Gelbatterier och deras användning

Blysyrabatterier är ganska utbredda både som dragbatterier (till exempel för att driva elektriska gaffeltruckar) och som startbatterier för bilar. Avbrotts- och reservkraftsystem för hem och företag använder också blybatterier.

System med autonom energiförsörjning av hus innehåller ofta ett batteri med hög kapacitet, eller en montering på flera hundra ampertimmar, utformad för att tillhandahålla långvarig strömförsörjning till hemmet.

Ett sådant batteri kan laddas från olika alternativa elkällor, såsom en solpanelenhet, en vindgenerator och andra, och batteriet laddas ur traditionellt genom kraftfull inverter, från vilken konsumenterna levereras med växelström för industriell frekvens och standard nätspänning.

Konventionella oavbrutbara strömförsörjningar för datorer inkluderar också ett förseglat ampere-timmars blysyrabatteri.

De första blysyrabatterierna använde uteslutande en vattenhaltig lösning av svavelsyra, beredd med destillerat vatten, som elektrolyt, så att kalcium- och magnesiumsalter, vanligtvis närvarande i vatten, inte skulle störa batteriets drift. Ett sådant batteri tillverkades enligt följande.

Blygitter nedsänks i elektrolyten, i vilken blydioxid (på anoden, positiv elektrod) och metalliskt bly (på katoden, negativ elektrod) pressas i pulverform.

En porös separator tillverkad av polyvinylkloridpulver (Miplast), mikroporös ebonit (vulkaniserad blandning av gummi med kiselgel och svavel - Mipor) eller polyeten, vars funktion är att förhindra att elektroderna stängs samman, placeras mellan plattorna.

Om du ansluter sex sådana celler i en seriekrets får du ett 12 volt batteri, ett större antal celler ger en högre spänning.

Startbatterier med flytande elektrolyt används överallt i bilar, men det speciella med dessa batterier är att när en stor ström flyter under lång tid kan deras flytande elektrolyt lätt koka. Därför tillhandahålls möjligheten att tillsätta elektrolyt i sådana batterier.

Deras porösa plattor i ett stort område gör att du kort kan få en ström på 200-300 ampere för att driva startmotorn. För långvarig drift i alternativa strömförsörjningssystem och avbrottsfri strömförsörjning har sådana batterier emellertid liten nytta.

I början av 1970-talet utvecklade ingenjörer hos det amerikanska företaget Gates Rubber Company en ny typ av förseglat bly-syrabatteri baserat på absorberad elektrolyt.

Tekniken kallas AGM (Absorbent Glass Mat). För första gången användes glasfiber tappad med elektrolyt som fyllmedel i batterifacken. Senare började elektrolyten tjockna genom att tillsätta kiselgel (en blandning baserad på lösningar av kiselsyror), vilket skapade ytterligare porer där elektrolyten nu bibehölls bättre och fick fylla utrymmet mellan plattorna fullständigt. En ny typ av batteri har vunnit stor popularitet som ett "gelbatteri" eftersom aggregatet hade en gelkonsistens.

Denna lösning gjorde det möjligt för oss att få ett antal viktiga fördelar jämfört med batterier med flytande elektrolyt. För det första finns det inget behov av att bibehålla en ny typ av batteri, eftersom gas inte släpps utanför, den absorberas i porerna och kokar ingenting, elektrolyten ändrar inte densiteten varken under laddning eller under urladdning. Plattorna smulas inte längre.

Gelbatteriet kan fungera i absolut valfri position, även upp och ner, ingenting kommer att hälla ut och inte brytas. Ventilstyrning förhindrar sur läckage och eliminerar terminal korrosion. Gelbatteriets prestanda misslyckas inte ens vid temperaturer upp till minus 30 grader Celsius.

En livslängd på upp till 10 år samt motstånd mot djup urladdning - det är de egenskaper som gör ett gelbatteri till ett lovande verktyg för effektiv strömförsörjning baserad på alternativa energianordningar.

Designfunktionerna gör det gelbaserade batteriet mindre känsligt för sulfatering än ett vanligt AGM-batteri, och därför kan gelbatterier förbli i helt urladdat tillstånd i flera dagar utan att påverka kapaciteten. Ett gelbatteri kan motstå ett genomsnitt på 50% fler urladdningscykler än ett vanligt AGM-batteri.

En välkänd tillverkare av sådana batterier hävdar att deras gelbatterier kan bära 350 urladdningscykler med ett djup på 100%, upp till 550 med ett djup på 50% och upp till 1200 med ett djup på 30%. Dessa är utmärkta resultat som håller driftskostnaderna till ett minimum, oavsett om det gäller ett autonomt strömförsörjningssystem eller avbrottsfri strömförsörjning.

I vissa västerländska länder växer gelbatterier med spiralplattor mer och mer, vilket kan vara mycket större i området än i kompakta fall.

På grund av plattans stora interaktionsområde kan strömmarna i sådana batterier vara extremt höga. I vissa batterier når denna siffra 800 A och ännu högre. Den enda allvarliga nackdelen med alla moderna gelbatterier är det höga priset.

Användbara stunder för att arbeta med batterier:

Mätning av batterikapacitet

Parallell och seriell anslutning av batterier