряд стає важким, якщо не неможливим. Фактично кожен цикл заряду/розряду забирає в акумулятора невелику кількість ємності. Ця втрата дуже невелика, якщо акумулятор знаходиться в хорошому стані, але стає відчутнішою, як тільки ємність знижується нижче 80% від номінальної. Це різною мірою справедливо і для акумуляторів інших електрохімічних систем. Щоб послабити вплив глибокого розряду, можна використовувати акумулятор SLA трохи більшого розміру.
Залежно від глибини розряду та температури експлуатації SLA-акумулятор забезпечує від 200 до 500 циклів заряд/розряд. Основна причина щодо невеликої кількості циклів – розширення позитивних пластин у результаті внутрішніх хімічних реакцій. Це найбільш виявляється при вищих температурах. SLA-акумулятори мають відносно низьку щільність енергії в порівнянні з іншими акумуляторами і, внаслідок цього, непридатні для компактних пристроїв. Це стає особливо критичним за низьких температур, оскільки здатність віддавати струм у навантаження при низьких температурах значно зменшується. Як не парадоксально, SLA-акумулятор дуже добре заряджається з імпульсами розряду, що чергуються. Протягом цих імпульсів струм розряду може сягати більше 1C (номінальної ємності).
Через високий вміст свинцю, SLA-акумулятори при неправильній утилізації екологічно шкідливі.
Нікель-кадмієві акумулятори.
У міжнародній інтерпретації прийнято позначення у вигляді NICKEL-CADMIUM BATTERY або скорочено NiCd.
Технологію виготовлення лужних нікелевих акумуляторів було вперше запропоновано у 1899 році. Матеріали, що використовуються в них, були в той час дорогими і акумулятори застосовувалися тільки при виготовленні спеціальної техніки. У 1932 році в пористий пластинчастий нікелевий електрод були додані активні речовини, а в 1947 році було започатковано дослідженням герметичних NiCd-акумуляторів, в яких внутрішні гази, що виділяються під час заряду, рекомбінувалися всередині, а не випускалися назовні як у попередніх варіантах. Ці удосконалення привели до сучасного герметичного NiCd-акумулятора, який і використовується сьогодні.
NiCd-акумулятор – ветеран на ринку мобільних та портативних пристроїв. Налагоджена технологія та надійна робота забезпечили йому широке поширення для електроживлення переносних радіостанцій, медичного обладнання, професійних відеокамер, реєструючих пристроїв, потужних ручних інструментів та іншої портативної техніки та обладнання. Поява акумуляторів нових електрохімічних систем хоч і призвела до зменшення використання NiCd-акумуляторів, проте, виявлення недоліків нових видів акумуляторів призвело до відновлення інтересу до NiCd-акумуляторів.
Їх основні переваги:
швидкий та простий метод заряду;
тривалий термін служби - понад тисячу циклів заряду/розряду за дотримання правил експлуатації та обслуговування;
чудова здатність навантаження, навіть при низьких температурах. NiCd-акумулятор можна перезаряджати за низьких температур;
просте зберігання та транспортування. NiCd-акумулятори приймаються більшістю повітряних вантажних компаній;
легке відновлення після зниження ємності та тривалого зберігання;
низька чутливість до неправильних дій споживача;
доступна ціна;
широкий діапазон типорозмірів.
NiCd-акумулятор подібний до сильного і мовчазного працівника, який інтенсивно працює і при цьому не завдає великих турбот. Для нього кращий швидкий заряд у порівнянні з повільним та імпульсний заряд у порівнянні із зарядом постійним струмом. Поліпшення ефективності досягається розподілом імпульсів розряду між імпульсами заряду. Цей метод заряду, зазвичай званий реверсивним, відновлює структуру кадмієвих анодів, усуваючи цим " ефект пам'яті " , і збільшує ефективність і термін експлуатації акумулятора. Крім цього, реверсивний заряд дозволяє проводити заряд великим струмом менший час, т.к. допомагає рекомбінації газів, що виділяються під час заряджання. В результаті акумулятор менше нагрівається і ефективніше заряджається в порівнянні зі стандартним методом заряду постійним струмом. Дослідження, проведені у Німеччині, показали, що реверсивний заряд додає близько 15% до терміну служби NiCd-акумулятора.
Для NiCd-акумуляторів шкідливе знаходження зарядного пристрою протягом декількох днів. Фактично, NiCd акумулятори - це єдиний тип акумуляторів, який виконує свої функції найкраще, якщо періодично піддається повному розряду, а якщо він не виробляється, то акумулятори поступово втрачають ефективність через формування великих кристалів на пластинах елемента, явища, званого ефектом пам'яті ". Для решти різновиду акумуляторів по електрохімічній системі кращий неглибокий розряд.
Серед недоліків NiCd-акумулятора слід зазначити:
наявність "ефекту пам'яті" та, внаслідок цього, необхідність повної періодичної розрядки для збереження експлуатаційних властивостей;
високий саморозряд (до 10 % протягом перших 24 годин), тому акумулятори повинні зберігатися в розрядженому стані;
акумулятор містить кадмій і потребує спеціальної утилізації. У низці країн з цієї причини він вже заборонений до використання.
Нікель-металгідридні акумулятори.У міжнародній інтерпретації прийнято позначення у вигляді NICKEL METAL-HYDRIDE BATTERY або скорочено NiMH.
Дослідження в галузі технології виготовлення NiMH-акумуляторів було розпочато у сімдесяті роки з метою подолання недоліків нікель-кадмієвих акумуляторів. Однак застосовувані на той час металгідридні сполуки були нестабільні і необхідні характеристики не були досягнуті. Внаслідок розробки в області NiMH-акумуляторів сповільнилися. Нові металгідридні з'єднання, досить стійкі до застосування в акумуляторах, були розроблені в 1980 році. Починаючи з кінця вісімдесятих років, технологія виготовлення NiMH-акумуляторів постійно удосконалювалася, і щільність енергії, що запасається ними, зростала.
Деякі відмінні переваги сьогоднішніх NiMH-акумуляторів:
приблизно на 40 - 50% більша питома ємність порівняно зі стандартними NiCd-акумуляторами;
менша схильність до "ефекту пам'яті", ніж у NiCd. Періодичні цикли відновлення мають виконуватися рідше;
менша токсичність. NiMH-технологія вважається екологічно чистою.
На жаль, NiMH-акумулятори мають недоліки та за деякими параметрами програють NiCd:
число циклів заряд/розряд для NiMH-акумуляторів приблизно дорівнює 500. Кращий поверхневий, ніж глибокий розряд. Довговічність акумуляторів безпосередньо пов'язана із глибиною розряду;
NiMH-акумулятор в порівнянні з NiCd виділяє значно більшу кількість тепла під час заряду і вимагає більш складного алгоритму для виявлення моменту повного заряду, якщо не використовується контроль температури. Більшість NiMH акумуляторів обладнано внутрішнім температурним датчиком для отримання додаткового критерію виявлення повного заряду. NiMH-акумулятор не може заряджатися так швидко, як NiCd; час заряду зазвичай вдвічі більший, ніж у NiCd. Заряд, що плаває, повинен бути більш контрольованим, ніж для NiCd-акумуляторів;
рекомендований струм розряду для NiMH-акумуляторів – від 0.2C до 0.5C – значно менше, ніж для NiCd. Цей недолік не є критичним, якщо необхідний струм навантаження низький. Для застосування, що вимагають високого струму навантаження або мають імпульсне навантаження, типу переносних радіостанцій та потужних ручних інструментів, рекомендуються NiCd-акумулятори;
саморозряд NiMH-акумуляторів – у 1.5-2 рази вище, ніж у NiCd;
ціна NiMH-акумуляторів приблизно на 30% вище ніж NiCd. Однак це не головна проблема, якщо користувачеві потрібна велика ємність та невеликі габарити.
Технологія виготовлення нікель-металгідридних акумуляторів постійно вдосконалюється. Так, наприклад, фірма GP Batteries International Limited виготовляє NiMH-акумулятори для мобільних телефонів фірми Motorola з наступними характеристиками: кількість циклів заряду/розряду - 1000, відсутність "ефекту пам'яті" та необхідність розряду акумулятора перед зарядом.
Літій-іонні акумулятори.У міжнародній інтерпретації прийнято позначення як LITHIUM ION BATTERY чи скорочено Li-ion.
Літій є найлегшим металом і має дуже негативний електрохімічний потенціал. Завдяки цьому літій характеризується найбільшою теоретичною питомою електричною енергією.
Перші роботи з літієвих акумуляторів належать до 1912 року. Однак лише 1970 року вперше було виготовлено комерційні екземпляри літієвих джерел струму. Спроби розробити літієві джерела струму, що перезаряджаються, робилися в 80-ті роки, але були невдалими через неможливість забезпечення прийнятного рівня безпеки при їх експлуатації.
В результаті досліджень, проведених у 80-х роках, було встановлено, що в ході циклування джерела струму з металевим літієвим електродом можливе виникнення короткого замикання всередині джерела літієвого струму. При цьому температура всередині акумулятора може досягати температури плавлення літію. Внаслідок бурхливої ​​хімічної взаємодії літію з електролітом відбувається вибух. Тому, наприклад, велику кількість літієвих акумуляторів, поставлених до Японії в 1991 р., повернули виробникам після того, як внаслідок вибухів елементів живлення стільникових телефонів від опіків постраждали кілька людей.
У процесі створення безпечного джерела струму на основі літію дослідження призвели до заміни в акумуляторі нестійкого при циклюванні металевого літію на його з'єднання з іншими речовинами. Ці електродні матеріали мають у кілька разів меншу порівняно з літієм питому електричну енергію, однак, акумулятори на їх основі є досить безпечними за умови дотримання деяких запобіжних заходів під час заряду/розряду. У 1991 році компанія Sony розпочала комерційне виробництво літій-іонних акумуляторів і в даний час вона є одним з найбільших постачальників.
Для забезпечення безпеки та довговічності, кожен акумулятор повинен бути обладнаний електричною схемою керування для того, щоб обмежити пікову напругу кожного елемента під час заряду та запобігти зниженню напруги елемента при розряді нижче за допустимий рівень. Крім того, повинен бути обмежений максимальний струм заряду та розряду та повинна контролюватись температура елемента. При дотриманні цих пересторог можливість утворення металевого літію на поверхні електродів під час експлуатації (що найчастіше призводить до небажаних наслідків) практично усунуто.
За матеріалом негативного електрода літій-іонні акумулятори можна розділити на два основних типи: з негативним електродом на основі коксу (фірма Sony) та на основі графіту (більшість інших виробників). Джерела струму з негативним електродом на основі графіту мають більш плавну криву розрядну з різким падінням напруги в кінці розряду, в порівнянні з більш пологою розрядною кривою акумулятора з коксовим електродом. Тому, з метою отримання максимально можливої ​​ємності, кінцеву напругу розряду акумуляторів з негативним коксовим електродом зазвичай встановлюють нижче (до 2.5 V) порівняно з акумуляторами з графітовим електродом (до 3.0 V). Крім того, акумулятори з негативним графітовим електродом здатні забезпечити більш високий струм навантаження та менший нагрівання під час заряду та розряду, ніж акумулятори з негативним коксовим електродом. Напруга закінчення розряду 3.0 V для акумуляторів з негативним графітовим електродом є його основною перевагою, оскільки корисна енергія в цьому випадку сконцентрована всередині щільного верхнього діапазону напруги, спрощуючи цим проектування портативних пристроїв.
Виробники постійно вдосконалюють технологію Li-ion акумуляторів. Йде постійний пошук та вдосконалення матеріалів електродів та складу електроліту. Паралельно вживаються заходи для підвищення безпеки Li-ion акумуляторів як на рівні окремих джерел струму, так і на рівні керуючих електричних схем. Оскільки ці акумулятори мають дуже високу питому енергію, то необхідно дотримуватися обережності при поводженні з ними та тестуванні: не допускати короткого замикання акумулятора, перезаряду, руйнування, розбирання, підключення у зворотній полярності, не піддавати їх впливу високих температур. Порушення цих правил може призвести до фізичної та матеріальної шкоди.
Літій-іонні акумулятори є найперспективнішими акумуляторами в даний час і починають широко застосовуватися в портативних комп'ютерах та мобільних пристроях зв'язку. Це обумовлено:
високою щільністю електричної енергії, принаймні, удвічі більшою, ніж у NiCd того ж розміру, а значить і вдвічі меншими габаритами при тій самій ємності;
великою кількістю циклів заряд/розряд (від 500 до 1000);
гарною роботою на великих струмах навантаження, що необхідно, наприклад, при використанні даних акумуляторів у мобільних телефонах та портативних комп'ютерах;
досить низьким саморозрядом (2-5% на місяць плюс приблизно 3% на живлення вбудованої електронної схеми захисту);
відсутністю будь-яких вимог до обслуговування, за винятком необхідності попереднього заряду перед тривалим зберіганням;
дозволяють проводити заряд за будь-якого ступеня розряду акумулятора.

Але і тут домішується "ложка дьогтю": для акумуляторів деяких виробників гарантується робота тільки при позитивних температурах, висока ціна (приблизно вдвічі перевищує ціну NiCd-акумуляторів) і схильність до процесу старіння, навіть у випадку, якщо акумулятор не використовується. Погіршення параметрів спостерігається приблизно після року з моменту виготовлення. Після двох років служби акумулятор часто стає несправним. Тому не рекомендується зберігати Li-ion акумулятори протягом тривалого часу. Максимально використовуйте їх, поки вони нові.
Крім цього, Li-ion-акумулятори повинні зберігатися у зарядженому стані. При тривалому зберіганні у глибоко розрядженому стані вони виходять із ладу.
Li-ion-акумулятори сьогодні є найдорожчими. Удосконалення технології їх виробництва та заміна оксиду кобальту на менш дорогий матеріал може призвести до зменшення їх вартості до 50 % протягом найближчих кількох років.
Літій-полімерні акумулятори.
У міжнародній інтерпретації прийнято позначення як LITHIUM POLIMER BATTERY чи скорочено Li-Pol.
Літій-полімерні акумулятори – остання новинка в літієвій технології. Маючи приблизно таку ж щільність енергії, що і Li-ion-акумулятори, літій-полімерні допускають виготовлення різних пластичних геометричних формах, нетрадиційних для звичайних акумуляторів, у тому числі досить тонких по товщині, і здатних заповнювати будь-яке вільне місце в розроблюваній апаратурі.
Цей акумулятор, званий також "пластиковим", конструктивно подібний до Li-ion, але має гелевий електроліт. В результаті стає можливим спрощення конструкції елемента, оскільки будь-який витік електроліту неможливий.
Li-pol-акумулятори починають застосовуватися в портативних комп'ютерах та стільникових телефонах. Наприклад, стільникові телефони Panasonic GD90 та Ericsson T28s (стандарт GSM 900/1800), укомплектовані літій-полімерними акумуляторами товщиною всього 3 мм і мають ємність, достатню для роботи протягом 3-х годин у режимі розмови та до 90 годин у режимі очікування.
Каталог акумуляторів...

Batteries caption = A valve регульований lead acid battery EtoW = 30 40 Wh / kg EtoS = 60 75 Wh / L PtoW = 180 W / kg | CtoDE = 70% 92% SDR=3% 20%/month… … Wikipedia

Battery (electricity)- Для інших засобів, се Battery (disambiguation). Різні cells and batteries (top left to bottom right): 2 AA, 1 D, 1 handheld ham radio battery, 2 9 volt (PP3), 2 AAA, 1 C, 1 … Wikipedia

battery- / bat euh ree /, n., pl. batteries. 1. Elect. a. Also називають galvanic battery, voltaic battery. а комбінація двох або більше вузлів електромережі з'єднується з роботою разомздійснює електроенергію. b. cell (def. 7a). 2. any large group or series… … Universalium

Battery- / Bat euh ree /, n. The, a park at S end of Manhattan, в Нью-Йорку. Also called Battery Park. * * * Any of a class of devices, consisting of a group of electrochemical cells (see electrochemistry), що перетворює хімічну енергію в... Universalium

Battery recycling- Це рецидив активності, що наближається до числа номерів вузлів, які знаходяться в муніципальному solid waste. Це widely promoted by environmentalists погрожує про потерпілість, особливо по land and water, по відношенню до heavy metals … Wikipedia

VRLA battery- A valve regulated (sealed) lead-acid battery A VRLA battery (valve regulated lead-acid battery) є типом low maintenance lead-acid rechargeable battery. Тому, що вони збираються, VRLA batteries не потребує регулярних adition of water to … Wikipedia

Nickel-cadmium battery- З top to bottom – Gumstick, AA, та AAA Ni-Cd batteries. specific energy 40–60 Wh/kg energy density 50–150 Wh/L specific power 150& … Wikipedia

Nickel-cadmium battery- Batteries caption = З top to bottom Gumstick , AA, і AAA NiCd batteries. EtoW = 40–60 Wh/kg EtoS = 50–150 Wh/L PtoW = 150W/kg CtoDE= 70%–90% [ ] EtoCP= ? US$… … Wikipedia

Automotive battery- 12 V, 40 Ah Lead acid car battery Автомобільний battery є типом rechargeable battery, що supplies electric energy to an automobile. Зазвичай це refers to an SLI battery (starting, lighting, ignition) to power the starter motor … Wikipedia

Nickel-metal hydride battery- NiMH redirects here. Для інших використання, бачте NIMH (disambiguation). Nickel-metal hydride battery Modern, High Capacity NiMH rechargeable cells specific energy 60-120 W·h/kg … Wikipedia

History of the battery- можна тільки функціонувати в певній orientation. Багато використовували glass jars до спроможних своїх компонентів, які створені їм фрагіле. Ці практичні flaws зроблені їм недоступними для портативних appliances. Поблизу кінця 19-ї century, invention of dry cell… … Wikipedia