Експлуатація гелевих акумуляторів
Свинцево-кислотні акумулятори виготовлені за технологією з внутрішньою рекомбінацією води, тому не вимагають обслуговування протягом всього терміну служби. В якості електроліту використовується загущена сірчана кислота у вигляді гелю, що забезпечує стійкість акумуляторів до глибоких розрядів і високу температурну стабільність. Розрахунковий термін служби складає 5 років. Гелеві акумулятори призначені для роботи, як в буферному, так і в циклічному режимах.
конструкція:
• Повністю герметична конструкція, витік електроліту неможливий.
• Система внутрішньої рекомбінації газу, немає необхідності в доливе води.
• Моноблоки забезпечені регулюючими клапанами для забезпечення випуску газу, при перевищенні внутрішнього тиску вище допустимого рівня.
• Немає обмежень на перевезення повітряним, залізничним або автотранспортом.
Конструкція гелевого акумулятора
Хімічна реакція і механізм рекомбінації
Хімічна реакція, що протікає в акумуляторі при заряді / розряді, описується формулою:
PbO2 + 2H2SO4 + Pb Розряд / Заряд PbSO4 + 2H2O
При заряді кисень, проходячи через сепаратор від позитивної пластини, вступає в реакцію з активною речовиною негативної пластини з утворення оксиду свинцю:
2Pb + O2 - >> 2PbO
Оксид свинцю, в свою чергу, вступає в реакцію з сірчаною кислотою:
2Pb + 2H2SO4 - >> 2PbSO4 + 2H2O
Сформувався на негативній пластині сульфат свинцю відновлюється киснем до свинцю з утворенням сірчаної кислоти:
2PbSO4 + 2H2 - >> 2Pb + 2H2SO4
Якщо спростити описані вище рівняння, то виходить наступне:
2H2 + O2 - >> 2H2O
На малюнку нижче наведені криві розряду гелевих акумуляторів постійним струмом до певного кінцевого напруги. Розряд до напруги нижче зазначеного знижує ємність і термін служби свинцево-кислотних батарей.
Розрядні криві постійним струмом при 25 ° С
заряд:
Правильний заряд є одним з найважливіших умов успішної роботи свинцево-кислотних батарей з автоматичним регулюванням внутрішнього тиску. Правильний вибір зарядного пристрою впливає безпосередньо на продуктивність і термін служби батарей.
Заряд постійною напругою:
Заряд постійною напругою - найбільш часто вживаний метод. На малюнку нижче показані зарядні характеристики гелевого акумулятора при заряді їх постійною напругою 2,40 В / осередок при початкових значеннях струму 0,3 СА.
Графік заряду постійною напругою (при 25 ° С).
Для гелевих акумуляторів діапазон зарядного напруги буферного режиму встановлений в діапазоні 2,23-2,28 В / ел-т (при 25 ° С).
Для циклічного режиму діапазон зарядного напруги встановлено в діапазоні 2,38-2,42 В / ел-т (при 25 ° С).
Акумулятори гелеві не вимагають зрівняльного заряду. Буферного напруги досить, щоб підтримай-вать моноблоки в повністю зарядженому стані.
Двостадійний заряд при постійній напрузі
Цей метод є одним з найбільш ефективних і рекомендується для швидкого заряду свинцево-кислотних батарей з автоматичним регулюванням внутрішнього тиску і підтримки їх в повністю зарядженому стані (буферний режим). Характеристики зарядного пристрою для двухстадийного заряду постійною напругою наведені на малюнку нижче:
Зарядні характеристики двухстадийного зарядного пристрою.
На стадії «А» струм обмежений величиною 0,3 СА, а напруга на клемах батареї зростає. На стадії «В» зарядний струм починає падати, а напруга стабілізується на рівні 2,40 В / ел-т. На цій стадії рівень заряду акумулятора досягає 80%. При досягненні зарядним струмом рівня «точки перемикання Y» зарядна ланцюг перемикається на стадію «С», де зарядна напруга падає з 2,40 до 2,25 В / ел-т, а струм плавно знижується практично до нуля. Зарядний пристрій переходить в буферний режим.
Напруга заряду залежить від температури навколишнього середовища і має регулюватися відповідно до графіка показаному на малюнку нижче:
Залежність зарядного напруги від температури навколишнього середовища.
Напруга заряду (на елемент) в буферному режимі обчислюється за формулою:
Uзаряда = 2,25 + (25 - (t +. +1)) · 0,0033
де t - температура навколишнього середовища, ° С
. - температурний градієнт акумуляторного шафи, ° С. При установці на відкриті стелажі. = 0.
Напруга заряду (на елемент) в циклічному режимі обчислюється за формулою:
Uзаряда = 2,40 + (25 - (t +. +1)) · 0,005
де t - температура навколишнього середовища, ° С
. - температурний градієнт акумуляторного шафи, ° С. При установці на відкриті стелажі. = 0.
Зберігання та термін служби:
Гелеві акумулятори можуть зберігатися без підзарядки протягом 1 року в сухому приміщенні при температурі навколишнього середовища від -35 ° до + 60 ° С.
Гелеві акумулятори розраховані на роботу в буферному режимі роботи протягом п'яти років (при 25 ° С). На малюнку нижче показана залежність доступною ємності гелевого акумулятора від часу. Гази, які генеруються всередині акумулятора, безперервно рекомбинируют і повертаються в водну складову електроліту. Втрата ємності і кінець служби акумуляторів наступають в результаті поступової корозії електродів.
Термін служби в буферному режимі роботи.
Термін служби акумуляторів в циклічному режимі роботи залежить від цілого ряду чинників.
Найбільш істотними з них є робоча температура навколишнього середовища, швидкість розряду, глибина розряду і спосіб заряду. На малюнку нижче показано вплив глибини розряду на кількість циклів роботи гелевих акумуляторів при циклічному режимі.
Термін служби в циклічному режимі роботи.
У міру підвищення температури електрохімічна активність акумулятора зростає, а при зниженні - падає. Тому при збільшенні температури навколишнього середовища ємність акумулятора збільшується, а при зниженні температури - зменшується. Малюнок нижче демонструє вплив температури на доступну ємність гелевих акумуляторів.
Залежність ємності від температури навколишнього середовища при різних токах розряду.
Температура навколишнього середовища є важливим фактором, що впливає на термін служби акумуляторів. При підвищенні температури збільшується швидкість корозії пластин, внаслідок чого зменшується термін служби. На малюнку нижче показана залежність терміну служби гелевих акумуляторів від температури навколишнього середовища.
Залежність терміну служби в буферному режимі від температури навколишнього середовища.
Свинцево-кислотні акумулятори володіють саморазрядом, внаслідок чого при зберіганні їх доступна ємність з часом зменшується.
Цей процес описаний графіком на малюнку:
Залежність ємності від часу зберігання.
Якщо акумулятори зберігалися протягом тривалого періоду часу, необхідно перед пуском в експлуатацію провести їх підзарядку.
При терміні зберігання до 6 місяців підзарядка повинна здійснюватися протягом 4-6 годин постійним струмом 0,1 СА, або 15-20 годин постійною напругою 2,40 В / ел-т.
При терміні зберігання понад 6 місяців підзарядка повинна здійснюватися протягом 8-10 годин постійним струмом 0,1 СА, або 20-24 годин постійною напругою 2,40 В / ел-т.
Рекомендації по монтажу:
Рекомендації по експлуатації:
• Свинцево-кислотні гелеві акумулятори призначені для експлуатації в закритих приміщеннях з природною вентиляцією, в тому числі в приміщенні з технологічним обладнанням та обслуговуючим персоналом, при температурі від -20 ° С до + 60 ° С. Діапазон температури зберігання акумуляторів від -35 ° С до + 60 ° С.
• Акумулятори поставляються підприємством-виробником в зарядженому стані, заповнені електролітом і готовими до експлуатації.
• Не рекомендується установка акумуляторів поблизу джерел тепла. Оскільки акумулятори можуть генерувати займисті гази, забороняється їх установка поблизу обладнання, яке може давати електричний розряд у вигляді іскор.
• Забороняється установка і використовуйте акумуляторні батареї в атмосфері, що містить пари органічних розчинників або адгезивов або контакт з ними.
• Щоб максимально підвищити термін служби акумуляторів, середнє значення струму пульсацій будь-якого походження, що протікає через акумулятор, не повинно перевищувати 0,1 СА, а стабілізація зарядного напруги повинна бути в межах 1%.
• Очищення корпусу акумуляторів завжди рекомендується проводити за допомогою шматочка тканини, змоченим водою. Ніколи не використовуйте для цих цілей масла, органічні розчинники, такі як бензин, розчинники для фарби та ін.
• Не розбирайте акумулятор. У разі потрапляння електроліту в очі або на шкіру, необхідно відразу промити уражену ділянку сильним струменем чистої проточної води і негайно звернутися до лікаря.
• Дотик до струмопровідних частин акумулятора може спричинити за собою електричний удар. Роботу з перевірки або обслуговування акумуляторів необхідно проводити в гумових рукавичках.
• Використання різнорідних акумуляторів (різних ємностей, з різною історією застосування, різної давністю виготовлення і походять від різних виробників), може завдати шкоди, як самій батареї, так і пов'язаного з нею обладнання.