Šiuo metu rinkoje turime kelių rūšių akumuliatorius. Kiekvienas jų turi savo privalumų ir trūkumų, o taip pat savo paskirtį. Todėl, renkantis akumuliatorių savo transporto priemonei arba įrenginiui, verta atkreipti dėmesį į įvairius aspektus - ne tik į kainą.
Rūgšties-švino akumuliatorius
Švino rūgšties akumuliatoriai yra plačiai naudojami dėl savo universalumo ir patikimumo įvairiose srityse, įskaitant automobilius, valtis, atsargines maitinimo sistemas ir saulės energijos sistemas, neprijungtas prie tinklo. Švino rūgšties akumuliatorius susideda iš švino plokštelių, panardintų į sieros rūgšties elektrolitą. Išsikrovus akumuliatoriui ant plokštelių susidaro švino sulfatas ir elektrolitas tampa mažiau koncentruotas.
Švino rūgšties akumuliatorius - tai antrinis elementas, kurį galima įkrauti prijungus prie kito elektros šaltinio. Rūgštinio akumuliatoriaus požymiai - jo elektrolitas yra skysta sieros rūgštis, o plokštelės pagamintos iš švino ir jo junginių. Kadangi jo vidinė varža labai maža, tai juo galima sukurti labai stiprią elektros srovę. Labiausiai paplitusi automobilio akumuliatorių baterija.
Pagrindinė švino rūgšties akumuliatoriaus sudedamoji dalis - sieros rūgštis (25 - 30 %). Akumuliatoriui išsikraunant, jos koncentracija mažėja. Jeigu į sieros rūgštį panardintos plokštelės būtų iš švino ir švino oksido, tai akumuliatoriui išsikraunant, jos pamažu virstų švino sulfatu.
Švino rūgšties akumuliatoriai susideda iš kelių pagrindinių komponentų, kurie kartu efektyviai kaupia ir išleidžia elektros energiją. Plokštelės: pagamintos iš švino dioksido (teigiamos plokštės) ir švino kempinės (neigiamos plokštės), panardintos į elektrolito tirpalą. Elektrolitas: sieros rūgšties ir vandens mišinys, palengvinantis energijos kaupimui reikalingas chemines reakcijas. Atskyrikliai: tarp teigiamų ir neigiamų plokščių dedamos plonos izoliacinės medžiagos, kad būtų išvengta trumpojo jungimo ir būtų galima joniškai judėti. Talpykla: tvirtas korpusas, kuriame yra visi vidiniai komponentai, paprastai pagaminti iš patvaraus plastiko arba gumos. Gnybtai: Akumuliatorius turi du gnybtus: teigiamą ir neigiamą.
Švino rūgšties akumuliatorius yra įkraunamas akumuliatorius, kurio aktyvioji medžiaga naudoja švino plokštes. Jis dažniausiai naudojamas automobiliuose, valtyse ir kitose transporto priemonėse. Švino rūgšties akumuliatorius yra akumuliatoriaus tipas. Švino rūgšties akumuliatoriai yra labai populiarūs, nes yra ekonomiški, patikimi ir lengvai naudojami.
Švino rūgšties akumuliatorių projektinis tarnavimo laikas yra 3-5 metai ir daugiau nei 12 metų, tačiau tai yra teorinis tarnavimo laikas. Yra skirtumų tarp faktinio tarnavimo laiko ir teorijos. Turite kuo labiau prižiūrėti švino rūgšties akumuliatorių, kad užtikrintumėte mažiausią ribotą nuostolį.
Švino rūgšties akumuliatoriai yra patikimas ir ekonomiškas pasirinkimas daugeliui programų. Jie pasižymi geresniu prisitaikymu prie aplinkos sąlygų ir konstrukcijos ilgaamžiškumu. Jie stabiliau veikia žemoje temperatūroje ir yra atsparesni aukštai temperatūrai, palyginti su ličio akumuliatoriais. Dėl paprastos, tvirtos konstrukcijos jie taip pat yra atsparūs smūgiams ir vibracijai, todėl idealiai tinka aplinkai, kurioje yra didelė vibracija, pavyzdžiui, statybvietėms ir transporto priemonėms. Todėl švino rūgšties akumuliatoriai yra patvaresni atšiauriomis sąlygomis ir tinkami naudoti ten, kur reikalingas didelis prisitaikymas prie aplinkos sąlygų.
Jų neabejotinas privalumas tai žema kaina, bet… jie turi savo trūkumų. Rūgšties švino akumuliatorių negalima vartyti arba apversti, nes elektrolitas gali nepilnai dengti plokštes, o tai sukels rimtą akumuliatoriaus pažeidimą.
Automobiliams užvesti skirti rūgštiniai akumuliatoriai turi daug plonų plokštelių, kurių didelis paviršiaus plotas gali trumpą laiką teikti didelę srovę. Tačiau tokia baterija neskirta nuolat ir pakartotinai ją visiškai iškrauti (plokštelės gali būti pažeidžiamos). Gilaus ciklo akumuliatoriai, kurie tinka kaip pagrindinis energijos šaltinis (elektrokarams ir pan) turi mažiau, tačiau storesnių plokštelių.
Rūgštinio akumuliatoriaus talpa nėra pastovi ir priklauso nuo to, kaip greitai jis įkraunamas ar iškraunamas (lėtai įkraunant bei iškraunant talpa didesnė). Labai greitai iškrauta (tarkim, nesėkmingai bandant užvesti variklį) baterija per kurį laiką gali pati atsistatyti, įgalindama pabandyti dar kartą.
Švino rūgšties akumuliatorių talpa beveik visada deklaruojama pagal C20 iškrovimo režimą, t. y. kai akumuliatorius iškraunamas per 20 valandų. Tačiau realiose saulės elektrinėse akumuliatoriai dažnai iškraunami ženkliai didesnėmis srovėmis, artimomis C10, C5 ar net C3 režimams. Todėl vertinant akumuliatorių talpą saulės elektrinėse negalima remtis vien tik gamintojo nurodyta Ah verte - būtina atsižvelgti į realų iškrovimo režimą.
Švino rūgšties akumuliatoriai yra labiausiai paplitęs akumuliatorių tipas, naudojamas automobiliuose ir kitose srityse. Šias baterijas galima įsigyti beveik iš bet kurio mažmenininko arba internetu, atsižvelgiant į norimą dydį ir tipą.
Švino rūgšties akumuliatoriai yra būtini patikimam energijos kaupimui įvairiose srityse. Suprasdami jų struktūrą ir veikimo principus, vartotojai gali optimizuoti našumą ir pratęsti jų tarnavimo laiką. Tinkamas įkrovimas ir iškrovimo stebėjimas yra labai svarbūs.
Daugelis vairuotojų bando taupyti ir keičia akumuliatorių savarankiškai. Tačiau būtina atminti, kad senų rūgšties-švino akumuliatorių atveju būtina elgtis labai atsargiai. Jų negalima pakreipti, purtyti, nes tai kelia riziką apsilieti elektrolitu, sugadinti drabužius arba gauti nudegimus.
Kaip veikia švino-rūgštinė baterija?
Švino rūgšties akumuliatorių veikimas yra susijęs su grįžtamomis cheminėmis reakcijomis tarp plokštelėse esančių aktyvių medžiagų ir elektrolito tirpalo. Elektrolite esanti sieros rūgštis reaguoja tiek su teigiamomis (švino dioksido), tiek su neigiamomis (kempinės švino) plokštelėmis. Dėl šios reakcijos abiejose plokštelėse susidaro švino sulfatas, o elektronai išleidžiami per išorinę grandinę, sukuriant elektros srovę. Kai elektronai per išorinę apkrovą teka iš neigiamos plokštės į teigiamą, energija tiekiama prijungtiems įrenginiams.
Iškrovimas: kai akumuliatorius išleidžia elektros energiją į išorinę grandinę, jis vadinamas iškrovimu. Prijungus akumuliatorių prie išorinės grandinės, sieros rūgštis reaguos su veikliosiomis medžiagomis teigiamose ir neigiamose plokštelėse, kad susidarytų junginys "švino sulfatas". Kuo ilgesnis išsiskyrimo laikas, tuo plonesnė sieros rūgšties koncentracija, tuo mažesnė įtampa abiejuose akumuliatoriaus galuose.
Pagrindinė švino-rūgštinių akumuliatorių įkrovos ir iškrovos cheminės reakcijos lygtis yra tokia:
- Teigiamas elektrodas: PbO2 + 2e + HSO4- + 3H + == PbSO4 + 2H2O
- Anodas: Pb + HSO4- == PbSO4 + H + + 2e
- Bendra reakcija: PbO2 + 2 H2SO4 + Pb ↔ 2 PbSO4 + 2H2O
Įkrovimas: išorinis maitinimo šaltinis tiekia įtampą per akumuliatoriaus gnybtus. Taikoma įtampa nukreipia elektronus atgal į neigiamą plokštę, o švino sulfatą paverčia atgal į pradines formas - švino dioksidą ant teigiamų plokštelių ir kempinės švino ant neigiamų plokštelių. Sieros rūgšties koncentracija didėja elektrolizės metu skylant vandens molekulėms. Šis cikliškumas leidžia tinkamai prižiūrint švino rūgšties akumuliatorius įkrauti kelis kartus be reikšmingo gedimo.
Įkrovimo metu deguonis ir vandenilis, susidarantys teigiamose ir neigiamose plokštelėse, bus "į vandenį akumuliatoriaus viduje ir grįžkite į elektrolitą."
Cheminės reakcijos procesas yra toks:
- PbSO4 + 2H2O + PbSO4 → PbO2 + 2h2so4 + Pb (įkrovimo reakcija)
Iš pirmiau minėtos cheminės reakcijos lygties matyti, kad kai švino rūgšties akumuliatorius išsikrauna, teigiamojo elektrodo aktyviosios medžiagos švino dioksidas ir neigiamo elektrodo aktyviosios medžiagos švino metalas reaguoja su sieros rūgšties elektrolitu, kad susidarytų švino sulfatas, kuris vadinamas "bisulfato reakcija" elektrochemijoje. Baterijos išsikrovimo pabaigoje švino sulfatas, susidarantis iš teigiamų ir neigiamų veikliųjų medžiagų, yra laisvos struktūros ir smulkiųjų kristalų kristalas, pasižymintis dideliu aktyvumu. Akumuliatoriaus įkrovimo metu teigiamas ir neigiamas elektrodų birus ir smulkus švino sulfatas, veikiant išorinei įkrovimo srovei, bus sumažintas iki švino dioksido ir metalinio švino, o akumuliatorius bus visiškai įkrautas. Būtent ši grįžtama elektrocheminė reakcija priverčia akumuliatorių suvokti elektros energijos kaupimo ir išleidimo funkciją.
Gelinis akumuliatorius - kas tai yra?
Geliniai akumuliatoriai pasirodė rinkoje XX amžiaus šešiasdešimtaisiais metais ir rado didelį gerbėjų ratą. Jie susideda iš švino plokščių, kurios yra panardintos elektrolite. Pagrindinis skirtumas yra tas, kad į sieros rūgšties tirpalą yra įdėtas silicio dioksidas, todėl elektrolitas yra gelio pavidalo.
Gelinis akumuliatorius - VRLA
Paslaptinga santrumpa kilusi iš anglų kalbos (Valve Regulated Lead Acid) ir reiškia rūgšties-švino akumuliatorių reguliuojamą vožtuvais. Būtent dėl atbulinių vožtuvų šie akumuliatoriai nereikalauja aptarnavimo, nes juose vyksta dujų rekombinacija.
Gelinis akumuliatorius - privalumai
Atbulinių vožtuvų ir silicio dioksido pritaikymas gelio akumuliatoriuose suteikė jiems daugiau stabilumo ir atsparumo išorės poveikiui. Tai prisideda prie patogumo ir saugos, nes elektrolitas negali ištekėti be korpuso pažeidimo, o tai reiškia, kad nereikia papildyti elektrolito distiliuotu vandeniu. Bet tai dar ne viskas, nes jie turi ir daugiau privalumų:
- atsparumas trumpam jungimui,
- žemas savaiminis išsikrovimas,
- aukštas našumas nepaisant ilgų iškrovimo laikotarpių,
- ženklus atsparumas aukštoms temperatūroms,
- patvarumas nuosekliai veikiant,
- gebėjimas atstatyti pilną talpą net po gilaus iškrovimo.
Geliniams akumuliatoriams, randantiems pritaikymą motocikluose arba keturračiuose, būdingas atsparumas giliam iškrovimui ir pasvirimams. Todėl prieš nusprendžiant juos pakeisti, vertėtų patikrinti jų būklę elektros matuokliu.
Nėra skysto elektrolito. Neišsiliejanti konstrukcija užtikrina, kad nereikalauja priežiūros ir pašalina nuotėkių riziką.
Didelis patikimumas ir saugumas be nuotėkio: Leidžia naudoti bet kokia orientacija.
Mažas savaiminis išsikrovimastarifas: Kadangi vidutinis mėnesinis savaiminio išsikrovimo greitis yra mažesnis nei 2,5 %, šios baterijos ilgą laiką išlaiko įkrovą, todėl jas reikia dažnai įkrauti.
Puikus saugojimo našumas: Po 12 mėnesių nepertraukiamo laikymo kambario temperatūroje akumuliatoriaus iškrovimo charakteristikos grįžta į normalią būseną, užtikrinant patikimą energijos tiekimą, kai to reikia.
Stiprūs dviračių sporto įgūdžiai: Šios baterijos, galinčios atlaikyti daugiau nei 300 ciklų esant 100 % iškrovimo gyliui (DOD), pasižymi ilgu tarnavimo laiku, todėl idealiai tinka reguliariam naudojimui.
Smūgis ir vibracija-atsparus: Sukurtos atlaikyti smūgius ir vibraciją, šios baterijos yra patvarios ir patikimos įvairioms sudėtingoms reikmėms.
Gelinis akumuliatorius - montavimas
Gelinis akumuliatorius yra užtvindytų baterijų patobulinimas. Jie naudoja stiklo kilimėlį, kad atskirtų švino plokštes ir priglaustų elektrolitą prie plokštelių. Tai pašalina išsiliejimo riziką ir leidžia montuoti bet kokia kryptimi. Gelio baterijos yra panašios į AGM baterijas, nes jose naudojamas separatorius elektrolitui imobilizuoti. Tačiau elektrolitas yra gelio pavidalo, o tai dar labiau sumažina nutekėjimo riziką.
Geliniai akumuliatoriai - kur naudoti?
Dėl savo ypatingų savybių, gelio akumuliatoriai tai ne geriausias sprendimas šiuolaikiškiems automobiliams, tačiau jie gali būti sėkmingai naudojami šiose įrenginiuose:
- valtis ir jachtos,
- golfo ir neįgaliųjų vežimėliai,
- transportavimo priemonės ir keltuvai,
- valymo technika,
- motoroleriai ir keturračiai,
- saulės ir vėjo jėgainės,
- UPS‘ai (rezerviniai energijos šaltiniai).
Geliai akumuliatoriai yra tinkami nuolatiniam iškrovimui ir aukštos įtampos darbui, tinka fotoaparatams, elektriniams žaislams, nuotolinio valdymo pultams, skaičiuotuvams, klaviatūroms, skustuvams ir kt.
Gelinis ar rūgšties švino akumuliatorius?
Kai palyginsime aukščiau pateiktus privalumus, trūkumus ir rekomenduojamus pritaikymus, paaiškėja, kad akumuliatoriaus tipo pasirinkimas didžiąja dalimi priklauso nuo jo paskirties. Trumpai tariant, rūgšties-švino akumuliatoriai gali būti naudojami senesnėse transporto priemonėse ten, kur tai rekomenduoja gamintojas. Klasikiniai geliniai akumuliatoriai pasiteisina motoroleriuose, golfo ir neįgaliųjų vežimėliuose ir t.t. bei įrenginiuose, kuriuose dažnai pasitaiko gilus iškrovimas, o darbo pobūdis yra besikartojantis. Juos galime naudoti ten, kur jie nebus naudojami vidaus degimo variklių paleidimui.
Pagrindinis skirtumas tarp švino rūgšties akumuliatoriaus ir šarminės baterijos yra tas, kad švino rūgšties akumuliatoriaus įtampa yra aukštesnė. Didesnė įtampa leidžia varyti elektrines transporto priemones su didesne galia. Švino rūgšties akumuliatoriai taip pat žinomi kaip šlapios ląstelės ir būna užtvindytų arba gelio elementų.
Pagrindinis skirtumas tarp šių dviejų tipų baterijų yra energijos kiekis, sukauptas svorio vienetui. Švino rūgšties akumuliatoriaus įtampa yra aukštesnė, o tai reiškia, kad jūsų transporto priemonė turi daugiau galios, kad ji greičiau judėtų arba būtų naudojama kaip atsarginė elektros sistema jūsų namuose / versle. Švino rūgšties baterijos taip pat tarnauja ilgiau nei šarminės, bet kadangi jos nesukuria tiek energijos svorio vienetui, jos taip pat kainuoja brangiau!
Kaip parinkti akumuliatorių?
Kai jau žinome, kokio tipo akumuliatoriaus mums reikia, turime patikrinti jo parametrus nurodytus transporto priemonės arba įrenginio gamintojo. Juos galime rasti aptarnavimo instrukcijoje arba ant senojo akumuliatoriaus korpuso. Svarbiausia yra įtampa (dažniausiai 12 V), talpa išreikšta ampervalandėmis (Ah), paleidimo srovė išreikšta amperais (A), poliškumas (pliusas kairėje arba dešinėje), matmenys ir tvirtinimo būdas.
Visa tai mažai techninių žinių apie automobilius turinčiam vairutojui gali pasirodyti per daug sudėtinga, todėl verta patikėti akumuliatoriaus keitimą patikimam autoservisui, kuris ne tik parinks tinkamą akumuliatorių, jį pakeis, bet ir patikrins elektros sistemą, kas yra būtina norint įsitikinti jog naujas akumuliatorius tarnaus ilgai ir tinkamai.
Reikia naujo automobilio akumuliatoriaus? Kaip išsirinkti tinkamą tipą
tags: #kaip #veikia #svino #rugstinis #akumuliatorius