Характеристики аккумуляторных батарей: Характеристики автомобильного аккумулятора

Содержание

Аккумулятор TAB

Материал представляет собой обзор аккумуляторов TAB, выпускаемых словенским холдингом «TAB d. d.». Компания обладает правом на несколько торговых марок. TAB является основной, а кроме этого они разрабатывают и выпускают АКБ Topla, Vesna, VolThor. В этом материале мы рассмотрим стартерные и промышленные свинцово-кислотные батареи, которые продаются под маркой Tab. Обзор включает в себя информацию о фирме, продуктовой линейке и маркировке. Кроме того, будут рассмотрены отзывы владельцев.

 

Содержание статьи

О компании

Компания «TAB d. d.» была открыта в качестве дочерней фирмы производственного холдинга Rudnik Mezica Holding в 1965 году. Свинцовый рудник, где велась добыча руды существовал здесь уже несколько столетий. Первые пятнадцать лет работы компания функционировала в качестве лицензионного партнера Tudor и выпускала продукцию под их брендом. Сейчас «TAB d. d.» выпускает свинцово-кислотные аккумуляторы WET, VRLA AGM и VRLA GEL собственной разработки.



Производство АКБ организовано на трёх современных заводах, общая численность персонала на которых равна 1,5 тыс. человек. Располагаются заводы в следующих местах.
  • Zerjav (Словения). Завод, расположенный здесь, занимается переработкой отходов. За год из 60 тыс. тонн аккумуляторного лома в год он выдаёт 33 тыс. тонн мягкого свинца и сплавов на его основе. В рамках этого производственного объединения работает линия, мощность которой составляет 1,8 млн тонн промышленных аккумуляторов ежегодно. Это стационарные и тяговые АКБ под маркой TAB.
  • Crna na Koroskem (Словения). Ещё одна производственная площадка в Словении. Здесь выпускаются стартерные аккумуляторы под брендами TAB, Topla, Vesna и VolThor. Годовая производительность составляет 3,3 млн экземпляров.
  • Probishtip (Македония). И третий завод находится в республике Македония. Ежегодно здесь выпускают до 2,2 млн экземпляров стартерных АКБ Vesna, а также 400 тыс. штук промышленных аккумуляторов под маркой TAB.
    Здесь же находится предприятие по переработке 18 тыс. тонн аккумуляторного лома. На выходе получается 10 тыс. т. свинца и его сплавов.

Помимо перечисленных аккумуляторов, «TAB d. d.» также выпускает АКБ военного назначения. Продукция компании присутствует на большинстве рынков Европы, Азии, Америки.

Помимо производственной деятельности, «TAB d. d.» занимается переработкой отработавших аккумуляторов. Этим занята дочерняя фирма MPI Recycling. Компания является участником процесса EcoMotion. Как сообщается, потребители могут быть уверены, что все возвращаемые аккумуляторы будут запущены в процесс переработки с соблюдением действующих норм.
Вернуться к содержанию
 

Модельный ряд

Стартерные АКБ

Polar

Аккумуляторы TAB Polar производятся по технологии Ca/Ca (решетки положительного и отрицательного электрода выполнены из сплава свинца с кальцием). При этом используется просечно-вытяжная технология для изготовления решёток.

Легирование кальцием обеспечивает снижение саморазряда и уменьшение расхода воды из электролита. Сообщается о снижении коррозии и сульфатации электродов.

Производитель рекомендует использовать модели Polar на легковых транспортных средствах с базовым уровнем электрического оборудования. TAB Polar является универсальным продуктом, сочетающим в себе пусковую мощность, хорошую работу в холодном климате, надежность и приемлемую цену. Защиту от разлива электролита обеспечивает крышка SMF.


Вернуться к содержанию
 

Polar Blue

Модели Ca/Ca, выпускаемые в соответствии с требованиями европейских стандартов. Доступны в корпусах европейских форм-факторов.

Характеристики АКБ Polar Blue приведены в таблице ниже.


Вернуться к содержанию
 

Polar Truck

Аккумуляторы TAB Polar Truck изготавливаются по гибридной технологии Sb/Ca. В этом случае отрицательный электрод делается из кальциевого сплава, а положительный из малосурьмянистого. Технология позволяет сочетать низкий саморазряд и небольшой расход воды из электролита с умеренной устойчивостью к разрядам. Решётки электродов выполняются по просечно-вытяжной технологии.

Среди преимуществ аккумуляторных батарей TAB Polar Truck производитель называет следующие.

  • Индикатор уровня электролита Magic Eye 2.
  • Крышка SMF с пламегасителями и централизованной системой дегазации. Для упрощения доступа к банкам имеются заглушки стандарта M27.
  • В сплав для отрицательных электродов добавляются элементы, улучшающие принятие заряда. Эти легирующие добавки также препятствуют сульфатированию.
  • Увеличенная площадь межэлементных сварных швов для обеспечения высокой пусковой мощности.
  • Решётки положительных электродов имеют увеличенную толщину.
  • Повышенная плотность активной массы.
  • Конструкция корпуса батареи способствует перемешиванию электролита для уменьшения расслоения по плотности.
  • Для производства корпуса используется ударопрочный и морозостойкий полипропилен.

Ниже можно посмотреть характеристики аккумуляторов Polar Truck.



Вернуться к содержанию
 
Magic

Аккумуляторы серии Magic производятся с использованием новейших разработок компании TAB. Решётки плюсовых и минусовых электродов делаются из кальциевого сплава. Увеличенное число пластин обеспечивает повышенный пусковой ток (по данным производителя на 30%). Благодаря этому, модели рекомендуются для установки на последние поколения легковых автомобилей, имеющих на борту дорогую электронику.

Конструкция крышки SMF обеспечивает полную герметичность и не допускает проливания электролита даже при опрокидывании. Она также имеет пламегасители, повышающие безопасность эксплуатации.

С помощью индикатора Magic Eye можно на быстро проверить статус аккумуляторной батареи. Аккумуляторы TAB Magic не требуют обслуживания в течение всего срока эксплуатации.



Вернуться к содержанию
 
Magic Truck

По своей конструкции модели Magic Truck аналогичны грузовым гибридным моделям TAB Polar Truck, но выполняются по технологии Ca/Ca. Отличие также в более высокой плотности пластин и увеличенном пусковом токе. Крышка SMF обеспечивает полную герметичность и защиту от проливания электролита.

Доступ к банкам здесь отсутствует, поскольку аккумуляторам TAB Magic Truck не требуется доливка воды в течение всего срока службы. В таблице ниже можно посмотреть основные характеристики аккумуляторных батарей этой линейки.


Вернуться к содержанию
 

Magic HR

Специалисты TAB разработали линейку залитых свинцово-кислотных аккумуляторов для работы в жарком климате. Серия называется Magic HR. Приставка HR расшифровывается, как Hot Region.

Среди особенностей TAB Magic HR отмечается низкий саморазряд, более продолжительный срок хранения, а также повышенная стойкость к циклированию. При этом модели сохранили высокий пусковой ток, свойственный аккумуляторам Magic. Ниже можно посмотреть параметры АКБ этого семейства.



Вернуться к содержанию
 
OEM

Есть ещё одна небольшая группа залитых и заряженных АКБ TAB – это OEM.

Ниже приведены их основные характеристики.


Вернуться к содержанию
 

EFB Stop & Go

Семейство TAB EFB Stop & Go представляет собой группу, так называемых, улучшенных (Enhanced Flooded Batteries) аккумуляторных батарей с жидким электролитом. В этих моделях специалисты TAB реализовали свои самые последние разработки.

Для производства решеток положительных и отрицательных электродов используется сплав свинца с кальцием. Сами батареи относятся к категории залитых (WET).

То есть, это те же свинцово-кислотные стартерные аккумуляторы, но с некоторыми усовершенствованиями. Подробнее о технологии EFB читайте здесь.

Одним из таких усовершенствований является использование нетканого материала MFW на положительных электродах. Он предотвращает отслаивание активной массы. По заявлению производителя, такое решение позволяет в два раза увеличить срок службы АКБ. Кроме этого, производитель делает решётки электродов увеличенной толщины.

Для их производства используется просечно-вытяжная технология.

В остальном эти модели имеют тот же самый индикатор уровня электролита, герметичную крышку с пламегасителями, прочный корпус из полипропилена и удобную ручку для переноски.



Вернуться к содержанию
 
AGM Stop & Go

Модели группы AGM Stop & Go представляют собой свинцово-кислотные аккумуляторы более совершенной конструкции. Они относятся к группе аккумуляторов с регулируемым клапаном (VRLA). В них нет жидкого электролита, поскольку он находится в специальных стекловолоконных матах, окружающих электроды. Подробнее об аккумуляторах AGM читайте в этой статье.

Перед установкой пластин в корпус они дополнительно сжимаются. Для укрепления активной массы на положительных электродах используется нетканый материал MFW. Он предотвращает осыпание активной массы, благодаря чему увеличивается срок эксплуатации вдвое. Решётки электродов выполняются из кальциевого сплава по просечно-вытяжной технологии.

Для обеспечения лучшего приёма заряда используется углеродные добавки.

Благодаря отсутствию жидкого электролита аккумуляторы TAB AGM Stop & Go безопасны даже при повреждении целостности корпуса. Крышка имеет защиту от попадания искр в виде пламегасителя.

В целом конструкция гораздо более устойчива к вибрационному воздействию, чем у стандартных залитых аккумуляторов.
Вернуться к содержанию
 

Промышленные

Traction

Промышленные аккумуляторные батареи TAB Traction представляют собой сборки из отдельных элементов номиналом 2 вольта. Это позволяет получать различные модели АКБ с необходимой ёмкостью, напряжением и габаритами.


Терминалы аккумуляторных элементов могут выпускаться в двух исполнениях.

  • На болтах.
  • Со сварным соединением.

Поставки элементов для промышленных батарей могут осуществляться в двух различных вариантах.

  • Залитые и заряженные. Стандартная поставка, когда аккумуляторные ячейки залиты электролитом и заряжены. Их сразу можно пускать работу.
  • Сухозаряженные. В этом случае нужно предварительно залить электролит внутрь элемента и сделать зарядку. На производстве производится формирование пластин и обеспечивается защита от окисления. Срок хранения таких элементов составляет около двух лет.

Ниже перечислены группы аккумуляторов TAB Traction.
Вернуться к содержанию
 

DIN

Аккумуляторные ячейки DIN (PzS) соответствуют стандартам EN60254 и IEC 254. Эти модели используются для обеспечения питанием электродвигателей погрузчиков, шахтных локомотивов и другой подобной техники.

Плотность электролита при 30 градусах Цельсия в этих аккумуляторах составляет 1,29 кг/л. Число аккумуляторных элементов в сборке может быть от 2 до 12 штук. Ёмкость одной ячейки: 50, 60, 80, 90, 105, 115, 125, 140, 155 Ач.
Вернуться к содержанию
 

DIN S

Ячейки DIN S относятся к той же группе PzS и отвечают стандартам EN60254 и IEC 254. Число аккумуляторных ячеек в АКБ может быть от 2 до 12 штук, а вот выбор ёмкости меньше, чем в предыдущем варианте. Доступны элементы с номиналом 110, 120, 135, 145 Ач.
Вернуться к содержанию
 

BS

Аккумуляторные ячейки BS относятся к категории PzB. Направление использования здесь аналогично двум предыдущим типам. Это тяговые аккумуляторы в шахтных локомотивах, погрузчиках и других электрических транспортных средствах. В случае TAB Traction BS число элементов в батарее колеблется от 2 до 11 ячеек, а ёмкость одного элемента может быть 23, 32, 42, 55, 65, 75, 86, 100, 108 Ач.
Вернуться к содержанию
 

BCI

Ещё одна разновидность аккумуляторных батарей TAB Traction.

Положительные электроды здесь трубчатого типа. В одной батарее может быть от 2 до 15 ячеек, а их ёмкость элемента составляет 85 и 120 Ач.



Вернуться к содержанию
 
PzV Gel

Относительно новые высокотехнологичные тяговые батареи выпускаются по гелевой технологии с регулируемым клапаном VRLA (Valve Regulated Lead Acid). Они соответствуют требованиям стандарта EN 60254-2. АКБ, составленные из этих аккумуляторных ячеек, применяются в уборочных машинах, вилочных погрузчиках, дорожных машинах на электрической тяге и так далее.

Кроме того, благодаря высокой безопасности при эксплуатации, TAB PzV Gel часто используются в химической, фармацевтической, пищевой и других подобных отраслях. Среди преимуществ можно отметить следующие.

  • Чрезвычайно низкий саморазряд.
  • Отсутствует выделение агрессивных газов.
  • Не требуется обслуживание на протяжении всего срока эксплуатации.
  • При повреждении не будет утечки жидкого электролита.
  • Легко эксплуатировать и обслуживать.

Число ячеек в аккумуляторных сборках TAB PzV Gel колеблется от 2 до 7. Номинальная ёмкость одного элемента может составлять 55, 61, 70, 71, 80, 85, 100, 120 Ач.
Вернуться к содержанию
 

PzVB

Это необслуживаемые аккумуляторные батареи TAB, относящиеся к типу GEL. Они выпускаются по технологии VRLA (с регулируемым клапаном). Раствор серной кислоты в воде превращен в гель благодаря добавкам соединений кремния. Среди преимуществ производитель отмечает следующее.

  • Низкий саморазряд.
  • Уровень выделения газов небольшой и они рекомбинируются внутри корпуса батареи.
  • Не требуется проводить обслуживание.

Предлагаемые модели АКБ могут иметь от 2 до 4 ячеек, ёмкость каждой из которых составляет 61, 71, 85 Ач.
Вернуться к содержанию
 

PzRM

В компании TAB эти аккумуляторы обозначаются, как Aqualess. То есть, они имеют пониженный расход воды. Выпускаются они по проверенной временем технологии PzS с применением трубчатых пластилин электродов. Аккумуляторные батареи PzRM соответствуют требованиям стандартов EN60254-1 и IEC254-1. Среди плюсов называется более мягкие требования к вентилированию помещений, а также уменьшение операционных затрат, благодаря меньшему расходу воды и более длительному интервалу между обслуживаниями.



АКБ этой серии имеют следующие особенности.
  • При нормальных условиях эксплуатации (температура электролита 30 градусов С, один цикл разряда и заряда в день до 80% от номинальной емкости, не более 5 циклов в неделю) интервал между доливками воды в банке составляет около 13 недель.
  • Зарядное устройство необходимо использовать с характеристиками, рекомендуемыми производителем.
  • Сборки аккумуляторных батарей включают в себя систему централизованного заполнения водой.
  • Аккумуляторные ячейки имеют систему перемешивания электролита благодаря подаче воздуха.
  • Аккумуляторные элементы имеют датчик уровня электролита. Он сигнализирует в случае необходимости доливки воды.

Вернуться к содержанию
 

PSQ

Аккумуляторы группы TAB Power Square предназначены для обеспечения более длительного времени работы и большей мощности по сравнению со стандартными свинцово-кислотными АКБ. Они подходят для работы в тяжёлых условиях. Пластины положительных электродов имеют трубчатую конструкцию квадратной формы, благодаря чему лучше удерживают активную массу и взаимодействуют с ней.

Специалисты компании утверждают, что квадратная форма трубчатых пластин обеспечивает более высокую мощность и продолжительный срок службы по сравнению с трубчатыми пластинами круглой формы. Среди преимуществ производитель также называет следующие моменты.

  • На положительных электродах можно разместить большее количество активной массы.
  • Увеличенная ёмкость при стандартной конструкции аккумуляторной ячейки.
  • С электролитом взаимодействует большая площадь активной массы электродов.
  • Аккумуляторы подходят для эксплуатации в тяжёлых условиях и выдерживают более высокий уровень напряжения в течение разряда.
  • Специальное зарядное устройство с настраиваемым профилем обеспечивает более быструю зарядку батареи.
  • Увеличенный срок эксплуатации достигается благодаря повышенной прочности пластин.

Вернуться к содержанию
 

Дополнительные элементы

Дополнительно с аккумуляторными батареями промышленного типа TAB предлагает различные сервисные системы.

  • Так называется система для перемешивания электролита в ячейках. Для этого к ним подводятся трубки для подачи воздуха из поливинилхлорида. Воздушный компрессор подает через них воздух для перемешивания, благодаря чему ускоряется заряд аккумуляторной батареи. Компрессор может встраиваться в аккумулятор или работать отдельно.
  • Система мониторинга BMS (Battery Monitoring System). Даёт возможность наблюдать за состоянием аккумуляторных ячеек и проводить анализ производительности АКБ. Может оцениваться ёмкость, степень нагрузки, параметры заряда и разряда. Данные можно разбивать по каждому аккумуляторному элементу. Благодаря этому систему можно настроить так, чтобы она отправляла оповещение на адрес электронной почты или смартфон.
  • Это централизованная система для заполнения банок водой. Для этого пробки ячеек соединены трубками с ёмкостью. Благодаря такому решению можно быстро и удобно проводить обслуживание сразу всех ячеек АКБ.
  • Датчик уровня электролита. Устройство начинает мигать красным цветом, когда требуется доливка воды. Если всё нормально, то горит зелёный свет.



Вернуться к содержанию
 
Stationary
OPzS

TAB OPzS – это стационарные, не требующие обслуживания аккумуляторы. Положительные электроды трубчатого типа с дополнительным армированием. Активная масса из оксида свинца (PbO2) помещена в специальный кокон из полиэфирных волокон, упрочнённых компаундом. Это позволяет исключить осыпание активной массы на длительное время.

Решётки положительных и отрицательных электродов производятся из малосурьмянистого сплава свинца (Sb меньше 2%). В него также добавляются вещества для улучшения кристаллической структуры.

Отрицательные пластины имеют активную массу и пористого сплава. В роли электролита выступает раствора серной кислоты (H2SO4) плотностью 1,24 грамм на литр при 20 градусов С. Сепараторы, разделяющие положительные и отрицательные электроды, выполнены из микропористого пластика, имеющего низкое электрическое сопротивление.

Корпус выполнен из прозрачного пластика SAN, а крышка непрозрачная из SAN (для блоков) или ABS (для ячеек 2 вольта). Клеммные колодки герметизированы с помощью резиновых манжет, чтобы предотвратить утечку электролита. Крышка плотно закрывается на корпусе. Поскольку пластик корпуса прозрачный, можно легко контролировать уровень электролита. К тому же, на стенке нанесены отметки минимального и максимального уровня.

Пробка элемента, благодаря керамическому фильтру, полностью герметизирует элемент и предотвращает утечку электролита. При этом конструкция пробки такова, что она пропускает испаряющийся кислород и водород.

TAB OPzS выпускается в двух вариантах.

  • Сухозаряженный. В этом случае пластины сформированы и имеют защиту от окисления. К преимуществам можно отнести длительный срок хранения. Перед использованием нужно залить электролит и зарядить.
  • Залитый и заряженный. Аккумулятор полностью заряжен и готов к использованию.

Представители TAB в описании аккумуляторных элементов OPzS обращают особое внимание на резьбовое соединение токовыводов, конструкция которого окружена пластиком. Это обеспечивает идеальное уплотнение. В результате снизу по металлической поверхности не будет проникать электролит. Поэтому предотвращается коррозия и окисление токовыводов во время эксплуатации. Помимо резьбового соединения клемм, также может использоваться сварка.

Модели TAB OPzS предлагаются в виде отдельных аккумуляторных ячеек номиналом 2 вольта, а также в блоках с номинальным напряжением 6 и 12 вольт. Все они соответствует требованиям европейских стандартов DIN 40736, EN 60896, IEC 896-1.

Блоки имеют следующую ёмкость (C10).

  • 6 вольт: 204, 255, 307 Ач.
  • 12 вольт: 51, 103, 154 Ач.

Аккумуляторные ячейки OPzS могут иметь номинальную ёмкость (C10) от 111 до 3270 Ач. А их количество в батарейной сборке может быть от 2 до 24 штук.

Сферы применения этих аккумуляторов перечислены ниже.

  • Распределительные станции на вокзалах и в аэропортах.
  • Сигнализация и аварийное освещение.
  • Оборудование для управления и контроля на электростанциях.
  • Питание средств связи и компьютерного оборудования.

Техническое обслуживание стационарных аккумуляторных элементов и блоков TAB OPzS сведено к минимуму. Потребуется лишь один раз в два─три года добавлять дистиллированную воду. Что касается зарядки, то эти батареи рекомендуется подключать в сеть к выпрямителю, где они будут находиться в режиме автоматического постоянного поддержания заряда.
Вернуться к содержанию
 

OGi

TAB OGi ─ это аккумуляторы промышленного назначения, которые могут использоваться как для длительного разряда небольшой током (до 10 часов), так и для кратковременного разряда за несколько минут. Производитель называет следующие сферы применения.

  • Системы аварийного энергоснабжения.
  • Автоматизированные промышленные установки.
  • Системы питания постоянного тока на электростанциях.
  • Источники бесперебойного питания.
  • Могут также применяться для запуска двигателей и в фотоэлектрических системах.

Решётки положительных электродов сделаны из малосурьмянистого (<2%) свинцового сплава с добавкой селена (Se). В качестве электролита применяется водный раствор серной кислоты с плотностью 1,24 кг на литр. Корпус выполнен из пластика SAN. Могут устанавливаться обычные керамические заглушки или заглушки-воронки в соответствии с требованием стандарта DIN 40740.



Предлагаемые блоки имеют номинальное напряжение 4, 6, 8 и 10 вольт. Соединение элементов выполняется с помощью гибкого медного кабеля сечением 35, 55, 75, 95, 120 мм2. Аккумуляторы TAB OGi соответствуют классу защиты IP 25.

Производитель рекомендует избегать разряда АКБ OGi более 80% от номинала. Заявленный срок службы зависит от температурных условий.

  • До 15 лет эксплуатации при 20 С.
  • До 7,5 лет при 30 С.
  • До 4 лет при 40 С.

Рабочая температура аккумуляторных батарей от -20 до 55 С (рекомендуемая 10─30 С). Саморазряд аккумуляторного элемента составляет 3% в месяц при 20 градусах Цельсия.

Доливать дистиллированную воду в банки требуется примерно раз в три года при 20 С.

Предлагаются блоки и аккумуляторные элементы следующей ёмкости (С10).

  • Блоки 6 В: 187─320 Ач.
  • Блоки 12 В: 29─165 Ач.
  • Ячейки 2 В: 80─684 Ач.

Вернуться к содержанию
 

UPS

Аккумуляторные батареи TAB UPS применяются в источниках бесперебойного питания (ИБП), мощность которых лежит в интервале 50─250 кВт.

Эти модели также идеально подходят для запуска дизельных силовых агрегатов в качестве вспомогательного источника питания.

По технологии производства и материала электродов UPS полностью соответствуют рассмотренным ранее моделям OGi. Из ячеек составляют блоки с номинальным напряжением 4, 6, 8, 10 вольт. Соединение обеспечивается с помощью гибкого медного кабеля с сечением 35, 50, 70, 95, 120 мм2. Класс защиты — IP 25.

Рекомендации по циклированию здесь аналогичны предыдущим батареям. Нужно избегать разряда более 80% от номинала. Техническое обслуживание следует проводить каждые полгода. Имеется в виду проверка уровня электролита и при необходимости доливка дистиллированной воды.

В компании TAB заявляют следующий срок службы для аккумуляторов UPS.

  • 12 лет при температуре 20 градусов Цельсия.
  • 6 при 30 С.
  • 3 года при 40 С.

Саморазряд составляет около 3% в месяц при температуре окружающей среды около 20 С. Рабочая температура от -20 до 55 С (рекомендуемая 10─30 С).

Предлагаются блоки и аккумуляторные элементы следующей ёмкости (C10).

  • Блоки 6 В: 206─347 Ач.
  • Блоки 12 В: 41─179 Ач.
  • Ячейки 2 В: 742─1041 Ач.

Вернуться к содержанию
 

TOPzS

Аккумуляторы TAB TOPzS отличаются длительным сроком службы, минимальным обслуживанием, низким саморазрядом, высокой мощностью, небольшими габаритами. На своих предприятиях TAB производит эти аккумуляторные ячейки и блоки из них в соответствии с требованиями стандартов DIN 40736, EN 60896, IEC 896-1. Ячейки выполнены в полупрозрачном корпусе из полипропилена.

Конструкция TOPzS повторяет аккумуляторные ячейки OPzS, о которых говорилось выше. Решётки электродов также выполняются из малосурьмянистого свинцового сплава. Активная масса укреплена за счёт кокона из  полиэфирных волокон, пропитанных специальным составом. Стенки контейнера выполнены прозрачными, чтобы можно было легко контролировать уровень электролита. Аккумуляторные ячейки могут поставляться как в залитом и заряженном состоянии, так и в сухозаряженном.

Объединение аккумуляторных элементов TAB OPzS в батарее осуществляется с помощью медных кабелей с сечением 35, 50, 70 мм2. В качестве крепления соединений на полюсах используются стальные болты M10.

Основной сферой применения АКБ TAB OPzS являются солнечные системы для выработки электроэнергии. Этому способствует очень низкий саморазряд и положительные электроды трубчатого типа, которые обеспечивают длительный срок службы и быстрый приём заряда.

Глубина разряда для TAB OPzS, как и для других аккумуляторов этой группы, рекомендуется не более 80%. Обслуживание должно проводиться каждые шесть месяцев. Заявленный срок эксплуатации составляет до 15 лет при циклировании в соответствии с нормами IEC 896-1.

В аккумуляторные батареи устанавливается от 3 до 8 аккумуляторных ячеек OPzS. Сборки имеют ёмкость от 265 до 999 Ач.
Вернуться к содержанию
 

OPzV

Батареи TAB OPzV с регулируемым клапаном сочетают в себе преимущества трубчатых положительных пластин и технологии рекомбинации газов. Им практически не требуется обслуживание из-за низкого уровня газовыделения. Модели OPzV имеют длительный срок эксплуатации или устойчивы к глубокому циклированию. Поэтому они находят применение в тех областях, где требуется обеспечение резервного питания.

Решётки положительных электродов имеют специальную конструкцию, которая отливается под давлением. При этом используется свинцовый сплав без сурьмы. Их поверхность обеспечивает прочное удержание активный массы, которая взаимодействует с электролитом. Сам электролит здесь находится в гелеобразном состоянии.


Сепараторы выполнены высокопористыми и имеют низкое внутреннее сопротивление. Корпус аккумуляторных ячеек OPzV изготавливается из огнестойкого пластика ABS. Аккумуляторные батареи собираются из ячеек с помощью гибких медных кабелей. Крепление к терминалам с внутренней резьбой выполняется с помощью болтов М10. Это обеспечивает идеальный контакт, низкое сопротивление и предотвращает коррозию клемм.

Заявленный срок службы составляет до 20 лет при циклировании в соответствии с IEC 896-1. Саморазряд аккумуляторов около 2% в месяц при температуре окружающей среды 20 С.

Всего в аккумуляторные батареи устанавливают от 4 до 24 ячеек OPzV. В результате диапазон ёмкости (C10) равен 200─3000 Ач.
Вернуться к содержанию
 

Monoblock

Линейка TAB Motion включает в себя залитые аккумуляторы (Pasted и Tubular), а также выполненные по технологии VRLA (AGM и Gel). Все аккумуляторные батареи имеют хорошие показатели работы при глубоком циклировании. В то же время, производитель рекомендует избегать глубоких разрядов при эксплуатации, а также не оставлять аккумулятор на хранение в разряженном состоянии. В моделях Pasted и Tubular требуется периодически проверять уровень электролита и доливать дистиллированную воду при необходимости. На графике ниже показана зависимость срока службы аккумуляторов от глубины разряда.


 

Motion Pasted

TAB Motion Pasted является тяговым аккумулятором с жидким электролитом. Решётки положительных пластин изготавливаются методом литья под давлением или экспандированием. К плюсам TAB относит высокую стойкость к вибрации, быстрый приём заряда, экономичность и надёжность в тяжелых условиях работы.

Сферы применения перечислены ниже.

  • Караваны и дома на колёсах.
  • Дополнительный аккумулятор в грузовом автомобиле.
  • Инвалидные коляски.
  • Катера и лодки.
  • Солнечные системы.
  • Уборочные машины.

Вернуться к содержанию
 

Motion Tubular

TAB Motion Tubular ─ это небольшая тяговая аккумуляторная батарея с жидким электролитом и положительными электродами трубчатого типа, которые обычно устанавливаются в продукты премиум-класса.

Среди плюсов представители компании называют срок службы до 1,2 тыс. циклов заряда и разряда. Аккумулятор способен обеспечить высокий разрядный ток, что незаменимо для некоторых транспортных средств и механизмов, работающих в сложных условиях.



Ниже можно посмотреть основные сферы применения.
  • Гелиосистемы.
  • Уборочные машины.
  • Подъёмные платформы на электрической тяге.
  • Тележки для гольфа.
  • Инвалидные коляски.

Вернуться к содержанию
 

Motion AGM

TAB Motion AGM – это аккумуляторы с регулируемым клапаном (VRLA). Решётки положительных электродов в этом случае изготавливаются в результате литья под давлением. А электролит находится в стекловолоконных матах (технология AGM). Среди преимуществ можно отметить более высокую энергетическую плотность, отсутствие выбросов газов, низкий саморазряд, стойкость конструкции к ударам и вибрации. Кроме того, TAB Motion AGM не требуют обслуживания в течение всего периода использования.

Сферы применения перечислены ниже.

  • Караваны и дома на колёсах.
  • Уборочные машины.
  • Фотоэлектрические системы.
  • Источники бесперебойного питания.
  • Сигнализации.
  • Инвалидные коляски.
  • Лодки и катера.

В случае использования TAB Motion AGM производитель обращает особое внимание на условия заряда. Напряжение при заряде не должно превышать интервал 14,4─14,8 В.
Вернуться к содержанию
 

Motion Gel

TAB Motion Gel также относится к свинцово-кислотных АКБ с регулируемым клапаном (VRLA), как и Motion AGM. Решётки положительных электродов выпускаются по технологии литья под давлением. Электролит находится в гелеобразном состоянии благодаря добавкам диоксида кремния. Аккумулятор надежен, универсален и не требует обслуживания.

Производитель отмечает низкий саморазряд, который составляет не более 2% в месяц. Эти аккумуляторные батареи можно применять в фармацевтике и пищевой промышленности благодаря тому, что от них нет выхлопов агрессивных газов.

Поскольку электролит находится в виде геля, не будет разлива кислоты даже при повреждении корпуса. Сама конструкция имеет запас прочности к ударам и вибрационному воздействию. Далее можно посмотреть сферы использования.

  • Лодки и катера.
  • Электромобили.
  • Источники бесперебойного питания.
  • Караваны и дома на колёсах.
  • Уборочные машины.
  • Гелиосистемы.

При эксплуатации TAB Motion Gel также следует обратить особое внимание на заряд батареи. Его нужно выполнять строго в соответствии с рекомендациями производителя.
Вернуться к содержанию
 

Маркировка

Ниже показано, как маркируются характеристики и дата выпуска стартерных аккумуляторов TAB.
 

Маркировка характеристик

Под маркой TAB предприятия «Tab d. d.» выпускают свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы в соответствии с требованиями европейского DIN и японского JIS стандартов. Ниже показано обозначение характеристик АКБ в соответствии с ними.

Маркировка DIN



 

Маркировка JIS


Вернуться к содержанию
 

Маркировка даты выпуска

На этикетке легковых и грузовых автомобильных аккумуляторов TAB дата выпуска зашифрована в 14-значном коде.

Пример: F1 1927 28527092.

  • F1 – код завода, где выпущен экземпляр.
  • 19 – последние две цифры года.
  • 27 – номер недели в году.
  • 28527092 – серийный номер экземпляра.

В указанном примере экземпляр выпущен в период с 1 по 7 июля 2019 года.
Вернуться к содержанию
 

Отзывы владельцев

Отзывы касаются лишь аккумуляторных батарей TAB Polar. Только о них удалось найти достаточное количество отзывов, чтобы составить впечатление. Аккумуляторы Magic, EFB Stop&Go, AGM Stop&Go в отзывах практически не представлены. То же самое можно сказать о моделях HR и Truck. В случае с грузовыми аккумуляторами это понять можно, поскольку спрос на них меньше, чем на легковые. Остальные модели, видимо, просто не пользуется спросом из-за высокой стоимости.

В случае с аккумуляторами TAB Polar и Polar Blue отзывы владельцев разделились следующим образом: 70% положительные, 20% нейтральные, 10% отрицательные. Основной посыл в положительных отзывов – это добротный продукт за доступную цену.

Действительно, TAB Polar нельзя назвать премиальным аккумулятором, хватающим звёзды с неба. Но стоит не дорого и свои 3─4, а то и 5 лет он отрабатывает на совесть. Любой автомобиль отечественного или импортного производства с базовой или средней комплектацией будет без проблем работать с этой АКБ.

Оставшиеся 30% после использования TAB Polar решили перейти на другие марки стартерных батарей. У нас на форуме была ветка отзывов о продукции TAB, где в качестве основных проблем называлась слабая работа в сильный мороз (ниже -20), а также непродолжительный срок службы (менее 2 лет). Были даже случаи, когда аккумуляторы не дорабатывали гарантийный срок и владельцы возвращали их продавцу. Но количество подобных ситуаций не превышает 10% от общей массы.

Примерно 20% отзывов были нейтральные. Владельцы аккумуляторов писали, что TAB ничем положительным их не удивил. По их мнению, АКБ ничем не лучше и не хуже моделей в той же ценовой категории. Либо они утверждали, что аккумулятор с аналогичными характеристиками  под другой маркой можно приобрести дешевле.

В заключение можно сказать, что общий фон отзывов про АКБ TAB Polar положительный. Такие модели называют «рабочими лошадками». Благодаря большому выбору типоразмеров, ёмкости, пускового тока они функционируют в качестве стартерных практически на любых автомобилях. Это седаны, универсалы, кроссоверы японского, немецкого, российского, чешского, корейского производства.
Вернуться к содержанию
 

Опрос

Примите участие в опросе!

 Загрузка …
Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Исправления и дополнения к материалу, а также ваши отзывы об аккумуляторных батареях TAB оставляйте в комментариях ниже. Голосуйте в опросе и оценивайте статью.
Вернуться к содержанию

Свинцовые аккумуляторы, их состав и характеристики.

Свинцовый аккумулятор — это источник питания, конструкция которого осталась неизменной со времени его изобретения. Основное предназначение аккумуляторной батареи – оказать помощь при пуске двигателя и обеспечить питанием бортовую сеть автомобиля при неработающем двигателе. Сама аккумуляторная батарея электрический ток не вырабатывает – за счет химической реакции она его накапливает.

Иногда мы задаемся вопросом — что внутри автомобильного аккумулятора? А внутри  — кислотный электролит, содержащий серную кислоту и свинцовые пластины. Это конечно упрощённо, далее расскажем поподробней.

Автомобильный аккумулятор является вторичным гальваническим элементом. Внимательное изучение его свойств и устройства поможет правильно выбрать необходимый нам продукт при покупке.

Что же такое гальванические элементы

Гальванический элемент — прибор, который преобразует химическую энергию в энергию электрическую. Главными составными частями любого гальванического элемента являются два электрода — катод и анод, размещенные в сосуде из не проводящего ток материала и заполненного электролитом.

Все многообразие применяемых гальванических элементов можно разделить на два главных типа: первичные элементы и вторичные элементы.

К числу первичных элементов относятся, например, всем известные так называемые «сухие» элементы. К вторичным элементам относятся аккумуляторные батареи всех типов. Различие между типами элементов обусловливается характером химических реакций, протекающих в них при эксплуатации.

Во вторичных элементах происходящие химические реакции обратимые. Отработавшая или разряженная АКБ может быть восстановлена (заряжена), если пропускать через неё постоянный электрический ток в обратном направлении. В процессе заряда электрическая энергия преобразуется в химическую. При следующем цикле разряда происходит обратная реакция.

Типы автомобильных аккумуляторов

Типы аккумуляторов бывают обслуживаемые и необслуживаемые.

У обслуживаемого аккумулятора можно:

  • физически просто выкрутить пробки с банок;
  • визуально определить уровень электролита и состояние свинцовых пластин;
  • замерить плотность, кипение электролита при заряде;
  • при необходимости добавить дистиллированную воду.

Если говорить языком автомобилиста – «добраться до внутренностей». Мы можем делать с аккумулятором все что захотим.

Но обслуживаемые АКБ имеют ряд недостатков:

  • из-за негерметичности батареи в процессе эксплуатации электролит может выкипать, что приводит к снижению его уровня и, как следствие, падает ёмкость, итог – проблемы с запуском автомобиля;
  • испарение воды приводит к повышению плотности электролита, следствием чего является разрушение пластин;
  • необходимо постоянно контролировать уровень электролита;
  • при нагревании электролита на внешней крышке аккумулятора (в местах расположения пробок) образуется специфический белый налет, что может привести к замыканию клемм и преждевременному частичному разряду.

Все эти недостатки – проблемы прошедших лет. Изобретатели долгие годы трудились над решением этих проблем и, наконец, нашли выход из положения – сделали аккумулятор необслуживаемым.

Необслуживаемый АКБ.

Отличительной чертой является отсутствие пробок на верхней крышке и как бы вы не хотели заглянуть внутрь – ничего не получится. Он стал полностью герметичным.

Какие достоинства у данного типа?

  • при нагревании электролита испаряемая жидкость в виде конденсата оседает на внутренних стенках батареи и стекает вниз.
  • АКБ можно кантовать как угодно, не боясь пролива электролита.
  • решена главная проблема – пластины всегда находятся в электролите.

Но без недостатков не бывает ни одного устройства.

На необслуживаемых батареях перемычки между банками расположены внутри корпуса. Проверить напряжение на банках практически невозможно.

На необслуживаемые аккумуляторы начали устанавливать так называемые «клапаны аварийного сброса давления». Срабатывает он в экстренных случаях, когда происходит сильный перезаряд. Наружу выходит часть испаряемого электролита, но вот обратно добавить его в батарею возможность отсутствует напрочь. Несколько перезарядов и как итог – батарея теряет ёмкость.

Характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов

Наверняка более 90% автомобилистов знают об устройстве своего аккумулятора только из школьных уроков физики. Да в повседневной жизни это уже и не требуется. Купил – установил – забыл.

Характеристики аккумуляторных батарей, на которые обращают внимание автомобилисты при его выборе: тип батареи (обслуживаемая или безуходная), электрическая ёмкость батареи, номинальное напряжение батареи, саморазряд.

Термин «электрическая ёмкость АКБ» означает количество электричества, отдаваемого аккумулятором при разряде. Ёмкость определяется в ампер-часах.

Разрядная ёмкостью СР — количество электричества в ампер-часах, получаемое при разряде аккумулятора до допустимого напряжения. Разрядную ёмкость определяют исходя из формуле:

СР  = Iр* tр

Ёмкость САБ существенным образом зависит от температуры электролита, особенно на стартерных режимах разряда.

Ёмкость аккумулятора может быть выражена двояко: в амперчасах или в ваттчасах. Термин «ёмкость» обозначает то количество электричества, которое можно получить от данного источника питания. Ёмкость же в ваттчасах есть мера энергии или способности производить работу.

При определении емкости какой-либо аккумуляторной батареи необходимо отмечать режим, при котором производится разряд, температуру и конечное напряжение. Ёмкость аккумулятора в основном определяется тремя факторами: разряд, температура и конечное напряжение, а при маркировке устанавливается в амперчасах.

Стандартной величиной номинального напряжения одного элемента аккумулятора является 2 вольта. Для легковых автомобилей выпускают аккумуляторы с напряжением 12в., а на грузовых применяют с напряжением 24в. Для специальной техники могут изготавливаться АКБ с напряжением, установленным производителем.

Самопроизвольный разряд аккумулятора – потеря емкости в процессе хранения, отключения внешних потребителей, температурного режима эксплуатации и качества ТО. При этом его рабочие характеристики снижаются.

Экспериментально установлено, что для свинцово-кислотных АКБ величина саморазряда варьируется от 1,5 до 3% в месяц.

Одной из причин повышенного саморазряда обслуживаемых аккумуляторов является применение не дистиллированной воды, содержащей примеси железа, хлора и различных солей.

Также при переворачивании батареи или сильной тряске происходит осыпание активного вещества с пластин.

Заглянем что внутри?

Принципиально конструкция аккумуляторов осталась неизменной со времени их изобретения: свинцовые пластины и кислота. Внутреннее пространство заполнено электролитом, состоящим из 38%-ной серной кислоты и дистиллированной воды. В каждой батарее отрицательные и положительные электроды чередуются. Между пластинами размещаются пластмассовые сепараторы. Все перемычки между элементами и батареями изготовлены из свинца.

Разберемся в конструкции АКБ подробней

Устройство автомобильного аккумулятора простое: ёмкость для размещения электродов, пластин, сепараторов и крышки. В обслуживаемых в крышке предусмотрены горловины для заливки электролита и закручивающиеся пробки. Они позволяют при необходимости доливать дистиллированную воду.

Корпуса батарей изготавливают из прочного полипропилена.

Материал корпуса не токопроводящий и химически стоек к серной кислоте. По нижнему краю корпуса предусмотрена отбортовка для жесткого крепления в автомобиле, чтобы исключить удары и падения.

Вентиляционные (лабиринтные) пробки используются в обслуживаемых батареях. Они предохраняют от выноса и выплескивания электролита, но обеспечивают свободный выход газа. В качестве лабиринтного наполнителя могут использоваться гранулы полиэтилена.

Чтобы исключить неправильное подключение батареи к бортовой сети автомобиля, свинцовые клеммные выводы отличаются по размерам, и чём вкратце описано в статье про виды аккумуляторов.

Практически все виды свинцово-кислотных автомобильных аккумуляторов неремонтопригодны.

Принцип работы автомобильного аккумулятора

Принцип работы аккумулятора в автомобиле основан на процессах двух видов. При подключении к батарее потребителей (стартер, фары, приборы панели управления автомобили и др.) происходит её разряд.

При этом химическая энергия превращается в электрическую, которая, в свою очередь, может быть превращена в тепловую, механическую и световую.

Если к такому источнику питания  подключить электродвигатель, то часть электроэнергии превратится в механическую, а какая-то — в тепловую.

При заряде происходит обратный процесс — электрическая энергия преобразуется в химическую.

Во время заряда на пластинах- катоде, аноде и в электролите образуются те вещества, которые вступают в электрохимическую реакцию при разряде. Химические реакции при заряде идут в обратном направлении по сравнению с химическими реакциями при разряде. Этим и объясняется то, что АКБ называют обратимым источником тока, его работа носит циклический характер: разряд-заряд.

Как заряжать аккумулятор автомобиля?

Способов зарядки существует великое множество.

Зарядка аккумуляторных батарей производится постоянно при работающем двигателе или специальным зарядным устройством.

Для заряда аккумулятора заводской готовности его нужно залить электролитом и выдержать требуемое для пропитки время, после чего подключить к зарядному устройству. Положительный полюс батареи необходимо соединить с положительным полюсом ЗУ, а отрицательный — с отрицательным. Начать заряд можно при условии, что температура электролита в банках не выше 30°С в холодной и не выше 35°С в жаркой и теплой влажной зонах, в противном случае ему надо дать остыть.

Сам процесс заряда подробно расписан в инструкциях к зарядным устройствам. О зарядке кальциевых батарей Вы можете почитать тут.

В заключение можно отметить, что практически все виды свинцово-кислотных автомобильных АКБ не ремонтопригодны.

В настоящее время вышедшие из строя АКБ, в лучшем случае, умельцы выжигают на кострах с целью получения свинца. А в основном отработавшие батареи сдают в пункты приема цветных металлов или обменивают на новые с доплатой.

AGM-аккумулятор и другие виды АКБ

07/09/2017

Рынок аккумуляторной продукции очень разнообразен как в ценовом диапазоне, так и по эксплуатационным возможностям. Наиболее распространенным видом источников постоянного питания является свинцово-кислотный аккумулятор. Он состоит из пластикового корпуса, разделенного на отсеки, которые заполняются электролитом. К таким относятся маломощные и грузовые аккумуляторы, используемые в легковых и габаритных транспортных средствах.

Типы свинцово-кислотных аккумуляторов

АКБ этого типа могут быть как обслуживаемыми, так и необслуживаемыми. Суть действия: водный раствор серной кислоты заполняет пространство между плоскими решетчатыми свинцовыми пластинами. В ячейки решеток впрессованы порошки окиси свинца (анод) и металлического свинца (катод). Плотность электролита варьируют от 1,26 до 1,31 г/см³ в зависимости от температуры окружающей среды.

Agm-аккумулятор – разновидность батарей свинцово-кислотного типа, которые отличаются тем, что в качестве электролита используется абсорбированное сухое вещество. 

Кроме невысокой стоимости, обычный и Agm-аккумулятор отличаются высокой практичностью. При зарядке не требуется контролировать время, так как батареи не обладают эффектом памяти. Это безвредно, чего не переносят efb-аккумуляторы. Их структура более чувствительна к воздействию нагрузок. Agm-аккумулятор удобен для использования в походных условиях, на лодочных двигателях.

Характеристика других видов аккумуляторов

В качестве автомобильных батарей широко применяются никель-кадмиевые аккумуляторы. Особенностью их эксплуатации является необходимость полной периодической разрядки, что помогает избежать появления на пластинах кристаллических отложений.

Технические преимущества Ni-Cd батарей:

  • быстрая и доступная зарядка;
  • долговечность: при правильной эксплуатации аккумулятор способен проходить до тысячи зарядных циклов;
  • готовность к нагрузкам и эксплуатации в низкотемпературном режиме;
  • доступная стоимость.

К недостаткам относятся высокий показатель саморазрядки во время хранения, уязвимость перед кристаллизацией, относительно низкая энергоемкость, токсичность ингредиентов.

Аккумуляторы кальциевого типа

Кальциевый аккумулятор – батарея, электроды которой обработаны кальцием, легированы. Преимуществом такой технологии является то, что свинцовые пластины защищены от перенасыщения энергией, окисления и коррозии. За счет тонкости пластин увеличивается их количество в батарее.

Аккумуляторы кальциевого типа считаются самыми долговечными. Их рекомендуется устанавливать на автомобили и автобусы для езды по дальним маршрутам. Они виброустойчивы, стабильно выдерживают избыток зарядных нагрузок. Чтобы батарея полностью отработала свой потенциал, нельзя допускать ее полной разрядки. Один полный разряд – это потеря 50 % емкости батареи. Буквально за три-четыре глубоких разряда можно убить АКБ.

Характеристика гелевых источников питания

Гелевый аккумулятор – это разновидность свинцово-кислотного зарядного устройства с гелеобразным электролитом. Такое состояние жидкости получается за счет добавления силиконовой примеси в серную кислоту. Достоинством химического состава является то, что батарея обладает повышенным циклическим восстановительным ресурсом и меньшим процентом саморазрядки.

Перед кислотными устройствами у гелевых имеются конструкционные преимущества:

  • целостный запаянный корпус, который не требует технического обслуживания;
  • в случае повреждения корпуса электролит не просачивается;
  • не выделяются ядовитые испарения.

Особенности батарей гибридного типа

Гибридные аккумуляторы объединяют лучшие конструкционные, функциональные и технические характеристики аккумуляторов разных типов. Они объединили минимальную саморазрядку, отсутствие необходимости профилактики и периодической дозаправки электролита. Решена проблема избыточности зарядки для тех, у кого автомобиль часто простаивает. Узнать этот тип аккумулятора можно по маркировке производителей Calcium Plus или Ca+.

В интернет-магазине Колеса Даром каждый автовладелец сможет ознакомиться с полным ассортиментом АКБ от ведущих мировых производителей, а затем и приобрести аккумулятор, который подходит по своим характеристикам. Мы работаем каждый день — позвоните, и наши консультанты проконсультируют вас по вопросам, связанным с аккумуляторными батареями всех типов.


Поделиться

Electropaedia — Аккумулятор для начинающих Страница

Эта страница предоставляет некоторую базовую информацию, чтобы помочь студентам с домашними заданиями по физике, а также удовлетворить любопытство случайных посетителей нетехнического профиля, которые случайно наткнулись на этот сайт.

Ссылки на страницы, где можно найти более подробную информацию.

Ячейки

Энергетические элементы — это самые маленькие отдельные электрохимические элементы, которые выдают напряжение, зависящее от химического состава элемента. Примеры — цилиндрические щелочные элементы, используемые в игрушках и небольших электронных устройствах.

Они могут быть первичными (одноразовыми) ячейками или вторичными (перезаряжаемыми) ячейками .

Строго говоря, элемент не следует называть батареей, поскольку батарея представляет собой группу элементов, но многие люди (включая меня иногда) используют слово «батарея» для описания любого электрохимического источника энергии, даже если это одна ячейка, и это может привести к путанице.

Энергетические элементы обеспечивают источник постоянного или постоянного тока (однонаправленный).

Батареи

Батареи и аккумуляторные блоки состоят из групп ячеек, иногда составляющих единый блок, как в автомобильных батареях на 12 В, которые состоят из шести элементов по 2 В, соединенных последовательно и интегрированных в единый блок. Или это могут быть отдельные ячейки, соединенные вместе в отдельном корпусе.

Напряжение ячейки

Напряжение ячейки зависит от комбинации активных химических веществ, используемых в ячейке. Для общедоступных элементов напряжение может варьироваться от 1,2 В для элементов на основе никеля до более 3 В для элементов на основе лития.

Ток батареи

Фактический ток, подаваемый элементом или батареей в любой конкретный момент времени, зависит от нагрузки.

Если не учитывать влияние внутреннего сопротивления батареи, ток, потребляемый нагрузкой, равен

.

I = E ÷ R

Где I — ток (Амперы), E — напряжение батареи или элемента (Вольт), а R — сопротивление нагрузки (Ом). Это соотношение известно как Закон Ома

Таким образом, для 2-вольтовой батареи, питающей нагрузку 2 Ом, ток будет 1 А.

C rate — это показатель способности батареи выдерживать ток. Это НЕ максимальный ток, который может выдать аккумулятор, который может быть указан производителем как значение, в несколько раз превышающее значение C. Это постоянный ток заряда или разряда, который аккумулятор может выдерживать в течение одного часа. Таким образом, батарея на 12 вольт и 20 ампер-час должна обеспечивать 20 ампер в течение 1 часа или 2 ампера в течение 10 часов. Если аккумулятор разряжен со скоростью 10 C, он полностью разрядится за 6 минут.

Скорость зарядки C обычно меньше, чем скорость разрядки C.

Внутреннее сопротивление

Химические вещества и токопроводящие проводники в практических батареях имеют небольшое внутреннее сопротивление, которое препятствует прохождению тока через батарею. На схеме ниже это показано как сопротивление между клеммами аккумулятора.

При отсутствии сопротивления нагрузки R на аккумуляторе напряжение холостого хода на выводах аккумулятора будет E Вольт.Однако в этом случае, когда к батарее подключено сопротивление нагрузки R, протекающий ток будет

.

I = E ÷ (R + r)

, и на внутреннем сопротивлении произойдет падение напряжения. Падение напряжения и , также известное как омические потери, равно

.

e = I r = E r ÷ (R + r)

Следствием этого является то, что доступное напряжение на клеммах аккумулятора снижается до (E — e) = E — (E r ÷ (R + r)) или E (1- r / (R + r))

Таким образом, для 2-вольтовой батареи с внутренним сопротивлением 100 миллиОм, питающей нагрузку 2 Ом, рабочее напряжение на клеммах батареи будет только 1.9 Вольт, а ток через нагрузку составит 0,95 А.

Похоже, что небольшое напряжение и подается внутри батареи в направлении, противоположном напряжению батареи. Обратите внимание, что и зависят от величины протекающего тока.

Для большинства батарей внутреннее сопротивление r очень мало, всего несколько миллиОм, поэтому его эффектом можно пренебречь, но для мощных батарей эффект внутреннего сопротивления может быть весьма значительным, вызывая нагрев батареи из-за джоулева нагрева. (см. ниже), а также эквивалентное снижение доступной мощности.Подробнее о влиянии внутреннего импеданса.

Заряд, энергия и мощность

Заряд: Единицей электрического заряда является кулон. Один кулон равен заряду, переносимому током в один ампер за одну секунду.

Энергия и выполненная работа: Энергия — это способность выполнять работу. Энергия и выполненная работа измеряются в джоулях или ватт-часах.1 Джоуль = 1 Вт-секунда. См. Также Глоссарий (Джоуль) Энергия, приобретаемая у электросети (в данном случае переменного тока или переменного тока) обычно измеряется в «единицах», где 1 единица = 1 киловатт-час или 1000 ватт-час.

Мощность: Мощность — это скорость выполнения работы. Измеряется в ваттах. 1 Ватт = 1 Джоуль в секунду.

Питание от аккумулятора

Мощность, которую может выдать элемент или батарея, обычно определяется как мощность, связанная с потреблением тока со скоростью C.Однако фактическая мощность зависит от сопротивления нагрузки, как указано выше, и определяется по формуле:

P = E X I

Где P — передаваемая мощность (Вт)

Таким образом, для 12-вольтной батареи на 20 ампер-час обеспечивается мощность:

20 А X 12 В = 240 Вт

Мощность, рассеиваемая нагрузкой, выражается в виде тепла и выражается в:

P = I 2 R

Это уравнение также представляет процесс, известный как нагрев Джоулей

Емкость аккумулятора и энергосодержание (они не совпадают)

  • Емкость аккумулятора (C Rate)
  • Как отмечалось выше, пропускная способность элемента или батареи обычно указывается в ампер-часах или миллиамперах-часах и представляет собой ток в амперах или миллиамперах, который может выдерживать аккумулятор в течение одного часа.Это известно как «C» Rate батареи, но эта мера емкости заряда ошибочно используется в качестве показателя емкости накопления энергии без учета напряжения элемента или батареи.

    Скорость передачи заряда в элемент или батарею или из них — это просто ток I.

    Величина заряда, переносимого током, измеряется в кулонах и выражается в

    .

    Q = I X т

    Где Q — количество переданного заряда, а t — время в секундах, в течение которого течет ток.

    Таким образом, количество заряда полностью заряженного элемента, его кулоновская емкость, определяется как емкость в ампер-часах, умноженная на 3600 (количество секунд в часе) независимо от напряжения аккумулятора . Таким образом, полностью заряженный аккумулятор емкостью 20 А / ч содержит или может обеспечить заряд:

    20 ампер-часов X 3600 секунд = 72000 кулонов

    Таким образом,

    ампер-часов и кулонов являются эквивалентными показателями емкости заряда аккумулятора.

    Фактический ток, протекающий в нагрузку, зависит от напряжения батареи, и это различно для разных химических элементов, как показано в следующей таблице. Обратите внимание, что хотя все батареи могут содержать одинаковое количество заряда, при подключении к аналогичной нагрузке (2 Ом в этом примере), чем выше напряжение элемента, тем больше протекает ток и тем быстрее батарея разряжается.

    Тип аккумулятора Напряжение ячейки
    (Вольт)
    Ампер-час
    Вместимость
    (Ах)
    Заряд
    Вместимость
    (Кулоны)
    Нагрузка 2 Ом
    Текущий
    (Амперы)
    Разряд
    Время
    (Минуты)

    Свинцово-кислотный

    2 2 7 200 1 120
    Никель Кадмий 1.2 2 7 200 0.6 200
    Никель-металлогидрид 1.2 2 7 200 0.6 200
    Литий-Кобальт 3,7 2 7 200 1.85 64,9
    Литий-фосфат железа 3.2 2 7 200 1.6 75

    C Скорость

    Выгрузка

    Текущая

    Выгрузка

    Время

    C Скорость

    20 Амперы 1 Час
    C2 Скорость 40 Амперы 0.5 Часы
    C5 Скорость 100 Амперы 0,1 Часы
    C0.5 Оценка 10 Амперы 2 Часы

    C0.1 Скорость

    2 Амперы 10 Часы
  • Альтернативные ставки C
  • Стандартный C Rate относится к заданному постоянному току, протекающему в батарее во время эталонного периода заряда или разряда продолжительностью один час.Типичные значения расхода тока могут быть намного выше или ниже, чем стандартная скорость C, что приводит к соответственно меньшим или более высоким периодам зарядки или разрядки для той же батареи . Для удобства для представления фактического приложения можно использовать кратные скорости C. Они не изменяют емкость аккумулятора (если не разгоняют ее за указанные пределы).

    Условно обозначение C Rate, представляющее альтернативный расход тока, показывает текущий множитель, добавленный к C Rate.Таким образом, потребление тока C3 разряжает батарею в 3 раза быстрее за одну треть часа, а при скорости зарядки C0,5 потребуется 2 часа, чтобы зарядить батарею со скоростью вдвое меньше C. В таблице напротив показаны токи и периоды разряда для 12-вольтной батареи на 20 ампер-час с заданным значением C, равным 20 ампер, при работе с разными скоростями.

  • Энергосбережение батареи
  • Ампер-час или кулоновская емкость не являются показателем энергосодержания батареи.Энергия, хранящаяся в элементе или батарее, также зависит от напряжения и указывается в ватт-часах или милливатт-часах.

    Чтобы получить энергоемкость элемента или батареи, умножьте показатель в ампер-часах на напряжение элемента или батареи, чтобы получить ватт-часы. В приведенном выше примере энергия в 12-вольтовой батарее 20 Ач выражается следующим образом:

    20 ампер-часов X 12 вольт = 240 ватт-часов

    При выборе аккумуляторов для приложений с батарейным питанием ключевыми требованиями являются количество энергии, которое необходимо сохранить для питания приложения, а также напряжение и ток, при которых она подается.Однако энергосодержание зависит от напряжения батареи, и это зависит от химического состава элементов. Сравнение батарей по их емкости в ампер-часах может привести к ошибочным выводам, поскольку все они могут иметь одинаковую емкость в ампер-часах, но содержание энергии может отличаться, как показано в таблице ниже. Для полноты энергосодержание батареи указано в Джоулях, а также в Вт-часах. (1 джоуль = 1 ватт-секунда или 1 ватт-час = 3600 джоулей)

    Тип аккумулятора Напряжение ячейки
    (Вольт)
    Ампер-час
    Вместимость
    (Ах)
    Ватт-час
    Вместимость
    (Втч)
    Энергия
    (Джоули)
    Заряд
    Вместимость
    (Кулоны)

    Свинцово-кислотный

    2 2 4 14 400 7 200
    Никель Кадмий 1.2 2 2,4 8 640 7 200
    Никель-металлогидрид 1.2 2 2,4 8 640 7 200
    Литий-Кобальт 3.7 2 7,4 26 640 7 200
    Литий-фосфат железа 3.2 2 6.4 23 040 7 200

    Чтобы оценить количество энергии, хранящейся в батарее, см. На что способен Джоуль.

  • Номинальная (указанная) мощность и фактическая мощность
  • Помните, что фактическая энергия, полученная от батареи, может не соответствовать точно указанной емкости даже при работе с указанной скоростью C. Это связано с тем, что напряжение батареи имеет тенденцию падать к концу ее цикла разряда, что приводит к снижению энергии разряда. См. Кривые разряда

    Помните также, что характеристики большинства батарей зависят от температуры, поэтому энергия, которую можно извлечь из батареи, имеет тенденцию уменьшаться при понижении температуры.См. Температурные характеристики. Батарея будет обеспечивать указанную энергию только при работе при указанной температуре.

  • Как получается, что батареи могут содержать одинаковый заряд в кулонах или одинаковую емкость в ампер-часах, но накапливать разное количество энергии?
  • Ответ заключается в том, что в батарее с более высоким напряжением заряд сохраняется с более высоким потенциалом.

    Сравните пример с двумя идентичными канистрами с водой, каждая из которых содержит одинаковое количество воды, но одна содержит воду при атмосферном давлении, а другая — воду под высоким давлением.

  • Первичные и вторичные элементы
  • Для данного размера первичные элементы обычно имеют более высокое энергосодержание (емкость), чем вторичные элементы, но они разряжены и больше не могут использоваться после однократного разряда.Хотя вторичные элементы обычно имеют более низкую емкость на одну зарядку, их можно разряжать и перезаряжать многократно, таким образом увеличивая их эффективную пропускную способность энергии в течение срока их службы во много раз по сравнению с емкостью первичных элементов эквивалентного размера.

Как работают батареи

См. Подробную информацию на странице Cell Chemistries .

Цены на батареи

Ценообразование батарей в ампер-часах неизбежно приводит к путанице, особенно при сравнении батарей с разным химическим составом элементов, поскольку энергосодержание зависит от напряжения батареи.Фактическая накопленная энергия в ватт-часах равна емкости в ампер-часах, умноженной на напряжение батареи.

Для сравнения стоимости эквивалентных количеств хранимой энергии на аналогичной основе, следует использовать цену за ватт-час.

Чтобы преобразовать цену за ампер-час в цену за ватт-час, разделите стоимость ампер-часа на напряжение батареи.

Пример

Свинцово-кислотный аккумулятор на 12 вольт, 60 ампер-час продается за 90 долларов.00 стоит 1,50 доллара за ампер-час или 0,12 доллара за ватт-час

Потребительский литиевый элемент на 3,7 В (18650), используемый в портативных компьютерах, обеспечивает 2,25 ампер-часов и продается по цене около 4 долларов США, что эквивалентно 1,77 доллара США за 1 ампер или 0,48 доллара США за ватт-час

Таким образом, цена литиевой батареи за ампер-час лишь немногим больше, чем цена свинцово-кислотной батареи, но стоимость энергии, поставляемой литиевой батареей, в четыре раза превышает стоимость того же количества энергии, поставляемой свинцово-кислотной батареей.

Но это еще не все. В этом примере учитывается только капитальная стоимость батареи. При истинном сравнении затрат следует также принимать во внимание срок службы батареи.

Срок службы

Это количество раз, когда аккумуляторная батарея может быть заряжена и разряжена, прежде чем она разрядится. Это зависит от химического состава элемента и условий эксплуатации, в которых используется аккумулятор.

Свинцово-кислотная батарея может иметь срок службы около 300 циклов, в то время как литиевая батарея с той же емкостью может работать до 1500 циклов, прежде чем потребуется замена.Долгосрочное применение, требующее заданной емкости заряда за цикл, может быть удовлетворено одной литиевой батареей или серией из пяти свинцово-кислотных батарей (первоначальная батарея плюс четыре замены). В приведенном выше примере мы показали, что литиевые батареи могут быть в четыре раза дороже на ватт-час, чем свинцово-кислотные батареи, но, поскольку они имеют более длительный срок службы (в 5 раз лучше), свинцово-кислотная альтернатива оказывается на 25% дороже.

Срок службы — особенно важный фактор при сравнении затрат на срок службы дорогих батарей, например, используемых в электромобилях.

Соединения серии

Когда батарея состоит из группы ячеек, соединенных последовательно, напряжение батареи представляет собой сумму напряжений отдельных ячеек, но емкость в ампер-часах одинакова для цепи, поскольку один и тот же ток проходит через все ячейки.

Таким образом, батарея, состоящая из элементов 10 х 3 вольт х 20 ампер-час, будет иметь напряжение батареи 30 вольт и емкость 20 ампер-часов.Он будет иметь реальную мощность 600 Вт · ч энергии и сможет выдавать мощность 600 Вт.

Обратите внимание, что один литиевый элемент на 3,6 В и 800 мАч накапливает такую ​​же энергию (2,88 Втч), что и три никель-кадмиевых или никель-металлогидридных элемента на 1,2 В 800 мАч.

Параллельное соединение

Когда те же 10 ячеек подключены параллельно, напряжение батареи такое же, как и напряжение отдельных ячеек, но емкость в амперах будет суммой емкостей в амперах в часах, поскольку ток через нагрузку является суммой все токи через отдельные ячейки.

Таким образом, батарея будет иметь напряжение 3 вольта и емкость 200 ампер-часов. Он по-прежнему будет иметь реальную мощность 600 Вт / ч энергии и сможет выдавать мощность 600 Вт, как в случае выше.

Взглянем на это с другой стороны; каждая ячейка имеет емкость хранения энергии 60 ватт-часов.Суммарная мощность 10 ячеек составит 600 Вт / ч, независимо от того, как они подключены. Точно так же доступная мощность всегда будет 600 Вт. Мощность дается умножением силы тока на напряжение.

Таким образом, последовательная конфигурация обеспечивает высокое напряжение, но низкий ток, а параллельная конфигурация дает высокий ток, но при низком напряжении.

Батареи на любой ток и напряжение могут быть составлены из комбинации последовательного и параллельного соединения небольших элементов.

А . Батареи не должны состоять из смешанных элементов . Не смешивайте элементы разного возраста, разного размера, разного напряжения, разного химического состава, разной емкости, разной формы или разных производителей.

Смешивание типов ячеек в батарее может привести к перегрузке некоторых ячеек, что приведет к раннему выходу из строя, и это может быть опасно.

См. Также Инструкции по безопасности при использовании аккумулятора

Зарядка аккумулятора

Методы, используемые для зарядки аккумулятора, зависят от химического состава элемента, используемого в аккумуляторе.Это означает, что помимо использования соответствующих номинальных значений напряжения и тока, профиль зарядки должен быть адаптирован к химическому составу элемента, в противном случае аккумулятор может быть поврежден. См. Дополнительную информацию на странице о зарядных устройствах и зарядке.

Батареи и другие накопители энергии

Диапазон и разнообразие батарей, используемых в качестве источника электроэнергии, поистине огромны, что отражает огромный диапазон использования электроэнергии.Они варьируются по размеру от крошечных кнопочных элементов, хранящих милливатт-часы энергии и доставляющих микроватты мощности, до гигантских батарей с выравниванием нагрузки, размеров зданий, хранящих мегаватт-часы и выдающих мегаватты. Разнообразие областей применения привело к появлению множества специализированных аккумуляторов, каждая из которых оптимизирована для конкретного использования. Некоторые из приложений, для которых были разработаны уникальные батареи, описаны ниже.

Приложение / Требование Тип батареи

Низкое энергопотребление, недорогие потребительские приложения

Первичные и вторичные элементы малой мощности.Leclanché, щелочные, NiCad, NiMH, литиевые первичные, литиевые вторичные.
Электроинструменты, аккумуляторное оборудование NiCad, NiMH, литий-ионный
Маленькие устройства, слуховые аппараты, часы, калькуляторы, резервное копирование памяти, беспроводные периферийные устройства. Первичные кнопочные и монетные элементы, воздушный цинк, оксид серебра, тионилхлорид лития и другие первичные компоненты лития
Медицинские имплантаты, длительный срок службы, низкий саморазряд, высокая надежность Литиевые первичные, кнопочные и специальные элементы
Автомобильная промышленность (запуск, освещение и зажигание SLI) Свинцово-кислотный

Автомобильные тяговые батареи

Свинцово-кислотный, NiMH, литий-ионный, NaNiCl

Промышленные тяговые батареи Свинцово-кислотный никель-железо
Другие тяговые батареи, роботы, велосипеды, скутеры, инвалидные коляски, газонокосилки Свинцово-кислотный, никель-цинковый, никель-металлгидридный, литий-ионный
Глубокая выгрузка, лодки, караваны Никель-цинк, свинцово-кислотная, специального назначения
Резервное питание., ИБП (непрерывная зарядка) Свинцово-кислотный
Аварийное питание, длительный срок хранения Литиевые элементы, водоактивные батареи
Аварийное питание, накопленный электролит Батарейки ампульные

Очень высокая мощность, выравнивание нагрузки.

Перекачиваемый возобновляемый электролит

Проточные батареи
Морское использование, аварийное питание Водяные батареи
Высоковольтные батареи Несколько ячеек
Аккумуляторы большой емкости, длительный период разряда. Ячейки многократные, специальные конструкции, специальная химия

Низкая мощность Максимальная плотность энергии

Дистанционное управление

Литий-ионный

Низкое энергопотребление Максимальная плотность мощности

Электроинструменты

Литий-ионный

Высокая мощность Максимальная плотность энергии

Тяговые аккумуляторы, электромобили

NiMH.Литий-ионный, NaNiCl

Высокая мощность Максимальная плотность мощности

Вспомогательные батареи, приложения HEV

NiMH. Литий-ионный, NaNiCl
Длительный срок хранения, низкий саморазряд Литий, специальные химические добавки
Длительный срок службы Регуляторы температуры, встроенные системы управления батареями, рекомбинантные системы, химические добавки
Легкий вес, спутники, аэрокосмические приложения Оксид серебра, никель-водород,
Высокая мощность, очень длительный период разряда, длительный срок службы, низкие эксплуатационные расходы Радиоизотопный термоэлектрический генератор RTG Ядерная батарея
Высокая плотность энергии, легкий вес Воздушный электролит, Цинк воздушный
Особые формы Твердотельный, литий-полимерный
Широкий диапазон температур Химические добавки, встроенные нагреватели, жидкостное охлаждение
Низкие эксплуатационные расходы Герметичные клетки, рекомбинантная химия.
Исключительно безопасный Герметичные элементы, накопленный электролит, твердый электролит, специальный химический состав
Прочный Специальные конструкции
Ракеты и боеприпасы, безопасное хранение, одноразовое использование, прочное, с коротким разряжением Высокотемпературные батареи
Торпеды, короткие одноразовые Водяные батареи

Интеллектуальный аккумулятор Обмен данными между зарядным устройством и аккумулятором

Встроенная электроника для управления зарядкой и разрядкой.
Аккумулятор переменного тока Встроенная электроника (инвертор) для подачи питания переменного тока
Дистанционная зарядка Солнечные элементы с батареями глубокого разряда
Кратковременное повышение мощности Конденсаторы и суперконденсаторы, литиевые, NiMH
Зеленая энергия, без зарядки Топливные элементы, солнечные элементы

Примечание : Вышеуказанные батареи доступны в широком диапазоне конструкций ячеек, оптимизированных для различных применений

Дополнительные типы — см. Также Альтернативные батареи и История 100 Типы батарей

Сравнительная таблица химического состава клеток

Характеристики аккумулятора, проблемы и неисправности Диагностика

Меню Поиск
  • Дом
  • Новости
  • Свяжитесь с нами

Поиск: Поиск

  1. Продукты
    • Автомобильная промышленность
    • Коммерческие автомобили
    • Промышленное применение
      • ИБП
      • Телекоммуникации
      • Возобновляемая энергия
      • Пожарная безопасность и безопасность
      • Гольф и мобильность
      • Аварийное освещение
      • Накопитель энергии
      • Уборка полов и доступ с воздуха
    • Мотоцикл и силовой спорт
    • Отдых, море и сад
    • Зарядные устройства, тестеры и аксессуары
    Автомобильная промышленность

    Диапазоны

    • Обзор
    • YBX9000 AGM
    • YBX7000 EFB
    • YBX5000
    • YBX3000
    • YBX1000
    • Вспомогательное оборудование, резервное копирование и специалист
    • классический
    • Посмотреть все батареи

    Информация

    • Все, что вам нужно знать об аккумуляторах
    • Как работает аккумулятор
    • Общие сведения о спецификациях
    • Серебряные кальциевые батареи
    • Характеристики аккумулятора и диагностика неисправностей
    • Тестирование батарей
    • Здоровье и безопасность
    • Видео

    Новые технологии

    • Разъяснение AGM и EFB
    • Микро-гибридные и гибридные автомобили
    • Вспомогательные и резервные батареи
    • Инструмент настройки Yu-Fit
    • Предупреждение о замене батареи

    Загрузки

    • Руководства по применению
    • Серия
    • Брошюры, краткие формы и руководства
    • Уход за батареями и тестирование
    • Паспорта безопасности
    • Таблица перекрестных ссылок

    Гарантия качества

    • Гарантия для автомобилей и мотоциклов
    • Промышленная гарантия
    • Аккредитация
    • OE Родословная
    • Заявление о BER
    • Политика возврата отработанной батареи
    • Служба утилизации и вывоза аккумуляторных батарей
    Коммерческие автомобили

    Диапазоны

    • Обзор
    • YBX 1000 SHD
    • YBX 3000 SHD
    • YBX 5000 SHD
    • YBX 7000 EFB
    • Pro Spec — глубокий цикл
    • классический
    • Просмотреть все

    Информация

    • Все, что вам нужно знать об аккумуляторах
    • Как работает аккумулятор
    • Общие сведения о спецификациях
    • Серебряные кальциевые батареи
    • Характеристики аккумулятора и диагностика неисправностей
    • Тестирование батарей
    • Здоровье и безопасность
    • Видео

    Новые технологии

    • Разъяснение AGM и EFB
    • Микро-гибридные и гибридные автомобили
    • Предупреждение о замене батареи

    Загрузки

    • Руководства по применению
    • Серия
    • Брошюры, краткие формы и руководства
    • Уход за батареями и тестирование
    • Паспорта безопасности
    • Таблица перекрестных ссылок

    Гарантия качества

    • Гарантия для автомобилей и мотоциклов
    • Промышленная гарантия
    • Аккредитация
    • OE Родословная
    • Заявление о BER
    • Политика возврата отработанной батареи
    • Служба утилизации и вывоза аккумуляторных батарей
    Промышленное применение

    Диапазоны

    • Обзор
    • НП VRLA
    • НПЛ VRLA
    • НПХ ВРЛА
    • НПВ VRLA
    • NPC VRLA
    • РЭ VRLA
    • ОБНОВЛЕНИЕ VRLA
    • REC VRLA
    • SW — VRLA
    • SWL VRLA
    • EN VRLA
    • ЭНЛ VRLA
    • ENL VRLA Передний терминал
    • FXH VRLA
    • Pro Spec Глубокий цикл
    • SLR VRLA Глубокий цикл
    • LIM Литий-ионный
    • Ю-Лайт
    • Просмотреть все

    Информация

    • Golf & Mobility Battery Guidance
    • Ожидание и циклические определения
    • Руководство по установке, вводу в эксплуатацию и техническому обслуживанию
    • Циклический VRLA Производительность и срок службы
    • Видео
    • Калькулятор промышленных размеров

    Загрузки

    • Руководства по применению
    • Серия
    • Брошюры, краткие формы и руководства
    • Уход за батареями и тестирование
    • Паспорта безопасности
    • Таблица перекрестных ссылок

    Гарантия качества

    • Гарантия для автомобилей и мотоциклов
    • Промышленная гарантия
    • Аккредитация
    • OE Родословная
    • Заявление о BER
    • Политика возврата отработанной батареи
    • Служба утилизации и вывоза аккумуляторных батарей
    ИБП

    Диапазоны

    • НП VRLA
    • НПЛ VRLA
    • НПХ VRLA
    • НПВ VRLA
    • РЭ VRLA
    • ОБНОВЛЕНИЕ VRLA
    • SW — VRLA
    • SWL VRLA
    • EN VRLA
    • ЭНЛ VRLA
    • ENL VRLA Передний терминал
    • LIM Литий-ионный

    Информация

    • Golf & Mobility Battery Guidance
    • Ожидание и циклические определения
    • Руководство по установке, вводу в эксплуатацию и техническому обслуживанию
    • Видео

    Загрузки

    • Руководства по применению
    • Серия
    • Брошюры, краткие формы и руководства
    • Уход за батареями и тестирование
    • Паспорта безопасности
    • Таблица перекрестных ссылок

    Гарантия качества

    • Гарантия для автомобилей и мотоциклов
    • Промышленная гарантия
    • Аккредитация
    • OE Родословная
    • BER Stateme

Литий-ионная батарея и датчик Введение

1.Литий-ионный Батарея Введение

1.1 SOC (Состояние заряда)

SOC определяется как состояние доступной энергии в батарее и обычно выражается в процентах. Поскольку доступное изменение энергии зависит от различных зарядных / разрядных токов, температур и эффектов старения, SOC можно более четко определить как ASOC (Absolute State-Of-Charge) и RSOC (Relative State-Of-Charge). Обычно диапазон RSOC составляет от 0% до 100%, RSOC для полностью заряженной батареи всегда составляет 100%, а для полностью разряженной батареи значение RSOC составляет 0%.ASOC — это эталон, рассчитываемый по расчетной емкости, которая является фиксированной емкостью с момента изготовления батареи. Полностью заряженный новый аккумулятор будет иметь 100% ASOC, но полностью заряженный стареющий аккумулятор может быть менее 100% из-за различных условий заряда / разряда.

Следующая диаграмма представляет собой пример зависимости напряжения от емкости при различных скоростях C. Чем выше загрузка C, тем меньше производительность. Более низкие температуры приводят к снижению выходной мощности.

Рисунок 1.Напряжение в зависимости от емкости при различных скоростях и температурах


1,2 Макс.напряжение зарядки

Максимальное напряжение зарядки определяется химическим составом и характеристиками аккумулятора. Обычно напряжение зарядки литий-ионной батареи составляет 4,2 В и 4,35 В. Все могло быть иначе, если материал анода / катода изменился


1,3 Полностью заряжен

Батарея считается полностью заряженной, если разница между напряжением батареи и зарядным напряжением находится в пределах 100 мВ, а зарядный ток меньше C / 10.Состояние может меняться в зависимости от характеристик батареи

На приведенной ниже диаграмме показана кривая зарядки типичной литиевой батареи. Если напряжение аккумулятора равно максимальному напряжению заряда, а ток зарядки меньше C / 10, аккумулятор считается полностью заряженным.

Рис. 2. Кривая зарядки типичной литиевой батареи


1,4 Мини-разрядное напряжение

Напряжение минимальной разрядки также можно определить как напряжение на клеммах.Обычно минимальное напряжение разряда представляет собой напряжение SOC, равное 0%. Напряжение не является фиксированным и будет заряжаться в соответствии с различными нагрузками, температурами, эффектами старения или требованиями пользователя.


1,5 Полная разрядка

Аккумулятор считается полностью разряженным, если напряжение аккумулятора равно или меньше минимального напряжения разряда.


1,6 C-Rate

C-Rate — это выражение тока зарядки / разрядки, нормализованное с учетом емкости аккумулятора.Например при разряде с 1С аккум полностью разрядится за 1 час в идеале. Доступная мощность меняется в зависимости от C-rate. Обычно, чем больше C-rate, тем меньше доступная емкость.


1,7 Счетчик циклов

Счетчик циклов — это справочное число, показывающее, сколько циклов зарядки / разрядки батарея испытала как старение. Оценивается по пропускной способности и проектной мощности. Когда накопленная разрядная емкость равна проектной емкости, счетчик циклов увеличивается.Обычно полная заряженная емкость снижается на 10% ~ 20% после 500 циклов.

Рисунок 3. Полная зарядная емкость при циклах


1,8 Саморазряд

Саморазряд аккумуляторных батарей любого химического состава увеличивается при повышении температуры. Саморазряд — это, по сути, не производственный брак, а характеристика аккумулятора. Однако плохая производственная практика и неправильное обращение могут усилить этот эффект. Скорость саморазряда обычно увеличивается вдвое с увеличением на каждые 10 ° C.Литий-ионный аккумулятор имеет саморазряд 1 ~ 2% в месяц, никелевый аккумулятор — 10 ~ 15% в месяц.

Рисунок 4. Сохранение емкости при различных температурах

2. Введение в указатель уровня топлива

2.1 Описание функций указателя уровня топлива

Управление батареями — это часть измерения мощности. Указатель уровня топлива отвечает за оценку емкости аккумулятора в области управления аккумулятором. Основная функция указателя уровня топлива — контролировать напряжение, ток заряда / разряда и температуру батареи, а также оценивать SOC и полную емкость заряда (FCC) батареи.Существует два классических метода оценки SOC: напряжение холостого хода (OCV) и кулоновский счетчик соответственно. Другой метод — это алгоритм на основе динамического напряжения, разработанный RICHTEK.


2.2 Напряжение холостого хода

Алгоритм измерения напряжения холостого хода измерителя уровня топлива легко реализовать, отображая напряжение холостого хода в справочной таблице SOC и используя несколько точек для соответствия кривой OCV. Общее определение напряжения холостого хода — только в том случае, если аккумулятор разряжался примерно более 30 минут.

Кривая напряжения батареи меняется в зависимости от нагрузки, температуры, возраста и т. Д., Поэтому статическая таблица OCV не может отображать SOC. Оценка SOC не может полагаться на справочную таблицу. В результате ошибка SOC будет большой, если она оценивается только по OCV.

На следующем рисунке показано, что ошибка SOC очень велика, когда аккумулятор находится в состоянии зарядки и разрядки, потому что падение I-R вызвано импедансом аккумулятора и током заряда / разряда. Это означает, что оценка SOC путем измерения статического напряжения должна производиться с использованием отдельной справочной таблицы для заряда и разряда.

Рисунок 5. Напряжение аккумулятора в условиях заряда и разряда

На рисунке ниже показано, что изменение SOC все еще велико в условиях разряда при различных нагрузках. Таким образом, OCV подходит только для систем запроса на более низкую точность SOC, таких как свинцово-кислотный аккумулятор автомобиля или источник бесперебойного питания.

Рисунок 6. Напряжение АКБ при разных нагрузках в разряде


2.3 Кулоновский счетчик

Теория работы счетчика кулонов заключается в подключении чувствительного резистора к цепи заряда / разряда батареи.АЦП измеряет напряжение на измерительном резисторе, а затем передает текущее значение, когда батарея находится в процессе зарядки или разрядки. Счетчик реального времени (RTC) обеспечивает временную базу для интегрирования информации о токе и кулонах.

Рисунок 7. Принципиальная схема работы кулоновского счетчика

Счетчик кулонов обеспечивает точную кратковременную точность отчета SOC во время заряда или разряда. Он может сообщать информацию об оставшейся емкости (RM) и полной емкости заряда (FCC) с помощью счетчика кулонов заряда (CCR) и счетчика кулонов разряда (DCR), а также сообщать SOC от RM и FCC (SOC — RM / FCC).Кроме того, он может предоставить оценку оставшегося времени, например, время опустошения (TTE) и время до полного заполнения (TTF).

Рисунок 8. Формула расчета кулоновского счетчика

Есть два ключевых фактора, вызывающих отклонение точности счетчика кулонов. Первый — это накопление ошибки смещения в текущем смысле и измерение АЦП. Хотя ошибка измерения мала для нынешних методов, ошибка увеличивается со временем в таких системах, если нет хорошего метода для ее устранения.На рисунке ниже показано, что ошибка накопления безгранична, если условие исправления не соблюдается с течением времени в реальном приложении.

Рисунок 9. Ошибка накопления кулоновского счетчика

Для устранения ошибки накопления есть три события, которые можно использовать при нормальной работе от батареи. Это конец заряда (EOC), конец разряда (EOD) и расслабление. Если условие EOC достигнуто, это означает, что аккумулятор полностью заряжен и SOC должно быть 100%.Событие EOC обычно определяется зарядом, и его состояние также влияет на работу счетчика кулонов. Состояние EOD означает, что батарея разряжена при разряде, а затем SOC должен быть 0%. Это может быть абсолютный уровень напряжения или переменная, которая компенсируется нагрузкой. Состояние релаксации достигается, когда батарея не заряжается или не разряжается и остается в таком состоянии долгое время. Таблица OCV необходима, если пользователи хотят использовать условие релаксации для исправления ошибок счетчика кулонов.На следующем рисунке показано, что ошибка SOC устраняется при выполнении вышеуказанных условий.

Рисунок 10. Условие устранения ошибки накопления счетчика кулонов

Вторым фактором, вызывающим ошибку счетчика кулонов, является ошибка FCC, которая представляет собой отклонение между счетом алгоритма и реальным FCC батареи. На FCC будут влиять температура, старение, нагрузка и т. Д. Таким образом, методы повторного обучения и компенсации FCC также являются ключевыми моментами для алгоритма счетчика кулонов.На следующей диаграмме показана тенденция ошибки SOC, когда FCC переоценивается или недооценивается.

Рисунок 11. Ошибка FCC при завышении и занижении


2.4 Датчик уровня топлива на основе динамического напряжения

Датчик уровня топлива на основе динамического напряжения рассчитывает и определяет SOC Li + батареи только в соответствии с напряжением батареи. Алгоритм оценивает увеличение или уменьшение SOC с помощью итерационной модели в соответствии с разницей между напряжением батареи и OCV батареи.Информация о динамическом напряжении может эффективно имитировать поведение Li + батареи и определять SOC (%), но не может оценить емкость батареи (мАч).

Вычисление основано на информации о напряжении батареи и динамической разнице между напряжением батареи и ослабленным OCV с использованием итерационного алгоритма для вычисления увеличения или уменьшения SOC для оценки SOC. По сравнению с датчиком уровня топлива на основе счетчика кулонов, датчик уровня топлива на основе напряжения не накапливает погрешность со временем и током.Датчик уровня топлива на основе счетчика кулонов страдает от дрейфа SOC из-за ошибки измерения тока и саморазряда элемента. Даже если есть очень небольшая ошибка измерения тока, счетчик кулонов непрерывно накапливает ошибку. Накопленную ошибку можно устранить только полностью зарядив или полностью разрядив.

Датчик уровня топлива на основе напряжения оценивает SOC батареи только по информации о напряжении и не будет накапливать ошибку, поскольку он не полагается на информацию о токе батареи. Чтобы повысить точность SOC, оптимизированное усиление в динамическом алгоритме на основе напряжения можно настроить в соответствии с фактической кривой напряжения конкретного телефона при полной зарядке и полной разрядке.

Рис. 12. Датчик уровня топлива на основе динамического напряжения и оптимизация усиления

Ниже приводится характеристика SOC динамического алгоритма на основе напряжения при различных условиях C-Rate, и это показывает, что точность SOC хорошая. Общая ошибка SOC меньше 3% в C / 2, C / 4, C / 7 и C / 10.

Рисунок 13. Динамические характеристики SOC на основе напряжения при различных условиях C-Rate

На приведенной ниже диаграмме показаны характеристики SOC в условиях частичной зарядки и разрядки, и она показывает, что ошибка SOC все еще мала, а максимальная ошибка составляет всего около 3%.

Рис. 14. Динамические характеристики SOC на основе напряжения в условиях частичного заряда и разряда

Не накапливает ошибку по времени и току. Это преимущество по сравнению с счетчиком кулонов, который страдает от дрейфа SOC, вызванного ошибкой измерения тока и саморазрядом батареи. Алгоритм, основанный на динамическом напряжении, имеет низкую кратковременную точность и более медленное время отклика из-за отсутствия информации о токе заряда / разряда. Кроме того, он также не может оценить полную емкость заряда.Он имеет точную долгосрочную точность, потому что в конечном итоге напряжение батареи будет указывать на SOC.

3. RT9428 Датчик уровня топлива и проверка

3.1 RT9428 введение

RT9428 — это компактный датчик уровня топлива на стороне хоста для систем с литий-ионным (Li +) аккумуляторным питанием. Для встроенной функции датчика уровня топлива расчет состояния заряда (SOC) основан на напряжении батареи и динамической разнице между напряжением батареи и ослабленным OCV для оценки увеличения или уменьшения SOC.

RT9428 и RT9420 имеют одинаковые функции, но разный тип корпуса. RT9428 находится в пакете WL-CSP-8B 1.6×1.52 (BSC), а RT9420 — в пакете WDFN-8L 2×3.

Рис. 15. Описание корпуса и контактов RT9420 и RT9428

RT9428 используется на стороне системы и питается напрямую от батареи. См. Ниже типичную схему приложения, RC-фильтр сохраняет шум для источника питания IC и измерения напряжения на выводе VBAT. Чтобы уменьшить эффект падения I-R, подключите VBAT как можно ближе к аккумуляторной батарее.Контакт ALERT подает сигнал прерывания разряда батареи системному процессору при обнаружении низкой емкости. Вывод QS в типичной конфигурации не используется, его нужно привязать к GND.

Рисунок 16. Типовая схема приложения RT9428

RT9428, использующий алгоритм на основе напряжения, может плавно поддерживать SOC и не накапливать ошибки со временем и током. Это преимущество по сравнению с счетчиками кулонов, которые страдают от дрейфа SOC, вызванного ошибкой измерения тока и саморазрядом батареи.Ниже приведено сравнение алгоритма на основе напряжения и счетчика кулонов.

Решение

Преимущество

Недостаток

Таблица поиска OCV

• Измерение напряжения, без измерения тока
• Простота реализации с помощью справочной таблицы

• Неправильный SOC при динамической нагрузке

Счетчик кулонов

• Отчет об оставшейся емкости (мАч)
• Отчет SOC (%)
• Компенсация эффекта динамической нагрузки
• Точный SOC для однократной разрядки

• Требуется полный цикл обучения заряда и разряда
• Требуется резистор считывания тока
• Ошибка накопления ошибки счетчика кулонов и саморазряда

Динамическая модель на основе напряжения

• Исключить цикл обучения
• Отчет о SOC (%) с помощью динамической модели на основе напряжения без измерения тока
• Нет накопленной ошибки

• Медленное время отклика при динамической нагрузке
• Невозможно сообщить оставшуюся емкость (мАч) из-за отсутствия информации о текущей и полной емкости


3.2 RT9428 Температурная компенсация

Согласно главе 1.1 характеристики аккумулятора будут разными при разных температурах. Прежде чем выполнять температурную компенсацию указателя уровня топлива в программном драйвере, мы должны предварительно определить параметры батареи при различных температурах, обычно 5/25/45 ° C. Затем программный драйвер периодически проверяет температуру системы, записывает параметры (VGCOMP) в RT9428 в соответствии с температурой. См. Псевдокод и блок-схему ниже.

Рисунок 17.Программный драйвер RT9428 псевдокод


3.3 Условия испытаний

Определение

Идеальное SOC: фактически SOC соответствует зарядной / разрядной емкости и полной емкости после завершения тестирования. Идеальное SOC может быть пересчитано только после завершения испытаний, поскольку реальная разрядная емкость рассчитывается после завершения разрядки.
SOC: отчет SOC датчика уровня топлива
FCC: расчет полной емкости заряда на основе интеграции тока и времени после завершения тестирования
SOC Ошибка: разница между отчетом SOC и идеальным SOC

Используйте RT9420 / 9428 EVB для проверки работы указателя уровня топлива в следующих условиях испытаний:
— Испытание на разряд / заряд при постоянном токе
— Испытание на разряд при постоянной мощности
— Испытание на реальном мобильном телефоне

Блок-схема тестирования

Рисунок 18.Доступ к SOC и VBAT с указателя уровня топлива с помощью интерфейса I 2 C


3.4 Пример испытания разряда постоянным током

Тестирование для подтверждения того, что указатель уровня топлива может предоставить точный отчет SOC при различных нагрузках и температурных условиях.
Состояние: разряд C / 4 и C / 7 до напряжения <3,3 В при 5/25/45 ° C

Рисунок 19. Результат испытания разрядом постоянного тока


3.5 Пример испытания разрядки постоянной мощности

Тестирование для подтверждения того, что указатель уровня топлива может предоставить точный отчет SOC при различных условиях нагрузки.
Состояние: постоянная разрядка 3 Вт, 4 Вт и 5 Вт до напряжения <3,2 В

Рисунок 20. Результат тестирования разрядки постоянной мощности


3,6 Пример тестирования реального мобильного телефона

Тестирование для подтверждения того, что указатель уровня топлива может предоставить точный отчет о SOC с реальной системой мобильного телефона.
Условия:
Динамический и нормальный разряд, до автоматического выключения мобильного телефона.
Нормальная зарядка, пока мобильный телефон не перестанет заряжаться автоматически.

Рисунок 21. Результат тестирования на мобильном телефоне

% PDF-1.5 % 4 0 obj > endobj xref 4 82 0000000016 00000 н. 0000002241 00000 н. 0000002349 00000 п. 0000003069 00000 н. 0000003612 00000 н. 0000003943 00000 н. 0000004513 00000 н. 0000004963 00000 н. 0000004998 00000 н. 0000006549 00000 н. 0000006688 00000 п. 0000008126 00000 н. 0000008697 00000 п. 0000009084 00000 н. 0000009245 00000 н. 0000009404 00000 п. 0000009975 00000 н. 0000011420 00000 п. 0000011767 00000 п. 0000011926 00000 п. 0000012378 00000 п. 0000013426 00000 п. 0000013797 00000 п. 0000013956 00000 п. 0000014169 00000 п. 0000014554 00000 п. 0000014713 00000 п. 0000015788 00000 п. 0000016001 00000 п. 0000016416 00000 п. 0000017350 00000 п. 0000017791 00000 п. 0000019132 00000 п. 0000020272 00000 н. 0000022921 00000 п. 0000023034 00000 п. 0000023145 00000 п. 0000023214 00000 п. 0000023298 00000 п. 0000026657 00000 п. 0000026927 00000 п. 0000027097 00000 п. 0000027122 00000 п. 0000027428 00000 н. 0000027512 00000 п. 0000030361 00000 п. 0000030771 00000 п. 0000031287 00000 п. 0000031407 00000 п. 0000032783 00000 п. 0000033138 00000 п. 0000033545 00000 п. 0000035402 00000 п. 0000035749 00000 п. 0000036050 00000 п. 0000036332 00000 п. 0000039916 00000 н. 0000040381 00000 п. 0000043211 00000 п. 0000043611 00000 п. 0000046186 00000 п. 0000046578 00000 п. 0000047064 00000 п. 0000047624 00000 п. 0000048017 00000 п. 0000048319 00000 п. 0000048604 00000 п. 0000088044 00000 п. 0000088081 00000 п. 0000127570 00000 н. 0000127607 00000 н. 0000166508 00000 н. 0000166545 00000 н. 0000206572 00000 н. 0000206609 00000 н. 0000237445 00000 н. 0000237482 00000 н. 0000289586 00000 н. 0000289623 00000 н. 0000341504 00000 н.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *