Baterii cu gel și utilizarea lor

Bateriile cu plumb sunt utilizate pe scară largă atât ca baterii de tracțiune (de exemplu, pentru alimentarea stivuitoarelor electrice), cât și ca baterii de pornire pentru mașini. Sistemele de alimentare neîntreruptibile și de rezervă pentru case și întreprinderi folosesc, de asemenea, baterii cu plumb.

Sistemele de alimentare cu energie autonomă ale caselor conțin adesea o baterie de mare capacitate sau un ansamblu de câteva sute de amperi, concepute pentru a asigura alimentarea pe termen lung a locuinței.

O astfel de baterie poate fi încărcată din diverse surse alternative de electricitate, cum ar fi o unitate de panou solară, un generator eolian și altele, iar bateria este descărcată în mod tradițional prin invertor puternic, de la care consumatorii sunt alimentați cu curent alternativ de frecvență industrială și tensiune de rețea standard.

Sursele de alimentare neîntrerupte tradiționale ale calculatorului includ, de asemenea, o baterie sigilată cu amper-oră cu plumb.

Primele baterii cu acid plumb au folosit exclusiv o soluție apoasă de acid sulfuric, preparat cu apă distilată, ca electrolit, astfel încât sărurile de calciu și magneziu, de obicei prezente în apă, nu ar interfera cu funcționarea bateriei. O astfel de baterie a fost făcută după cum urmează.

Grătarele de plumb sunt cufundate în electrolit, în care dioxidul de plumb (pe anod, electrodul pozitiv) și plumbul metalic (pe catod, electrodul negativ) sunt presate sub formă de pulbere.

Un separator poros format din pulbere de clorură de vinil (Miplast), ebonit microporos (amestec vulcanizat de cauciuc cu silicagel și sulf - Mipor) sau polietilenă, a cărui funcție este de a împiedica electrozii să se închidă împreună.

Dacă conectați șase astfel de celule într-un circuit serial, primiți o baterie de 12 volți, respectiv, un număr mai mare de celule va oferi o tensiune mai mare.

Bateriile de pornire cu electrolit lichid sunt utilizate peste tot în automobile, dar particularitatea acestor baterii este că atunci când un curent mare curge mult timp, electrolitul lor lichid poate fierbe cu ușurință. De aceea, în astfel de baterii este oferită capacitatea de a adăuga electrolit.

Plăcile lor poroase dintr-o suprafață mare vă permit să primiți pe scurt un curent de 200-300 de amperi pentru a alimenta demarorul. Cu toate acestea, pentru funcționarea pe termen lung în sisteme alternative de alimentare și surse de alimentare neîntrerupte, astfel de baterii sunt de mică folosință.

La începutul anilor ’70, inginerii companiei americane Gates Rubber Company au dezvoltat un nou tip de baterie sigilată cu plumb bazată pe electrolit absorbit.

Tehnologia se numește AGM (Absorbent Glass Mat). Pentru prima dată, fibra de sticlă îmbibată cu electrolit a fost utilizată ca umplutură în compartimentele bateriei. Ulterior, electrolitul a început să se îngroașă adăugând gel de silice (un amestec bazat pe soluții de acizi silicici), acest lucru a creat pori suplimentari în care electrolitul a fost acum mai bine reținut și lăsat să umple complet spațiul dintre plăci. Un nou tip de baterie a câștigat popularitate largă ca „baterie cu gel”, deoarece agregatul avea o consistență a gelului.

Această soluție ne-a permis să obținem o serie de avantaje importante față de bateriile cu electrolit lichid. În primul rând, nu este necesară menținerea unui nou tip de baterie, deoarece gazul nu este eliberat în exterior, este absorbit în pori și nu fierbe nimic, electrolitul nu își schimbă densitatea nici în timpul încărcării, nici în timpul descărcării. Plăcile nu se mai sfărâmă.

Bateria cu gel poate funcționa în absolut orice poziție, chiar cu susul în jos, nimic nu se va revarta și nu va fi spart. Controlul supapei previne scurgerile de acid și elimină coroziunea terminalului. Performanța bateriei cu gel nu cedează chiar și la temperaturi de până la minus 30 de grade Celsius.

O durată de viață de până la 10 ani, precum și rezistența la descărcarea profundă - acestea sunt calitățile care fac din bateria de gel un instrument promițător pentru o alimentare eficientă bazată pe dispozitive cu energie alternativă.

Caracteristicile de proiectare fac ca bateria pe bază de gel să fie mai puțin susceptibilă la sulfare decât o baterie AGM obișnuită și, prin urmare, bateriile cu gel pot rămâne într-o stare complet descărcată timp de câteva zile, fără a afecta capacitatea. O baterie cu gel este capabilă să reziste în medie cu 50% mai multe cicluri de descărcare decât o baterie AGM obișnuită.

Un cunoscut producător de astfel de baterii susține că bateriile lor cu gel pot transporta 350 de cicluri de descărcare cu o adâncime de 100%, până la 550 cu o adâncime de 50% și până la 1200 cu o adâncime de 30%. Acestea sunt rezultate excelente care reduc costurile de exploatare la minimum, indiferent dacă este vorba despre un sistem autonom de alimentare sau alimentare neîntreruptibilă.

Din ce în ce mai mult, în unele țări occidentale, acumulatorii cu gel cu plăci spiralate câștigă popularitate, care poate fi mult mai mare în zonă decât în ​​cazuri compacte.

Datorită zonei mari de interacțiune a plăcilor, curenții din astfel de baterii pot fi extrem de mari. În unele baterii, această cifră ajunge la 800 A și chiar mai mare. Singurul dezavantaj serios al tuturor bateriilor moderne cu gel este prețul ridicat.

Momente utile pentru lucrul cu bateriile:

Măsurarea capacității bateriei

Conexiune paralelă și serială a bateriilor