Аккумуляторы глубокого разряда

Литий-ионные

На сегодняшний день это одни из самых перспективных дополнительных источника тока. В первых моделях электроды изготавливались с использованием лития. Впоследствии из-за повышенной взрывоопасности он был заменен графитом. Положительно заряженные электроды изготавливались из окисей лития с добавлением кобальта или марганца. В современных моделях материалы изготовления электродов — литий-ферро-фосфатные сплавы. Причин для этого несколько: их невысокая стоимость, меньшая токсичность и возможность переработки.

Основные плюсы литий-ионных батарей:

большой показатель удельной емкости (из расчета на единицу массы);
невысокий уровень саморазряда;
вдвое большее напряжение одного элемента в сравнении со свинцово-кислотным аналогом (4 против 2В).

При очевидных преимуществах есть и недостатки, не позволяющие массово использовать литий-ионные модели в автомашинах:

высокая чувствительность к низким температурам (в морозную погоду ток, отдаваемый батареей, снижается);
«старение» батареи — уменьшение емкости при хранении (примерно на 1/5 в течение 2 лет);
высокая чувствительность к глубокому разряду;
недостаточная мощность для использования в виде стартерных батарей.

Как правило, литий-ионные АКБ применяются в качестве энергетического источника для гаджетов. Если каким-либо образом избавиться от перечисленных недостатков, эти батареи полностью вытеснят свинцово-кислотные.

Как выбрать зарядное устройство для тяговых аккумуляторов

Зарядное устройство для тяговых аккумуляторов должно обеспечивать качественное восстановление заряда АКБ. Обычное ЗУ для стартерных батарей не всегда можно использовать для зарядки тяговых аккумуляторов.

Прежде всего, в таком устройстве может генерироваться недостаточное напряжение. Например, для подзарядки многих тяговых АКБ, необходимо напряжение в 48v, что обычные устройства не способны обеспечить.

Мощность тока также очень важна, ведь тяговый аккумулятор может использоваться в ежедневном режиме и для восполнения электропотерь необходимо обеспечить достаточно высокие показатели силы тока.

От этого показателя будет зависеть сечение подключаемых проводников, поэтому провода с «крокодилами» от обычной зарядки также нельзя использовать для подключения более мощных ЗУ к батарее.

Новое зарядное устройство рекомендуется покупать только в том случае, если данная модель одобрена производителем батареи.

Как правильно заряжать

Для того, чтобы провести правильную зарядку тягового аккумулятора, необходимо воспользоваться специально предназначенным для таких целей устройством электропитания. Показатель тока зарядки должен соответствовать 1/10 от емкости аккумулятора. К примеру, емкость АКБ в данный момент составляет 60 Ач. В данном случае, показатель тока зарядки должен быть 6 А.

Для подготовки аккумулятора к зарядке необходимо вначале очистить клеммы от грязи и смазки. На самом зарядном устройстве проверить, чтобы переключатель был выключен. Проверить целостность ведущих проводов и зажимов. Стандартно красный провод — это «плюс», а черный — «минус». «Плюс» зарядного устройства подсоединяется в положительной клемме аккумулятора, а «минус» — к отрицательной.

В зависимости от выходного напряжения тягового аккумулятора, на зарядном устройстве выставляется напряжение 12 или 24 вольта.

Также необходимо проверить, чтобы отверстия для выхода газов, возникающих в процессе зарядки, были свободными. После этого подключить зарядное устройство к сети и поставить сам аккумулятор на заряд. В целях соблюдения техники безопасности заряжать аккумулятор необходимо в хорошо проветриваемом помещении.

Стадии зарядки

Если коротко описать как заряжать тяговый аккумулятор, то получится последовательность действий, включающая в себя три этапа:

Насыщение. На первой стадии насыщения процесс протекает быстро, при максимуме тока на ЗУ. Напряжение устанавливается в зависимости от степени разряда. Длительность зависит от номинальной емкости и силы зарядного тока (емкость 60Ah при токе 6A зарядится приблизительно через 10 часов). Сила тока заряда определяется в зависимости от конкретной батареи, но не может быть выше 100% ее емкости (ниже 10% ставят в исключительных случаях). Заряжают до тех пор, пока не наберется 80% емкости.
Поглощение (абсорбция). Напряжение на стадии поглощения остается на уровне, достигнутом на первой этапе, а сила тока постепенно снижается, вплоть до максимальной зарядки.
Поддержка. Третий этап поддерживающей зарядки наступает после понижения, потребляемого батареей, тока менее чем до двух процентов от его емкости. Чтобы исключить закипание, ЗУ автоматически уменьшает напряжение до 13,8V. Чрезмерное напряжение является причиной преждевременного старения положительных решеток, а недостаточное приводит к сульфатации, по причине неполной зарядки аккумулятора.

Недостаточный заряд и перезаряд

На пластинах не полностью заряженной тяговой батареи, особенно если недозаряд регулярен, появляются частицы сульфатов, которые ощутимо увеличивают сопротивление. Из-за этого ЗУ не может откалибровать зарядное напряжение, что приводит к еще большей недозарядке и сульфатации соответственно.

Чрезмерный заряд

Особенно опасен для аккумуляторов с желеобразным электролитом и AGM устройств. Во время длительной перезарядки закипает жидкий реагент, инициируя неконтролируемый нагрев с постоянным повышением температуры.

НИКЕЛЬ-КАДМИЕВЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ

Это герметичная низковольтная конструкция состоит из двух электродов, один из которых изготовлен из гидроокиси никеля, а второй из кадмия. Между ними находится слой геля с добавкой щёлочи. Стандартное напряжение одного элемента батареи составляет 1,2 В. Для получения большего напряжения они соединяются последовательно, а увеличить ток можно параллельным соединением.

Такие устройства применяются там, где нагрузка потребляет большой ток. Они используются в электрических грузовых тележках, водном транспорте и в авиации. Самое широкое распространение такие батареи получили в автономном электроинструменте.

Плюсы Ni-Cd батарей:

низкая стоимость;
способность отдавать большие токи;
малое время заряда;
большое количество (до 1000) разрядных циклов.

К минусам относится эффект памяти и высокий саморазряд. Аккумулятор «помнит» значение напряжения до которого был разряжен в предыдущем цикле и впоследствии отдает энергии только до достижения этого уровня.

Таким образом, если заряжать батарею, которая была не до конца разряжена, то происходит потеря ёмкости. Этого можно избежать, только разрядив батарею до нуля. Самостоятельный разряд аккумулятора может достигать величины 8-10% за месяц хранения.

Гелевый или кислотный аккумулятор – какой лучше выбрать?

Плюсы гелевого аккумулятора:

не вытекает и устойчив к вибрациям;
безопасен;
не деформируется из-за разложения кислоты;
не боится высоких температур и полного разряда;
ёмкость батареи максимально увеличена;
гарантирован длительный срок эксплуатации;
газовыделения отсутствуют;
прекрасно функционирует во влажной среде;
имеет доступную стоимость.

К минусам гелевых батарей следует отнести высокое внутреннее сопротивление, из-за которого сложно снять большие токи, а также аккумулятор нуждается в стабильном зарядном напряжении.

Тяговый гелевый аккумулятор Exide Equipment Gel 80А/ч

Преимущества кислотного аккумулятора:

герметичная конструкция и наличие клапанной регулировки;
при правильном использовании батарея не выделяет газов;
устанавливать оборудование можно в любом положении;
прекрасно функционирует при низких температурах;
быстрое время зарядки и длительный срок службы.

К недостаткам относят чувствительность к перезарядке.

Исходя из характеристик АКБ, осуществляется приобретение нужной модели.

О продукции

Литиевые аккумуляторы батареи производства ООО «Радиотех» запатентованы в России и США. Они содержат до 150Вт энергии в 1кг своего веса, имеют низкий саморазряд не более 3% в месяц, по сравнению с другими химическими источниками тока, являются долговечными (до 3000 циклов заряд/разряд), быстро заряжаемыми и температуростойкими (от -20 С0 до +60), герметичными, не требуют обслуживания, защищены от глубокого разряда. В комплекте с АКБ прилагается ЗУ-75/150Вт, более мощные ЗУ для Литиевых тяговых батарей https://radio-technika.ru/o-produkcii/aos-i-drugaya-produkciya/

По специальному заказу компания «Радиотех» изготавливает 12В литиевые АКБ большой емкости до 400А*ч (например вес АКБ 12В 300А*ч — 30кг), а также системы комплексирования АКБ и зарядные устройства для них.

Батареи серии RT-LP и RT-L не содержат в своем составе кислот и тяжелых металлов и являются экологически безопасными. Если Вы за сохранение окружающей среды и за комфортный активный отдых на воде, Присоединяйтесь!

Маркировка аккумуляторных батарей

Рисунок 15 – Маркировка аккумуляторных батарей: 1 – обозначение типа батареи, 2 – товарный знак завода-изготовителя, 3 – номинальная емкость, А·ч, 4 – ток холодной прокрутки, А, 5 – номинальное напряжение, В, 6 – дата изготовления, 7 – масса батареи, кг, 8 – обозначение полярности, 9 – знаки безопасности, 10 – уровень электролита

Согласно ГОСТ Р 53165-2008 обозначение типа батареи включает:

– цифра, указывающая число последовательно соединённых аккумуляторов в батарее (3, 6 или 12)
– буквы, характеризующие назначение батареи по функциональному признаку (СТ – стартерная)
– число, указывающее номинальную ёмкость батареи в ампер-часах (55)
– буквы, обозначающие конструкторско-технологическое исполнение (N – с нормальным расходом воды, L – с малым расходом воды, VL – с очень малым расходом воды, VRLA – с регулирующим клапаном)

На батареи наносят символы безопасности (таблица 1).

Таблица 1 — Символы безопасности

Символ	Расшифровка
	Соблюдайте инструкцию
	Опасно. Едкие и коррозионные вещества
	Запрещается пользоваться открытым огнем и курить
	Пользуйтесь защитными очками
	Хранить вдали от детей
	Взрывоопасно
	Запрещается выбрасывать с бытовыми отходами
	Символ переработки

Особенности применения литий-ионных и Li-pol батареек

Эксплуатация также имеет свои особенности. При этом, правила эксплуатации Li-Ion и литий-полимера фактически идентичны, учитывая то, что современные технологии помогли устранить технические недостатки всей литиевой «линейки».

Как известно, первые Li-Ion батареи были довольно опасными и часто взрывались — главным образом, при перегреве. Сейчас все аккумуляторы этого типа снабжены контроллером уровня напряжения

, который не позволяет U подниматься выше требуемого.

Для того чтобы продлить и литий-полимерных аккумуляторов, соблюдайте следующие несложные рекомендации:

Всегда следите за тем, чтобы заряд Li-Ion или Li-полимерных аккумуляторов

составлял, как минимум, 45%

. Литий не любит глубокого разряда

и очень к нему чувствителен.
Поддерживайте этот показатель

заряда стабильно, не уменьшайте его.
Частые подзарядки таким батарейкам, вопреки распространенному мнению, не повредят. Главный плюс любого литий-ионного и li-pol аккумулятора состоит в том, что ни у тех, ни у других нет «эффекта памяти»

.
Не допускайте их перезаряда или перегрева

: они довольно чувствительны.
Новым Li-I

on аккумуляторам можно провести несколько циклов «заряд-разряд»

. Но не с целью убрать «эффект памяти», а для того, чтобы откалибровать их контроллер

для его правильной и четкой работы.

Эксплуатация аккумулятора любого типа имеет особенности и нюансы, которые пользователь всегда должен иметь в виду. Это поможет больше узнать как об автомобильных аккумуляторах, так и о самых обычных батарейках, вникнуть в суть их работы и продлить срок их службы при использовании.

Какие бывают размеры аккумуляторов

Бытовые аккумуляторы выпускаются во многих видах форм-факторов. Наиболее распространенные из них приведены в таблице.

Тип элемента	Напряжение, В	Форма	Типоразмер	Габариты, мм	Емкость, мА*ч
Ni-Cd	1,38	цилиндр	SC	d=23, l=43	1900..3000
4/5 SC	d=23, l=34	1400..2100
АА	d=14,5, l=55,5	600..1000
диск	Д-0,55	d=34,6, h=9,8	550
Д-0,26	d=25,2, h=9,3	260
Д-0,125	d=20,0, h=6,6	125
Ni-MH	1,25	Цилиндр	SC	d=23, l=43	1900..3000
4/5 SC	d=23, l=34	1400..2100
АА	d=14,5, l=55,5	1700..2900
ААА	d=10,5, l=44,5	800..1000
18650	d=18, l=65	600..1000
Li-ion	3,6 (4,2)	Призматические («кирпич», плоские)			До 5000
Цилиндр		d=18, l=65	800-5000
Li-FePo	3,2	Цилиндр, призма			До 10 000

Ni-MH источник питания типоразмера SC

Тип батареи 18650

Выделяют три основных варианта это:

Литий-железо-фосфатные, еще их называют феррофосфатные, так же LFP, LiFePO4, IFR. (Lithium Iron Phosphate).
Литий-марганцевые (Lithium Manganese Oxide). Они же IMR, LiMn2O4, NMC, LiNiMnCoO2, LiMnO2, INR. Высоко токовые.
Литий-кобальтовые (Lithium Cobalt Oxide). К ним относят LiCoO2, NCR, ICR. Имеют высокую емкость.

Первый

Считается наиболее безопасным. Их работа достаточно стабильна и с высоким КПД. Имеют железо фосфатный катод. Это говорит о том, что у нее нулевая токсичность. Батарея терпима к высоким температурам.

Аккумулятор 18650 не имеет контроллер заряда. При сильной деформации корпуса данные батареи могут взорваться или воспламенится. Это бывает в очень редких случаях. 18650 слабо чувствительны к некорректной работе. Например, снижению сопротивления.

Второй

Достаточно востребован потребителем. Проявляют себя как стабильно работающие элементы питания. Многие производители пишут, что вариант №2 18650 безопасен. Но на самом деле это не совсем так. У них нет контроллера заряда.

Основным плюсом подобных аккумуляторов является работа с низким сопротивлением длительное время. По сравнению с кобальтовым типом марганцевые служат дольше. Емкость и сила тока у них сбалансированы. Максимальный ток зарядки равен 4,2 вольта. Не стоит пренебрегать силой тока, от этого может ухудшится батарея и произойти взрыв. Уровень тока влияет на время подзарядки.

Выдерживают разряд в 2,5 вольта. Анод выполнен из графита. При маленьком сопротивлении и высоком токе может выходить газ. Данные батареи являются достаточно качественными и рекомендуются в повсеместном использовании.

Третий

Имеет самую большую емкость в отличие от выше перечисленных. Их система может быть непредсказуемой. Подобные аккумуляторные батареи 18650 нельзя заряжать быстрой зарядкой. Запрещено использовать в устройствах оказывающих большую нагрузку на АКБ.

Если знаете, что определенная техника быстро разряжает аккумулятор li 18650, не ставьте их туда. В противном случае не избежать возгорание электролита. Основной прибор, в котором их применяют на данный момент — это электронные сигареты. Напряжение для зарядки 4,2 в. Если увеличить вольтаж может произойти перезарядка, а это нежелательно. Нельзя использовать мощные зарядки — это может ухудшить химический состав элемента питания.

Таким образом только, что было описано какие бывают аккумуляторы 18650.

Расшифровка надписей на батареи

Стандартов в маркировке, хороших аккумуляторов 18650 нет. Каждый производитель ставит свои отметки. Но все же имеется некоторая расшифровка.

1) Самый первый знак означает по какой технологии был разработан этот АКБ (I — литий-ионная технология).

2) Следующий знак — это химический состав, из чего сделан АКБ (F/C/M/ — железофосфатная химия, кобальтовая, марганцевая).

3) R — означает многозарядный аккумулятор 18650.

Номер 18650 означает следующий формфактор:

Первые 2-е цифры диаметр.
Следующая пара говорит какую длину имеет данный элемент.
Самая последняя оповещает что аккумулятор имеет цилиндрическую форму.

Буквы/цифры — это особая разметка энергетической плотности (емкости). Каждый изготовитель пишет ее по-своему.

Варианты:

Samsung INR18650-20R (литий-ионный аккум с марганцевой химией, высокотоковый, 2000mah).
Samsung ICR18650-26F (литий-ионный аккум с кобальтовой химией, 2600mah).
Panasonic NCR18650PF (NCR – разновидность кобальтовой химии, это серединка между первым и вторым вариантом, или химия LiNiCoO2, без применения марганца. Под существующие типы не подходит, получилась некая смесь. Положительная сторона – повышенная плотность энергии с низкими порогами до 2,5-2,75V). Используется LiNiMnCoO2 химия. То есть это IMR высоко токовый выполнен на основе марганца, но создатель оставил прежнюю метку.
Sanyo UR18650FM – Сони обычно штампует марки на свой лад. Это литий ионный аккумулятор с емкостью 2600 mAh.

Конструкция аккумуляторных батарей

Аккумуляторная батарея представляет собой ряд (3,6,12) последовательно соединенных аккумуляторов, помещенных в единый корпус (моноблок), изготовленный из термопластмассы.

Для соединения аккумуляторов служат межэлементные соединения. Сверху моноблок закрывается общей крышкой, образуя неразборную конструкцию. На крышке имеется два полюсных вывода (терминала) для присоединения батареи во внешнюю цепь.

Положительный вывод (терминал) больше отрицательного, для исключения возможности неправильного подключения аккумуляторной батареи.

Полюсные выводы (терминалы) помимо конструктивных отличий могут различаться расположением: прямая и обратная полярность.

Рисунок 7 – Размеры полюсных выводов

Рисунок 8 – Конструкция аккумуляторной батареи: 1 – крышка корпуса, 2 – корпус (моноблок), 3 – аккумулятор, 4 – полюсный вывод (терминал), 5 – заливная пробка, 6 – перемычка, 7 – ручка для переноски, 8 — индикатор

Рисунок 9 – Типы полюсных выводов (терминалов)

Индикатор позволяет оценить степень заряженности батареи и уровень электролита в батарее.

Рисунок 10 – Полярность аккумуляторных батарей

Зеленый цвет индикатора свидетельствует о достаточной степени заряженности батареи (>65 %) и ее исправности.

Черный цвет свидетельствует о недостаточной степени заряженности батареи (<65 %) и необходимости ее подзаряда.

Бесцветный глазок свидетельствует о слишком низком уровне электролита и необходимости замены батареи.

Рисунок 11 – Индикатор степени заряженности батареи Батареи с жидким электролитом.

Батареи с жидким электролитом оснащаются заливными пробками, имеющими вентиляционные отверстия. К достоинствам можно отнести невысокую стоимость, большое количество моделей на рынке, пригодность для установки в моторном отсеке, возможность долива электролита.

К недостаткам таких батарей относят возможность выливания электролита и повышенный расход воды.

Батареи типа VRLA (Valve Regulated Lead Acid Battery).

Пробки ячеек не выворачиваются. Образующиеся при перезаряде водород и кислород обычно ячейки батареи не покидают и реагируют между собой с образованием воды. Подобные батареи не требуют обслуживания и пригодны для установки в моторном отсеке. К недостаткам таких батарей относят повышенную стоимость, отсутствие возможности долива электролита, высокие требования к зарядному напряжению (не более 14,4 В).

Батареи с гелеобразным электролитом.

В электролит этих батарей добавлена кремниевая кислота, превращающая его в гель. Добавление фосфорной кислоты существенно повышает их циклическую стойкость и способность к восстановлению после глубокого разряда.

К достоинствам можно отнести отсутствие необходимости обслуживания, высокую циклическая стойкость, невозможность выливания электролита. Недостатками таких батарей считают высокую стоимость, непереносимость высоких температур, ухудшенные пусковые свойства при низких температурах, ограниченное количество моделей на рынке.

Рисунок 12 – Центральная система вентиляции

Батареи типа AGM.

Так называют батареи, у которых электролит впитывается и удерживается стекломатами. Стекломаты представляют собой микропористый нетканый материал из переплетающихся между собой ультратонких стекловолокон. Стекломаты выполняют функции сепараторов. В батарею заливается только то количество электролита, которое могут впитать стекломаты. Достоинства — не требуют обслуживания, высокая циклическая стойкость, нет возможности выливания электролита, хорошие пусковые свойства. Недостатки — высокая стоимость и ограниченное количество моделей на рынке.

Рисунок 13 – Устройство батареи типа AGM

Батареи OPTIMA

Основное отличие заключается в применении технологии Optima Spiralcell Technology: вместо пластин, используемых в обычных аккумуляторах, в батареях OPTIMA применяются «рулонные элементы» — две свитые в рулон тонкие свинцовые ленты с сепаратором из стекловолокна, содержащим кислоту.

Такая технология позволяет значительно снизить толщину свинцовых лент и на 50-100 % увеличить их активную площадь в сравнении с обычными пластинами.

Рисунок 14 – Устройство батареи OPTIMA

Достоинства — не требуют обслуживания, высокая циклическая стойкость, нет возможности выливания электролита, очень хорошие пусковые свойства, сохраняют пусковые качества даже после года хранения без подзарядки. Недостатки — высокая стоимость и большая масса.

Электролит

Как было указано выше, электролит представляет собой раствор серной кислоты и воды. Под действием низких температур, известно, что вода замерзает, однако с электролитом этого не происходит.

Но тем не менее она заметно загустевает и теряет свои свойства, из-за чего ёмкость батареи заметно снижается. Что бы избежать этого, сегодня, в электролит добавляют разнообразные присадки.

Гелевые электролиты

Их по праву можно считать вершиной эволюции кислотных батарей. Такие АКБ называются попросту, гелевыми. В этих устройствах электролит модифицирован настолько, что представляет собой нечто наподобие желе.

Такая модификация, в комплексе с другими вышеописанными инновациями дала поистине волшебные результаты. В итоге батареи стали практически вечными, невосприимчивыми к переворачиванию, практически не теряющими свои свойства зимой и при этом на много легче по массе.

Разновидности источников питания

Параметры аккумулятора автомобиля во многом зависят от его типа. Наиболее распространенная разновидность батареи свинцово-кислотная, так как она характеризуется лучшим соотношением цены и качества. В группу подобных источников энергии входят батареи на основе геля, которые обладают продвинутыми эксплуатационными качествами.

Для изменения эксплуатационных характеристик в состав электролита вносятся различные легирующие элементы:

Серебро.
Кальций.
Сурьма.

За счет применения специальных веществ при изготовлении батарея становится более устойчивой к нагреву и быстро охлаждается. Кроме этого, большинство легирующих элементов повышает стойкость пластин к коррозии и сульфатации. Однако слишком высокая концентрация различных примесей может негативно отражаться на некоторых характеристиках аккумулятора.

В последнее время большое распространение получили никель-металлогидридные и литиевые батареи. Они устанавливаются на автомобилях с гибридными двигателями, что связано со специфическими эксплуатационными характеристиками. Такие АКБ не рекомендуется использовать для питания обычного двигателя.

Частичный разряд

В литиево-ионных аккумуляторах напряжение ячеек остается почти постоянными до тех пор, пока разряд или зарядка полностью не завершатся. Из-за этого разница напряжений между самой заряженной и разряженной ячейками часто незначительны, хотя их реальное состоянии сильно отличается. Если аккумулятор в течение длительного периода времени эксплуатируется в состоянии частичной зарядки, ячейки разбалансируются все больше и больше, но многие системы балансировки не обнаружат этого, поскольку реагируют на разность напряжений.

Напряжение на полностью заряженной ячейке быстро поднимется до опасного уровня, цепь балансировки сработает, но балансировочные токи окажутся больше расчётных, и схема балансировки может сгореть. Чтобы защитить аккумулятор BMS отключит его от нагрузки, но если в это время к батарее подключены работающие зарядные устройства, всплеск напряжения может вывести из строя их диоды или повредить бортовое оборудование.

При глубоком разряде разбалансированного аккумулятора одна ячейка разрядится сильнее остальных и станет небезопасной. Чтобы не допустить этого многие системы контроля литиевых аккумуляторов периодически проводят «кондиционирование», которое напоминает выравнивание аккумуляторов с жидким электролитом. В этом режиме аккумуляторы заряжаются малым током в течении нескольких часов, а если ячейки разбалансированы сильно, то процесс растягивается на несколько суток.

Независимо от способа балансировки, наилучшей является BMS, которая обеспечивает балансировку ячеек в состоянии частичного разряда без дополнительного кондиционирования аккумулятора.

Как они устроены

Конструкция аккумулятора глубокого разряда

Двенадцати вольтовый аккумулятор глубокого разряда состоит из шести ячеек, каждая из которых имеет напряжение 2.1 вольт. Ячейки подключены между собой последовательно — положительный вывод одной к отрицательному выводу другой. Каждая ячейка состоит из соединённых между собой положительных и отрицательных пластин, которые разделены тонкими листами пористого электроизоляционного материала, предотвращающего короткое замыкание пластин между собой. Пластины в ячейке чередуются – за положительной идет отрицательная, за отрицательной положительная и так далее.

Пластина состоит из металлической сетки, которая служит несущим каркасом для активного пористого материала, запрессованного в сетку.

После того как пластины затвердевают, они вставляются в ячейки, а те в свою очередь в высокопрочный и жесткий корпус из полипропилена. Ячейки подключаются к клеммам, а корпус закрывается крышкой и заливается электролитом.

Причины выхода из строя аккумуляторов глубокого разряда

В холодном климате, аккумулятор стареет из-за того, что положительно заряженная пластина осыпается из-за расширения и сжатия, возникающего во время разряда и зарядки. Коричневый осадок, шлам или грязь скапливаются в нижней части корпуса батареи и вызывают короткое замыкание ячеек. В жарком климате, дополнительные причины отказа – увеличение размеров положительной пластины, коррозия ее решетки, вспучивание пластин и испарение воды. Глубокий разряд, нагрев, работа в условиях вибрации, перезарядка и недозарядка ускоряют процесс старения.

Еще одна причина преждевременного выхода аккумулятора глубокого разряда из строя это сульфатация.

Щелочные

В качестве электролита в таких АКБ выступает щелочь, а не кислота. Пластины щелочных АКБ изготавливают из никеля, кадмия, цинка и иных материалов.

Электроды изготавливаются в виде тонких пластин, которые наполняются активным веществом и после чего упаковываются в пакеты. Благодаря этому аккумуляторы обладают устойчивостью к вибрациям.

Устройства отличаются следующими достоинствами:

защищены от переразрядов;
спокойно переносят низкие температуры;
не наносят вреда окружающей среде и человеческому организму;
имеют большую емкость.

Из минусов – щелочные АКБ не могут осуществлять выдачу одновременно большого кол-ва тока, поэтому они и обладают крупными габаритами, так как в них необходимо вставлять много банок.

Щелочные АКБ редко устанавливают на легковые машины, в основном ими снабжают электропогрузчики и электрокары.

Литий-полимерные аккумуляторы

Литий-ионный полимерный аккумулятор, известный также как Li-Pol, LiPo, Li-polymer, представляет собой улучшенную версию стандартного литиевого аккумулятора и находит применение во многих видах техники. Электролитом здесь служит полимерный материал.

Такие типы литиевых аккумуляторов хороши тем, что обладают значительной энергетической плотностью на единицу объема и массы, пониженным саморазрядом, донельзя тонкими элементами (всего от 1 мм), возможностью гибкости, крайне несущественным перепадом напряжения в процессе разрядки, широким диапозоном температур, при которых устройство продолжит свою полноценную работу. И, ко всему прочему, LiPo не имеет эффекта памяти.

Хотя не стоит слепо полагать, что батареи такого плана на самом деле можно назвать полностью идеальными. Даже у Li-Pol есть свои изъяны. Один из самых существенных — опасность возгорания в случае перезарядки и избыточного потребления тепла. Недостатком представляется и сравнительно небольшое количество рабочих циклов — 800-900, а также старение аккумуляторов, даже если они лежат в стороне без надобности.

Наконец, даже сама зарядка весьма пагубно влияет на приспособление: если процесс зарядки уменьшает вместимость, то при глубоком заряде прибор можно смело отправлять в металлолом.

Способы подключения

Электрическая система в которой пусковой и «домашний» аккумуляторы отделены друг от друга оптимальна для свинцово-кислотных аккумуляторов. Такая компоновка концентрирует энергию в одной группе аккумуляторов, увеличивает скорость приема заряда и продлевает срок службы батарей.

В отличии от свинцово-кислотных у литиево-ионных аккумуляторов напряжение во время разряда поддерживается постоянным, а скорость приема заряда и количество рабочих циклов велики. Для этих аккумуляторов важнее не допустить ущерба из-за глубокого разряда или перезаряда одной или нескольких ячеек.

За состоянием ячеек следят устройства балансировки, которые при возникновении проблем отключают аккумулятор от бортовой сети. Однако мгновенное обесточивание может нанести ущерб электронному оборудованию и устройствам зарядки и привести к полному отключению энергии на лодке.

Если основная аккумуляторная батарея состоит из двух частей, связанных между собой реле и при отключении одного аккумулятора второй подключается автоматически, электросистема всегда будет иметь действующий источник энергии. Другой способ повысить надежность– подключить нагрузку и устройства зарядки одновременно к двум аккумуляторным батареям, но разделить их изолирующими реле.