Технологии акб: Технологии автомобильных аккумуляторов

Содержание

Технологии автомобильных аккумуляторов

Необслуживаемые автомобильные аккумуляторы.

Традиционные автомобильные аккумуляторы имеют недостатки связанные с тем, что сурьма, содержащаяся в сплаве положительных токоотводов, постепенно, по мере их коррозии, переходит через раствор на поверхность отрицательного электрода. Накопление большого количества сурьмы на поверхности отрицательной активной массы понижает напряжение начала газовыделения. Вследствие этого в конце зарядного процесса происходит все более бурное газовыделение, напоминающее кипение электролита. Это ведет к потери воды из-за ее электролитического разложения и испарения вместе с образующимися газами.

За последние десятилетия произошло стремительное развитие технологии и совершенствование оборудования для аккумуляторного производства. В итоге на рынке появилось несколько видов, так называемых, необслуживаемых автомобильных аккумуляторов. Особенностью таких аккумуляторов является использование для производства токоотводов, сплавов без сурьмы или с ее пониженным содержанием.

Необслуживаемые аккумуляторы начали изготавливать в США в конце семидесятых годов прошлого столетия. Для токоотводов и положительного, и отрицательного электродов применялся свинцово-кальциевый сплав с содержанием кальция 0,07-0,1% и олова 0,1-0,12% (остальное – свинец). Это позволило достигнуть значительного снижения газовыделения, которое обеспечивало эксплуатацию аккумуляторов без доливки воды в течение 2 лет и более. При этом саморазряд замедлился более чем в шесть раз. Но после двух-трех глубоких разрядов такие аккумуляторы теряют 40-50% емкости и их стартерные характеристики также значительно снижаются. Поэтому такие аккумуляторы не нашли широкого распространения в Европе и России. Почти одновременно со свинцово-кальциевой технологией производства аккумуляторных батарей необслуживаемого исполнения, в США появилась технология гибридных аккумуляторов – система “кальций плюс” с содержанием до 1,5-1,8% сурьмы и 1,4-1,6% кадмия в положительном токоотводе и отрицательным свинцово-кальциевым токоотводом.
В начале восьмидесятых годов производство необслуживаемых аккумуляторов стало стремительно развиваться и в странах Европы. Здесь пошли по пути использования сплавов с пониженным до 2,5-3,0% содержанием сурьмы. У таких аккумуляторов расход воды и саморазряд были в 2-3 раза выше, чем у батарей с кальциевыми токоотводами, хотя и значительно ниже, чем у батарей традиционного исполнения. Они могли работать без доливки воды не менее 1 года.

Далее в Европе появляются гибридные аккумуляторные батареи, у которых положительные токоотводы изготовлены из малосурьмяного сплава (не более 2%) с добавлением мышьяка, олова, меди, селена и т.п. в различных сочетаниях и соотношениях; а отрицательные – из свинцово-кальциевого сплава. Их характеристики по расходу воды и саморазряду, как и у американских гибридных аккумуляторов, не такие хорошие, как у свинцово-кальциевых, но все же существенно лучше, чем у батарей по технологии малосурьмяных сплавов.

В конце 90-х годов в США и Западной Европе начинается производство аккумуляторов с токоотводами из свинцово-кальциевого сплава с многокомпонентными добавками, в том числе и серебра, которые при глубоких разрядах теряют емкость гораздо медленнее, чем первое поколение аккумуляторных батарей по свинцово-кальциевой технологии. Расход воды у них так мал, что конструкторы убирают с крышек отверстия для доливки воды и делают аккумуляторные батареи полностью необслуживаемыми и исключающими доступ к электролиту при использовании аккумулятора.

Такое изменение конструкции стало возможным благодаря общим усилиям производителей аккумуляторов и автомобильного электрооборудования. Ведь для максимального использования ресурса полностью необслуживаемой аккумуляторной батареи (без отверстий для доливки воды) необходимо обеспечить стабильное зарядное напряжение, обеспечивающие минимальное разложение воды при заряде аккумуляторов. В то же время, степень заряженности аккумуляторной батареи должна быть достаточной для безотказной работы всего электрооборудования. Это стало возможно благодаря созданию системы регулирования зарядного напряжения, обеспечивающей его стабильность с точностью ± 0,1 В.

Но владельцы автомобилей, решившие использовать необслуживаемые аккумуляторы без отверстий для доливки воды, должны более внимательно относиться к обеспечению исправной работы электрооборудования. Прежде всего это касается натяжения ремня привода генератора, исправности самого генератора, регулятора напряжения, отсутствия утечек тока в системе электрооборудования или сигнализации и ряда других факторов.

Автомобильные аккумуляторы, у которых отсутствуют отверстия для доливки воды и имеется только атмосферная связь внутренней полости с окружающей средой через небольшие вентиляционные отверстия на торцах крышки, как правило оснащены индикатором состояния заряженности (рисунок 1): шарик-поплавок зеленого цвета расположен над пластинами, который всплывает, когда электролит при заряде достигает определенной плотности. Эта величина соответствует минимальной степени заряженности (62-64% от номинального значения), при которой индикатор начинает давать информацию о работоспособности аккумуляторной батареи в пусковом режиме. Последующее увеличение плотности электролита (до 100 % заряда) не меняет показания индикатора, что является недостатком данного приспособления. В случаях понижения уровня электролита до оголения пластин, информация индикатора о состоянии заряженности батареи прекращается.

При работающем индикаторе его информация относится только к одной из шести банок (ячеек) аккумуляторной батареи. В тех случаях, когда появляется дефект в другой банке, где нет индикатора, информация индикатора становится бесполезной, не отражающей общее состояние (работоспособность) аккумуляторной батареи. Использование индикатора дает полезную информацию о состоянии батареи в тех случаях, когда она не содержит дефекта производственного характера.


 

Рис.1 Индикатор заряженности аккумулятора: 

а) зелёный, батарея заряжена полностью 100%;

б) чёрный, батарея заряжена на 50%, требуется подзарядка;

в) белый, батарея непригодна для использования.

Герметизированные автомобильные аккумуляторы с иммобилизованным электролитом

Создание полностью необслуживаемого автомобильного аккумулятора свинцово-кислотной системы становится возможным, если его конструкцию поменять таким образом, чтобы связать выделяющийся на положительном электроде кислород на поверхности отрицательного электрода (реализация кислородного цикла).

Для этого емкость отрицательных электродов в аккумуляторе должна быть на несколько процентов больше емкости положительных. Тогда в ходе заряда положительные электроды полностью зарядятся раньше, чем отрицательные. Благодаря этому активное выделение кислорода на положительном электроде начнется до начала активного выделения водорода на отрицательном. Образующийся кислород вступает в химическое взаимодействие с активной массой отрицательного электрода. Для увеличения скорости поступления кислорода от положительного электрода к отрицательному, необходимо ограничение объема свободного электролита. Поэтому для производства герметизированных батарей разработаны способы связывания жидкого электролита:
• создание загущенного (гелеобразного) электролита;
• адсорбция жидкого электролита в сепараторах с высокой объемной пористостью.

Искусственное ограничение емкости положительных электродов и объема электролита ведут к тому, что емкость герметизированных свинцовых гелевых  аккумуляторов с иммобилизованным электролитом на 15-20% меньше, чем батарей со свободным электролитом таково же объема и массы.

В качестве загустителя для создания гелеобразного электролита применяют силикагель, аллюмогель и другие вещества. При смачивании серной кислотой эти вещества образуют тиксотропный гель. В качестве сепараторов в подавляющем большинстве герметизированных аккумуляторов используют стекломаты из ультратонких волокон. Объемная пористость современных стеклосепараторов достигает 80-85%. Благодаря этому их применяют не только для батарей с гелеобразным электролитом, но и для аккумуляторов с адсорбированным жидким электролитом. В последнем случае технология производства немного дешевле, но емкостные показатели хуже, чем у автомобильных аккумуляторов с гелеобразным электролитом. Это обусловлено еще большим снижением количества электролита в аккумуляторе.

Свинцовые аккумуляторные батареи с иммобилизованным электролитом являются герметизированными, но не являются герметичными как, например, никель-кадмиевые герметичные аккумуляторы. Во всех свинцовых герметизированных аккумуляторах есть предохранительный клапан. Он служит для того, чтобы давление внутри аккумулятора не превышало величины, которая является допустимой по условиям работоспособности и прочности корпусных деталей аккумулятора. Дело в том, что, несмотря на используемые ограничения емкости положительных электродов, выделение водорода на отрицательном электроде в процессе заряда, особенно на завершающей стадии, полностью подавить невозможно. Причем скорость его выделения в конце заряда несколько выше, чем скорость выделения кислорода. Избыточная часть водорода вызывает увеличение давления внутри аккумулятора, для ограничения которого и служит клапан.

Нормальная эксплуатация герметизированных свинцовых автомобильных аккумуляторов возможна при соблюдении гораздо более жесткого диапазона регулирования зарядного напряжения, чем при эксплуатации необслуживаемых аккумуляторов с жидким электролитом (даже не имеющих отверстий для доливки воды). Максимальная величина зарядного напряжения для автомобильных аккумуляторных батарей с загущенным (гелеобразным) и адсорбированным электролитом зависит от рекомендаций производителя (ориентировочно для гелеобразных 14,35В, а для адсорбированных 14,4В). В случае превышения величины рекомендованной производителем на 0,05В скорость газовыделения становится так велика, что ведет к нарушению контакта активной массы электродов с электролитом, а также к высыханию аккумулятора, в результате чего батарея утрачивает работоспособность.

Весьма жесткие ограничения величины зарядного напряжения, наряду с гораздо более высокой стоимостью герметизированных автомобильных аккумуляторных батарей в сравнении с необслуживаемыми, создают определенные трудности для их широкого использования на автомобилях.

Емкость аккумулятора

Емкость аккумулятора – это количество электричества, полученное от аккумулятора при его разряде до определенного конечного напряжения. В практических расчетах емкость аккумулятора принято выражать в ампер-часах (А•ч). Разрядную емкость Cp можно рассчитать, умножив силу разрядного тока Ip на продолжительность разряда Tp (при условии, что Ip остается постоянной)

Cp=Ip•Tp

Разрядная емкость, на которую рассчитан аккумулятор и которая указывается изготовителем, называется номинальной емкостью. Кроме нее, важным показателем является также емкость, сообщаемая аккумуляторной батарее при заряде, которая вычисляется по формуле (при Iз = const):

Cз = Iз • Tз

Разрядная емкость аккумулятора зависит от целого ряда конструктивных и технологических параметров, а также от условий эксплуатации аккумулятора. Наиболее значимыми конструктивными параметрами являются количество активной массы и электролита, толщина и геометрические размеры аккумуляторных электродов. Главными технологическими параметрами, влияющими на емкость аккумулятора, являются рецептура активных материалов и их пористость. Эксплуатационные параметры – температура электролита и сила разрядного тока – также оказывают существенное влияние на разрядную емкость.

Обобщенным показателем, характеризующим эффективность работы аккумулятора, является коэффициент использования активных материалов Θ,%:

Θ = (Cp / Co) • 100%

где Cp – емкость аккумулятора, полученная при его разряде, А•ч; Co – теоретическая емкость того же аккумулятора, рассчитанная по электрохимическим эквивалентам, А•ч.

Для получения емкости в 1 А•ч, по закону Фарадея, теоретически необходимо 4,462г двуокиси свинца PbO2, 3,865г губчатого свинца Pb и 3,659г серной кислоты h3SO4. Теоретический удельный расход активных масс электродов и серной кислоты, после суммирования получается 11,986 г/А•ч. Однако на практике нереально достигнуть полного использования активных материалов, принимающих участие в токообразующем процессе. Примерно половина поверхности активной массы недоступна для электролита, так как является основой для создания объемного пористого каркаса, обеспечивающего механическую прочность материала. Вследствие этого реальный коэффициент использования активных масс положительного электрода составляет 45-55%, а отрицательного 50-65%. Кроме этого, в качестве электролита используется 35-38%-ый раствор серной кислоты. Таким образом величина реального удельного расхода материалов существенно выше, а реальные значения удельной емкости и удельной энергии существенно ниже, чем теоретические.

На уровень использования активной массы, а следовательно, и на величину разрядной емкости оказывают влияние следующие основные факторы.

Пористость активной массы. С повышением пористости улучшаются условия диффузии электролита в глубину активной массы электрода и возрастает истинная поверхность, на которой протекает токообразующая реакция. С увеличением пористости повышается разрядная емкость. Величина пористости зависит от размеров частиц свинцового порошка и рецептуры приготовления активных масс, а также от используемых добавок. Причем повышение пористости ведет к уменьшению долговечности вследствие ускорения процесса деструкции высокопористых активных масс. Поэтому уровень пористости выбирается производителями с учетом не только высоких емкостных характеристик, но и обеспечения требуемой долговечности батареи в эксплуатации. Сейчас оптимальной считается пористость в пределах 46-60%, в зависимости от предназначения аккумулятора.

Толщина электродов. С понижением толщины снижается неравномерность нагруженности внешних и внутренних слоев активной массы электрода, что способствует повышению разрядной емкости. У более толстых электродов внутренние слои активной массы используются очень незначительно, в особенности при разряде большими токами.

Пористость материала сепаратора. С возрастанием пористости сепаратора и высоты его ребер повышается запас электролита в межэлектродном зазоре и улучшаются условия его диффузии.

Концентрация электролита. При повышении концентрации серной кислоты емкость положительных электродов повышается, а емкость отрицательных, особенно при отрицательной температуре, снижается вследствие ускорения пассивации поверхности электрода. Повышенная концентрация также отрицательно сказывается на сроке службы аккумулятора вследствие ускорения коррозионных реакций на положительном электроде. Поэтому оптимальная концентрация электролита устанавливается исходя из совокупности требований и условий, в которых эксплуатируются аккумуляторы. Так, например, для стартерных аккумуляторов, работающих в умеренном климате, рекомендована рабочая концентрация при которой плотность электролита равна 1,26-1,28 г/см3, а для районов с жарким (тропическим) климатом плотность электролита должна быть 1,22-1,24 г/см3.

Сила разрядного тока. Режимы разряда условно разделяют на длительные и короткие. При длительных режимах, разряд совершается малыми токами в ходе нескольких часов. Например, 5-, 10- и 20-часовой разряды. При коротких или стартерных разрядах сила тока в несколько раз больше номинальной емкости аккумулятора, а разряд продолжается несколько минут или секунд. При повышении разрядного тока скорость разряда поверхностных слоев активной массы возрастает в большей степени, чем глубинных. В результате рост сернокислого свинца в устьях пор происходит быстрее, чем в глубине, и пора закупоривается сульфатом раньше, чем успевает прореагировать ее внутренняя поверхность. Вследствие прекращения диффузии электролита внутрь поры реакция в ней прекращается. Следственно, чем больше разрядный ток, тем ниже емкость аккумулятора, а следовательно, и коэффициент использования активной массы. Так, например, при разряде батареи емкостью 55 А•ч током 2,75 А при температуре электролита +25 °С ее емкость составляет C20=55÷60А•ч, а при разряде током 255А (4,6C20) емкость уменьшается более чем в 2 раза и составляет всего 22А•ч. Для оценки пусковых качеств автомобильных аккумуляторов, их емкость характеризуется также количеством прерывистых стартерных разрядов (например, длительностью 10-15с с паузами между ними по 60с). Емкость, которую отдает батарея при прерывистых разрядах, превосходит емкость при непрерывном разряде тем же током, в особенности при стартерном режиме разряда (Ip = 2÷5 C20). В настоящее время в международной практике оценки емкостных характеристик стартерных аккумуляторов используется понятие “резервная” емкость. Она характеризует время разряда батареи (в минутах) при силе разрядного тока 25А независимо от номинальной емкости аккумуляторной батареи. По усмотрению изготовителя допускается устанавливать величину номинальной емкости при 20-часовом режиме разряда в ампер-часах или по резервной емкости в минутах.

Температура электролита. С понижением температуры разрядная емкость аккумуляторов понижается. Причина этого – повышение вязкости электролита и его электрического сопротивления, что замедляет скорость диффузии электролита в поры активной массы. Зависимость времени разряда Тр автомобильных аккумуляторов от силы разрядного тока Iр при различных температурах от +25 °С до -30 °С приведена на рисунке 2 (для различных аккумуляторов значения могут отличаться).


 

Рис.2 Зависимость продолжительности разряда необслуживаемой аккумуляторной батареи от силы тока при различных температурах:
1 – (+25°C), 2 – (0°C), 3 – (-18°С), 4 – (-30°С)

Зарядка автомобильного аккумулятора

Зарядка аккумулятора при постоянном токе

При подобном заряде сила тока в ходе всего времени заряда должна оставаться постоянной. Для этого в ходе заряда надо менять напряжение зарядного устройства или сопротивление цепи. Имеется несколько методов регулирования силы зарядного тока. Основные из них:
• подключение в зарядную цепь реостата;
• использование регуляторов силы тока (например, тиристорных), которые периодическим включением и выключением дополнительного сопротивления в цепи заряда изменяют силу тока таким образом, чтобы его среднее значение сохранялось постоянным;
• изменение напряжения источника тока ручным или автоматическим регулятором в соответствии с показаниями силы тока, корректируя его до требуемого постоянного значения.

Большинство выпрямительных приборов, предназначенных для заряда, питается от сети переменного тока и имеет или ступенчатую, или плавную регулировку напряжения за счет изменения коэффициента трансформации. Вследствие этого в процессе заряда приходится периодически вручную регулировать напряжение.

Коэффициент полезного действия заряда при комнатной температуре для исправных батарей может быть принят равным 85-95% при токе заряда не более 0,1С20

Коэффициент использования тока зависит от силы зарядного тока, уровня заряженности батареи и температуры электролита. Он будет тем меньше, чем больше зарядный ток, чем выше уровень заряженности и чем ниже температура электролита. При зарядке полностью разряженных батарей при комнатной температуре, процесс заряда в начальный момент идет с наибольшим коэффициентом использования тока. Увеличение степени заряженности и повышение поляризации ведут к повышению суммарного внутреннего сопротивления батареи и повышению потерь энергии на нагрев электролита, электродов и прочих компонентов батареи. Кроме того, на финальной стадии заряда аккумуляторов начинается вторичный процесс – электролиз воды, входящей в состав электролита.

Выделяющийся при электролизе воды газ создает видимость кипения электролита, что свидетельствует об окончании процесса зарядки аккумуляторов. Для снижения потерь энергии при зарядке, уменьшения нагрева батареи и предохранения уровня электролита от чрезмерного снижения, рекомендуется в конце процесса заряда понижать силу зарядного тока.

При зарядке постоянным током наиболее распространенным является режим, который состоит из двух стадий. Первая стадия заряда производится при токе равном 0,1С20 до тех пор, пока напряжение на батарее 12 В не достигнет 14,4 В (2,4В на каждом аккумуляторе). Затем сила зарядного тока уменьшается вдвое до величины 0,05С20. Зарядка при такой силе тока длится до неизменности напряжения и плотности электролита в аккумуляторах в течение 2ч. При этом в конце заряда происходит бурное выделение газа (“кипение” электролита).

В ходе зарядки аккумуляторов с гелиевым или адсорбированным электролитом следует четко следовать рекомендациям производителя. В противном случаи малейшее отклонение от оптимального режима может привести к порче аккумулятора.

Уменьшенная сила тока в конце заряда позволяет снизить скорость газовыделения, уменьшить влияние перегрева на последующую работоспособность и срок службы батареи, а также обеспечить полноту заряда.

Уравнительная зарядка аккумуляторов. Такая зарядка производится при постоянной силе тока менее 0,1 от номинальной емкости в течение немного большего времени, чем обычно. Его цель – обеспечить полное восстановление активных масс во всех электродах всех аккумуляторов батареи. Уравнительный заряд нейтрализует влияние глубоких разрядов и рекомендуется как мера, устраняющая нарастающую сульфатацию электродов. Зарядка длится до тех пор, пока во всех аккумуляторах батареи не будет наблюдаться постоянство плотности электролита и напряжения на протяжении трех часов.

Форсированная зарядка аккумуляторов. В случаи потребности в короткое время восстановить работоспособность глубоко разряженной аккумуляторной батареи, используют так называемую форсированную зарядку. Такая зарядка может производиться токами величиной до 70% от номинальной емкости, но на протяжении более короткого времени. Время заряда тем меньше, чем больше величина зарядного тока. Практически при заряде током 0,7С20 длительность зарядки не должна быть более 30 мин, при 0,5С20 – 45 мин, а при 0,3С20 – 90 мин. В ходе форсированного заряда нужно контролировать температуру электролита, и при достижении 45 °С прекращать зарядку.

Нужно отметить, что использование форсированного заряда должно быть исключением, так как его регулярное многократное повторение для одной и той же батареи, заметно укорачивает срок ее службы.

Зарядка автомобильного аккумулятора при постоянном напряжении

При этом методе, в течение всего времени заряда напряжение зарядного устройства остается постоянным. Зарядный ток убывает в ходе заряда по причине повышения внутреннего сопротивления батареи. В первый момент после включения, сила зарядного тока определяется следующими факторами: выходным напряжением источника питания, уровнем заряженности батареи и числом последовательно включенных батарей, а также температурой электролита батарей. Сила зарядного тока в первоначальный момент заряда может достигать (1,0-1,5)С20.

Для исправных, но разряженных автомобильных аккумуляторов такие токи не принесут вредных последствий. Несмотря на большие токи в первоначальный момент зарядного процесса, общая длительность полного заряда аккумуляторных батарей приблизительно соответствует режиму при постоянстве тока. Дело в том, что завершающий этап заряда при постоянстве напряжения происходит при достаточно малой силе тока. Однако, заряд по такой методике в ряде случаев предпочтителен, так как он обеспечивает более быстрое доведение батареи до состояния, позволяющего обеспечить пуск двигателя. Кроме того, сообщаемая на первоначальном этапе заряда энергия тратится преимущественно на основной зарядный процесс, то есть на восстановление активной массы электродов. При этом реакция газообразования в аккумуляторе еще не возможна.

Итак, зарядка при постоянстве напряжения позволяет ускорять процесс заряда аккумуляторов при подготовке к использованию.

Модифицированный заряд. Такой заряд представляет собой некоторое приближение к заряду при постоянном напряжении. Его цель – немного уменьшить силу тока в начальный период заряда и понизить влияние колебания напряжения в сети на зарядный ток. Для этого последовательно с аккумуляторной батареей в электрическую цепь подключают резистор небольшого сопротивления. Такой прием известен под названием – “способ с полупостоянным напряжением”. При использовании этого метода напряжение на клеммах зарядного устройства поддерживается постоянным в пределах от 2,5 до 3,0В на один аккумулятор. Считается, что для свинцовых аккумуляторов наилучшим является напряжение 2,6В на аккумулятор, обеспечивающее заряд ориентировочно за 8ч.

Постоянная подзарядка наиболее применима для стационарных аккумуляторов. Напряжение постоянной подзарядки выбирается в зависимости от конструкции аккумуляторов и срока службы с целью полной компенсации потери емкости от саморазряда. Для поддержания аккумуляторов с низким саморазрядом, лучше использовать периодические подзарядки. Режим подзарядки определяется условиями эксплуатации, типом и степенью изношенности аккумулятора. Основным недостатком режима постоянной подзарядки является параллельное протекание вторичного процесса, что способствует преждевременному ухудшению характеристик аккумуляторов.

Саморазряд автомобильного аккумулятора

Саморазрядом называют уменьшение емкости аккумуляторов при разомкнутой внешней цепи, то есть при бездействии. Это явление вызвано окислительно-восстановительными реакциями, самопроизвольно проходящими как на отрицательном, так и на положительном электродах. Саморазряду в особенности подвержен отрицательный электрод вследствие самопроизвольного растворения свинца (отрицательной активной массы) в растворе серной кислоты по реакции:

Pb + h3SO4 → PbSO4 + h3↑.

Саморазряд отрицательного электрода сопровождается выделением газообразного водорода. Скорость самопроизвольного растворения свинца существенно повышается с увеличением концентрации серной кислоты. Повышение плотности электролита с 1,27 до 1,32 г/см3 ведет к росту скорости саморазряда отрицательного электрода на 40%.

Присутствие примесей разных металлов на поверхности отрицательного электрода оказывает весьма существенное влияние (каталитическое) на рост скорости саморастворения свинца (вследствие понижения перенапряжения выделения водорода). Практически все металлы, встречающиеся в виде примесей в аккумуляторном сырье, электролите и сепараторах, способствуют увеличению саморазряда. Попадая на поверхность отрицательного электрода, они облегчают условия выделения водорода. Часть примесей (соли металлов с переменной валентностью) действуют как переносчики зарядов с одного электрода на другой. В таком случае ионы металлов восстанавливаются на отрицательном электроде и окисляются на положительном (такой механизм саморазряда приписывают ионам железа).

Саморазряд положительного активного материала обусловлен протеканием реакции:

2PbO2 + 2h3SO4 → PbSO4 + 2h3O + O2↑.

Скорость данной реакции также увеличивается с ростом концентрации электролита. Скорость саморазряда положительного активного материала в несколько раз ниже скорости саморазряда отрицательного активного материала.

Еще одной причиной саморазряда положительного электрода является разность потенциалов материала токоотвода и активной массы этого электрода. Возникающий вследствие этой разности потенциалов гальванический микроэлемент превращает, при протекании тока, свинец токоотвода и двуокись свинца положительной активной массы в сульфат свинца.

Саморазряд может возникать также, когда аккумулятор снаружи загрязнен или залит электролитом, водой или другими жидкостями, которые создают возможность разряда через электропроводную пленку, находящуюся между полюсными выводами аккумулятора или его перемычками. Этот тип саморазряда не отличается от обычного разряда очень малыми токами при замкнутой внешней цепи и легко устраняется. Для этого необходимо содержать поверхность автомобильного аккумулятора в чистоте.

Саморазряд аккумуляторов в значительной мере зависит от температуры электролита. Эта зависимость показана на рисунке 3, где видно, что с уменьшением температуры саморазряд понижается. При температуре ниже 0°С у новых аккумуляторных батарей он практически прекращается. Поэтому хранить автомобильные аккумуляторы рекомендуется в заряженном состоянии при низких температурах (до -30 °С). Из рисунка также видно, что в течении эксплуатации саморазряд не остается постоянным и резко усиливается к концу срока службы.

Рис.3 Среднесуточный саморазряд необслуживаемой аккумуляторной батареи за три месяца в зависимости от температуры и продолжительности эксплуатации (содержание Sb – 2,5%):
1 – новый аккумулятор, 2 – аккумулятор после среднего срока эксплуатации, 3 – аккумулятор в конце срока службы

Понижение саморазряда возможно за счет использования наиболее чистых материалов для производства аккумуляторов; за счет уменьшения количественного содержание легирующих элементов в аккумуляторных сплавах; за счет использования только чистой серной кислоты и дистиллированной воды (или близкой к ней по чистоте при других методах очистки) для получения всех электролитов, как при производстве, так и при эксплуатации. Например, благодаря понижению содержания сурьмы в сплаве токоотводов с 5% до 2% и использованию дистиллированной воды для всех технологических электролитов, среднесуточный саморазряд уменьшается в 4 раза. Замена сурьмы на кальций позволяет еще больше уменьшить скорость саморазряда (рисунок 4). Снижению скорости саморазряда могут также способствовать добавки органических ингибиторов саморазряда.

Рис.4 Изменение уровня заряженности автомобильных аккумуляторов различных конструкций при хранении:
  1 – аккумуляторы со свинцово-кальциевыми сплавами, 2 – гибридные аккумуляторы, 3 – аккумуляторы с малосурьмянистыми сплавами, 4 – аккумуляторы традиционного исполнения 

Аккумуляторы технология AGM

AGM – аббревиатура от Absorbent Glass Mat – стекловолоконистый материал, выполняющий двойную функцию: резервуара для электролита и одновременно сепаратора, электрически разделяющего положительную и отрицательную пластины.

В аккумуляторах AGM применяется жидкий электролит. Весь электролит полностью впитан в сепаратор. В свободном состоянии электролит внутри аккумулятора отсутствует.

Конструкция аккумуляторов AGM обеспечивает высокие значения мощности разряда в расчете на единицу объема. Данный факт определяется типом применяемых пластин, их плотной упаковкой и относительно малым количеством электролита. Указанная особенность аккумуляторов AGM позволяет размещать мощные аккумуляторные батареи в условиях ограниченного пространства, что является особенно актуальным при оснащении автомобиля дополнительными системами электрооборудования.

Различие в АКБ или как сделать правильный выбор

21.06.2018 20:44:00



Технология производства Sb/Sb

Sb/Sb – это малосурьмянистая (свинцовая) батарея. В процессе производства аккумулятора в пластины добавляется Сурьма (Sb) в результате пластины приобретают прочность и им не страшен температурный перепад. Батареи по данной технологии имеют чуть большую степень саморазряда.

Технология производства Sb/Ca или Ca+

Sb/Ca или Ca+ – это гибридная батарея с добавлением Кальция (Ca).
Это так называемая батарея второго поколения. В данных батареях одна из пластин с добавками кальция, а другая сурьмы.

Характеристики
  • Низкая степень саморазряда,
  • хорошие пусковые характеристики,
  • минимальный расход воды,
  • высокая коррозийная устойчивость
  • повышенная прочность электродов

Данный набор характеристик делает данную технологию одной из самых востребованных на аккумуляторном рынке.  
Технология производства Ca/Ca
Ca/Ca – это кальцевая батарея.
В данном типе аккумуляторов при производстве решеток используется кальций (Ca). Все положительные и отрицательные пластины легируются небольшим количеством кальция. В результате у аккумулятора уменьшается саморазряд, увеличиваются пусковые токи, в процессе эксплуатации снижается потеря воды и как итог данные аккумуляторы можно производить в не обслуживаемых корпусах.

Необходимо помнить, что аккумуляторные батареи произведенные по данной технологии боятся глубоких разрядов. 

Технология производства AGM 

  AGM  – это усовершенствованная свинцово-кислотная технология абсорбирующего стекловолокна (AGM) Absorbent Glass Mat .

В AGM батареи установлен впитывающий стекломат – это специальный стекловолоконный сепаратор который впитывает весь электролит в аккумуляторе и обеспечивает высокую устойчивость к циклированию. AGM технология обеспечивает в три раза больший срок службы аккумуляторной батареи и позволяет аккумулятору выдерживать многочисленные циклы заряда-разряда без потери производительности.

  Данная технология идеально подходит для автомобилей с системой Start-Stop с рекуперативным торможением, дома на колесах, все виды водного транспорта.

Технология производства EFB
EFB – улучшенная технология с жидким электролитом. На + пластине добавлен полиэстеровый материал который помогает закрепить активную массу на пластине, что в разы повышает срок службы батареи.

Между пластиной и сепаратором применяется дополнительный полиэстеровый элемент, представляющий собой микро-сетку. Данная микро- сетка удерживает активную массу внутри пластины и предотвращает ее вымывание. В результате повышается устойчивость к глубокому заряду-разряду и обеспечивается более высокая заражаемость.

Приклеенный на сепаратор стекловолоконный ворс помогает сохранять пластины в правильном положении.
Аккумуляторы EFB могут использоваться с частичным зарядом и длительное время  не требуют глубокого заряда-разряда. Это возможно благодаря полиэстэровому материалу, который добавляется на положительную поверхность пластины. Это помогает закрепить активный материал пластины, что повышает срок службы.

Данный тип аккумуляторов  подходит для автомобилей, оборудованных системой Start-Stop без рекуперативного торможения, а также для автомобилей с повышенным энергопотреблением.

Вернуться в общий список тем

Технология VARTA® EFB (улучшенная технология залитого аккумулятора): надежность и производительность

VARTA® предлагает продукты, основанные на улучшенной технологии аккумулятора с жидким электролитом (EFB), которые обеспечивают лучшую надежность и производительность по сравнению со стандартными свинцово-кислотными аккумуляторами для легковых и грузовых автомобилей. Наши аккумуляторы создаются, чтобы отвечать конкретным требованиям потребителей и выпускаются на заводах в Европе, чтобы соответствовать высочайшим стандартам качества.

Технология EFB для автомобилей

Аккумуляторы EFB могут использоваться с частичным зарядом и не требуют глубокого заряда-разряда, как аккумуляторы AGM. Это возможно благодаря полиэстэровому сетчатому материалу, который добавляется на положительную поверхность пластины. Это помогает закрепить активный материал пластины, что повышает срок службы.

Преимущества:

  • Производительность в состоянии частичного заряда и производительность при глубоких зарядах-разрядах более чем вдвое превышают показатели обычных аккумуляторов.
  • Поддержка частых запусков двигателя и длительных периодов покоя двигателя.
  • Улучшенный прием заряда по сравнению с обычными аккумуляторами с жидким электролитом.
  • Конструкция, повышающая термостабильность для использования в подкапотных пространствах и в жарком климате.
  • Идеально подходят для автомобилей, оборудованных системой Start-Stop без рекуперативного торможения, а также для автомобилей с повышенным энергопотреблением, от чего бы оно ни зависело: жесткий график поездок или множество аксессуаров и установленного оборудования.
  • Кроме того, наши продукты серии EFB создаются с использованием технологии решетки PowerFrame®, которая обеспечивает высокую пусковую мощность и надежную производительность.

Технология EFB в грузовых автомобилях

VARTA® Promotive EFB — уникальный аккумулятор, специально разработанный для обеспечения высокой производительности в грузовых автомобилях, использующий новейшие технологии защиты от расслаивания электролита и вибрации. Это единственный на рынке продукт, с перемешивающими элементами, эксклюзивно разработанными и запатентованными компанией Clarios, ранее известной как Johnson Controls Power Solutions. Технология EFB обеспечивает надежную производительность для любых требовательных применений и идеально подходит для установки в хвосте рамы.

Преимущества:

  • Уникальный перемешивающий элемент внутри аккумулятора предотвращает расслаивание электролита и является оптимальным решением для всех применений с глубоким разрядом. Это механическая система, которая использует силу инерции автомобиля для перемешивания электролита в аккумуляторе с жидким электролитом.
  • Отличное крепление пластин с помощью горячего компаунда . Очень высокая виброустойчивость и наилучшая пригодность для установки в хвосте рамы обеспечивают высочайшую производительность продукта.
  • Уникальная конструкция лабиринтной крышки обеспечивает 100% защиту от протечки и очень низкий расход воды.
  • Высокая производительность в режиме циклирования гарантируется использованием технологии PowerFrame®, улучшенной пасты положительного электрода и адгезией активной массы к решетке. Это возможно благодаря полиэстеровому сетчатому материалу, который добавляется на положительную поверхность пластины и значительно увеличивает продолжительность срока службы в циклах.
  • Сниженные гарантийные затраты.

Характеристики технологии EFB

Между пластиной и сепаратором применяется дополнительный полиэстеровый элемент, представляющий собой сетку. Эта сетка удерживает активную массу внутри пластины и предотвращает ее вымывание. В результате повышается устойчивость к глубокому заряду-разряду и обеспечивается более высокая заряжаемость.

Приклеенный на сепаратор стекловолоконный ворс помогает сохранять правильное положение пластин, что бы ни случилось, в любых условиях.

Циркуляция электролита (перемешивающий элемент)

Система циркуляции электролита предотвращает его расслаивание. Это элемент конструкции, который использует естественное движение автомобиля, чтобы обеспечивать постоянную циркуляцию электролита внутри аккумулятора. Электролит остается гомогенным, что улучшает заряжаемость и обеспечивает более длительный общий срок службы.

Узнать больше о технологии EFB

Улучшенная технология VARTA® EFB для грузовиков

ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ БАТАРЕИ

Что это?

Твердотельные батареи представляют собой смену парадигмы с точки зрения технологии. В современных литий-ионных батареях ионы перемещаются от одного электрода к другому через жидкий электролит (это также называется ионной проводимостью). В полностью твердотельных батареях жидкий электролит заменен твердым соединением, которое, тем не менее, позволяет ионам лития мигрировать внутри него.Эта концепция далеко не нова, но за последние 10 лет — благодаря интенсивным исследованиям во всем мире — были открыты новые семейства твердых электролитов с очень высокой ионной проводимостью, аналогичной жидкому электролиту, что позволило преодолеть этот особый технологический барьер.

Сегодня усилия компании Saft Research & Development сосредоточены на двух основных типах материалов: полимерах и неорганических соединениях с целью синергии физико-химических свойств, таких как технологичность, стабильность, проводимость…

Каковы его преимущества?

Первым огромным преимуществом является заметное повышение безопасности на уровне элемента и батареи: твердые электролиты негорючи при нагревании, в отличие от их жидких аналогов.Во-вторых, он позволяет использовать инновационные высоковольтные материалы большой емкости, что позволяет создавать более плотные и легкие батареи с более длительным сроком хранения в результате снижения саморазряда. Более того, на системном уровне это принесет дополнительные преимущества, такие как упрощенная механика, а также управление температурой и безопасностью.

Поскольку батареи могут демонстрировать высокое отношение мощности к весу, они могут быть идеальными для использования в электромобилях.

Когда его ожидать?

Несколько видов полностью твердотельных аккумуляторов, вероятно, появятся на рынке по мере дальнейшего технического прогресса. Первыми будут твердотельные батареи с анодами на основе графита, обеспечивающие улучшенные энергетические характеристики и безопасность. Со временем более легкие технологии твердотельных батарей с использованием металлического литиевого анода должны стать коммерчески доступными.

Battery Tech: адаптеры переменного тока

100% OEM-совместимость

На 30-40% дешевле, чем OEM

24 месяца гарантии

Сменные наконечники (по брендам)

Адаптеры USB-C

Производитель высшего качества с контролем сборки и компонентов (новейшие литий-ионные элементы «класса А»)

Инжиниринг (центры НИОКР) и сборка в Калифорнии и Китае для быстрой разработки и поставки продукции

Лидер в области узнаваемости бренда и доли рынка аккумуляторов, адаптеров и запасных частей для ноутбуков сторонних производителей

Высокий уровень товарных запасов на обоих складах (западный и восточный) позволяет ДОСТАВИТЬ В ЖЕ ДЕНЬ по специальным заказам

Сертифицированная литий-ионная отгрузка (UN 38.

3)

Лучший способ убедиться, что вы покупаете правильный аккумулятор, — найти номера моделей OEM в адаптере переменного тока. Ниже приведены несколько примеров того, как выглядит аккумулятор для разных марок и где может быть расположен номер модели.

Теперь, когда вы нашли номер модели своего устройства, вы можете легко выполнить поиск на веб-сайте BTI, введя номер в поисковую систему.Если у вас по-прежнему возникают проблемы с поиском информации или вам нужна помощь, пожалуйста, не стесняйтесь [свяжитесь с нами] напрямую.

Батарея «технология мечты» на шаг ближе к реальности благодаря новому открытию — ScienceDaily

Натриево-серная батарея, созданная инженерами Техасского университета в Остине, устраняет одно из самых больших препятствий, мешающих технологии стать коммерчески жизнеспособной альтернатива вездесущим литий-ионным батареям, которые питают все, от смартфонов до электромобилей.

Натрий и сера выделяются как привлекательные материалы для будущего производства аккумуляторов, поскольку они дешевле и более широко доступны, чем такие материалы, как литий и кобальт, которые также имеют проблемы с окружающей средой и правами человека. Из-за этого исследователи последние два десятилетия работали над тем, чтобы сделать жизнеспособными батареи на основе натрия при комнатной температуре.

«Я называю это технологией мечты, потому что натрий и сера широко распространены, безвредны для окружающей среды и имеют самую низкую стоимость, о которой вы только могли подумать», — сказал Арумугам Мантирам, директор Техасского института материалов UT и профессор кафедры машиностроения Уокера.«С расширением электрификации и увеличением потребности в хранении возобновляемой энергии в будущем стоимость и доступность будут единственным доминирующим фактором».

В одном из двух последних достижений в области натриевых аккумуляторов, разработанных UT Austin, исследователи изменили состав электролита, жидкости, которая облегчает движение ионов между катодом и анодом, чтобы стимулировать зарядку и разрядку аккумуляторов. Они решили общую проблему в натриевых батареях, связанную с ростом игольчатых структур, называемых дендритами, на аноде, что может привести к быстрой деградации батареи, короткому замыканию и даже возгоранию или взрыву.

Исследователи опубликовали свои выводы в недавней статье в журнале Американского химического общества.

В предыдущих электролитах для натрий-серных батарей промежуточные соединения, образованные из серы, растворялись в жидком электролите и мигрировали между двумя электродами внутри батареи. Эта динамика, известная как челночное движение, может привести к потере материала, деградации компонентов и образованию дендритов.

Исследователи создали электролит, который предотвращает растворение серы и, таким образом, решает проблемы перемещения и дендритов.Это обеспечивает более длительный жизненный цикл батареи, демонстрируя стабильную работу более 300 циклов зарядки-разрядки.

«Когда вы кладете много сахара в воду, она становится сиропообразной. Не все растворяется», — сказал Амрут Бхаргав, докторант лаборатории Мантирама. «Некоторые вещи наполовину связаны и наполовину растворены. В батарее мы хотим, чтобы это было наполовину растворено».

Новый аккумуляторный электролит был разработан в том же духе путем разбавления концентрированного солевого раствора инертным неучаствующим растворителем, сохраняющим «полурастворенное» состояние.Исследователи обнаружили, что такой электролит предотвращает нежелательные реакции на электродах и, таким образом, продлевает срок службы батареи.

Цена на литий резко возросла за последний год, что подчеркивает потребность в альтернативах. Добыча лития подвергалась критике за ее воздействие на окружающую среду, включая интенсивное использование грунтовых вод, загрязнение почвы и воды и выбросы углерода. Для сравнения, натрий доступен в океане, дешевле и безопаснее для окружающей среды.

В литий-ионных батареях

обычно также используется кобальт, который дорог и добывается в основном в африканской Демократической Республике Конго, где он оказывает значительное воздействие на здоровье человека и окружающую среду. В прошлом году Manthiram продемонстрировала литий-ионный аккумулятор без кобальта.

Исследователи планируют развить свой прорыв, протестировав его с батареями большего размера, чтобы увидеть, можно ли его применить к таким технологиям, как электромобили и хранение возобновляемых ресурсов, таких как ветер и солнечная энергия.

Другими авторами статьи являются постдокторанты Техасского института материалов Джиаруи Хе и Вучул Шин. Исследование было поддержано грантами Управления фундаментальных энергетических наук Министерства энергетики США, Отдела материаловедения и инженерии.

Аккумуляторы для гибридных и сменных электромобилей

В большинстве подключаемых гибридов и полностью электрических транспортных средств используются подобные литий-ионные аккумуляторы.

Системы накопления энергии, обычно батареи, необходимы для гибридных электромобилей (HEV), подключаемых гибридных электромобилей (PHEV) и полностью электрических транспортных средств (EV).

Типы систем накопления энергии

Следующие системы накопления энергии используются в HEV, PHEV и EV.

Литий-ионные батареи

Литий-ионные аккумуляторы

в настоящее время используются в большинстве портативных устройств бытовой электроники, таких как сотовые телефоны и ноутбуки, из-за их высокой энергии на единицу массы по сравнению с другими системами хранения электроэнергии. Они также имеют высокое отношение мощности к весу, высокую энергоэффективность, хорошие характеристики при высоких температурах и низкий саморазряд. Большинство компонентов литий-ионных аккумуляторов могут быть переработаны, но стоимость восстановления материалов остается проблемой для отрасли.Министерство энергетики США также поддерживает Премию по переработке литий-ионных аккумуляторов для определения решений по сбору, сортировке, хранению и транспортировке отработанных и выброшенных литий-ионных аккумуляторов для возможной переработки и восстановления материалов. В большинстве современных PHEV и электромобилей используются литий-ионные аккумуляторы, хотя точный химический состав часто отличается от химического состава аккумуляторов бытовой электроники. Продолжаются исследования и разработки, направленные на снижение их относительно высокой стоимости, продление срока их службы и решение проблем безопасности в отношении перегрева.

Никель-металлогидридные батареи

Никель-металлогидридные батареи, обычно используемые в компьютерном и медицинском оборудовании, обладают разумной удельной энергией и удельной мощностью. Никель-металлогидридные батареи имеют гораздо более длительный жизненный цикл, чем свинцово-кислотные батареи, они безопасны и устойчивы к небрежному обращению. Эти батареи широко используются в HEV. Основными проблемами, связанными с никель-металлгидридными батареями, являются их высокая стоимость, высокий саморазряд и выделение тепла при высоких температурах, а также необходимость контроля потерь водорода.

Свинцово-кислотные аккумуляторы

Свинцово-кислотные аккумуляторы могут иметь высокую мощность, быть недорогими, безопасными и надежными. Однако низкая удельная энергия, плохие характеристики при низких температурах и короткий календарный и циклический срок службы препятствуют их использованию. Разрабатываются усовершенствованные свинцово-кислотные аккумуляторы большой мощности, но эти аккумуляторы используются только в имеющихся в продаже электромобилях для вспомогательных нагрузок.

Ультраконденсаторы

Ультраконденсаторы накапливают энергию в поляризованной жидкости между электродом и электролитом.Емкость накопления энергии увеличивается по мере увеличения площади поверхности жидкости. Ультраконденсаторы могут обеспечивать транспортным средствам дополнительную мощность при ускорении и подъеме на холм, а также помогают восстанавливать энергию торможения. Они также могут быть полезны в качестве вторичных накопителей энергии в транспортных средствах с электроприводом, поскольку они помогают электрохимическим батареям выравнивать мощность нагрузки.

Переработка батарей

Транспортные средства с электроприводом появились на автомобильном рынке США относительно недавно, поэтому лишь небольшое их количество подошло к концу срока службы.В результате доступно несколько бывших в употреблении аккумуляторов от электромобилей, что ограничивает масштабы инфраструктуры по переработке аккумуляторов. Поскольку автомобили с электроприводом становятся все более распространенными, рынок переработки аккумуляторов может расшириться.

Широко распространенная переработка аккумуляторов предотвратит попадание опасных материалов в поток отходов как в конце срока службы аккумулятора, так и в процессе его производства. В настоящее время ведется работа по разработке процессов переработки аккумуляторов, которые сводят к минимуму воздействие на жизненный цикл использования литий-ионных и других типов аккумуляторов в транспортных средствах.Но не все процессы переработки одинаковы:

  • Плавка : Процессы плавки извлекают основные элементы или соли. Эти процессы сейчас работают в больших масштабах и могут работать с несколькими типами батарей, включая литий-ионные и никель-металлгидридные. Плавление происходит при высоких температурах, а органические материалы, включая электролит и угольные аноды, сжигаются в качестве топлива или восстановителя. Ценные металлы извлекаются и отправляются на аффинаж, чтобы продукт был пригоден для любого использования. Другие материалы, в том числе литий, содержатся в шлаке, который теперь используется в качестве добавки к бетону.
  • Прямое восстановление : С другой стороны, некоторые процессы переработки напрямую восстанавливают материалы, пригодные для использования в батареях. Компоненты разделяются различными физическими и химическими процессами, и все активные материалы и металлы могут быть восстановлены. Прямое восстановление представляет собой низкотемпературный процесс с минимальным потреблением энергии.
  • Промежуточные процессы : Третий тип процесса находится между двумя крайностями.В таких процессах могут использоваться несколько типов батарей, в отличие от прямого восстановления, но материалы извлекаются дальше по производственной цепочке, чем при плавке.

Разделение различных материалов для аккумуляторов часто является камнем преткновения при восстановлении ценных материалов. Таким образом, конструкция батареи, предусматривающая разборку и переработку, важна для успеха электромобилей с точки зрения устойчивости. Стандартизация батарей, материалов и конструкции элементов также упростит и удешевит переработку.

См. отчет: Техническая и экономическая целесообразность использования бывших в употреблении аккумуляторов для электромобилей в стационарных устройствах.

Дополнительная информация

Узнайте больше об исследованиях и разработках аккумуляторов на страницах хранения энергии Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии и на странице аккумуляторов Управления автомобильных технологий Министерства энергетики США.

Технология аккумуляторов

– Torqeedo

Аккумуляторы на основе лития являются предпочтительной технологией для электромобилей.Они хранят значительно больше энергии, чем все другие аккумуляторы, сохраняют большую силу тока, что является важным преимуществом для систем электропривода, они не теряют своей зарядной способности, надежно обеспечивают питание даже на морозе и не имеют эффекта памяти. Они также обеспечивают гораздо больше циклов, чем батареи на основе свинца.

Torqeedo уже более десяти лет является пионером в разработке литиевых батарей для морского применения. Так как мы каждый год делаем наши аккумуляторы немного лучше, мы предлагаем наиболее комплексную и интегрированную концепцию защиты и безопасности для литиевых аккумуляторов на рынке в сочетании с производительностью и удобством.

  • Высокая плотность энергии
  • Долгий срок службы
  • Прочный
  • Высочайшие стандарты качества и безопасности

Аккумулятор Deep Blue большой емкости с технологией BMW i

Сотрудничество между BMW i и Torqeedo сделало современные автомобильные аккумуляторы доступными для морского рынка. Аккумуляторная технология, представленная в BMW i3 , теперь может питать ваш привод Torqeedo.

 

Автоматизированное модульное производство
  • Призматические ячейки имеют много преимуществ.Однако они должны быть чрезвычайно точно собраны в очень прочную раму для длительного срока службы. (В противном случае зарядка и разрядка со временем привели бы к незначительному расширению и разрушению клеток, что привело бы к их преждевременному старению.)

  • Полностью автоматизированное производство модулей на заводе BMW в Дингольфинге установило стандарт высокоточных и чрезвычайно прочных аккумуляторных модулей

  • Очень прочная конструкция идеально подходит для использования на судах, где предъявляются высокие требования к ударопрочности

Система управления батареями (BMS) на уровне модулей и батарей
  • Самая современная технология BMS

  • Разработано в соответствии со стандартами ASIL C, используемыми в автомобильной промышленности для обеспечения максимальной безопасности

  • Квалификационные и приемочные испытания на гораздо более высоком уровне, чем обычно в судостроении

Компрессор охлаждения
  • Охлаждает батарею, обеспечивая высокую производительность и длительный срок службы даже при высокой температуре окружающей среды и воды

  • во всех климатических зонах в любой точке мира

Подключение питания и данных от аккумулятора к системе Deep Blue

Последнее поколение автомобильных аккумуляторных батарей
  • Очень высокая плотность энергии

  • Призматическая конструкция элемента обеспечивает эффективное охлаждение, компактную форму, равномерное распределение температуры внутри аккумулятора и чрезвычайно прочную конструкцию

  • Прочный защитный алюминиевый корпус с предохранительным клапаном

  • Из автоматизированного производственного процесса Samsung SDI, ведущего производителя литиевых аккумуляторов

Соединения ячеек с помощью лазерной сварки
Диск безопасности давления
  • Аккумулятор водонепроницаем до IP67. В маловероятном случае возникновения избыточного давления в ячейке призматические ячейки могут сбросить избыточное давление через клапан. Это значительное преимущество в плане безопасности по сравнению с ячейками, сваренными из фольги, и ячейками-мешками. Защитный диск от давления позволяет газам выходить и обеспечивает водонепроницаемость батареи при нормальной работе.

 

 

Модели Батарея Deep Blue

 

Низковольтные литиевые батареи питания

Собственный класс литиевых батарей для лодок: плотность энергии выше на 70 %, а срок службы на 50 % больше, чем у обычных литиевых батарей LiFePO4

 

Корпус и все разъемы для передачи данных Водонепроницаемость до IP67

Система охлаждения готова и подходит для профессионального использования

Power 48-5000 питает все нагрузки 48 В или другие уровни напряжения с преобразователем

Разделяемые опоры обеспечивают защиту при транспортировке и установке, а также предотвращают непреднамеренное высвобождение при длительном хранении

Сложная система управления батареями (BMS) полностью интегрирована с резервными функциями безопасности, а также функциями защиты и балансировки для продления срока службы батареи

Интегрированная информационная система идентифицирует батарею и связывается с бортовым компьютером Cruise

Водонепроницаемый и хорошо защищенный порт данных

 

 

 

Модели Power Battery

 

 

 

Срок службы и старение литиевых батарей:

 

Срок службы литиевой батареи определяется временем и, в меньшей степени, количеством циклов зарядки. Потеря мощности с течением времени составляет около 2-4% в год при температуре окружающей среды 25°C. Процесс старения ускоряется, если батарея подвергается воздействию высоких температур. Литиевые батареи можно использовать даже в жару, но по возможности их следует хранить при более низкой температуре.

Безопасность литиевой батареи

Помимо производительности, для литиевых батарей важную роль играет безопасность. На наш взгляд, эти факторы необходимо учитывать, чтобы гарантировать, что безопасность действительно означает безопасность:

 

 

Система управления батареями (BMS) с резервными функциями безопасности: В отличие от свинцовых батарей литиевым батареям всегда требуется BMS для выполнения функций балансировки и безопасности.Если электронные компоненты BMS выходят из строя, это само по себе может стать проблемой безопасности для батареи. Вот почему в батареях Torqeedo предусмотрена аппаратная резервная копия всех важных для безопасности компонентов. Кстати, это предусмотрено и в автомобильной промышленности, в аэрокосмической и медицинской технике.

Безопасная упаковка с отдельными ячейками: Torqeedo использует только ячейки безопасности – сварные стальные цилиндры, каждый из которых оснащен несколькими аппаратными предохранительными механизмами. Другие формы упаковки, такие как запечатанные в фольге элементы («кофейные пакеты»), обеспечивают более низкий стандарт безопасности, поскольку они обеспечивают менее эффективную защиту от внутреннего короткого замыкания внутри элементов.(Исключением являются ячейки с керамическими сепараторами, которые также обеспечивают безопасную упаковку, но они чрезвычайно дороги и используются очень редко.)

Чистые, точные производственные процессы со стороны производителей ячеек. Torqeedo использует элементы только от известных производителей в Японии и США.

Водонепроницаемость до IP67: Вода в литиевых батареях может привести к различным проблемам, таким как коррозия оборудования BMS или выделение электролитического газа.