Новости
13

янв

Кошка Матроска из Владивостока не будет символом Владивостока

Многие наверняка помнят историю произошедшую за несколько дней до

подробнее

22

дек

Промысловая обстановка хорошая заявил Андрей Горничных в режиме видеоконференции

Начальник Управления организации рыболовства Федерального агентства

подробнее

22

сен

Жители села Амга Примоского края до сих не получили никакой помощи после стихии

Как сообщает сайт «Новости Владивостока», север Приморского края, в

подробнее

17

сен

Дальневосточная рыба абсолютно безопасна, заявляют ученые

Зараженные воды, которые могли принести морские течения от «Фукусимы»

подробнее

17

сен

"Пиранья" поможет рыбоохране Бурятии

В ходе нового сезона охоты за браконьерами в Бурятии изъяты и

подробнее

Что такое тяговый аккумулятор


Отличия тягового аккумулятора от стартерного. В чем основной секрет

Все мы с вами привыкли к нашим автомобильным аккумуляторам, мы знаем что они запускают двигатель, подавая энергию на стартер, который уже вращает маховик запуская мотор. Такие АКБ получили название стартерные, но зачастую в литературе есть еще одно понятие – тяговые, они также применяются в транспорте, хотя и не всегда так, как мы с вами привыкли. Сегодня я хочу вам рассказать — чем они отличаются друг от друга, и можно ли один применять вместо другого …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Лично я видел тяговые батареи в обычном автомобильном магазине, правда раздел был совмещен с товарами для рыбалки и охоты, а именно такие АКБ продавались для лодок. Так что же это за зверь дивный такой, и почему они не продаются для обычных авто? Для начала коротко вспомним про стартерные варианты.

Стартерные АКБ

Это аккумуляторы, которые применяются в легковых и грузовых машинах, у них есть одна основная задача — запуск двигателя. При запусках они отдают очень большой ток – который получил название «пусковой».

На бортах батареи можно его рассмотреть, он колеблется от 250 до 1000 Ампер, это один из основных показателей батареи, наряду с напряжением (зачастую оно около 12,7Вольта), а также емкостью – измеряется в Ампер * часах (на многих авто самые популярные показатели 55 – 65 Ам*ч).

Такие АКБ очень чувствительны к глубоким разрядам, их не рекомендуется разряжать ниже 10Вольт. Если разрядили несколько раз ниже этого показателя (примерно 20 – 30 раз) – аккумулятор можно выкидывать, потому как, он потеряет большую часть своей емкости.

То есть если утрировать – стартерный АКБ запускает движок, отдавая просто фантастический ток, а дальше заряжается, восполняя затраченную энергию от генератора. Не любит глубоких разрядов и быстро выходит из строя от них.

Тяговые аккумуляторы

Это совершенно другой тип батарей, хотя также применяется в автомобилях, хотя не в традиционных – электрокары, гибриды, разного рода спецтехника (погрузчики, тягачи, питание для электрических двигателей лодок).

Такие аккумуляторы не имеют высоких пусковых токов, они заточены немного на другое, а именно:

  • Отдавать определенную энергию длительный промежуток времени, причем они могут разряжаться почти в ноль (рекомендуемое минимальное напряжение – 5% от общего).

Их применяют там, где нужно питать долго и постоянно. Например, на электромобилях (или гибридах) — питание электрических двигателей, на погрузчиках – питание подъемника, на моторах лодок – питание винтов и т.д. Очень эффективно их применять и в альтернативных источниках энергии – ветрогенераторы, солнечные панели. Причем они очень устойчивы к такой нагрузке, могут работать часами или даже днями (в зависимости от потребления энергии)

Дополнительными плюсами можно назвать — устойчивость к низким и высоким температурам (от – 30 до 65 градусов Цельсия).

У них есть два важных показателя:

Напряжение – зачастую это 2 – 4 – 8 – 12 — 24Вольта

Емкость – начинается от 30 до 300 Ампер, хотя бывают батареи и больше. Важно отметить зачастую у них указывается две емкости при «2» или «5» градусах Цельсия, и при «20» «25» градусах. Как правило, они различны, при низких температурах емкость может падать на 10 – 15%.

Устройство тяговых батарей

Хочется начать с того что, устройство очень схожее с обычными стартерными АКБ, но есть и отличия.

Схожесть:

  • Также есть плюсовые и минусовые пластины.
  • Также заливаются электролитом.
  • Все это хранится в пластиковых корпусах.

Отличия:

  • Пластины здесь просто огромные (если хотите — толстые), зачастую используется много свинца или других металлов (про это ниже). Как мы помним у обычных стартерных аккумуляторов пластины очень тонкие и компактные, находятся просто впритык друг к другу, что позволяет накопить много энергии – выдавая сильные пусковые токи. У тяговых  такой задачи нет! Поэтому и пластины здесь намного толще и массивнее, это позволяет работать дольше и не осыпаться (разрушаться), поэтому 1 тяговый аккумулятор с напряжением в 2Вольта и емкостью 75Ампер, может быть в 3 – 4 раза больше, чем стартерный 12Вольт 60Ампер.
  • Электролит здесь обычный, назовем его – автомобильным, плотностью в 1,27г/см3
  • Корпуса схожие по строению со стартерными, однако, намного толще, чтобы выдержать большой вес пластин.

Знаете, когда я первый раз увидел тяговый аккумулятор, я подумал что дам должно быть примерно 100 – 150Ампер при напряжении в 12Вольт, а это оказалось всего 1 банка, с напряжением в 2Вольта и 50Ампер! Просто огромная.

Если говорить про различные технологии — существует всего два типа тяговых батарей – кислотные и щелочные.

  • Кислотные – основанные на свинце и электролите на серной кислоте, про которые я рассказал сверху.
  • Щелочные – основанные на никель-железных пластинах, которые залиты специальным раствором щелочи. Очень надежные — не бояться морозов и глубоких разрядов, можно хранить как заряженными так и разряженными. Однако минусы более существенные – цена в два – три раза больше чем свинцовые, при зарядке выделяется едкий пар, зарядные станции специальные (стоят дорого), при заряде требуют больше энергии.

Как становится понятно из-за таких проблем щелочные не получили большого распространения, хотя в СССР они пользовались большим спросом.

Сейчас кстати появляются тяговые АКБ, основанные на новых технологиях это AGM и GEL, как собственно и в автомобилях. Они компактные и выдают больше энергии, правда стоимость их иногда просто зашкаливает.

Можно ли тяговый аккумулятор использовать вместо стартерного?

Гипотетически можно, но не всегда вы сможете запустить двигатель, ведь тяговые варианты отдают намного меньше энергии в пике, то есть банально не хватит тока для запуска.

А если вы найдете, скажем, тяговый с током в 300Ампер, то он банально может не поместиться у вас под капотом машины. Вед именно 300А нужно для пуска среднестатистического легкового авто.

Сейчас небольшое видео.

На этом все, думаю, информация очень полезна, читайте наш АВТОБЛОГ.

(17 голосов, средний: 4,41 из 5)

avto-blogger.ru

Что такое тяговые аккумуляторы и чем они отличаются от обычных стартерных?

Существуют виды техники, которые используются на промышленном производстве и работают, получая электропитание от таких источников, как тяговые аккумуляторы. В помещении любого завода и на складах с большой площадью всегда можно увидеть такие устройства, как электрокары, погрузочные тележки или штабелеры. Именно для их работы, в основном, и предназначены тяговые АКБ.

Любой тяговый аккумулятор представляет собой достаточно мощный накопитель электроэнергии с выходным напряжением 12 вольт, поэтому он предназначен для длительного применения. Он накапливает и отдает энергию разного рода устройствам с наличием электрического двигателя или мотора. Существуют также АКБ, предназначенные для дизельных двигателей с большой мощностью, —24-вольтовые.

Что из себя представляют тяговые аккумуляторы

Основным источником питания для складских электрокаров и похожих по назначению погрузочных средств являются аккумуляторные батареи.

Аккумулятор тяговый используется в качестве зарядного устройства для них. Когда АКБ погрузочной тележки заряжается, электроэнергия обеспечивает ее полноценную работу, проникая в химические вещества батареи и стимулируя ее к накоплению электролита.

Можно использовать тяговый аккумулятор и для электромотора, непосредственно подсоединив его к специальным металлическим клеммам. В данном случае его химический потенциал, наоборот, будет превращаться снова в электроэнергию, которая обеспечит работу мотора. Такая АКБ давно и успешно применяется при питании лодочных моторов.

Преимущества

Тяговые аккумуляторные батареи просто незаменимы в условиях обеспечения складских погрузочных средств возможностью автономного передвижения.

Поскольку, в подавляющем большинстве случаев, речь идет о помещениях с очень большой площадью, если подключить любой электрокар к сети, это сильно ограничит его передвижение в пространстве, и придется тратить гораздо больше времени и технических средств для того, чтобы выполнить всю требуемую работу. Поэтому раньше в таких случаях для погрузки-разгрузки применялось несколько машин, что не очень удобно.

Бензиновые двигатели, которые пытались применять в виде главного источника питания, могли обеспечить работу складской и заводской техники в течение более длительного времени.

Но их основные недостатки — это загрязнение воздуха и повышенная опасность в эксплуатации: известно, что бензин является горючим веществом.

Применение тяговых аккумуляторов обеспечило безопасную работу как в открытых, так и в помещениях закрытого типа. В то время, как применение двигателей внутреннего сгорания на основе бензина значительно повышало процент опасных выхлопов и возможность воспламенения.

Либо самопроизвольного, либо в случае нарушения техники безопасности.

Технические характеристики и особенности конструкции

Выходное напряжение средней тяговой АКБ, как правило, составляет 12 В. В розничной продаже можно встретить батареи с жидким электролитом и с содержанием электролита в виде геля (гелевый аккумулятор).

  • Если электролит жидкий, такая АКБ отличается простотой ремонта, в случае его необходимости. Также и ее техническое обслуживание не представляет особого труда.
  • Если внутреннее устройство (в частности, стальные пластины) тяговой батареи оказались поврежденными при условии сохранности корпуса, достаточно просто заменить электролит для того, чтобы вновь привести ее в рабочее состояние.
  • Кроме того, АКБ с жидким электролитом гораздо дешевле гелевых. Это тоже может сыграть существенную роль при выборе, несмотря на то, что следует соблюдать определенную осторожность при работе с таким источником питания.

Гелевые тяговые АКБ стоят дороже. Но при этом им не нужны какие-то особые условия для зарядки и те технические манипуляции, которые бывает нужно проделывать с батареями, содержащими жидкий электролит. Гелевые аккумуляторы не случайно называют универсальными — по причине уникальности их состава, обеспечивающего максимальное удобство и абсолютную безопасность в применении.

  1. Плюсы данной конструкции состоят в том, что у такой АКБ фактически отсутствует риск разгерметизации. Густое гелевое содержимое не предусматривает наличия в ней какого-либо отверстия для восполнения запасов электролита.
  2. Емкость таких батарей значительно выше, они более устойчивы к перепадам температур. В отличие от аккумуляторов с жидкой составляющей, они не требуют никакого дополнительного обслуживания.
  3. Гелевый электролит не нужно добавлять или заменять другим.

Поскольку гелевая структура такого аккумулятора является малотекучей, его можно без проблем наклонять в разные стороны, не опасаясь того, что электролит может быть при этом поврежден. Поэтому гелевые АКБ различных модификаций особенно удобны при использовании на воде, как для небольших, так и для более крупногабаритных судов.

Эти аккумуляторы не боятся вибрации и влаги. Они могут работать в экстремальных условиях, даже под водой, при минимальной температуре в -30°С. Их корпус выполнен из прочных полимерных материалов, что лишний раз способствует предотвращению разгерметизации.

Правила хранения и эксплуатации

Периодически необходимо проверять внешний вид батареи: не поврежден ли корпус, есть ли на клеммах продукты окисления, не произошла ли утечка электролита в случае, если АКБ имеет жидкий кислотный состав.

Нужно регулярно проверять уровень содержания жидкого электролита — любая жидкость имеет свойство испаряться, особенно в условиях закрытых помещений и повышенной температуры. Если электролита мало, его следует добавить внутрь АКБ через специальное отверстие.

При этом руки должны быть защищены резиновыми перчатками.

Новые аккумуляторы находятся в полностью заряженном состоянии и не нуждаются в подзарядке перед началом использования.

Не стоит ставить их близко к источникам тепла во избежание возгорания газообразующих веществ.

Если на аккумуляторе есть внешние загрязнения, их следует убирать мягкой тряпочкой, которая смочена водой. Использовать масла, растворители и другие химические вещества нельзя.

  • Также нельзя разбирать аккумулятор, а если жидкий электролит попадет в глаза или на кожу, пораженный участок сразу промыть чистой водой.
  • Зарядка тяговых АКБ должна проводиться своевременно, согласно инструкции по применению.
  • Хранить аккумуляторы, которые не используются, следует в прохладных помещениях с постоянной температурой и не оставлять их в условиях попадания прямых солнечных лучей.

Гелевые аккумуляторы дольше могут находиться без подзарядки, они держат стабильный заряд в течение года — при условии их хранения в сухом помещении. Подробнее о сроках хранения аккумуляторов до начала эксплуатации →

Как правильно заряжать

Для того, чтобы провести правильную зарядку тягового аккумулятора, необходимо воспользоваться специально предназначенным для таких целей устройством электропитания.

Показатель тока зарядки должен соответствовать 1/10 от емкости аккумулятора. К примеру, емкость АКБ в данный момент составляет 60 Ач. В данном случае, показатель тока зарядки должен быть 6 А.

Для подготовки аккумулятора к зарядке необходимо вначале очистить клеммы от грязи и смазки. На самом зарядном устройстве проверить, чтобы переключатель был выключен. Проверить целостность ведущих проводов и зажимов. Стандартно красный провод — это «плюс», а черный — «минус». «Плюс» зарядного устройства подсоединяется в положительной клемме аккумулятора, а «минус» — к отрицательной.

В зависимости от выходного напряжения тягового аккумулятора, на зарядном устройстве выставляется напряжение 12 или 24 вольта.

Также необходимо проверить, чтобы отверстия для выхода газов, возникающих в процессе зарядки, были свободными. После этого подключить зарядное устройство к сети и поставить сам аккумулятор на заряд. В целях соблюдения техники безопасности заряжать аккумулятор необходимо в хорошо проветриваемом помещении.

Важно запомнить

Тяговые аккумуляторные батареи не следует использовать в качестве стартерных — иными словами, их нельзя применять для питания устройств, снабженных двигателями внутреннего сгорания.

С помощью тяговых АКБ можно заряжать только те моторы, которые снабжены электрическим приводом — например, лодочный.

Но для питания двигателя автомобиля он не подойдет по причине разной специфики подачи тока.

Невзирая на то, что сейчас на рынке электротехники очень много предложений от зарубежных компаний, российское производство тоже старается «догонять» иностранных коллег. Компания «Актех» производит аккумуляторные батареи различных типов: от тяговых до стартерных.

Когда в 2000-е годы были произведены первые попытки восстановить производство на этом заводе, мало кто мог подумать о том, что его продукция в скором времени станет востребованной на российском рынке — учитывая большую конкуренцию со стороны зарубежных компаний.

По качеству аккумуляторы российского изготовления ничуть не уступают заграничным аналогам, а сам завод, который в советское время был известен под названием «ВостСибЭлемент», ведет свою историю, начиная с 1938 года.

Источник:

Тяговые аккумуляторы: основные характеристики

Аккумуляторы необходимы для организации резервного питания, запуска двигателя и бесперебойной работы практически всей современной техники.

В зависимости от области применения используются разные типы АКБ, которые отличаются по мощности, принципу работы и исполнению батареи. Среди источников питания такого типа стоит отдельно выделить приборы, назначение которых заключается в обеспечении работы электродвигателей.

Для таких задач используют тяговые аккумуляторы, характеристики тока в которых отличаются от стартовых источников питания автомобиля.

Отличия стартерных и тяговых аккумуляторов

Для запуска автомобиля, оснащённого двигателем внутреннего сгорания, требуется стартерный тип аккумуляторной батареи. Особенностью такой системы является наличие высоких пусковых токов, которые находятся в пределах от 250 до 1000 Ампер.

  • Вместе с показателем напряжения и ёмкости такие характеристики являются основными для стартерных батарей. Особенность их эксплуатации состоит в высокой чувствительности к критической потере заряда.
  • Сильное разряжение значительно влияет на их дальнейшую работу, что может привести к невозможности использования батареи.
  • Стартерный аккумулятор рассчитан на кратковременную подачу мощного электрического импульса, необходимого для запуска двигателя. Затем АКБ переходит в режим зарядки, восполняя использованную электроэнергию.

Современные тяговые аккумуляторы для погрузчиков, лодок и аналогичной техники работают по совершенно другому принципу. Подача питания происходит на постоянной основе, что требует наличия батареи способной накопить большое количество энергии.

Стартерный аккумулятор относится к вспомогательным устройствам и не может стать заменой тяговой батареи.

Устройство кислотного тягового аккумулятора

Принцип работы тяговой батареи основан на преобразовании химических реакций в электрическую энергию. Как и стартерные, кислотные тяговые аккумуляторы имеют свинцовые пластины, но на этом их сходство заканчивается.

Возможность постоянной подачи тока необходима для работы электротранспорта и аналогичной техники. Конструктивные особенности такой батареи требуют наличия массивных пластин способных обеспечить высокую автономность.

Для подобных устройств вес не является ключевым показателем, и такие характеристики следует учитывать только для небольших транспортных средств.

Основные характеристики тяговых батарей можно определить по таким показателям:

  • Номинальное напряжение – составляет 2в для каждого элемента. Для получения нужного напряжения выполняется последовательное подключение нескольких устройств. Так, для достижения показателей в 24в потребуется подключить два аккумулятора напряжением в 12в;
  • Ёмкость – показывает какое количество электроэнергии агрегат выдаст до разрядки. Такие показатели зачастую превышают значение в 500 Ач и индивидуально подбираются к технике. Показатели ёмкости зависят от внешних условий и могут снижаться при отрицательных температурах;
  • Срок службы – определяется в зависимости от типа батареи, материала и условий эксплуатации. В среднем такие показатели составляют 1500 циклов для устройств с жидким электролитом и 1200 циклов для гелевых батарей.
Читайте также:  Особенности мото аккумуляторов

Тяговые аккумуляторы с жидким электролитом

Наибольшее распространение получили кислотные модели, использование которых возможно в различных областях.

Небольшие тяговые аккумуляторы с жидким электролитом способны функционировать в режиме глубокого разряда и подойдут для управления лодками, гарантируя надёжную работу двигателя.

Тяжелые электропогрузчики не требовательны к компактности такого агрегата и решающим показателем будет ёмкость батареи. Среди современных аккумуляторов можно выделить такие категории:

  • WET – традиционная технология с электролитом из серной кислоты и дистиллированной водой. Исполнение таких агрегатов может предусматривать обычное или ограниченное техобслуживание, а необслуживаемые модели имеют маркировку SM/MF. Такие батареи часто обладают большим весом и используются для погрузчиков и аналогичной техники. Для проведения зарядки таких моделей необходимо наличие зарядной комнаты;
  • VRLA – более прогрессивная технология, позволяющая существенно сократить размеры аккумулятора. Эти батареи относятся к необслуживаемым моделям и экологически безопасны. По методу фиксации электролита существуют модели с жидким электролитом и гелевые, которые наиболее удобны в эксплуатации. Такой тяговый аккумулятор подойдёт для лодочного мотора или другой техники, имеющий особые требования к размерам.

Среди подобных устройств существуют модели для любого вида техники. Компактные тяговые аккумуляторы для инвалидных колясок не занимают много места, а батарея для электромотора большой мощности может иметь существенные размеры. В зависимости от области применения можно выбрать герметичные необслуживаемые модели или остановится на АКБ, заряжать которые не представляет проблем.

Технология свинцово-кислотных батарей

Современный тяговый аккумулятор может иметь конструкцию, основанную на абсорбирующих стеклянных матах или использовать вместо электролита силикагель. По этой методике изготавливают аккумуляторы для электровелосипедов и схожих устройств. Основные типы свинцово-кислотных аккумуляторов выполняются по такой технологии:

  • AGM – использование стеклоткани гарантирует надёжное удержание электролита, не позволяя ему испариться. Плотное расположение пластин обеспечивает высокую ёмкость батареи и гарантирует их пропитку электролитом. Такие аккумуляторы быстро заряжаются, снижая риск глубокого разряда, и полностью восстанавливают свои показатели после цикла зарядки;
  • GEL – на основе жидкого электролита и двуокиси кремния создаётся желеобразная масса, которая размещается между электродами. Заполнение всех пор увеличивает срок службы батареи и делает невозможным осыпание пластин. Такие модели не восприимчивы к глубокому разряду, а срок их службы может достигать 20 лет.

Литий-ионные аккумуляторы

Появление тяговых батарей, в которых в качестве положительного электрода выступает литий сделало эксплуатацию электроприборов более практичной. Наибольшего внимания заслуживают литий-ионные аккумуляторы, которые обладают огромным ресурсом и удобны в эксплуатации. Их характеристики требуют особого внимания и имеют такие преимущества:

  • Ресурс Li-Ion батарей превышает 3000 циклов, что в 2-3 раза больше моделей другого типа;
  • Время заряда сокращенно до 1-2 часов, против 5-12 для гелевых батарей;
  • Показатель саморазряда литиевых устройств составляет до 1% в месяц;
  • Простая подзарядка и отсутствие необходимости в обслуживании.

Тяговые батареи, изготовленные по Li-Ion технологии можно подобрать для любого вида техники. Гибридные автомобили, погрузчики и лодочные двигатели только незначительная область их применения.

Такие устройства не следует хранить разряженными и восстанавливать ёмкость необходимо сразу после разрядки, что убережёт их от поломки. Все литиевые тяговые аккумуляторы способны работать при отрицательных температурах и не боятся жары.

Для таких моделей допустимо использовать автомобильное зарядное устройство с функцией ручного ограничения тока, а напряжение батареи должно быть 12 вольт.

Зарядка и восстановление тяговых аккумуляторов

Каждое зарядное устройство для тягового аккумулятора должно учитывать параметры батареи. При подключении такого прибора происходит обработка информации с чипа батареи для полного контроля всех параметров тока.

Наиболее эффективными являются интеллектуальные зарядные устройства, изменяющие напряжения в зависимости от состояния батареи.

Такие приборы зачастую обладают функцией автоматического отключения, что исключает хронические недозаряды и необходимость восстанавливать батарею.

При длительном простое в разряженном состоянии потребуется восстановление тяговых аккумуляторов, которое проводится в сервисных центрах. Для недопущения подобных ошибок следует соблюдать все условия эксплуатации тяговых батарей. Проведение восстановительных работ позволяет продлить жизнь аккумулятора на 1-3 года, что выгодней покупки нового прибора.

Целесообразность таких процедур зависит от состояния батареи, и восстанавливать стоит устройства потерявшие ёмкость до выработки гарантийного цикла перезарядки. Все тяговые аккумуляторы удобны в эксплуатации и нетребовательны в обслуживании.

Их покупка возможна для любого вида техники, а выбор подходящей модели зависит от собственных предпочтений и области применения.

Источник:

Что такое тяговые аккумуляторы

Промышленная, бытовая сфера часто пользуется техникой, специфика которой не позволяет применять на оборудовании классические двигатели внутреннего сгорания. Это объясняется существующими нормами пожарной безопасности.

К данному типу техники относятся, к примеру, складское оборудование – штабелеры, погрузчики, гидравлические тележки.

Мощные тяговые батареи, их применение расширяется бытовыми ситуациями, например, электромоторные лодки, автомобили, оснащенные электрическим двигателем.

Область применения тяговых аккумуляторных батарей объясняется их специфическим устройством, характеристиками, о которых мы поговорим рамками этого обзора.

Какими бывают тяговые батареи: классификация

По своим конструктивным особенностям данный тип АКБ достаточно схож с классическими аккумуляторами, специфика которых определяется стандартными промышленными, бытовыми условиями. Сегодня выделяют два основных типа:

  • свинцово-кислотные модели, где роль электролитного вещества выполняет раствор серной кислоты, а анодные, катодные пластины изготовлены из свинца, где расположена активная масса;
  • гелевые батареи варианты – необслуживаемые АКБ, где электролит представляет собой густое вещество, зачастую производителями используется надежный, зарекомендовавший себя селикагель.

Первое представление складывается достаточно очевидное: тяговые батареи конструктивными своими особенностями схожи с классическими моделями АКБ. Однако их внутренние свойства несколько отличаются от стандартных (нетяговых).

Мы отметили два основных типа батарей этой разновидности.

Однако современная практика показывает, что редкие случаи промышленного, бытового применения относят нас к использованию еще несколько видов АКБ тяговых характеристик.

Например, это щелочные модельные варианты, где электродные пластины – это комбинация никеля и железа. Электролитное вещество – щелочной раствор, химически реагирующий с данными металлами.

Есть еще два почти «экзотических» варианта АКБ такого типа: батареи, оснащенные пластинами кадмий-никелевого строения, а также аккумуляторы, изготовленные при помощи электродов серебра и цинка.

Два озвученных типа батарей используются современной погрузочной, складской, бытовой техникой достаточно редко.

Например, последняя разновидность АКБ (серебряно-цинковая) стоит больших денег, а большой долговечностью не отличается.

Устройство тяговых аккумуляторов

Из вышесказанного многие могут сделать поспешный вывод – никаких отличий от классических свинцово-кислотных или гелевых батарей у подобных моделей нет. Однако делать такой вывод поспешно. Действительно, химическая структура у таких аккумуляторов схожа, технология изготовления имеет много общего, однако есть существенные моменты, на которые следует обратить внимание.

Первым делом следует обозначить конструктивное строение. Тяговые разновидности представляют собой целый блок последовательно соединенных секций. Каждая отдельная секция является, можно сказать, отдельным аккумулятором, который работает связкой с другими.

Отличия от классических АКБ объясняется еще следующей особенностью – корпус тяговых моделей изготавливается из принципиально новых, подходящих для условий эксплуатации материалов. Исходя из эксплуатационных особенностей, разработчики берут за основу изготовления аккумуляторного корпуса эбонит, стекло или же керамику.

  • Иными словами те материалы, которые будут стойкими к кислоте, внешним условиям эксплуатации.
  • Многосекционные батареи бывают разных параметров напряжения. Каждая секция это «мини-аккумулятор» с напряжением в 2В. Особую популярность получили модели, состоящие из шести секций, то есть аккумуляторные батареи на 12В.
  • Отдельный пункт устройства таких моделей АКБ – это их электродные пластины. Если мы возьмем строение классической аккумуляторной батареи, то увидим следующую особенность, закономерность – подобного типа АКБ анодные, катодные пластины изготовлены тонкими, малого веса.
  • Если же мы поинтересуемся конструктивными особенностями пластин тяговых АКБ, то здесь нас ждут значительные изменения. Электродные пластины тяговых разновидностей – толстые, большие.

Такая конструкция позволяет работать им гораздо дольше, быть намного долговечнее, чем, например, стартерные аккумуляторы.

Собственно, толстые, большие пластины объясняют, почему внешний батарейный корпус изготовлен с помощью такой массивной конструкции, почему он состоит из множества секций.

Двухвольтная секция АКБ данного типа зачастую гораздо больше, массивнее, чем двенадцативольтный классический аккумулятор. Это никоим образом нельзя расценивать как недостаток.

Наоборот – массивные пластины разрушаются гораздо медленнее, большой надежный корпус является более долговечным.

Где применяются тяговые аккумуляторы

Применение тяговых аккумуляторов сообразуется с их внутренним строением, характеристиками. АКБ тягового типа обеспечивают беспрерывную, надежную работу различной техники складского, промышленного, бытового назначения.

Погрузочная техника на складах – одно из основных направлений, где используются тяговые модели. Существенную роль здесь отыгрывает то, что мы обозначали начальными положениями: на складах по нормам пожарной безопасности нельзя применять в качестве питания двигатели на топливе.

Поэтому беспрерывное питание мощных тяговых батарей – именно то, что необходимо в таких случаях.

Данный аккумуляторный тип может использоваться в бытовых условиях, например, устанавливаться на электромоторные лодки. Существенный выигрыш по мощности, емкости, рабочей надежности могут обеспечить более комфортные условия эксплуатации лодки по сравнению с обычными моделями АКБ.

Свинцово-кислотные тяговые аккумуляторы: особенности и применение

В целом, внутренняя химическая конструкциях такого батарейного типа практически ничем не отличается от классических моделей.

  • Если суммировать то, что было сказано выше, можно констатировать: аккумуляторы состоят из электродных пластин положительного и отрицательного заряда, роль электролита исполняет раствор серной кислоты.
  • Однако пластины здесь намного больше, толще, чем у классических моделей.

Применение такого типа аккумуляторов универсально. Однако стоит не забывать, что электролитное вещество представляет собой кислоту, опасную для человека. Кроме того, процесс заряда – это неизбежное выделение водорода, что способствует образованию газов в помещении. Поэтому помещения для использования данных моделей должны быть проветриваемые.

Гелевые тяговые аккумуляторы: применения и основные особенности

В качестве электролита данный тип АКБ «оснащается» гелем, точнее селикагелем. Это вещество обеспечивает безопасную необслуживаемую работу аккумуляторной батареи.

Корпус полностью герметичен, доступа к внутреннему строению гелевого аккумулятора нет. Это более дорогостоящие модели, однако более безопасны для использования.

Однако в большинстве случаев срок эксплуатации гелевых моделей данного типа меньше, чем у свинцово-кислотных – около пяти лет.

Применение гелевых моделей также универсально, при этом более безопасно для различных помещений.

Как выбрать тяговый аккумулятор

Выбирать батарею данной разновидности следует практически точно так же, как и АКБ классического типа. Обязательно соотносим выбор батареи с ее конечным назначением, условиями эксплуатации. Поэтому, прежде всего, обращаем внимание на такие параметры как мощность аккумулятора, емкость, количество циклов, возможность ускоренной зарядки, температурные режимы для работы АКБ.

KILOWATT рекомендует

Купить тяговый аккумулятор вы можете в нашем интернет-магазине. Неплохие модели батарей предлагает компания Sonnenschein – известный немецкий производитель.

Также можно остановить свой выбор на аккумуляторах Ventura и Ventura DC Solar – отличные АКБ данного типа, справляющиеся с поставленными задачами на все сто процентов. Ассортимент снабжен всеми необходимыми разновидностями – кислотные, гелевые типы.

Аккумуляторы VS Battery и батареи компании Exide – существенный прорыв аккумуляторного рынка, где разработчики используют новые технологии создания электродных пластин, электролита для большей производительности и надежности работы.

Источник:

Обзор тяговых аккумуляторов, их виды и характеристики

Тяговые аккумуляторы нельзя отнести к какому-то определённому типу. Наоборот, к этой группе относятся некоторые свинцово-кислотные, щелочные и литиевые АКБ. Все они объединены в группу тяговых по своему назначению.

Их работа заключается в обеспечении электроэнергией электромотора различных транспортных средств, механизмов и приспособлений.

Особенности тяговых АКБ

Основным отличием тяговых аккумуляторов от привычных нам автомобильных стартерных батарей является их режим работы.

  • Если стартерный аккумулятор отдаёт высокий пусковой ток только при запуске двигателя, то тяговая АКБ обеспечивает электромотор током в течение всего времени его работы.
  • Проще говоря, тяговые аккумуляторные батареи работают в постоянном режиме заряд-разряд. Стартерные же, отдав ток при запуске, затем заряжаются от генератора работающего двигателя.
  • Поэтому основным требованием, которое предъявляется к батареям тягового типа, является устойчивость к глубокому разряду. Ведь в процессе работы они в среднем разряжаются до 80% от своей номинальной ёмкости.

Затем их ставят на зарядку и процесс повторяется. Отсюда вытекает и ещё одно требование. Тяговые АКБ должны держать номинальное напряжение и отдавать заявленный ток до момента практически полной разрядки.

После глубокого разряда они должны легко восстанавливаться без потери ёмкости.

Из сказанного можно сделать вывод, что стартерные автомобильные аккумуляторы не могут использоваться в роли тяговых. Для них чувствителен глубокий разряд, поскольку после него они теряют часть своей ёмкости. А вот некоторые разновидности тяговых АКБ вполне могут использоваться в роли стартерных. Мы рассмотрим их ниже.

Виды тяговых аккумуляторных батарей

Для лучшего понимания тяговые аккумуляторы можно классифицировать по их типам. Существуют:

  • свинцово-кислотные;
  • щелочные;
  • литий─ионные;
  • прочие.

Рассмотрим их подробнее.

Свинцово-кислотные

Можно выделить три разновидности свинцовых батарей.

  • WET. Традиционные с жидким электролитом.
  • AGM. Электролит содержится в стекловолокне.
  • GEL. Электролит находится в виде геля (химическое соединение серной кислоты и оксида кремния).

Аккумуляторные батареи свинцово-кислотного типа WET наименее приспособлены для использования в качестве тяговых. Однако есть ряд производителей, которые выпускают такие модели для использования на погрузчиках и другой складской технике на электротяге.

Они также применяются в роли АКБ в системах резервного и аварийного питания, промышленном оборудовании и т. п. Хотя эти уже относятся к группе стационарных по своему назначению. Основное же назначение батарей WET – это стартерные аккумуляторы для автомобиля.

Технология производства тяговых свинцово-кислотных АКБ отличается от стартерных. Они выпускаются по панцирной технологии. Название пошло от панцирной сетки, которой окружён положительный электрод. Её назначение в следующем:

  • удержание материала электрода от разрушения;
  • предотвращение образования крупных кристаллов свинца в процессе заряда.

На сегодняшний день выделяют три вида панцирных Pb батарей:

Первые два похожи по своим характеристикам. Разница в том, что PzS выполнен в соответствии с требованиями стандарта DIN (Германия), PzB удовлетворяет положениям британского стандарта BS. Модели PzV в роли электролита имеют гелевый наполнитель.

Плюсы использования Pb батарей в роли тяговых.
  • Простая и отработанная технология. Отсюда низкая стоимость по сравнению с другими видами. Зачастую именно фактор цены играет решающую роль при покупке этих АКБ.
  • Низкий саморазряд.
  • Выдают высокий ток.
  • Легко и недорого перерабатываются в исходное сырьё.
Минусы
  • Чувствительность к глубокому разряду. Если в процессе работы их разряжать до 80%, то срок эксплуатации резко уменьшается. Большинство производителей выпускают модели с заявленным сроком службы до 1,5 тысячи циклов разряд-заряд. Для достижения этого срока эксплуатации они рекомендуют вести разряд только до 60%, а это серьёзно сокращает время работы оборудования.
  • Низкая энергетическая плотность. Отсюда большие размеры и вес Pb аккумуляторов.
  • Чувствительны к отрицательным температурам.
  • Требуется еженедельный контроль электролита и его корректировка.
  • В процесс заряда существенная доля электроэнергии (30%) теряется впустую.

Для погрузчиков свинцово-кислотные тяговые аккумуляторы поставляются в виде сборок. Конструктивно они состоят из аккумуляторных элементов с номинальным напряжением 2 вольта (в процесс работы меняется в интервале 1,86─2,65 вольта). Элементы объединены в сборки с номиналом 24 и 48 вольт. Срок службы примерно 1,2─1,5 тысячи циклов.

AGM и GEL

Аккумуляторные батареи AGM и GEL имеет смысл рассмотреть вместе, поскольку они имеют близкие эксплуатационные характеристики. Различия в устройстве связаны с тем, в каком состоянии находится электролит: в стекловолокне (AGM) и в виде геля (GEL).

  • Это как раз те АКБ, которые успешно работают в роли тяговых и стартерных. Они используются на автомобилях с системой «Старт-Стоп» и с большим числом потребителей тока на борту.
  • Широко используются гелевые аккумуляторы в различных источниках бесперебойного питания, серверном и коммуникационном оборудовании. Легко и без последствий переносят глубокий разряд.
  • В роли тяговых они нашли широкое применение в морском и речном транспорте (троллинговые электромоторы на рыбацких лодках и катерах), а также мотоциклетной и садовой технике.
  • Линейки таких АКБ в своём ассортименте имеет каждая уважающая себя компания-производитель аккумуляторов.

В складской технике также можно встретить AGM и GEL аккумуляторы, но там они не получили широкого распространения. Это объясняется высокой стоимостью. Для обеспечения питания электромобилей они также не подходят.

Щелочные

Это наиболее распространённый вид тяговых аккумуляторов. По своей конструкции они похожи на свинцово-кислотные тяговые батареи. Они поставляются в сборках из отдельных Ni-Cd или Ni-MH аккумуляторных элементов.

Используются элементы ламельного типа. Номинальное напряжение полностью заряженного элемента около 1,45 вольта при разомкнутой цепи. Рабочее напряжение составляет 1,25 вольта. Соединяя их, получают необходимое напряжение на выходе.

Среди преимуществ щелочных тяговых АКБ можно назвать следующие.

  • Легко переносят глубокий разряд.
  • Могут долго без последствий находиться в разряженном состоянии.
  • Благодаря большому внутреннему сопротивлению выдерживают большие разрядные токи.
  • Устойчивы к тряске и вибрации. Могут даже переносить кратковременные замыкания.
  • По сравнению с Pb батареями щелочные имеют более высокую энергоёмкость и более длительный срок службы.
  • Меньший саморазряд по сравнению со свинцово-кислотными.

К минусам следует отнести следующее.

  • Для обслуживания требуется квалифицированный персонал. Периодически нужно проверять уровень электролита, а также грамотно проводить заряд.
  • У никель-кадмиевых аккумуляторов ярко выражен «эффект памяти».
  • Кадмий является ядовитым веществом, из-за чего осложнено производство и переработка таких батарей.

Несмотря на минусы, щелочные АКБ является наиболее востребованными в роли тяговых. Они широко используются в складской технике.

Литиевые

Литиевые аккумуляторные батареи можно разделить на литий─ионные и литий─полимерные. В роли тяговых нашли применение некоторые разновидности литий─ионных АКБ.

В частности, используются модели LiFePO4 и ряд других. Литиевые тяговые батареи постоянно совершенствуются для использования в электромобилях.

Именно они стали использоваться для питания силовых агрегатов в электромобилях и автомобилях с гибридными двигателями.

Среди плюсов Li─Ion в роли тяговых батарей можно назвать следующие.

  • Высокая энергоёмкость. Отсюда небольшие габариты при высокой мощности.
  • Быстрый заряд.
  • Спокойно работают в режиме заряд-разряд. Отрицательно сказывается только полный разряд в ноль или излишний перезаряд, но эту проблему обычно решает защита.

К минусам можно отнести.

  • Высокая стоимость.
  • Запасы лития ограничены.
  • При работе используются дополнительные меры безопасности.

Ещё не так давно литий─ионные АКБ имели ряд ограничений для использования на электромобилях. Однако сейчас большинство этих проблем решено благодаря разработке новых модификаций этих батарей. И производители постепенно переходят на массовое производство. Кстати, в роли тяговых литий─ионные аккумуляторы нашли широкое применение в различных электрических транспортных средствах, появившихся недавно. Например, электроскутеры, электросамокаты, электромотоциклы, инвалидные коляски, электровелосипеды. Вот, например, аккумулятор электроскутера Xiaomi составлен из литиевых аккумуляторных элементов 18650.

Можно также отметить использование литиевых АКБ для питания электромоторов различных летающих гаджетов типа квадрокоптеров, дронов и т. п.

Прочие

В роли тяговых на сегодняшний день используются только вышеперечисленные типы аккумуляторных батарей.

В Японии, например, работают над заменой лития натрием в Li─Ion аккумуляторах, поскольку последний более распространён в природе. Некоторое время назад было много шума по поводу графеновых аккумуляторов.  Однако пока нет коммерческих образцов и не налажено массовое производство.

Примеры моделей тяговых АКБ

Рассматривать модели тяговых АКБ для автомобилей, скутеров или моторных лодок в рамках этой статьи не имеет смысла. На сайте не раз были обзоры производителей аккумуляторов, где были представлены такие модели. Поэтому рассмотрим, какие тяговые аккумуляторные батареи предлагают некоторые отечественные предприятия для складской техники.

Ниже приведены примеры тяговых аккумуляторов, выпускаемых тремя отечественными предприятиями.

Тюменский аккумуляторный завод

В группе тяговых аккумуляторных батарей предлагаются следующие модели.

  • 24 вольта. Ёмкость составляет от 210 до 1200 Ач. Тип PzS.
  • 40 В. 70─120 Ач. PzS.
  • 48 В. 210─1200 Ач. PzS.
  • 80 В. 210─1200 Ач. PzS.

Курские аккумуляторы

Курское предприятие предлагает следующие тяговые АКБ.

  • Серия ТНЖ и ТНК. Ёмкость 250─950 Ач. Назначение ─ безрельсовый напольный транспорт.
  • Серии ТНЖШ и FLM (никель-железные), ТНКШ и KL (никель-кадмиевые). Ёмкость 350 до 550 Ач. Для питания электромоторов рудничных электровозов.
Читайте также:  Что такое гибридные аккумуляторы, их плюсы и минусы

Великолукский аккумуляторный завод

Здесь тяговые батареи представлены в серии FL/FH.

  • FL 500 МР, FL 350 MP. Для рудничных электровозов.
  • FL 300 ВМР, FL 250 P, FL 350 II КР, FL 500 К P, FL 400 P, FL 450 P. Для напольного безрельсового электротранспорта.

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 о тяговых аккумуляторах, оставляйте в комментариях ниже.

Источник:

Отличаем тяговый аккумулятор от стартерного

Классические стартерные аккумуляторы подают энергию на стартер, который вращает маховик, тем самым запуская мотор. Но существует и еще один вид – тяговые аккумуляторы, которые обладают рядом технических отличий. Давайте рассмотрим, что такое тяговый аккумулятор: узнаем сферу его применения и тонкости работы.

Чем отличается тяговый аккумулятор

Функция стартерного аккумулятора – запуск двигателя, выдача высокого пускового тока: от 250 до 1000 Ампер. Устройство чувствительно к глубокому истощению: его нельзя разряжать ниже 10 Вольт. Также  изделие рассчитано на малое количество циклов разряда/заряда (около 30), и обладает небольшой емкостью.

  • Тяговые аккумуляторы не имеют высокого пускового тока, но могут «похвастаться» внушительной емкостью.
  • Предназначен для длительной отдачи мощного заряда, еще тяговый акб — это устройство способны отдавать определенное количество энергии на протяжении длительного периода времени.
  • Разряжаться такая батарея практически до нуля – это никак не повлияет на ее работоспособность и плотность енергии.

Для какого транспорта подойдет тяговая батарея?

Разобравшись, для чего нужны тяговые аккумуляторы, перейдем к сфере их применения. Силовые батареи отлично подходят для техники промышленного и бытового назначения, складской техники. Например, для:

  • Фронтальных погрузчиков, тягачей;
  • Экскаваторов;
  • Моторных лодок.

Тяговый аккумулятор может использоваться и на авто: эти батареи устанавливают на гибридные машины и электрокары.

Тяговые аккумуляторы

  • Свинцово-кислотные – внутри таких аккумуляторов содержится жидкий электролит, катодные пластины выполнены из свинца. Из преимуществ варианта – низкая цена. Из недостатков – гораздо меньший период работы, чем у аккумуляторов АГМ.
  • AGM – не содержат жидкого электролита, устойчивы к низким/высоким температурам, вибрациям, любым условиям эксплуатации. Дополнительное преимущество – тяговые АГМ не требуют обслуживания.

Можно ли стартерный аккумулятор использовать как

тяговый?

На практике это не работает: как мы уже успели отметить выше, стартерные батареи обладают гораздо меньшую емкость и чувствительны к глубокому разряду. Поэтому они явно не подойдут для условий, где нужно работать «на износ».

Альтернативное решение – стартерно-тяговые AGM. Они совмещают в себе преимущества двух популярных видов: выдают внушительный пусковой ток, но, в то же время, обладают хорошей емкостью и способны выдавать энергию постепенно, на протяжении длительного периода работы транспортного средства.

Как выбрать тяговый аккумулятор?

Принцип максимально прост: учтите предстоящие условия эксплуатации, обратите внимание на основные характеристики (мощность, емкость, количество циклов, температурные режимы работы, возможность быстрой зарядки). И, конечно же, доверяйте проверенным производителям – никакого «китая»! Лучшие тяговые аккумуляторы Optima Bluetop, от американского производителя, можно выбрать на сайте Bezdor4x4.

Источник:

Типы тяговых аккумуляторов

Аккумуляторные батареи или аккумуляторы представляют собой устройства, накапливающие и использующие электроэнергию без подключения к сети.

В современном мире в качестве источника энергии для электрических средств передвижения используются тяговые аккумуляторные батареи. Особенностью их эксплуатации является постоянная нагрузка и возможность длительное время функционировать без подзарядки.

Сфера применения очень широка – различные виды погрузочной техники, складское оборудование и машины на электрической тяге.

Тяговые аккумуляторы делятся на следующие разновидности:

  1. Серебряно-цинковый (СЦА).
  2. Свинцово-кислотный (SLA).
  3. Никель-кадмиевый (NiCd).
  4. Литий-полимерный (Li-pol, Li-polymer, LiPo, LIP, Li-poly).
  5. Никель-металлгидридный (Ni-MH).
  6. Литий-железо-фосфатный (LiFePO4, LFP).
  7. Литий-ионный (Li-ion).
  8. Гелевый.
  9. Литий-титанатный (LTO).

Плюсы и минусы различных видов тяговых АКБ

Разберем более подробно каждый из типов тяговых АКБ. Как и любая технология, все виды аккумуляторов имеют как свои преимущества, так и недостатки.

  1. Серебряно-цинковый аккумулятор (СЦА) имеет малое удельное сопротивление и большую удельную энергоёмкость. Особенность – возможность передавать в нагрузку токи большой силы. Применяются в космосе, авиации, военной технике.

Преимущества:

  • малые габариты и небольшой вес;
  • высокая прочность;
  • широкий диапазон температур для работы;
  • высокая удельная энергия.

Недостатки:

  • высокая стоимость;
  • повышенное газовыделение;
  • короткий срок службы.
  1. Свинцово-кислотный аккумулятор (SLA) имеет невысокий потенциал перезаряда. Анодные и катодные пластины выполнены из свинца. Серная кислота выступает в качестве электролитного вещества.

Преимущества:

  • малый саморязряд;
  • дешевая стоимость;
  • высокая энергоёмкость.

Недостатки:

  1. Никель-кадмиевый аккумулятор (NiCd) – щелочной вид АКБ, принцип действия основан на обратимом процессе. Применяется там, где основную роль играет отдаваемый ток и большой ресурс. Может быть использован как батарея питания передатчиков.

Преимущества:

  • низкая стоимость;
  • работа при низкой температуре;
  • при правильной эксплуатации много рабочих циклов;
  • хранение в разряженном состоянии.

Недостатки:

  • токсичность материалов;
  • эффект памяти.
  1. Литий-полимерный аккумулятор (Li-pol, Li-polymer, LiPo, LIP, Li-poly) обладает усовершенствованной конструкцией. В качестве электролита – полимерный материал. Применяется в цифровой и радио технике, а также в мобильных телефонах.

Преимущества:

  • отсутствие эффекта памяти;
  • низкий ток самозаряда;
  • широкий диапазон рабочих температур;
  • получение различных форм.

Недостатки:

Никель-металлгидридный аккумулятор (Ni-MH) химический источник тока, который был разработан для замены NiCd. В качестве анода выступает металлгидридный электрод.

  • нетоксичен;
  • хорошая работоспособность при низкой температуре;
  • возможность переработки.

Недостатки:

  • относительно дорогой;
  • ограниченный срок службы;
  • плохая переносимость высоких температур;
  • ограниченная мощная емкость.

Преимущества:

  • длительный срок службы;
  • стабильное напряжение разряда;
  • экологически чистый;
  • медленная потеря емкости.

Недостатки:

  • низкая удельная плотность энергии.

Литий-ионный (Li-ion) самый широкораспространенный электрический аккумулятор. Применяется в бытовой технике, электромобилях и энергетических системах. Включает в себя электроды, которые разделены пористыми сепараторами, пропитанные элекктролитом.

Преимущества:

  • низкий саморазряд;
  • не нуждается в обслуживании;
  • высокая энергетическая плотность.

Недостатки:

  • без использования теряют емкость.
  1. Гелевый аккумулятор содержит густой (гелеобразный) электролит. Это предоставляет ему возможность долгой работы при правильной эксплуатации.

Данная технология основана на использовании постоянного количества электролита без доливки воды. Благодаря густой консистенции не происходит утечки. Этот вид аккумулятора широко применяется для моторов электротранспорта и альтернативной энергетике.

Преимущества:

  • низкий саморазряд;
  • эксплуатация в любом положении;
  • не токсичен.

Недостатки:

  • не обслуживается после разгерметизации;
  • не подлежит ремонту.
  1. Литий-титанатный (LTO) АКБ относительно новый вид химической композиции, используемой для хранения энергии.

Преимущества:

  • низкий саморазряд;
  • эксплуатация в любом положении;
  • огромный по сегодняшним меркам ресурс (1000 циклов и более).

Недостатки:

  • большая цена;
  • большой вес;
  • средние токи разряда.

Источник:

Литий ионные (литиевые) тяговые аккумуляторы

Сегодня, литиевые тяговые аккумуляторные батареи – наиболее эффективные и популярные батареи в плане запаса энергии на одну единицу собственного веса (массы).

Начало производства подобных аккумуляторов началось еще в середине 90-ых годов фирмой Sony.

С тех пор, сфера применения литиевых тяговых батарей постоянно расширяется: они эксплуатируются как в бытовой сфере, так и при обслуживании электроавтомобилей и космических установок.

Все литиевые аккумуляторы классифицируются на несколько видов:

  • Литий железнофосфатные аккумуляторы;
  • Литий ионные аккумуляторные батареи.

Также они делятся на большое число подвидов, в зависимости от используемого химического состава и формы внешней конструкции. Конечно же, каждая категория характеризуется своими сильными и слабыми сторонами.

К примеру, традиционный литий железнофосфатный аккумулятор обладает долгим сроком эксплуатации, в то время как классический литиевая ионная батарея способна отдавать максимальный уровень тока, и весит она значительно меньше.

Поэтому, именно вторая группа и получила повсеместное распространение практически в любой сфере жизнедеятельности человека.

Разработка и первые шаги эксплуатации батарей на базе лития произвели настоящую технологическую революцию в сфере легкого автомобильного транспорта. Ими повсеместно заряжаются  электрические велосипеды, сигвеи, электросамокаты и даже электроскейты.

Базовые преимущества литиевых тяговых аккумуляторов

  • В процессе их эксплуатации не происходит выброс вредных газов в атмосферу;
  • Низкая стоимость в сравнении с классическими АКБ;
  • Максимальная компактность, позволяющая использовать аккумулятор в конструкции любого транспортного средства.

На что обращать внимание при выборе литиевого аккумулятора?

Для верного подбора подобной батареи нужно четко понимать все базовые характеристики устройства, для которого необходим постоянный источник тока: масса, номинальная скорость, расстояние пробега, потенциальная мощность электропривода.

При верной эксплуатации, литиевые модели – вполне безопасны. Они отличаются весьма продолжительным сроком эксплуатации, и могут функционировать до 10 лет без перебоя или замены материалов, используемых в их внутренних конструкциях.

Чтобы купленный вами литиевый тяговый аккумулятор прослужил максимально долго и эффективно, нужно придерживаться некоторых правил эксплуатации:

  • Никогда не оставляйте аккумулятор на продолжительное время в разряженном состоянии;
  • Если вы длительное время собираетесь просто хранить аккумулятор без целей эксплуатации, подбирайте место с температурой от +3 до +15 градусов по Цельсию;
  • Никогда не повышайте уровень тока выше рекомендованного показателя;
  • Самостоятельно не разбирайте подобный аккумулятор.

Технологический принцип работы литиевых тяговых аккумуляторов

Базовая суть работы любого литиевого аккумулятора основана на свободном перемещение ионов лития между электродами. В процессе заряда ионы через сетку попарно расположенных электродов направляется к катоду и аноду, а во время разряда (то есть длительной работы устройства) – наоборот.

Анод как простая бытовая губка впитывает в себя «пришедшие» ионы, а при работе устройства, передает заряженные частицы на катод.

К слову, первым автомобилем с литиевым аккумулятором стал Ситроен Вольт, который мог совершать поездки на длительные расстояния на базе подобной батареи.

Небольшой вес, а также компактность делают подобные аккумуляторы весьма востребованными в сферах, где критический вес играет свою роль. Так, литиевые аккумуляторы нашли свое применение в конструкциях небольших электропогрузчиках, которые оперируют зарядом при выполнении задач погрузки и выгрузке товаров.

Из минусов подобных батарей можно выделить только малую эффективность при работе в среде с низкими температурами. Но, все же положительные стороны данных батарей с лихвой компенсируют такие погрешности.

Производство литиевых тяговых аккумуляторов.

На сегодняшний день, множество отечественных и зарубежных фирм поставляют на рынки сбыта в нашей стране различные модификации литиевых батарей.

Так, одним из передовых предприятий по выпуску подобной продукции является компания EnSol, которая буквально на глазах творит новую техническую революцию в линейке данных аккумуляторов.

Высокая технологическая надежность, максимальный удельный вес, высокий показатель удельной энергии, а также безвредность, заключенная НИИПО МЧС РФ – все это и не только говорит о качестве и надежности подобной продукции.

Также можно отметить такие марки как FAMM (Италия), SotelKom (РФ) и SL-energy.

Источник:

akkummaster.com

Обзор тяговых аккумуляторов, их виды и характеристики

Тяговые аккумуляторы нельзя отнести к какому-то определённому типу. Наоборот, к этой группе относятся некоторые свинцово-кислотные, щелочные и литиевые АКБ. Все они объединены в группу тяговых по своему назначению. Их работа заключается в обеспечении электроэнергией электромотора различных транспортных средств, механизмов и приспособлений. В этой статье мы рассмотрим особенности тяговых аккумуляторных батарей, разновидности и некоторые примеры таких моделей.  

Особенности тяговых АКБ

Основным отличием тяговых аккумуляторов от привычных нам автомобильных стартерных батарей является их режим работы. Если стартерный аккумулятор отдаёт высокий пусковой ток только при запуске двигателя, то тяговая АКБ обеспечивает электромотор током в течение всего времени его работы. Проще говоря, тяговые аккумуляторные батареи работают в постоянном режиме заряд-разряд. Стартерные же, отдав ток при запуске, затем заряжаются от генератора работающего двигателя.

Поэтому основным требованием, которое предъявляется к батареям тягового типа, является устойчивость к глубокому разряду. Ведь в процессе работы они в среднем разряжаются до 80% от своей номинальной ёмкости. Затем их ставят на зарядку и процесс повторяется. Отсюда вытекает и ещё одно требование. Тяговые АКБ должны держать номинальное напряжение и отдавать заявленный ток до момента практически полной разрядки. После глубокого разряда они должны легко восстанавливаться без потери ёмкости.

Из сказанного можно сделать вывод, что стартерные автомобильные аккумуляторы не могут использоваться в роли тяговых. Для них чувствителен глубокий разряд, поскольку после него они теряют часть своей ёмкости. А вот некоторые разновидности тяговых АКБ вполне могут использоваться в роли стартерных. Мы рассмотрим их ниже.

Вернуться к содержанию  

Виды тяговых аккумуляторных батарей

Для лучшего понимания тяговые аккумуляторы можно классифицировать по их типам. Существуют:

  • свинцово-кислотные;
  • щелочные;
  • литий─ионные;
  • прочие.

Рассмотрим их подробнее.

Свинцово-кислотные

Можно выделить три разновидности свинцовых батарей.

  • WET. Традиционные с жидким электролитом.
  • AGM. Электролит содержится в стекловолокне.
  • GEL. Электролит находится в виде геля (химическое соединение серной кислоты и оксида кремния).

Аккумуляторные батареи свинцово-кислотного типа WET наименее приспособлены для использования в качестве тяговых. Однако есть ряд производителей, которые выпускают такие модели для использования на погрузчиках и другой складской технике на электротяге. Они также применяются в роли АКБ в системах резервного и аварийного питания, промышленном оборудовании и т. п. Хотя эти уже относятся к группе стационарных по своему назначению. Основное же назначение батарей WET – это стартерные аккумуляторы для автомобиля.

Технология производства тяговых свинцово-кислотных АКБ отличается от стартерных. Они выпускаются по панцирной технологии. Название пошло от панцирной сетки, которой окружён положительный электрод. Её назначение в следующем:

  • удержание материала электрода от разрушения;
  • предотвращение образования крупных кристаллов свинца в процессе заряда.

На сегодняшний день выделяют три вида панцирных Pb батарей:

Первые два похожи по своим характеристикам. Разница в том, что PzS выполнен в соответствии с требованиями стандарта DIN (Германия), PzB удовлетворяет положениям британского стандарта BS. Модели PzV в роли электролита имеют гелевый наполнитель.

Плюсы использования Pb батарей в роли тяговых.

  • Простая и отработанная технология. Отсюда низкая стоимость по сравнению с другими видами. Зачастую именно фактор цены играет решающую роль при покупке этих АКБ.
  • Низкий саморазряд.
  • Выдают высокий ток.
  • Легко и недорого перерабатываются в исходное сырьё.

Минусы

  • Чувствительность к глубокому разряду. Если в процессе работы их разряжать до 80%, то срок эксплуатации резко уменьшается. Большинство производителей выпускают модели с заявленным сроком службы до 1,5 тысячи циклов разряд-заряд. Для достижения этого срока эксплуатации они рекомендуют вести разряд только до 60%, а это серьёзно сокращает время работы оборудования.
  • Низкая энергетическая плотность. Отсюда большие размеры и вес Pb аккумуляторов.
  • Чувствительны к отрицательным температурам.
  • Требуется еженедельный контроль электролита и его корректировка.
  • В процесс заряда существенная доля электроэнергии (30%) теряется впустую.

Для погрузчиков свинцово-кислотные тяговые аккумуляторы поставляются в виде сборок. Конструктивно они состоят из аккумуляторных элементов с номинальным напряжением 2 вольта (в процесс работы меняется в интервале 1,86─2,65 вольта). Элементы объединены в сборки с номиналом 24 и 48 вольт. Срок службы примерно 1,2─1,5 тысячи циклов. Вернуться к содержанию  

AGM и GEL

Аккумуляторные батареи AGM и GEL имеет смысл рассмотреть вместе, поскольку они имеют близкие эксплуатационные характеристики. Различия в устройстве связаны с тем, в каком состоянии находится электролит: в стекловолокне (AGM) и в виде геля (GEL).

Это как раз те АКБ, которые успешно работают в роли тяговых и стартерных. Они используются на автомобилях с системой «Старт-Стоп» и с большим числом потребителей тока на борту. Широко используются гелевые аккумуляторы в различных источниках бесперебойного питания, серверном и коммуникационном оборудовании. Легко и без последствий переносят глубокий разряд.

В роли тяговых они нашли широкое применение в морском и речном транспорте (троллинговые электромоторы на рыбацких лодках и катерах), а также мотоциклетной и садовой технике. Линейки таких АКБ в своём ассортименте имеет каждая уважающая себя компания-производитель аккумуляторов.

Ещё одной сферой применения этих батарей являются гелиосистемы. Благодаря устойчивости к циклированию, гелевые аккумуляторы накапливают энергию от солнечных панелей днём и отдают её ночью или в пасмурный день.

В складской технике также можно встретить AGM и GEL аккумуляторы, но там они не получили широкого распространения. Это объясняется высокой стоимостью. Для обеспечения питания электромобилей они также не подходят.

Вернуться к содержанию  

Щелочные

Это наиболее распространённый вид тяговых аккумуляторов. По своей конструкции они похожи на свинцово-кислотные тяговые батареи. Они поставляются в сборках из отдельных Ni-Cd или Ni-MH аккумуляторных элементов. Используются элементы ламельного типа. Номинальное напряжение полностью заряженного элемента около 1,45 вольта при разомкнутой цепи. Рабочее напряжение составляет 1,25 вольта. Соединяя их, получают необходимое напряжение на выходе.

Среди преимуществ щелочных тяговых АКБ можно назвать следующие.

  • Легко переносят глубокий разряд.
  • Могут долго без последствий находиться в разряженном состоянии.
  • Благодаря большому внутреннему сопротивлению выдерживают большие разрядные токи.
  • Устойчивы к тряске и вибрации. Могут даже переносить кратковременные замыкания.
  • По сравнению с Pb батареями щелочные имеют более высокую энергоёмкость и более длительный срок службы.
  • Меньший саморазряд по сравнению со свинцово-кислотными.

К минусам следует отнести следующее.

  • Для обслуживания требуется квалифицированный персонал. Периодически нужно проверять уровень электролита, а также грамотно проводить заряд.
  • У никель-кадмиевых аккумуляторов ярко выражен «эффект памяти».
  • Кадмий является ядовитым веществом, из-за чего осложнено производство и переработка таких батарей.

Несмотря на минусы, щелочные АКБ является наиболее востребованными в роли тяговых. Они широко используются в складской технике. Вернуться к содержанию  

Литиевые

Литиевые аккумуляторные батареи можно разделить на литий─ионные и литий─полимерные. В роли тяговых нашли применение некоторые разновидности литий─ионных АКБ. В частности, используются модели LiFePO4 и ряд других. Литиевые тяговые батареи постоянно совершенствуются для использования в электромобилях. Именно они стали использоваться для питания силовых агрегатов в электромобилях и автомобилях с гибридными двигателями.

Среди плюсов Li─Ion в роли тяговых батарей можно назвать следующие.

  • Высокая энергоёмкость. Отсюда небольшие габариты при высокой мощности.
  • Быстрый заряд.
  • Спокойно работают в режиме заряд-разряд. Отрицательно сказывается только полный разряд в ноль или излишний перезаряд, но эту проблему обычно решает защита.

К минусам можно отнести.

  • Высокая стоимость.
  • Запасы лития ограничены.
  • При работе используются дополнительные меры безопасности.

Ещё не так давно литий─ионные АКБ имели ряд ограничений для использования на электромобилях. Однако сейчас большинство этих проблем решено благодаря разработке новых модификаций этих батарей. И производители постепенно переходят на массовое производство.

Кстати, в роли тяговых литий─ионные аккумуляторы нашли широкое применение в различных электрических транспортных средствах, появившихся недавно. Например, электроскутеры, электросамокаты, электромотоциклы, инвалидные коляски, электровелосипеды. Вот, например, аккумулятор электроскутера Xiaomi составлен из литиевых аккумуляторных элементов 18650.

Можно также отметить использование литиевых АКБ для питания электромоторов различных летающих гаджетов типа квадрокоптеров, дронов и т. п. Вернуться к содержанию  

Прочие

В роли тяговых на сегодняшний день используются только вышеперечисленные типы аккумуляторных батарей.

К прочим в основном относятся те, что сейчас находятся в стадии разработки. В основном это различные модификации литий─ионных АКБ. Специалисты разрабатывают новые химические соединения для увеличения ёмкости, уменьшения размеров и веса, а также увеличения скорости зарядки.

В Японии, например, работают над заменой лития натрием в Li─Ion аккумуляторах, поскольку последний более распространён в природе. Некоторое время назад было много шума по поводу графеновых аккумуляторов.  Однако пока нет коммерческих образцов и не налажено массовое производство. Вернуться к содержанию  

Примеры моделей тяговых АКБ

Рассматривать модели тяговых АКБ для автомобилей, скутеров или моторных лодок в рамках этой статьи не имеет смысла. На сайте не раз были обзоры производителей аккумуляторов, где были представлены такие модели. Поэтому рассмотрим, какие тяговые аккумуляторные батареи предлагают некоторые отечественные предприятия для складской техники.

Ниже приведены примеры тяговых аккумуляторов, выпускаемых тремя отечественными предприятиями.

Тюменский аккумуляторный завод

В группе тяговых аккумуляторных батарей предлагаются следующие модели.

  • 24 вольта. Ёмкость составляет от 210 до 1200 Ач. Тип PzS.
  • 40 В. 70─120 Ач. PzS.
  • 48 В. 210─1200 Ач. PzS.
  • 80 В. 210─1200 Ач. PzS.

Вернуться к содержанию  

Курские аккумуляторы

Курское предприятие предлагает следующие тяговые АКБ.

  • Серия ТНЖ и ТНК. Ёмкость 250─950 Ач. Назначение ─ безрельсовый напольный транспорт.
  • Серии ТНЖШ и FLM (никель-железные), ТНКШ и KL (никель-кадмиевые). Ёмкость 350 до 550 Ач. Для питания электромоторов рудничных электровозов.

Вернуться к содержанию  

Великолукский аккумуляторный завод

Здесь тяговые батареи представлены в серии FL/FH.

  • FL 500 МР, FL 350 MP. Для рудничных электровозов.
  • FL 300 ВМР, FL 250 P, FL 350 II КР, FL 500 К P, FL 400 P, FL 450 P. Для напольного безрельсового электротранспорта.

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 о тяговых аккумуляторах, оставляйте в комментариях ниже.

Вернуться к содержанию

akbinfo.ru

Тяговые акумуляторы: особенности и сферы использования

Аккумуляторными батареями сейчас пользуется подавляющее большинство населения планеты – без них невозможна работа телефонов, мобильных бытовых устройств и автомобилей. В транспорте, помимо наиболее распространенных стартерных АКБ, применяются тяговые аккумуляторы, более подробно о которых будет рассказано далее.

Что такое тяговые аккумуляторы – устройство, особенности конструкции

В большинстве своем, это обычные свинцово кислотные аккумуляторы, предназначенные для длительного обеспечения электроэнергией устройств, потребляющих эту энергию. Процесс образования тока в тяговых АКБ такой же, как и стартерных: активная масса решеток электрода взаимодействует с электролитом, в результате чего на выходе появляется необходимое напряжение.

Устройство тяговых аккумуляторных батарей мало чем отличается от стартерных аналогов. Одна секция состоит из положительных и отрицательных решеток, разделенных между собой специальными прокладками – сепараторами. Прокладки эти изготовлены из диэлектрического материала (кислотостойкий полимер, пористая стеклоткань), что исключает короткое замыкание между электродами. Пространство между пластинами заполнено активным реагентом – электролитом.

Напряжение на электродах одной секции одинаково практически для всех батарей и составляет 2,3V. Чего не скажешь о силе тока, которая зависит от массы и размеров пластин, от их пористости, рабочей площади и материала изготовления. Чтобы АКБ выдавала нужное напряжение ее секции соединяются между собой последовательно. Так, для двенадцати вольтовой АКБ необходимо связать воедино 6 банок.

Тяговые аккумуляторные батареи достаточно тяжелы и занимают много места. Например, модель на 180 Ah имеет габариты – 850х650х400 и весит 600кг. Если сравнивать со знакомыми автолюбителям пусковыми АКБ, то по емкости, это равно трем автомобильным аккумуляторам на 60Ah, которые весят не более 20 кг каждый. Масса и размеры определяют ряд требований к материалам корпуса и его толщине. Как правило, это кислотостойкий диэлектрик – на современных устройствах чаще применяют полимеры.

Назначение

Применение тяговых моделей согласуется с их конструкционными особенностями и массогабаритными показателями. Благодаря длительному функционированию и возможности работы до глубокого разряда без потери номинальной емкости, тяговые АКБ используют в следующих отраслях:

  • Складской погрузочный транспорт. Санитарно-технические нормы для работ в закрытых помещениях исключают возможность использования машин с двигателями внутреннего сгорания. Такая техника как складские погрузчики, штабелеры, электро-тележки и прочий складской транспорт оборудуется электроприводами, для питания которых используют тяговые АКБ.
  • Электротранспорт в горнодобывающей промышленности. Так же, как и в случае со складами здесь имеют место работы в слабо вентилируемых пространствах. Электродвижущая сила используется на тягачах, рудничных электровозах, дрезинах и в малой механизации.
  • Накопительные энергоемкости для альтернативных источников электричества. Солнечные батареи или ветряные генераторы не в состоянии постоянно обеспечивать потребителей электроэнергией. Световые системы поставляются в комплекте с тяговыми аккумуляторами, которые накапливают энергию во время работы источника, чтобы затем ее отдавать.
  • Около бытовое применение. Лодки, гольф-кары, инвалидные коляски, детские машинки, скутеры, велосипеды, и даже автомобили приводятся в движение электродвигателями, питаемыми тяговыми аккумуляторными батареями.

Также этот вид АКБ актуален на предприятиях с высоким приоритетом экологических норм: производство детского питания, фармакология, медицина и прочие.

Разновидности

На современном рынке распространены следующие модификации тяговых свинцово кислотных аккумуляторов: WET, VRLA и SLA, которые в свою очередь подразделяются на AMG и GEL типы. Кроме того, особняком в ряду накопителей электроэнергии стоят щелочные (никель-железные) АКБ. Рассмотрим подробнее каждый из них.

WET

Такой аббревиатурой обозначаются практически все кислотно свинцовые батареи с жидким электролитом в свободном состоянии. В свою очередь их подразделяют на:

  • Обслуживаемые АКБ. Рабочий состав пластин у таких устройств – сплав свинца и сурьмы. В ходе их работы обязательна периодическая проверка количества электролита, а в случае его недостатка, необходим долив дистиллята.
  • Частично обслуживаемые. Активный состав плюсовой пластины также, как и в предыдущем варианте свинец и сурьма в сплаве. Отличие в том, что сурьмы меньше, а минусовый электрод имеет свинцово-кальциевый состав. Заряжаясь, эти аккумуляторы значительно меньше предыдущих выделяют испарения, что позволяет делать их более герметичными, а долив реагента требуется только при экстремальных режимах эксплуатации.
  • Не обслуживаемые SM (FM) устройства. Плюсовые решетки электродов в своем составе исключают содержание сурьмы – только свинец, кальций, олово (олово может быть заменено серебром). Минусовые решетки – это сплав свинца с кальцием.

Питание от WET аккумуляторов чаще встречается в погрузчиках и штабелерах.

VRLA

Более современные автономные источники энергии, оборудованные клапанной системой (Valve Regulated Lead Acid) для сброса избыточного давления. Данная технология позволила делать достаточно компактные устройства, габариты и масса которых сопоставима с пусковыми автомобильными АКБ, при этом сохранены все качества тяговых батарей.

Для складского грузового транспорта вес и размер не существенны, а вот в инвалидную коляску или электро-скутер поставить стокилограммовый источник питания не представляется возможным. Масса 63-х амперного устройства составляет около 21-го кг, при размерах 275х170х190 мм.

SLA (AMG, GEL)

Аббревиатура SLA в дословном переводе обозначает – уплотненная АКБ. На современном рынке автономных источников питания распространены две разновидности: с гелевым электролитом (GEL — Gelled Electrolite) и стекло-матовыми сепараторами (AGM – Absorptive Glass Mat). Кроме того, есть масса комбинированных моделей, так или иначе дополняющих каждую из технологий.

GEL

Консистенция электролита, в изготовленных по этой технологии батареях, представляет собой желеобразную массу. Пористая структура этой массы имеет значительных объем пустот, в которых протекают рекомбинационные процессы кислорода и водорода. Эти газы в обычном жидком электролите мгновенно всплывали на его поверхность, испарялись, создавая избыточное давление, что требовало наличия вентиляционных отверстий в корпусе батареи и последующего добавления дистиллята.

AMG

Банки аккумуляторов, изготовленных по технологии AMG залиты обычным жидким реагентом (вода и серная кислота), а их эффективность также, как и у гелевых моделей увеличена за счет рекомбинации газов. Разница в том, что перераспределение происходит в пустотах сепаратора, который изготовлен из специального пористого стекловолокна.

Щелочные (никель-железные) аккумуляторы

В качестве электролита в таких батареях используют щелочь (гидроксид натрия или калия в водном растворе), положительный электрод – железо, отрицательный – никель. По большинству параметров щелочные АКБ превосходят свинцово кислотные, чего не скажешь о стоимости и технологии производства.

Маркировка и характеристики тяговых АКБ

Основные характеристики тяговых аккумуляторов – это емкость, напряжение и максимальный разрядный ток.

Среднее напряжение для свинцово кислотного аккумулятора (одной секции) составляет 2V. На пике зарядки достигает показателей в 2,7V, а минимальные значения не должны опускаться ниже 1,8V, в противном случае возможна сульфатация решеток электрода.

Емкость характеризует количество энергии, которую способен отдать аккумулятор за определенное время, до тех пор, пока напряжение не станет ниже номинального. Единицы измерения этого показателя ампер-часы (Ah). Обеспечение энергией электродвигателей и работа в качестве резервного источника питания требует значительных емкостей (600Ah и более). Электрохимические реакции, протекающие при разрядке батареи напрямую зависят от окружающей температуры, поэтому изготовители указывают два варианта емкости тяговых батарей – при 5˚ C и при 20˚ С.

Важно! Максимальный разрядный ток тягового аккумулятора мало отличен от номинальной емкости. Что касается зарядного тока, он зависит от типа батареи, ее состояния и уровня заряда. 2

Маркировка

Различают следующие типы маркировки:

  • PzS, OPzS. Мало обслуживаемые тяговые АКБ, положительные решетки которых имеют специальную оплетку (панцирь). Назначение панциря предотвращать осыпание активной составляющей электрода.
  • PzV, OPzV. Также панцирные плюсовые решетки, но вместо жидкого электролита используется желеобразный (GEL).
  • Жидкий электролит (вода, серная кислота), поверхностный принцип токоотвода. Отличительная особенность – поверхность положительных электродов в 10 и более раз превосходит стандартные аналоги. Обладают огромной емкостью (более 2000 Ah) и максимальным, как для современных АКБ, сроком службы (больше 25-и лет).
  • Аккумуляторы с сетчатыми стрежневыми плюсовыми пластинами;
  • Пластины такие же, как и в предыдущем случае, а сама тяговая батарея необслуживаемая герметизированная с желеобразным электролитом.
  • P Батареи с такой маркировкой оснащены пластинами из чистого свинца, токоотводящая поверхность максимальна.
  • OP. В аккумуляторе применен жидкий электролит (водный раствор серной кислоты).

Отличие от стартерных

Главное отличие тяговых аккумуляторов от стартерных моделей заключается в строении токоотводящих пластин электрода. В пусковых батареях они тонкие, но их много. Большая поверхностная площадь позволяет быстро отдать много тока, что важно при пуске двигателя. В тяговых аккумуляторах, напротив – пластины более крупные и заметно толще.

В результате реакция серной кислоты и рабочего состава пластин протекает медленнее, из-за чего нет возможности отдать много тока сразу, но длительность процессов, образующих ток, несопоставимо дольше, чем у батарей с тонкими решетками. Массивные пластины, помимо продолжительных электрохимических реакций, имеют гораздо больший срок службы, они менее подвержены износу и сульфатации.

Тяжелые внутренние элементы требуют соответствующей наружной конструкции, поэтому тяговые батареи упакованы в монолитный жесткий корпус, изготовленный из эбонита или высокопрочных полимеров.

Использование для пуска автомобильного двигателя

Важно! Тяговые батареи теоретически можно использовать в качестве стартовых, но их максимального тока едва хватит для пуска. Батареи, способные обеспечить необходимый ампераж вряд ли поместятся под капотом.

Для пуска двигателя требуется ток от 240 до 600 A, такие показатели кратковременно выдает обычный автомобильный АКБ на 60Ah (в зависимости от марки). Если же пытаться запустить мотор тяговой батареей, понадобится устройство с номинальной емкостью около 260Ah, которое поместиться далеко не в каждый багажник, не говоря о месте под капотом.

Положительные и отрицательные стороны тяговых аккумуляторов

Недостатки тяговых АКБ:

  • В большинстве своем это габаритные устройства со значительной массой;
  • Высокая стоимость.
  • Для зарядки необходимо специальное ЗУ, которое также стоит немало.
  • Емкость зависит от температуры эксплуатации;
  • Не могут дать ток выше номинальной емкости даже кратковременно.

Достоинства:

  • Обеспечивают длительное автономное питание устройствам;
  • Хорошо переносят глубокий разряд;
  • Длительность эксплуатации. Средние показатели 500-600 циклов, распространены модели до 1500, срок службы до 25 лет.
  • Незаменимы в своем роде.

Правила хранения и эксплуатации

Мероприятия, проводимые в процессе эксплуатации подразделяют на три группы – ежедневные, еженедельные и ежемесячные:

  1. В ходе эксплуатации тяговые АКБ необходимо ежедневно полностью заряжать после разряда, контролировать количество электролита и при необходимости доливать воду.
  2. Раз в неделю аккумулятор следует осмотреть на наличие повреждений, очистить от поверхностных скоплений грязи, желательно сделать выравнивающий заряд.
  3. Раз в месяц необходимо проверить работоспособность ЗУ, проконтролировать плотность электролита во всех секциях аккумулятора, и напряжение на выходах.

Функционирование тяговой батареи напрямую зависит от залитого в нее электролита. Поэтому, более предпочтительно, чтобы заправка электролитом осуществлялась в условиях завода изготовителя.

Главные условия правильного хранения:

  • Помещения для хранения должны быть сухими, не промерзать, в близи АКБ не должны находиться источники тепла.
  • Во время хранения не доводить саморазряд до уровня, превышающего 80% (60% для технологии GEL);
  • Нельзя допускать длительного простоя полностью разряженной батареи.
  • Заливать только дистиллированную воду (ни в коем случае не электролит или серную кислоту).
  • Во избежание появления конденсата на корпусе АКБ необходимо минимизировать колебания температуры и влажности в помещении где они хранятся.
  • Аккумуляторы складируются исключительно вертикально, в один слой – класть что-либо сверху категорически нельзя.

Важно! Условия хранения, эксплуатации и обслуживания тяговых батарей зависят от конкретной модели, определяются производителем и описаны в соответствующей инструкции.

Зарядка тягового АКБ

Работу батареи можно условно разделить на два этапа – разрядка и зарядка. Во время разрядки свинец взаимодействует с серной кислотой электролита, в результате чего образуется сульфат свинца, электричество, продукты распада серной кислоты и воды. К тому же, плотность электролита снижается.

В ходе зарядки тягового аккумулятора электроны идут в обратном направлении, поэтому важно, чтобы зарядное напряжение превышало таковое на клеммах АКБ, иначе батарея будет разряжаться. Итак, электроны идут обратно, инициируя восстановительную реакцию серной кислоты из водорода и сульфатов. Также восстанавливается активная составляющая решеток и плотность электролита.

Стадии зарядки

Если коротко описать как заряжать тяговый аккумулятор, то получится последовательность действий, включающая в себя три этапа:

  • Насыщение. На первой стадии насыщения процесс протекает быстро, при максимуме тока на ЗУ. Напряжение устанавливается в зависимости от степени разряда. Длительность зависит от номинальной емкости и силы зарядного тока (емкость 60Ah при токе 6A зарядится приблизительно через 10 часов). Сила тока заряда определяется в зависимости от конкретной батареи, но не может быть выше 100% ее емкости (ниже 10% ставят в исключительных случаях). Заряжают до тех пор, пока не наберется 80% емкости.
  • Поглощение (абсорбция). Напряжение на стадии поглощения остается на уровне, достигнутом на первой этапе, а сила тока постепенно снижается, вплоть до максимальной зарядки.
  • Поддержка. Третий этап поддерживающей зарядки наступает после понижения, потребляемого батареей, тока менее чем до двух процентов от его емкости. Чтобы исключить закипание, ЗУ автоматически уменьшает напряжение до 13,8V. Чрезмерное напряжение является причиной преждевременного старения положительных решеток, а недостаточное приводит к сульфатации, по причине неполной зарядки аккумулятора.

Недостаточный заряд и перезаряд

На пластинах не полностью заряженной тяговой батареи, особенно если недозаряд регулярен, появляются частицы сульфатов, которые ощутимо увеличивают сопротивление. Из-за этого ЗУ не может откалибровать зарядное напряжение, что приводит к еще большей недозарядке и сульфатации соответственно.

Чрезмерный заряд

Особенно опасен для аккумуляторов с желеобразным электролитом и AGM устройств. Во время длительной перезарядки закипает жидкий реагент, инициируя неконтролируемый нагрев с постоянным повышением температуры.

Популярные бренды тяговых АКБ

Германский производитель Sonnenschein на рынке автономных источников питания более 100 лет. Продукция компании использует передовые разработки в продукции, рассчитанной на большинство потребностей своих клиентов.

Более бюджетные, но добротного качества батареи предлагает компания Ventura. Приемлемые цены возможны благодаря размещению производственных мощностей в Китае. Тем не менее продукция бренда изготавливается по технологии AGM, характеризуется минимальными испарениями и достойными эксплуатационными показателями.

batteryzone.ru

Применение тяговых аккумуляторных батарей в энергетике

12807 Опубликовано 24 января 2017

Аккумуляторы получили большое распространение в современной повседневной жизни. Они используются в средствах связи и для

запуска двигателей автомобилей, в бытовых приборах и в качестве резервных источников питания.

Разнообразие тяговых аккумуляторов и зарядные устройства

Особняком в ряду аккумуляторов стоят источники питания, основное назначение которых заключается в снабжении энергией технических средств с электрическим приводом: погрузчиков, электрокар, лодочных моторов. Такие источники питания носят название тяговые аккумуляторные батареи.

Назначение и характеристики

У аккумуляторных батарей, предназначенных для запуска двигателей внутреннего сгорания – стартерных или пусковых, нормируется три основных показателя:

  1. Номинальное напряжение. Традиционными являются напряжения 6 либо 12 В для мотоциклов, 12 В – для бензиновых и дизельных силовых установок автомобилей, снегоходов, лодочных моторов, 24 В – для дизельных двигателей большой мощности. Среднее напряжение одного аккумулятора бывает, как правило, 2 В. Суммарное напряжение аккумуляторной батареи получается в результате последовательного соединения необходимого количества аккумуляторов.
  2. Емкость аккумуляторной батареи, которая измеряется в Ач (Ампер*час). Этот показатель может варьироваться от 5 до 190 и более Ач в зависимости от назначения батареи. Чем выше мощностные характеристики двигателя, тем больше по обыкновению требуется емкость источника тока для его запуска.
  3. Пусковой ток. Весьма существенный параметр, которым характеризуются автомобильные аккумуляторные батареи. Объясняется это тем, что в момент пуска ДВС, электростартер потребляет очень большой ток, который и имеет название «пусковой». Понятно, что для того, чтобы запустить мощную дизельную силовую установку требуется порой существенные по значению пусковые токи, которые могут доходить до 1000 и более Ампер.

Стартерные АКБ весьма чувствительны к глубокому разряду. Так 20–30 кратное разряжение ниже показателя 10 В приводит батарею к практически полной утрате своих аккумулирующих свойств.

Тяговые батареи нельзя использовать в качестве стартерных.

Тяговая аккумуляторная батарея не дает возможности создания пускового тока высокой плотности, ее предназначение заключается в отдаче стабильной по напряжению и силе тока энергии в течение длительного времени.

Тяговые батареи применяют в качестве источника энергии для электромоторов (погрузчики, лодки, скутеры, велосипеды)

Разряжаться такие источники питания могут почти до нулевых значений без потери своих аккумулирующих электрическую энергию свойств. Производители рекомендуют минимальное поддерживать напряжение разряда на уровне 5–7% от напряжения, декларируемого номинальным.

Основные нормируемые показатели для тяговых АКБ:

  1. Номинальное напряжение. Напряжение одного аккумулятора составляет, за редким исключением, 2 В. Последовательным соединением нескольких аккумуляторов создаются источники питания с необходимым номинальным напряжением. Так тяговая аккумуляторная батарея 24В (24V) создается путем последовательного соединения двух 12В аккумуляторов.
  2. Емкость тяговой АКБ, как и стартерной, измеряется в Ач. В технике с электрическим приводом, а также в источниках бесперебойного питания применяются батареи аккумуляторов с суммарной емкостью, превышающей зачастую 500 Ач. Этот параметр в значительной степени зависит от температуры среды, в которой эксплуатируется АКБ – при пониженных температурных показателях емкость батареи может снижаться на 10–15%. Именно поэтому в паспортных данных для тяговых аккумуляторов приводится обычно два показателя – при температуре 5оС и при 20оС.

Емкость тяговых батарей уменьшается при понижении температуры, при старении (увеличении количества циклов заряда-разряда) и неправильной зарядке.

Устройство тяговых АКБ

По устройству тяговые источники питания в чем-то схожи со стартерными АКБ. В них также присутствуют положительные и отрицательные пластины, они, как и стартерные, работают по принципу преобразования химической энергии в электрическую. Но на этом схожесть заканчивается.

Устройство тяговой батареи на примере батареи производителя Sunlight

Главное отличие заключается в массе пластин, которая естественным образом трансформируется в массу и объем всей батареи. Тяговая аккумуляторная батарея 24V емкостью 75 Ач может превышать по размерам стартерную 12В АКБ в 40–50 раз. Объясняется это просто – пластины большего размера и массы позволяют значительно продлить срок эффективной эксплуатации АКБ с большим количеством циклов зарядки.

По типу электролита различают свинцово-кислотные и щелочные аккумуляторы. Щелочные АКБ, которые были очень распространены раньше, сейчас мало используются из-за их высокого ценового диапазона, а вот кислотные батареи в результате развития технологий находят все большее применение в электроприводной технике.

Различают три основных разновидности кислотных АКБ.

Аккумуляторы WET

Устройства традиционного типа с электролитом, представляющим собой растворенную дистиллированной водой серную кислоту в жидком – свободном виде. В зависимости от технологического способа производства электродов подразделяются на три основных класса:

  1. Аккумуляторы с обычным техобслуживанием. Пластины таких аккумуляторов изготавливаются из сплава свинцово-сурьмянистого состава, им требуется периодическая проверка уровня электролита и пополнение его дистиллированной водой.
  2. АКБ с ограниченным техническим обслуживанием. Изготавливаются по гибридной технологии: плюсовые пластины имеют свинцово-сурьмянистый состав с пониженным содержанием сурьмы, а отрицательные изготавливаются из сплава свинца и кальция. Процесс зарядки тяговых аккумуляторных батарей такого типа сопровождается меньшим испарением воды из электролита, поэтому восстановление уровня требуется только при эксплуатации в тяжелых условиях повышенных температур и нагрузок.
  3. В аккумуляторах SM (маркируемых еще как MF), не требующих обслуживания, электроды изготавливаются из свинцовых сплавов, которые не содержат сурьму. Положительные пластины могут иметь свинцово-кальциево-оловянный либо свинцово-кальциево-оловянно-серебряный состав, отрицательные производятся из свинцово-кальциевого сплава.

Источники WET типа применяются по большей части в качестве аккумуляторных батарей для электропогрузчиков. Заряжать тяговые аккумуляторы допускается исключительно под вытяжкой.

Аккумуляторы VRLA

Новое поколение тяговых аккумуляторов, классифицируемых в международной терминологии как VRLA, позволяет в значительной степени сократить не только занимаемое источником питания пространство. Свинцово-кислотные батареи, созданные на основе технологии VRLA, сохраняют все характеристики, присущие тяговой разновидности аккумуляторов, имея при этом массу и габариты, сопоставимые с аналогичными параметрами стартерных источников.

Аккумулятор Delta VRLA для мототехники

Тяговые аккумуляторные батареи для погрузчиков нетребовательны к габаритам и массе, скорее даже наоборот. А вот батареи для питания лодочных моторов, гибридных авто должны иметь большой запас емкости при минимальной массе и геометрических размерах. Так свинцово-кислотная тяговая батарея 65 Ач имеет геометрические размеры всего 278х175х190 мм.

По клапанно-регулируемой технологии выпускаются два типа источников питания:

  1. С использованием технологии AGM. Плюсовые пластины таких устройств изготавливаются из сплава свинца с кальцием и оловом, отрицательные – из свинцово-кальциевого. Изолирующим материалом, одновременно удерживающим в своем объеме кислый электролит, выступает поглощающее стекловолокно.
  2. С использованием гелевой технологии – типа GEL. Отличие с аккумуляторами AGM заключается в агрегатном состоянии электролита. Как следует из названия, кислая электролитная среда таких батарей переведена с применением гелеобразователей в состояние геля.

Принцип функционирования аккумуляторов VRLA имеет в своей основе метод кислородно-водородной рекомбинации. Незначительное избыточное давление, создающееся в корпусе устройства, нивелируется работой клапана.

Зарядка тяговых аккумуляторов

Долговечность питающего устройства во многом зависит от того, как правильно зарядить тяговый аккумулятор. Для восполнения емкости должны применяться специализированные зарядные приборы, с интегрированной в них методикой автоматического регулирования уровня заряда.

Источник, с показателем емкости в 65Ач, подлежит зарядке током, ниже номинала в 10 раз. Это значит, что для того, чтобы зарядить аккумулятор в соответствии с правилами, зарядный ток должен вычисляться по алгоритму, представляющему собой частное от деления номинальной емкости на 10.

Зарядка осуществляется током 10% от номинала батареи.

Например, максимальный ток зарядки для тяговой батареи емкостью 110 Ач составит 10А, а время зарядки 10-12 часов. Поэтому лучше приобретать ЗУ с регулируемым значением тока зарядки.

Зарядное устройство для снегоочистительного электромобиля

Конструкция зарядных устройств для тяговых аккумуляторных батарей предусматривает возможность контроля протекающих электрохимических процессов в паре электролит–электрод.

Тяговые аккумуляторы не требуют выполнения трудоемких операций по обслуживанию. Несложный уход, своевременная зарядка в соответствии с регламентом – вот немногие требования, выполнение которых позволяет эффективно эксплуатировать батареи в течение 6–8 лет или от 600 до 1500 зарядно-разрядных циклов.

tcip.ru

Тяговые аккумуляторные батареи - устройство и характеристики

Аккумуляторы получили большое распространение в современной повседневной жизни. Они используются в средствах связи и для запуска двигателей автомобилей, в бытовых приборах и в качестве резервных источников питания. Все мы с вами привыкли к нашим автомобильным аккумуляторам, мы знаем что они запускают двигатель, подавая энергию на стартер, который вращает маховик запуская мотор. Такие АКБ получили название стартерные, но зачастую в литературе есть еще одно понятие – тяговые, они также применяются в транспорте, хотя и не всегда так, как мы с вами привыкли. Сегодня я хочу вам рассказать — чем они отличаются друг от друга, и можно ли один применять вместо другого. Лично я видел тяговые батареи в обычном автомобильном магазине, правда раздел был совмещен с товарами для рыбалки и охоты, а именно такие АКБ продавались для лодок. Так что же это за зверь дивный такой, и почему они не продаются для обычных авто? Для начала коротко вспомним про стартерные варианты. Это аккумуляторы, которые применяются в легковых и грузовых машинах, у них есть одна основная задача — запуск двигателя. При запусках они отдают очень большой ток – который получил название «пусковой». Он колеблется от 250 до 1000 Ампер, это один из основных показателей батареи, наряду с напряжением (зачастую оно около 12,7 Вольта), а также емкостью – измеряется в Ампер * часах (на многих авто самые популярные показатели 55 – 65 Ам*ч). Такие АКБ очень чувствительны к глубоким разрядам, их не рекомендуется разряжать ниже 10 Вольт. Если разрядили несколько раз ниже этого показателя (примерно 20 – 30 раз) – аккумулятор можно выкидывать, потому как, он потеряет большую часть своей емкости. То есть если утрировать – стартерный АКБ запускает движок, отдавая просто фантастический ток, а дальше заряжается, восполняя затраченную энергию от генератора. Не любит глубоких разрядов и быстро выходит из строя от них. Это совершенно другой тип батарей, хотя также применяется в автомобилях, хотя не в традиционных – электрокары, гибриды, разного рода спецтехника (погрузчики, тягачи, питание для электрических двигателей лодок). Такие аккумуляторы не имеют высоких пусковых токов, они заточены немного на другое, а именно: Отдавать определенную энергию длительный промежуток времени, причем они могут разряжаться почти в ноль (рекомендуемое минимальное напряжение – 5% от общего). Их применяют там, где нужно питать долго и постоянно. Например, на электромобилях (или гибридах) — питание электрических двигателей, на погрузчиках – питание подъемника, на моторах лодок – питание винтов и т.д. Очень эффективно их применять и в альтернативных источниках энергии – ветрогенераторы, солнечные панели. Причем они очень устойчивы к такой нагрузке, могут работать часами или даже днями (в зависимости от потребления энергии). Дополнительными плюсами можно назвать — устойчивость к низким и высоким температурам (от – 30 до 65 градусов Цельсия). Тяговые батареи применяют в качестве источника энергии для электромоторов (погрузчики, лодки, скутеры, велосипеды) Основные нормируемые показатели для тяговых АКБ: Номинальное напряжение. Напряжение одного аккумулятора составляет, за редким исключением, 2 В. Последовательным соединением нескольких аккумуляторов создаются источники питания с необходимым номинальным напряжением. Так тяговая аккумуляторная батарея 24В (24V) создается путем последовательного соединения двух 12В аккумуляторов. Емкость тяговой АКБ, как и стартерной, измеряется в Ач. В технике с электрическим приводом, а также в источниках бесперебойного питания применяются батареи аккумуляторов с суммарной емкостью, превышающей зачастую 500 Ач. Этот параметр в значительной степени зависит от температуры среды, в которой эксплуатируется АКБ – при пониженных температурных показателях емкость батареи может снижаться на 10–15%. Именно поэтому в паспортных данных для тяговых аккумуляторов приводится обычно два показателя – при температуре 5оС и при 20оС. Емкость тяговых батарей уменьшается при понижении температуры, при старении (увеличении количества циклов заряда-разряда) и неправильной зарядке. Устройство тяговой батареи на примере батареи производителя Sunlight Хочется начать с того что, устройство очень схожее с обычными стартерными АКБ, но есть и отличия. Схожесть: • Также есть плюсовые и минусовые пластины. • Также заливаются электролитом. • Все это хранится в пластиковых корпусах. Отличия: • Пластины здесь просто огромные (если хотите — толстые), зачастую используется много свинца или других металлов (про это ниже). Как мы помним у обычных стартерных аккумуляторов пластины очень тонкие и компактные, находятся просто впритык друг к другу, что позволяет накопить много энергии – выдавая сильные пусковые токи. У тяговых такой задачи нет! Поэтому и пластины здесь намного толще и массивнее, это позволяет работать дольше и не осыпаться (разрушаться), поэтому 1 тяговый аккумулятор с напряжением в 2Вольта и емкостью 75Ампер, может быть в 3 – 4 раза больше, чем стартерный 12Вольт 60Ампер. • Электролит здесь обычный, назовем его – автомобильным, плотностью в 1,27г/см3 • Корпуса схожие по строению со стартерными, однако, намного толще, чтобы выдержать большой вес пластин. Знаете, когда я первый раз увидел тяговый аккумулятор, я подумал что дам должно быть примерно 100 – 150 Ампер при напряжении в 12 Вольт, а это оказалось всего 1 банка, с напряжением в 2 Вольта и 50 Ампер! Просто огромная. Если говорить про различные технологии — существует всего два типа тяговых батарей – кислотные и щелочные. Кислотные – основанные на свинце и электролите на серной кислоте, про которые я рассказал сверху. Щелочные – основанные на никель-железных пластинах, которые залиты специальным раствором щелочи. Очень надежные — не бояться морозов и глубоких разрядов, можно хранить как заряженными так и разряженными. Однако минусы более существенные – цена в два – три раза больше чем свинцовые, при зарядке выделяется едкий пар, зарядные станции специальные (стоят дорого), при заряде требуют больше энергии. Как становится понятно из-за таких проблем щелочные не получили большого распространения, хотя в СССР они пользовались большим спросом. Сейчас кстати появляются тяговые АКБ, основанные на новых технологиях это AGM и GEL, как собственно и в автомобилях. Они компактные и выдают больше энергии, правда стоимость их иногда просто зашкаливает. Гипотетически можно, но не всегда вы сможете запустить двигатель, ведь тяговые варианты отдают намного меньше энергии в пике, то есть банально не хватит тока для запуска. А если вы найдете, скажем, тяговый с током в 300 Ампер, то он банально может не поместиться у вас под капотом машины. Вед именно 300А нужно для пуска среднестатистического легкового авто.
Всякий раз, когда автомобиль попадает в аварию, действуют сильные кинетические силы. В любой аварии присутствует определенное количество энергии. Фактические цифры варьируются в зависимости от скорости и массы автомобиля, а также от скорости и массы... Приводные ремни агрегатов двигателя являются предметом регулярного технического обслуживания автомобилей. Громкий свист, плохая зарядка аккумулятора и даже перегрев - это симптомы, которые должны побудить вас проверить приводные ремни вашего двигател... Новые машины сбивают с толку. Со всеми компьютерами, датчиками и гаджетами может показаться, что под капотом происходит какое-то колдовство. Мы здесь, чтобы показать вам, как работают современные автомобильные компьютерные системы управления. ... Иридий - чрезвычайно твердый металл. Помимо твердости, основным его свойством является чрезвычайно высокая температура плавления (почти 2500 градусов Цельсия). С конца 20-го века иридий использовался в виде сплава в...
Переход от работы над старой, обычной или механической системой впрыска дизельного топлива к современной компьютеризированной топливной системе высокого давления или топливной системе HPCR требует изменения вашего мышления и диагностического процесса... Горные экскаваторы представляют собой гигантские машины, а самые большие модели в мире могут весить более 800 тонн. Bucyrus Rh500 ... Всякий раз, когда автомобиль попадает в аварию, действуют сильные кинетические силы. В любой аварии присутствует определенное количество энергии. Фактические цифры варьируются в зависимости от скорости и массы автомобиля, а также от скорости и массы... «Компьютерная диагностика автомобиля» иногда неправильно понимается автомобилистами. Моя цель - облегчить вам этот термин и весь диагностический процесс. Неудивительно, что компьютеры контролируют практически все ас...

24techno-guide.ru


Смотрите также