Аккумулятор устройство: Устройство и принцип работы автомобильного аккумулятора | Полезные статьи

Устройство гелевого аккумулятора, его особенности и свойства

Содержание

• 1 Устройство аккумулятора
• 2 Особенности
  • 2.1 Минусы гелевых аккумуляторов
  • 2.2 Зарядка гелевого аккумулятора
• 3 Как правильно заряжать гелевый аккумулятор

Гелевые аккумуляторы появились на рынке совсем недавно. Наиболее часто их используют в мотоциклах, скутерах, квадроциклах,

так как при перевороте устройства гель не растекается, а устройство может продолжать движение. Кроме этого, гелевики используют в газовых котлах и в солнечных батареях.

Обзор корпусов гелевых аккумуляторов

К плюсам гелевых аккумуляторов можно отнести возможность перезарядки до 1000 раз. При этом даже во время сильных морозов аккумулятор самопроизвольно не разряжается.

Устройство аккумулятора

Устройство гелевого аккумулятора отличается от устройства привычных батарей. В обычных свинцово-кислотных АКБ аккумуляторах ток проводят электролиты (водный раствор серной кислоты).

А вот гелевые аккумуляторы содержат в своем составе меньшее количество электролитов и в другой консистенции – желе- или пастообразной. Для гелевых аккумуляторов придумали и соответствующее название, так как желе похоже на гель. В промежутках между электродами аккумулятора находятся сепараторы, изготовленные из стекловолокна. Поры данного материала не позволяют растекаться гелю.

Особенности

Мелкие повреждения на корпусе батареи не приводят к выходу из строя самого устройства. Это можно отнести к их плюсам. В то время как у обычных аккумуляторов небольшие повреждения приводят к поломке всей батареи.

Газы «гелевиков» практически не выходят наружу, поэтому чистоту отверстий контролировать не обязательно. Емкость батареи практически не изменяется при наиболее неблагоприятных условиях и в сильный мороз. Расчеты показали изменение всего на 19%. Во время хранения аккумуляторы сохраняют свой заряд надолго. Риск осыпания пластин отсутствует практически в полной мере в отличие от кислотных аккумуляторов. Гелевый аккумулятор имеет более высокую цену, если сравнить ее с аналогичными устройствами.

Зависимость емкости гелевого аккумулятора от температуры окружающей среды

Сроки службы и эксплуатации гелевых аккумуляторов значительно выше, нежели у обычных кислотных аккумуляторов. Обычно в 3-4 раза. Аккумулятор сохраняет работоспособность в любом положении. А вот обычный АКБ этим похвастаться не может, так как зачастую перестает работать на высокий спусках или подъемах. У гелиевых аккумуляторов более высокие показатели пускового тока. Поэтому скорее всего с запуском двигателя проблем не возникнет даже в самые сильные морозы.

Минусы гелевых аккумуляторов

Гелевый аккумулятор (плюсы и минусы) устройства:

• Существенным минусом можно назвать то, что они более чувствительны к параметрам сети зарядки.
• Для них придумали особое зарядное устройство, которое не всегда можно установить на какой-либо автомобиль.
• Если раньше у вас был установлен свинцово-кислотный аккумулятор, то придется докупать и монтировать в систему автомобиля промежуточный блок.
• Степень зарядки аккумулятора придется проверять регулярно. Обычные аккумуляторы не так прихотливы в этом плане.
• Избыточно заряжать гелевые аккумуляторы нельзя – они могут просто-напросто взорваться.
• Также отрицательно скажется на гелевых батареях и длительное воздействие отрицательных температур – мягко говоря, они не созданы для использования в условиях достаточно суровой и длительной русской зимы. Поэтому гелевые аккумуляторы приходится утеплять в зимний период года.
• Но самый весомый недостаток гелевого аккумулятора – цена, которая является необоснованно высокой.
• К плюсам можно отнести то, что малейшие повреждения на корпусе АКБ не приводят к выходу из строя.
• Риск осыпания пластин отсутствует практически в полной мере в отличие от кислотных аккумуляторов.
• Перезарядка до 1000 раз.

Срок эксплуатации зависит непосредственно от корректности работы устройства и реле-регулятора. Если будут большие и резкие скачки напряжения, то пластины окислятся очень быстро. Максимальное напряжение – 12 Вольт. Если оно будет больше, то гель начнет постепенно утрачивать свои свойства, а устройство быстро придет в негодность.

Зарядка гелевого аккумулятора

Для подзарядки гелевых аккумуляторов обычные зарядные устройства от свинцово-кислотных батарей не подойдут. От них «гелевик» может просто-напросто выйти из строя. Подойдут только зарядные устройства с возможностью регулирования силы напряжения и тока.

Это является немаловажным фактором, если вы хотите пользоваться гелевым аккумулятором не один сезон. Если вы решите зарядить аккумулятор неверным зарядным устройством, то есть риск не только быстрого выхода из строй из-за разности напряжений, но и взрыва батареи.

Как правильно заряжать гелевый аккумулятор

Гелевый или кислотный аккумулятор — не важно, их все равно рано или поздно придется заряжать. Гелевые АКБ зарядить гораздо труднее, чем обычные кислотные.

Чтобы правильно зарядить гелевый аккумулятор, необходимо выполнить следующие действия:

• Выкрутите пробки с банок устройства. Это очень важно, если ваш аккумулятор обслуживаемый.
• На правильно подобранном зарядном устройстве выставьте соответствующее напряжение и нулевой ток.
• Подключите клеммы зарядки непосредственно к аккумулятору. Обязательно проверьте, соблюли ли вы полярность.
• Установите параметры тока зарядного устройства.
• Не оставляйте аккумулятор, постоянно следите за всеми показателями. Если напряжение начнет скакать, то немедленно отключите зарядное устройство от источника тока.

Большинство специалистов рекомендуют заряжать аккумулятор около суток, при этом постепенно снижая силу тока и контролируя показатели напряжения. Это поможет значительно увеличить срок службы аккумулятора. В этих условиях аккумулятор должен будет полностью зарядиться уже через 12-15 часов.

Зарядное устройство Optima для гелевого аккумулятора

Обратите внимание, что в продаже можно найти устройства, которые могут самостоятельно отслеживать показатели силы тока и напряжения, и при их изменении сами отключаются. Такие зарядные устройства являются наиболее безопасными. За ними следить не обязательно, а обслуживание гелевого (АКБ) аккумулятора будет более эффективным.

Срок службы гелевых батарей в зависимости от срока эксплуатации

Во время зарядки гелевого аккумулятора напряжение будет расти. Если оно будет превышать допустимые значения, то попробуйте уменьшить силу тока, насколько это будет возможно. В таких условиях батарея может полностью зарядиться примерно за 12-13 часов. Не забудьте, что необходимо следить за напряжением (не более 12 Вольт).

Некоторые эксперты рекомендуют постепенно уменьшать силу тока в два раза и заряжать аккумулятор около суток.

Это поможет увеличить срок эксплуатации гелевого аккумулятора.

Зарядное устройство Bosch

Вообще, на рынке можно найти современные зарядные устройства, способные самостоятельно отслеживать напряжение и понижать силу тока, если в этом есть необходимость. К тому же появились модели, которые компенсируют значения напряжения в зависимости от погодных условий(температуры воздуха). Благодаря такому зарядному устройству можно произвести восстановление гелевых аккумуляторов. Перед покупкой зарядного устройства читайте его характеристику. Заряженный аккумулятор старайтесь не хранить слишком долго, так как возможно, что он в скором времени выйдет из строя, поэтому пользуйтесь им — не бойтесь.

Гелевый аккумулятор. Технология. Устройство. Применение

21.07.2015 Off Статьи,

Технологии в развитии аккумуляторной мысли не стоят на месте. Как и всё вокруг они развиваются столь же стремительно. Кто постарше помнят ещё деревянные ящики с пластинами внутри, затем черные «эбонитовые» аккумуляторы с клеммами, залитыми смолой, и отличающиеся особой тяжестью….

Многообразие сегодняшнего аккумуляторного мира не может не впечатлять. Всё больше ёмкости, меньше размеры, дольше служба, шире применяемость, выше возможности. В традиционном понимании аккумулятор это короб, в котором два электрода в виде свинцовых пластин помещены в раствор серной кислоты (электролит), где протекает окислительно-восстановительная реакция и выдаётся электроэнергия на гора. При этом аккумулятор устройство достаточно небезопасное, любое неосторожное обращение с которым грозит невосполнимыми последствиями для наших джинсов. Но как сказано было выше, технологии не стоят на месте и всё бОльшее распространение получают аккумуляторы, в которых вместо привычного жидкого раствора кислоты электролит в гелеобразном состоянии.

Итак, что такое Гелевый аккумулятор?

В широком и обывательском понимании гелевый аккумулятор это аккумулятор, где электролит в виде геля. А ещё интересное бытует мнение, что аккумулятор гелИевый от слова гелий.

На самом деле есть две конкурирующие друг с другом технологии применения «густого» электролита в аккумуляторах

Первая, наиболее распространенная технология — Absorptive Glass Mat (AGM). . В данном случае путем применения пористого заполнителя-сепаратора из стекловолокна, пропитанного электролитом, добиваются его безжидкостного состояния. Такой сепаратор представляет собой пористую систему, в которой каппилярные силы удерживают электролит. При этом количество электролита дозируется так, чтобы мелкие поры были заполнены, а крупные оставались свободными для свободной циркуляции газов. Таким образом, AGM батареи не требуют обслуживания в течение всего срока эксплуатации.

Вторая — Gelled Electrolite (GEL), так называемые гелевые аккумуляторы, электролит в которых имеет гелеобразное состояние благодаря добавлению в него соединений кремния. Гелевый электролит позволяет добиться полной герметичности батареи, так как все газовыделение происходит внутри сильно развитой системы пор в массе геля. Это решает проблему необслуживаемости АКБ.

Итак, такое достоинство «гелевых» аккумуляторов как безжидкостное состояние электролита вылилось в ряд существенных преимуществ этого типа аккумуляторов перед их классическими собратьями.

1. Гелевые аккумуляторы и аккумуляторы AGM могут эксплуатироваться в любом положении – вот почему они популярны на экстремальных и спортивных видах техники – самолёты, мототехника, лодки ….
2. Аккумуляторы GEL и AGM отличаются безопасностью — нет рисков протекания электролита, исключается возможность выделения газов и опасность взрывов – детские электроигрушки, инвалидные коляски, медицинское оборудование…
3. Повышенная виброустойчивость – благодаря тому, что в пространстве между пластинами находится пористый твёрдый наполнитель – стекловолокно или силикагель — в таких аккумуляторных батареях практически невозможно осыпание свинцовых пластин и как следствие, закорачивание и выход из строя.
4. Аккумуляторы GEL и AGM максимально эффективны даже в нештатных режимах работы, что позволяет эксплуатировать их в жарких погодных условиях, при температуре до +50°C, или в низкотемпературных режимах, например до -35°C и ниже.
5. За счёт своих уникальных технологий аккумуляторы GEL и AGM выдерживают большое количество циклов заряда-разряда, могут продолжительное время находиться в разряженном состоянии, имеют низкий саморазряд. Продолжительность службы таких аккумуляторных батарей 8-10 лет.

Применение

В силу своих характеристик, качеств и достоинств аккумуляторы, изготовленные по GEL и AGM технологиям, находят самое широкое применение:

• Телекоммуникации.
• Системы энергоснабжения.
• Бытовое потребление электроэнергии.
• Системы искусственного охлаждения.
• Транспорт.
• Энергопроизводство.
• Медицина.

И там где надёжность на первом месте.

Ваш ЭнергоМет, аккумуляторная компания.

Какие типы аккумуляторов подходят для ваших IoT-устройств? | Saft

Выбор подходящего аккумулятора для вашего смарт-устройства — непростая задача, зависящая от многих параметров.

Аккумулятор должен быть не только легким и компактным, чтобы соответствовать миниатюрным конструкциям, но и оставаться безопасным в течение всего ожидаемого срока службы (благодаря хорошему сохранению заряда). Еще одним важным моментом для батареи является способность работать в широком диапазоне температур (как для внутреннего, так и для наружного использования), обеспечивая при этом стабильное выходное напряжение в течение всего срока службы устройства.

Прежде чем углубляться в то, на какие параметры смотреть, давайте вернемся к основам: какие батареи нам доступны и каковы их особенности?

 

Какие аккумуляторы доступны предпринимателям, работающим в сфере Интернета вещей, и каковы их особенности?

Существует два типа батарей: одноразовые первичные батареи и перезаряжаемые вторичные батареи.

Оба генерируют электричество в результате электрохимических реакций между двумя полюсами, положительным (+) и отрицательным (-), а также благодаря электролиту (раствору). Используя различные материалы для полюсов и разные составы электролитов, мы можем изготовить огромное количество аккумуляторов с разными свойствами и напряжением. Например, щелочные батареи широко представлены в магазинах и используются в потребительских товарах, литиевые батареи, воздушно-цинковые батареи, батареи на основе оксида серебра или смесь этих химических элементов являются примерами батарей, доступных на рынке.

 

Для объектов с беспроводным подключением требуются легкие и компактные батареи с очень высокой плотностью энергии и высоким напряжением. По этой причине лучше всего подходят литиевые батареи.

Действительно, литиевые батареи обеспечивают высокую производительность и надежность, имеют высокое напряжение благодаря использованию лития в качестве анода и обеспечивают количество энергии на единицу объема, которое может быть в десять раз больше, чем у батарей на основе оксида цинка. Его электролит не содержит воды, что позволяет использовать его при низких температурах, а некоторые продукты со специальными электролитами могут выдерживать высокие и даже очень высокие температуры.

Литиевые батареи бывают разных форм и размеров.

 

Литиевые батареи Saft, предназначенные для Интернета вещей

В результате более чем столетних исследований и инноваций в области накопления энергии наша линейка миниатюрных батарей на основе лития была специально разработана для подключенных объектов ( IoT) приложений.

Мы предлагаем 3 основные линейки аккумуляторов для устройств IoT:

• Цилиндрические первичные литиевые элементы и батареи LS, LSH и LSP
• Цилиндрические первичные литиевые элементы LM/M
• Средние призматические аккумуляторы MP и малые цилиндрические VL
   

Цилиндрические первичные литиевые элементы LS, LSH и LSP – 3,6 В

Линейки цилиндрических первичных литиевых элементов Saft LS, LSH и LSP основаны на литий-тионилхлоридном (Li-SOCl2) химическом составе , который демонстрирует самое высокое номинальное напряжение среди первичный химический состав батареи (3,6 В).

Аккумуляторы LS, LSH и LSP также имеют самая высокая плотность энергии и может восстанавливать ее до 20 лет. Они очень прочные и могут выдерживать очень высокие температуры и сильные вибрации.

Доступны два типа литий-тионилхлоридных элементов: катушечных и спиральных конструкций .

Благодаря катушечной конструкции серии LS эти элементы особенно хорошо подходят для приложений, требующих очень низких непрерывных или умеренных импульсных токов, таких как устройства учета или датчики парковки.  

Способность выдерживать большие колебания давления, температуры (от -60°C до +150°C) и суровые механические условия делают элементы LS идеальными для использования в удаленных местах и ​​в экстремальных условиях, таких как трекеры . В сочетании с поддержкой импульсов, такой как конденсатор, суперконденсатор, EDLC (электрохимический двухслойный конденсатор) или гибридный конденсатор, они могут выдерживать даже более высокие импульсы и температуры и сочетать в себе «лучшие из двух миров» характеристики.

Вот почему Saft запустила новую линейку первичных решений — LSP — которые сочетают в себе надежную технологию элементов Li-SOCl2 с низким саморазрядом, а также современные и тщательно подобранные LiC (литий-ионные конденсаторы).

LiC, выбранный Saft, показывает самый низкий саморазряд и ESR (эквивалентное последовательное сопротивление) при большинстве температур и одну из самых высоких измеренных емкостей во время импульса, гарантируя, что диапазон LSP будет соответствовать сроку службы 10 и более лет требуется для нового поколения подключенных устройств . В двух словах, серия LSP предлагает наилучший компромисс между способностью поддерживать импульсы, диапазоном рабочих температур и стабильностью работы в течение всего срока службы .

Серия LSH имеет спиральную конструкцию. Ячейки предназначены для приложений, требующих очень высоких импульсов. Некоторые конкретные диапазоны могут работать при очень высоких температурах, например, в нефтегазовой отрасли.

 

Цилиндрические первичные литиевые элементы LM/M – 3 В

Цилиндрические первичные литиевые элементы Saft LM/M основаны на химии диоксида лития-марганца (Li-MnO2) – 3V.

Ячейки LM/M имеют спиральную внутреннюю конструкцию, аналогичную ячейкам LSH, но имеют более низкое номинальное напряжение 3,0 В по сравнению с 3,6 В. Если электронная схема приложения допускает напряжение отсечки ниже 2,5 В, этот диапазон вероятно, один из самых экономичных вариантов с хорошим компромиссом между энергией и мощностью. В линейке LM/M используются спиральные электроды с большой площадью поверхности для обеспечения максимального импульса тока и состав электролита для оптимальной работы в диапазоне температур от -40°C до +85°C.

Хорошая импульсная способность делает их подходящими для интеллектуальных устройств учета, требующих высоких импульсов, а также для датчиков парковки и интеллектуальных сельскохозяйственных приложений.
 

 

Средние призматические аккумуляторы MP и малые цилиндрические аккумуляторы VL — 3,6 В — 3,75 В

Среднепризматические аккумуляторы Saft MP и малые цилиндрические аккумуляторы VL основаны на нашей уникальной литий-ионной технологии. Эти батареи можно перезаряжать и использовать снова и снова после разрядки, что делает их очень удобными для часто используемых устройств. Аккумуляторы Saft MP и VL могут похвастаться очень длительным сроком службы в суровых условиях, поскольку их можно заряжать и разряжать в широком диапазоне температур. Наши литий-ионные аккумуляторы оснащены специальными функциями безопасности — электронной схемой защиты, встроенным автоматическим выключателем на случай неисправности зарядного устройства, отключающим сепаратором и защитным клапаном, что делает их более дорогими, чем большинство других аккумуляторов, но и более высокими. количество циклов (до 2800 раз с потерей производительности всего 30%) и низкие эксплуатационные расходы снижают стоимость цикла по сравнению со многими другими химическими веществами. Кроме того, индикаторы состояния заряда (SOC) и состояния работоспособности (SOH) могут быть выбраны в качестве параметров для мониторинга вашего приложения. Литий-ионные технологии Saft предлагают уникальные характеристики в нерегулируемых условиях на открытом воздухе или в экстремальных условиях, как в жару, так и в холод. Поэтому они идеально подходят для требовательных приложений в промышленных и критических средах.

Ниже приведена таблица наших аккумуляторов и приложений, для которых они могут использоваться: 

Итак… Короче говоря! Какой аккумулятор для моего приложения IoT?

Как вы уже поняли, на этот вопрос нет простого ответа.

Вот параметры, которые необходимо учитывать при перечислении всех вариантов для вашего варианта использования:

• Номинальное напряжение и напряжение отсечки вашей электроники : существуют разные технологии и химические вещества, имеющие разные выходные напряжения. Вы должны выбрать тот, который гарантирует, что ваше устройство будет находиться выше напряжения отсечки на протяжении всего срока службы.
• Температура окружающей среды : Вам следует подумать о том, где будет развернуто ваше IoT-устройство, чтобы обеспечить оптимальное и непрерывное электроснабжение вашего объекта.
• Профиль потребления и максимальный импульсный ток и частота : Li-SOCl ₂  катушечная технология более уместна для использования при ограниченных значениях импульса и для длительного срока службы, тогда как Li-SOCl ₂ спиральная, Li-SOCl ₂  шпулька + импульсное опорное устройство и Li-MnO ₂  особенно подходят для приложений с высоким пульсом.

 

Все еще не знаете, как поступить с вашим выбором? Почему бы вам не отправить профиль потребления вашего варианта использования нашим инженерам по приложениям для персональной рекомендации?

PowerPrecision и управление батареями | Zebra

Аксессуары

 > PowerPrecision и управление батареями

Контроль состояния батареи

Ваши мобильные сотрудники полагаются на мобильные компьютеры, беспроводные сканеры и мобильные принтеры. Насколько хорошо работают ваши мобильные устройства, во многом зависит от батарей, которые их заряжают. Если они не работают хорошо, то и ваши сотрудники тоже не работают, что влияет на производительность, обслуживание клиентов и прибыльность. Но как узнать состояние своих батарей, пока не стало слишком поздно?

Zebra предлагает разумные способы предотвращения проблем. С батареями PowerPrecision и PowerPrecision+ вы получаете важные сведения об их состоянии, а встроенное в устройство приложение для управления батареями позволяет предвидеть и предотвращать проблемы. Теперь вы будете знать, когда батареи необходимо зарядить, заменить или вывести из эксплуатации, прежде чем идти на работу.

Аккумуляторы PowerPrecision предоставляют интеллектуальную, удобную и гибкую информацию об активах для идентификации аккумулятора, используемого на каждом устройстве. Отслеживайте общее количество использованных циклов зарядки, чтобы прогнозировать срок службы батареи и определять, когда ее необходимо заменить.

Аккумуляторы PowerPrecision+ обеспечивают максимальную производительность аккумуляторов. Электронный запрос информации об активах батареи, а также множество сведений о состоянии батареи, включая отслеживание импеданса и состояние батареи на момент запроса. Используйте наш измеритель состояния работоспособности для моделирования электрических характеристик аккумуляторной батареи в режиме реального времени, чтобы сравнить текущую производительность с производительностью новой батареи.

Дополнительные ресурсы

• Информационный бюллетень PowerPrecision и управление батареями
• Технический документ по аккумуляторам Zebra PowerPrecision
• Документация по безопасности аккумуляторов
• Рекомендации по работе с батареями

Найти партнера

См.

«Диагностика батареи в действии»

Интегрируйте данные о состоянии батареи в существующее программное обеспечение для управления или создайте собственное. Это просто с нашим комплектом для разработки программного обеспечения, который предоставляет исходный код и поддержку.

• Управление батареей

  Встроенное в устройство приложение для управления батареями революционизирует управление батареями. Используя решение для управления мобильными устройствами (MDM), ИТ-специалисты могут просматривать показатели аккумуляторов PowerPrecision и PowerPrecision+, используемых во всех мобильных устройствах. Это означает, что каждый пользователь может начать свой рабочий день со здоровой, полностью заряженной батареей, которой хватит на всю смену. Больше не нужно тратить время на поиски заряженных батарей, время, которое можно было бы лучше потратить на задачи.