28 Окт, 2024

27

Александр Кузьмин

Устройство и назначение тяговых аккумуляторов

Автор: Александр Кузьмин

Владелец интернет-магазина smart8.by

Что представляет собой тяговый аккумулятор? В чем его преимущества? Какова сфера его применения? Чем он отличается от стартерного? На эти и другие вопросы постараемся найти ответы в этой статье.

Стартерные, буферные и тяговые аккумуляторы: назначение и принципиальные различия

• Стартерные аккумуляторы кратковременно подают высокий разряд, основное же время в процессах не участвуют — заряжаются. АКБ такого типа используют, например, для запуска двигателей автомобилей.
• Буферные АКБ необходимы для обеспечения различных устройств энергией, достаточной на короткое время для работы. Классический пример — компьютерные бесперебойники, позволяющие сохранить данные и не потерять оборудование в случае отключения электричества и при резких скачках напряжения. Подключают буферные аппараты и к газовым котлам, системам телекоммуникации и другому значимому оборудованию. Буферные батареи постоянно находятся под напряжением и практически никогда не подвергаются глубокому разряду.

В отличие от перечисленных выше АКБ, батареи тяговые предназначены для длительной, без перебоев, подачи энергии. Это самый подходящий вариант для электрических моторов, да и любого электрооборудования.

Тяговые модели служат долго (литий-ионные, например способны выдержать более 1000 циклов заряда-разряда) и не теряют емкости даже после глубокой разрядки.

Сфера применения тяговых аккумуляторов

Сегодня это единственный тип АКБ, который подходит для обеспечения длительного питания электродвигателей.

Тяговые АКБ подходят для:

• медицинской аппаратуры;
• электросамокатов, велогибридов, электроскутеров и другого персонального экотранспорта;
• электротележек, штабелеров и прочей складской техники;
• компактного транспорта для перевозки грузов, например, грузовых трициклов;
• инвалидных колясок;
• техники для уборки.

Если для перечисленных целей применить стартерные или буферные модели, их ресурса хватит всего на один-два месяца работы.

Как выбрать тяговый аккумулятор?

Рассмотрим основные характеристики, на которые стоит обратить внимание при покупке АКБ тягового типа.

Емкость

Эта величина показывает, какое количество энергии отдает АКБ за цикл ее использования. Чем больше емкость, тем дольше вам не потребуется подзарядка. Емкость аккумулятора с течением времени может изменяться: увеличиваться в начале эксплуатации, когда активная масса пластин батареи разрабатывается, и уменьшаться к окончанию срока службы АКБ, когда активная масса и другие составляющие батареи устаревают.

Ресурс

Ресурс — это количество циклов заряда-разряда, которое выдерживает аккумулятор. Эта величина зависит от типа АКБ и особенностей ее эксплуатации и хранения. Ресурс свинцово-кислотных батарей значительно меньше ресурса литий-ионных, а ресурс литий-полимерных аккумуляторов больше, чем свинцово-кислотных и литий-ионных. Самые популярные литий-ионные АКБ выдерживают 1000 и больше циклов заряда-разряда.

Если устройство будет испытывать глубокие разряды (на 80 и более процентов), его ресурс будет стремительно сокращаться; а если ставить на зарядку устройство, разряженный на 50%, ресурс увеличится.

Существует особая технология, которую применяют при производстве АКБ — deep cycle. Такие батареи легко справляются с глубокими разрядками и даже в экстремальных случаях не теряют емкость и ресурс.

Как устроены тяговые гелевые аккумуляторы

• Упрощенно тяговый аккумулятор можно представить как контейнер с пластинами электродов и наполнителем — электролитом. Электролит может быть как жидким, так и гелеобразным. В популярных АКБ Rutrike используются гелевые электролиты, что дает оборудованию дополнительные преимущества.
• В отличие от моделей других типов, тяговые состоят из пластин достаточно большой толщины — и, соответственно, могут отдавать энергию долго, не теряя ресурс и изнашиваясь минимально.
• Аккумуляторы могут иметь разное напряжение. Например, актуальные АКБ Rutrike бывают 6- и 12-вольтными. Чтобы получить большее напряжение, необходимо соединить батареи последовательно.

• Тяговые гелевые аккумуляторы просты в эксплуатации, практически не требуют обслуживания, нет необходимости доливать в них воду!
• Выполненный из крепкого пластика корпус защищает важные элементы АКБ от повреждений из-за ударов, вибраций и прочего.
• Устанавливать устройства можно в любом положении, нежелательно только перевернутое.

Перечислим главные особенности тяговых гелевых АКБ, выбрав для примера аппараты Rutrike:

• герметичны;
• устойчивы к глубокой разрядке,
• имеют крепкий корпус из высококачественного пластика, обладающий огнеупорными свойствами и защищающий от ударов и вибрации;
• могут храниться более года без подзарядки;
• не требуют обслуживания и залива воды;
• безотказно работают в экстремальных условиях — при температуре воздуха от -20 до +50°С;
• выдерживают не менее 700 циклов полного заряда-разряда;
• могут быть установлены в любом удобном положении, за исключением перевернутого;
• не требуют особых условий транспортировки.

Литиевые АКБ

В литиевых АКБ используется оксид металла в качестве катода, пористый углерод в качестве анода, а также электролит с хорошей проводимостью тока. Химический состав может быть разным. Применяется как оксид кобальта LiCoO2, так и составы с марганцем — LiNiMnCoO2 (NMC).

Очень популярны литий-железо-фосфатные LiFePO4 АКБ. Большие аккумуляторы собираются из меньших — в форме цилиндра, призмы или пакета — которые соединяются последовательно-параллельно. Емкости объединяются, напряжение создается. Подключается управляющая плата. Ее задача — не допустить перегрева, перегрузки батареи и предотвратить ее преждевременный выход из строя.

Все аккумуляторы, предлагаемые компанией smart8, отличаются надежностью, безопасностью, гарантированно хорошо работают и имеют сертификаты соответствия.