Gel baterije i njihova upotreba

Olovne baterije su prilično rasprostranjene i kao vučne baterije (na primjer, za pogon električnih viljuškara) i kao starter baterije za automobile. Sustavi neprekidnog i rezervnog napajanja za kuće i poduzeća koriste i olovne kiseline.

Sustavi autonomnog napajanja kuća često sadrže bateriju velikog kapaciteta ili sklop od nekoliko stotina ampera koji su dizajnirani tako da omoguće dugoročno napajanje kuće.

Takva se baterija može puniti iz različitih alternativnih izvora električne energije, poput jedinice solarne ploče, generatora vjetra i drugih, a baterija se tradicionalno prazni kroz moćan pretvarač, od kojeg se potrošači napajaju izmjeničnom strujom industrijske frekvencije i standardnim mrežnim naponom.

Konvencionalna neprekidna napajanja za računala uključuju i zapečaćenu amper-satnu bateriju olovnom kiselinom.

Prve baterije s olovnom kiselinom koristile su isključivo vodenu otopinu sumporne kiseline, pripravljenu destiliranom vodom, kao elektrolitom, tako da kalcijeve i magnezijeve soli, obično prisutne u vodi, ne bi ometale rad baterije. Takva baterija izrađena je na sljedeći način.

Olovne rešetke su uronjene u elektrolit, u koji se u obliku praha utisne olovni dioksid (na anodi, pozitivna elektroda) i metalni olovo (na katodi, negativna elektroda).

Između ploča nalazi se porozni separator od praška polivinilklorida (Miplast), mikroporozni ebonit (vulkanizirana mješavina gume sa silikagelom i sumporom - Mipor) ili polietilena, čija je funkcija da spriječi da se elektrode međusobno zatvore.

Ako povežete šest takvih ćelija u serijskom krugu, dobit ćete 12-voltnu bateriju, veći broj ćelija dati će veći napon.

Startarske baterije s tekućim elektrolitom koriste se svugdje u automobilima, ali posebnost ovih baterija je da, kada velika struja teče duže vrijeme, njihov tekući elektrolit lako može ključati. Zato je u takvim baterijama omogućena mogućnost dodavanja elektrolita.

Njihove porozne ploče velikog područja omogućuju vam da nakratko primite struju od 200-300 ampera kako biste napajali starter. Međutim, za dugotrajni rad alternativnih sustava napajanja i neprekidnog napajanja, takve su baterije malo korisne.

Početkom 1970-ih, inženjeri u američkoj kompaniji Gates Rubber Company razvili su novu vrstu zapečaćenih akumulatora sa olovnom kiselinom na bazi apsorbiranog elektrolita.

Tehnologija se naziva AGM (Absorbent Glass Mat). Prvi se put stakleno vlakno natopljeno elektrolitom koristilo kao punilo u odjeljcima za baterije. Kasnije se elektrolit počeo zgušnjavati dodavanjem silikagela (smjesa koja se temelji na otopinama silicijeve kiseline), što je stvorilo dodatne pore u kojima se elektrolit sada bolje zadržava i omogućeno mu je da potpuno ispuni prostor između ploča. Nova vrsta baterija stekla je široku popularnost kao „gel baterija“, jer je agregat imao konzistenciju gela.

Ovo rješenje omogućilo nam je dobivanje brojnih važnih prednosti u odnosu na baterije s tekućim elektrolitom. Prvo, nema potrebe za održavanjem nove vrste akumulatora, jer se vani ne ispušta, upija se u pore i ništa ne proključa, elektrolit ne mijenja gustoću ni za vrijeme punjenja ni za vrijeme pražnjenja. Ploče se više ne raspadaju.

Gelna baterija može raditi u bilo kojem položaju, čak i naopako, ništa se neće izliti i ne razbiti. Upravljanje ventilom sprječava istjecanje kiseline i uklanja krajnju koroziju. Performanse gel baterije ne propadaju ni pri temperaturama do minus 30 Celzijevih stupnjeva.

Životni vijek do 10 godina, kao i otpornost na duboko pražnjenje - to su odlike zbog kojih gel gel nudi obećavajući alat za učinkovito napajanje napajanjem zasnovanim na uređajima alternativne energije.

Dizajnerske karakteristike čine bateriju na bazi gela manje osjetljivom na sulfaciju nego obična AGM baterija, pa stoga gel baterije mogu ostati u potpuno ispražnjenom stanju nekoliko dana, a da pritom ne utječu na kapacitet. Gelna baterija može izdržati prosječno 50% više ciklusa pražnjenja od obične AGM baterije.

Jedan poznati proizvođač takvih baterija tvrdi da njihove gel baterije mogu nositi 350 ciklusa pražnjenja s dubinom od 100%, do 550 s dubinom od 50% i do 1200 s dubinom od 30%. Ovo su izvrsni rezultati koji smanjuju operativne troškove na minimum, bilo da se radi o autonomnom sustavu napajanja ili neprekidno napajanje.

Sve više i više u nekim zapadnim zemljama sve je veća popularnost gel-baterija sa spiralnim pločicama, koje po površini mogu biti puno veće nego u kompaktnim slučajevima.

Zbog velikog područja interakcije ploča, struja u takvim baterijama može biti izuzetno velika. U nekim baterijama ta brojka doseže 800 A, pa i više. Jedini ozbiljan nedostatak svih modernih gel baterija je visoka cijena.

Korisni trenuci za rad s baterijama:

Mjerenje kapaciteta baterije

Paralelno i serijsko povezivanje baterija