что такое lead acid battery
Аккумуляторы. Виды химии и конструкции. Sb/Sb, Sb/Ca, Ca/Ca, Silver, GEL, AGM, VRLA, EFB.
Итак, по химии:
малосурьмянистые (Sb/Sb) – это обычная старая-дедовская свинцовая батарея с добавками в пластины сурьмы.
+ не боятся глубоких разрядов
+ легко зарядить даже при плотности электролита практически «до воды».
— подвержены наибольшему саморазряду,
— выкипанию воды из раствора электролита.
Технология Ca/Ca – пришла на смену классической малосурьмянистой (Sb/Sb).
Использования кальция в качестве легирующей добавки позволяет избегать выкипания. При достижении заряда, батарея «перестает брать ток». Это дает возможность делать необслуживаемые аккумуляторы. Благодаря технологии Ca/Ca аккумулятор становится также более устойчив к саморазряду в состоянии бездействия и характеризуется высокими стартовыми токами
+ высокие стартовые токи при любых погодных условиях (лично мне устойчивость к разряду гораздо важнее).
+ снижение саморазряда на 30 % и расхода воды на 80% по сравнению с малосурьмянистыми.
— неустойчивость к глубоким разрядам. Разряжать Сa/Сa ниже границы чем 70% заряда не рекомендуется. Кальциевые батареи, пережившие хотя бы 1 полный разряд (ниже 10,8 В), теряют до 50% своей емкости!
Сульфат кальция не растворяется в воде, а в электролите он растворяется с большим трудом. Поэтому, при глубоких разрядах сульфат кальция заклеивает поры (закупорка пластин) и затрудняет последующий заряд:
При КТЦ, если разряжать, то не ниже 11,8В (при этом с риском не вернуть назад прежнюю ёмкость АКБ) или 12В (неглубокий КТЦ), т.к. 11,8В НРЦ (Напряжение Разомкнутой Цепи) на кальциевом АКБ говорит о 0% его SOC (State_of_Charge), напряжение 100% заряженного АКБ составляет 12,8В.
Если плотность электролита аккумуляторной батареи составляет менее 1,17 г/см3 (SOC составляет менее 25%, что соответствует напряжению менее 12В), то такая батарея подлежит замене новой, так как в этом случае восстановить нормальное функционирование аккумуляторной батареи с помощью ее заряда уже невозможно (!).
Заряжать кальциевый АКБ нужно не выше 14,4В и зарядным током не более 10% от номинальной ёмкости АКБ (справедливо при +20С внешней температуры).
Технология Sb/Ca или Гибридная — в отрицательные электроды добавляется кальций, а в положительные – сурьма
+ Наличие кальция в пластинах снижает выкипание воды из электролита, что приводит к увеличению срока службы аккумуляторной батареи.
+ устойчивы к глубокому саморазряду (? т.е. сами глубоко не разряжаются или глубокий разряд не несет фатальных последствий?)
+ высокий цикл разрядов-зарядов по сравнению с сурьмянистой технологией;
+ Свинцовые пластины становятся крепкими, и батарея приобретает очень важное свойство – виброустойчивость. (? не видел чтобы пластины гнулись при штатной эксплуатации)
Гибридные батареи являются золотой серединой. Они довольно стойки к глубоким разрядам, при этом значительно меньше подвержены выкипанию и саморазряду по сравнению с малосурьмянистыми.
Кальциевые и гибридные аккумуляторы в гораздо меньшей степени подвержены выкипаемости еще и потому, что состав их свинца обеспечивает свойства своеобразной «самовыключаемости» — они перестают принимать ток, когда заряжены на 95-97 %
Позволяет пластины делать более тонкими, благодаря чему количество их увеличивается.
Расчетный срок службы до 5 лет (до 5 лет — МАЛОВАТО!)
Технология Ca/Ca + Silver – дороже, но лишена недостатков батарей предыдущих типов.
+ являются полностью необслуживаемыми,
+ характеризуются высокими стартовыми токами,
+ высокими показателями тока холодной прокрутки,
+ низким уровнем саморазряда,
+ устойчивостью пластин к коррозии,
+ длительным сроком эксплуатации (более 5 лет),
+ увеличенным сроком хранения без подзарядки.
— дороже.
Теперь по конструкции:
VRLA — Valve Regulated Lead Acid — Свинцово-кислотная с клапаном или «обычные» — Один аккумулятор состоит из блока положительных и отрицательных пластин, которые вместе создают напряжение 12 В. Пластины состоят из свинцовых решеток, которые заполнены активным электролитом. Положительные пластины изготовлены из двуокиси свинца, отрицательные — из чистого свинца. Между ними установлен сепаратор. Он разделяет пластины, предотвращая замыкание, но электролит может проходить через его мельчайшие поры. Электролит — это токопроводящая жидкость, которая примерно состоит из 37% концентрированной серной кислоты и 63% дистиллированной воды.
Разрушение свинцовых пластин является неизбежным результатом при реакции электролиза. А если это так, то замедлить этот процесс и предотвратить внутреннее замыкание цепи — главная задача.
AGM (Absorbent Glass Mat) — электроды представляют из себя сетку в обмазке, скрученную в рулон, между электродами — стекломат, конструкция схожа с конденсаторами. Такая конструкция позволяет уменьшить толщину электродов без потери общей прочности и риска осыпания обмазки, соотв., увеличить площадь электродов и уменьшить расстояние между ними. Следствие — уменьшение внутреннего сопротивления — увеличение пускового тока. Электролит ЖИДКИЙ, но не вытекает поскольку находится в адсорбированном состоянии в особых стекловолоконных матах, облегающих пластины. Блоки пластин в таких АКБ плотно прижаты друг к другу, что помогает гораздо лучше удерживать активную массу на их решетках, чем в обычных стартерных батареях. обеспечивают в три раза больше циклов разряда-заряда, а их пусковая мощность процентов на 30 выше, чем у традиционных батарей.
+ обеспечивают в три раза больше циклов разряда-заряда,
+ пусковая мощность процентов на 30 выше, чем у традиционных батарей.
+ Не боится глубокого разряда. Даже среднестатистический аккумулятор AGM должен выдержать, как минимум, две сотни полных разрядок (на ноль), не менее пятисот разрядов до 50% и тысячу на 20-30%.
+ Не боятся механического повреждения
+ Разрешена транспортировка и эксплуатация практически в любом положении.
+ Срок службы AGM составляет от 5 до 12 лет (при обязательном соблюдении правил зарядки).
+ Нейтральны к высокой температуре окружающей среды (например, в подкапотном пространстве автомобиля).
— Данный тип батарей весьма чувствителен к перезарядке. Это значит, что, если автомобиль не оснащен устройством, исключающим избыток заряда, — от покупки таких аккумуляторов стоит воздержаться.
— Урон им могут нанести чрезмерные значения тока и напряжения. Оптимальным током для зарядки считается ток в 10% от номинала. Макс. напряжение — 14.4В, напряжение буферного режима (хранения) — 13,8В.
— стоит почти вдвое дороже обычного
* У меня есть подозрение, что выпускаются они по «серебряной» технологии. А нет! Нашел упоминание про Ca/
Sb.
* Также мне непонятно, что там такого, что стОят они в 2, а то и более раза дороже. АААааа! Вот оно что! «эксклюзивные права на «спираль» в аккумуляторах запатентованы.»
Герметичные кислотно-свинцовые аккумуляторы
Конструкция, характеристики и области применения герметичных аккумуляторов
Герметичные кислотно-свинцовые аккумуляторы получили широкое применение в системах охранной сигнализации, системах пожарной безопасности, приборах аварийного освещения, в различных контрольно-измерительных приборах, кассовых аппаратах, электронных весах, резервных источниках питания телекоммуникационных систем, источниках бесперебойного питания компьютеров и систем видеонаблюдения, детских электромобилях, легкомоторной технике в качестве бортового аккумулятора и электрифицированных инвалидных креслах.
Отличительные качества герметичных кислотно-свинцовых аккумуляторных батарей
Сфера применения герметичных кислотно-свинцовых аккумуляторов очень велика за счёт простоты обслуживания подобных аккумуляторов и большого разнообразия корпусного оформления батарей, а также богатого выбора ёмкостей аккумуляторов от единиц (1,2 А * ч) до десятков ампер-часов (24 и 38 А * ч).
Номинальные напряжения герметичных свинцово-кислотных батарей: 2, 4, 6, 12 Вольт. Наиболее распространены аккумуляторы на номинальное напряжение 6 и 12 вольт.
Аккумуляторы на 6 Вольт обычно используются в детских электромобилях.
Особенность герметичных кислотно-свинцовых аккумуляторов заключается в том, что электролит в них не жидкий, а гелеобразный. Корпус аккумуляторов герметичен. Эти качества позволяют использовать аккумуляторную батарею в любом положении, не боясь утечки электролита. Гелиевые кислотно-свинцовые батареи не требуют периодического пополнения электролита.
Кроме перечисленных качеств герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы не боятся глубокого разряда, могут длительное время храниться в заряженном состоянии при малом токе саморазрядки. Также гелиевые аккумуляторы лишены “эффекта памяти”.
Герметичные кислотно-свинцовые аккумуляторы пригодны и в радиолюбительской практике для резервирования питания различных самодельных электронных приборов.
Максимальный пятисекундный ток разрядки герметичного аккумулятора может достигать 360 Ампер! (у аккумуляторов ёмкостью 38 А * ч и номинальным напряжением 12 вольт).
Зарядное напряжение при циклическом режиме работы (для 12 вольтовых аккумуляторов) составляет 14,4 – 15 Вольт. Для резервного режима 13,5 – 13,8 Вольт (такой режим используется в автоматических охранных и пожарных системах).
Конструкция герметичного свинцово-кислотного аккумулятора
Конструкция герметичного аккумулятора мало отличается от традиционной. Корпус батареи изготавливается из ударопрочной пластмассы и разделён на отдельные секции (“банки”).
Снаружи аккумулятора выводятся два пластинчатых электрода – “ + ” и “—”. Плюсовой вывод помечен красным квадратом, а минусовой – чёрным. Электроды представляют собой ответную часть самофиксирующегося разъёма и изготавливаются из латуни.
Недостатки герметичных аккумуляторных батарей
На практике бывало, что герметичная батарея “раздувалась”, деформировался пластмассовый корпус аккумулятора, хотя аккумулятор сохранял свою работоспособность. Связано это с избыточным выделением газа или c производственным браком перепускных клапанов.
Несмотря на корпус из ударопрочного пластика не стоит надеяться на его надёжность. Если на корпусе аккумулятора есть трещины и сколы, то вскоре сквозь эти трещины начнёт просачиваться электролит, особенно если трещина на донной части корпуса. Так как электролит в герметичных батареях в виде геля, то утечка электролита слабая. Утечку электролита можно предотвратить, плотно заклеив трещину в корпусе, например скотчем. Работоспособность аккумулятора при таком дефекте, как правило, сохраняется.
Будьте осторожны – электролит вреден для кожи рук, особенно если на кожном покрове есть раны! Используете для рук защитные средства!
Как уже говорилось, для герметичных аккумуляторов не страшен глубокий разряд, и батарея восстанавливает свою работоспособность после последующей зарядки. Несмотря на это лучше использовать блоки бесперебойного питания с автоматической защитой от глубокого разряда.
Нередки случаи окисления выводов питания аккумуляторных батарей. Связано это с тем, что ответные контактные разъёмы приборов выполнены из металлов, образующих гальваническую пару, что и приводит к образованию “кораллов” – сильному окислу контактов.
Маркировка герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов
На корпусах герметичных аккумуляторных батарей, как правило, указаны основные характеристики, правда, в основном на английском языке:
Эволюция аккумуляторных батарей: Что такое «багдадская батарейка», и зачем на самом деле нужны AGM-батареи?
Если взглянуть на историю аккумуляторов, то может показаться, что, в контексте стартерных автомобильных батарей, за полторы сотни лет они практически не изменились. Но так ли это на самом деле? Давайте разберемся!
История появления аккумуляторов
Если учитывать, что впервые предок человека взял в руки орудие из колотого камня 2.6 миллиона лет назад, а до земледелия дело дошло лишь 12 тысяч лет назад, то можно уверенно сказать, что за последние несколько сотен лет мы неплохо продвинулись в разного рода технологиях. Судите сами: электричество, как термин, вошло в обиход в 1600 году, благодаря английскому физику и врачу Уильяму Гильберту, придворному врачу Якоба I и Елизаветы I. Гильберт был главным в Англии проповедником прогрессивных идей Николая Коперника и Джордано Бруно, жестоко казненного как раз в том самом году как раз за подобные научные идеи. В Британии на них, к счастью, смотрели иначе.
Мир менялся, исследования электричества и магнетизма продолжались и ширились. Спустя полтора столетия ученые не просто знали об электричестве гораздо больше, но и пытались найти ему практическое применение.
Так, в 1745 году голландцем Питером ван Мушенбруком была собрана так называемая «Лейденская банка» — прототип первого в мире конденсатора.
Тут, конечно, можно вспомнить и про так называемую «Багдадскую батарейку» из Месопотамии времен парфянского либо сасанидского периодов (то есть, от 150 года до нашей эры). Обнаруженный немецкими археологами в тридцатых годах прошлого века прекрасно сохранившийся артефакт представлял из себя глиняный сосуд со вставленным в него медным цилиндром. Внутри цилиндра находился железный стержень. Горлышко сосуда было запечатано битумом, и через него был пропущен железный прут. Следы коррозии на железе позволяли предположить, что внутри находится своеобразный электролит — например, виноградный сок.
Ученые предположили, что “Багдадская батарейка” могла использоваться для гальванизации (например, нанесения золота на серебро или керамику) или электротерапии. Современные исследователи (включая “Разрушителей легенд”) неоднократно проверяли данный миф, и действительно, воспроизведя конструкцию батареи, и залив ее в качестве электролита лимонным соком или винным уксусом, получали от 0.5 до 1 вольта на тестере. Собранные в батарею элементы могли зажечь лампочку, но все равно — доказательная база по данному изобретению слабовата.
Так или иначе, опыты ученых в 17-18 веке позволили открыть процесс электролиза, и уже в начале 18 века различные ученые (в их числе Хамфри Дэви и Уильям Круюйкшенк) создали пригодные для серийного выпуска образцы батарей. Усовершенствовав идеи Вольта, Крюйкшенк поместил спаянные друг с другом квадратные листы цинка и меди в запечатанный цементом деревянный ящик, который затем заполнялся электролитом — водным раствором кислоты или морской водой.
Поскольку элементы батареи были погружены в электролит, то такая батарея не высыхала слишком быстро и была гораздо мощнее конструкции Вольты. Позже конструкцию усовершенствовал еще один британец, Джон Ф. Даниэлл.
Вместе с тем, все подобные батареи были первичными, то есть не рассчитанными на регулярную подзарядку. Принципиально новое решение было предложено уже в 1859 году французским физиком Гастоном Планте. Конструктивно, его батарея представляла погруженную в сосуд с водным раствором серной кислоты конструкцию из деревянного основания и двух намотанных на него листов чистого свинца, разделенных льняной тканью. При пропускании тока через свинцовые электроды, положительный электрод покрывался двуокисью свинца; при последующем замыкании элемента, в нем появлялся постоянный ток, вырабатываемый до момента полного растворения двуокиси свинца в кислоте.
В 1881 году конструкция вторичной батареи была доработана французским инженером Камилем Альфонсом Фором. Он запатентовал покрытие свинцовых пластин пастой из оксидов свинца (если быть точным, то спользовался ортоплюмбат свинца, он же тетраоксид трисвинца, он же свинцовый сурик), что позволило существенно увеличить емкость батарей. Чтобы масса образующихся при заряде на электродах пористых оксидов свинца не отваливалась от пластин, их покрывали тканью. Каждый электрод одного знака помещался между двумя электродами противоположного.
Новинка заинтересовала предприимчивых британцев в лице лорда Кельвина — в Лондоне была основана компания Faure Electric Accumulator Company (FEAC), ставшая первым в мире производителем свинцово-кислотных АКБ. Французский инженер играл в ней формальную роль. Батареи FEAC использовались в том числе в одних из первых электромобилей. Собственно, после этого технология, то называется, шагнула в народ.
Фактически, с тех самых пор конструкция свинцово-кислотного аккумулятора принципиально не изменилась, хотя деревянные корпуса уступили место эбонитовым, а потом полипропиленовым. Дешево и сердито!
Первые массовые автомобильные батареи были шестивольтовыми, сгруппированными из трех последовательно соединенных элементов (аккумуляторов) с рабочим напряжением в 2.2 вольта; ставшие массовыми с середины 20 века 12-вольтовые батареи, соответственно, были собраны из шести таких элементов, а «грузовые» 24-вольтовые — из двенадцати. Этот принцип компоновки действует и сейчас.
Устройство и принцип работы свинцово-кислотных аккумуляторов
Работа классической “залитой” (по английски — Flooded) свинцово-кислотной батареи основана на электрохимической реакции свинца и диоксида свинца в электролите — водном растворе серной кислоты.
Каждая из шести секций (аккумуляторов, или “банок”) современной 12-вольтовой батареи состоит из положительно (анод) и отрицательно (катод) заряженных электродов, разделенных пористыми (чтобы предотвращать контакт активных масс, но пропускать электролит) конвертами-сепараторами.
Электроды представляют из себя решетки из свинцового сплава, на которые нанесена специальная паста из свинцово-оксидного порошка. Активная зона анодов состоит из оксида свинца, катодов — из губчатого свинца. Электроды погружены в водный раствор серной кислоты.
При замыкании цепи, соответствующей подаче нагрузки, активное вещество начинает взаимодействовать с электролитом, начинается электрохимическая реакция. На электродах образуется сульфат свинца, при этом на катоде происходит окисление свинца, а на аноде — его восстановление, в цепь поступает электрический ток. В процессе реакции также образуется вода, концентрация серной кислоты снижается.
При зарядке начинается обратный процесс — восстановление сульфата свинца до диоксида свинца и металлического свинца, сопровождаемое выделением водорода, ростом концентрации серной кислоты и увеличением плотности электролита.
Общие недостатки свинцово-кислотных аккумуляторов
Начнем с того, что аккумулятор стареет сам по себе: при разряде-заряде восстановление сульфата свинца не полное, со временем он толстым слоем откладывается на электродах, а сами они подвергаются электрохимической коррозии.
Во-вторых, процесс сульфатации заметно ускоряет неправильная эксплуатация — например, если был допущен глубокий разряд батареи. При нем электроды активно обрастают сульфатом свинца с образованием кристаллов соли, и этот процесс практически необратим — при зарядке аккумулятора для десульфатации плотности электролита уже не хватает. Так батарея заметно теряет в емкости. Строго говоря, для небольшой, но необратимой потери емкости обычной батарее достаточно и 15% разряда.
Аналогичная ситуация — с постоянным перезарядом, вызванным перебоями в работе системы зарядки. Выкипание воды из электролита (на обслуживаемых АКБ), снижение уровня электролита на “небослуживаемых” АКБ ( в связи с невозможностью системы конденсирования справиться с ее количеством), коррозия и разрушение анодов. При хроническом недозаряде — опять же, необратимая сультфатация, осыпание активной массы, снижение емкости и срока службы.
Как инженеры делали свинцово-кислотные АКБ более надежными
В процессе технической эволюции, инженеры применяли различные технические решения, призванные продлить срок службы свинцово-кислотных батарей и улучшить их характеристики.
Например, в состав электродов вводили сурьму, повышающую прочность и литейные свойства свинцового сплава. Решение оказалось неидеальным — сурьма накапливалась на катоде, и вызывала электролиз воды, сопровождающийся кипением электролита. Вот почему в сурьмяные АКБ было нужно периодически доливать дистиллированную воду. Следующим этапом стали не требующие долива малосурьмянистые батареи без заливных пробок, в маркетинговых целях называемые “необслуживаемыми”, а по факту — малообслуживаемые, с аббревиатурой Sb/Sb.
Несколько более совершенные гибридные конструкции имели отрицательные элементы из свинцово-кальциевых сплавов, положительные из малосурьмянистых. В рекламе такие АКБ назывались Sb/Ca или Ca+. Оптимальное сочетание характеристик, то самое цена-качество. К этому моменту большинство АКБ уже оснащалось так называемыми лабиринтными крышками, позволяющими конденсировать выкипающую воду и возвращать ее обратно в состав электролита.
Следующим шагом в развитии АКБ стали уже совсем необслуживаемые кальций-кальциевые аккумуляторы, полностью со свинцово-кальциевыми или свинцово-кальциево-оловянистыми электродами. Такие аккумуляторы среди всех перечисленных конструкций обладают повышенной стокостью к саморазряду, меньшей склонностью к электролизу и газообразованию, способны не брать лишний ток, и увеличенными сроками хранения.
Подыграю и тут тем, кто за всем видит маркетинг: доля вводимого в качестве легирующей и антикоррозионной добавки кальция составляет в сплаве десятые доли процента. К тому же, есть нюанс — при глубоком разряд сульфат кальция фактически закупоривает пластины электродов, что может привести к быстрому снижению емкости. То есть нескольких глубоких разрядов будет достаточно, чтобы “убить” батарейку.
Вместе с тем, современные автомобили не только “обросли” большим количеством потребителей электроэнергии, но и обзавелись нацеленной на экологию системой старт-стоп. То есть, когда вы останавливаетесь на светофоре, двигатель автоматически глушится, но все потребители продолжают работать от АКБ. Таким образом, регулярный глубокий разряд неизбежен.
Улучшенные батареи EFB как доступный компромисс в системах старт-стоп
Дальнейшая модификация свинцово-кислотных батарей привела к появлению EFB — Enhanced Flooded Battery, “улучшенной залитой батареи”. Конечно же, маркетологи преподносят это как отдельный тип батареи, но это не так, точнее, не совсем так.
Тип батареи — тот же самый. Основные конструктивные отличия таких батарей состоят в более широких электродных решетках, повышенной плотности активной массы, при этом положительные электроды затянуты специальной пленкой из полиэстера. Как результат — вдвое большая устойчивость к циклическому разряду-заряду, чем у обычных батарей, более высокий пусковой ток.
Герметичные свинцово-кислотные батареи (VRLA). Отличия гелевой и AGM-технологии
Аккумуляторы, способные работать в таких условиях, были разработаны еще полвека назад, но даже сейчас встречаются сравнительно редко в силу своей высокой стоимости. Неудивительно, но пионерами в этой области выступили немецкие инженеры. Первая герметичная свинцово-кислотная батарея была разработана компанией Elektrotechnische Fabrik Sonneberg еще в 1934 году. Спустя два десятка лет, в 1957 году, компанией Sonnenschein была представлена первая так называемая гелевая батарея, нашедшая применение в самых разных отраслях — от космической техники до источников бесперебойного питания.
Ключевое отличие гелевой технологии состоит в том, что электролит в батарее находится не в жидком виде, а в в виде геля (пасты), полученного вследствие добавления в раствор серной кислоты двуокиси кремния. Газовыделение при разряде-заряде происходит внутри геля, и снижения уровня электролита не происходит.
Гелевые АКБ наиболее дороги и долговечны, в том числе и потому, что гель помогает отводить тепло, выдерживают многократные глубокие разряды, их можно располагать вертикально, они безопасны и не требуют обслуживания. Вместе с тем, как и обычные батареи, их требуется хранить в заряженном виде. Высокое внутреннее сопротивление ограничивает получение высокого пускового тока (особенно при низких температурах), поэтому гораздо чаще всего такие АКБ применяются в качестве тяговых, а не стартерных.
Малые (до 30Ач) гелевые батареи часто обозначают как SLA (Sealed Liquid acid, герметичные свинцово-кислотные), а более крупные обозначают как VRLA — valve regulated lead–acid, свинцово кислотные с регулирующим клапаном. Клапан позволяет вывести из корпуса АКБ избыточные газы при превышении внутреннего давления.
К классу герметичных VRLA-батарей также относится еще один тип батарей — AGM, наиболее широко применяющийся в современных автомобилях, оснащенных системой старт-стоп, как без функции рекуперативного торможения, так и с ее наличием.
Аббревиатура AGM расшифровывается как Absorbed Glass Mat, то есть жидкий электролит тут адсорбирован тонкими сепараторами из стекловолокна, плотно прижатыми к активной массе электродов.
Сами решетки электродов тут выше, чем в обычных АКБ, при этом внешние габариты изделия не меняются — ведь в обычной батарее в верхней части может находиться резервуар для электролита.
В силу конструкции, характеристики у AGM аккумуляторов выше, чем у традиционных и EFB-стартерных батарей. Это и более высокие пусковые токи, и в несколько раз большее расчетное количество циклов разряда-заряда. Если для обычной батареи разряд на 15-20% уже может привести к необратимому снижению емкости, то для AGM-батареи этот порог составляет 25-30%. В связи с меньшим внутренним сопротивлением, такие батареи заряжаются значительно быстрее обычных. Из ограничений данных технологий — сильная чувствительность к перезаряду (его следует избегать), а также медленное, но все же снижение емкости (по сравнению с гелевыми АКБ).
Резюмируя, Если ваш автомобиль не оборудован системой старт-стоп с рекуперацией, или нет энергоемких допов, то можно существенно сэкономить, и остановить свой выбор на EFB-модели. Но для наиболее современных автомобилей (или если у вас установлено дополнительное оборудование, активно потребляющее энергию) именно AGM-аккумуляторы подходят лучше всего, если не считать их значительно более высокой стоимости (примерно на 50%, то есть в полтора раза. То есть если обычный АКБ стоит 10 тысяч, то такой же с AGM — уже 15000 рублей). Но оно того стоит.
Будущее уже рядом: Литий-ионные стартерные батареи
Существует несколько концепций дальнейшего развития рынка стартерных АКБ для автомобилей и других транспортных средств. Например, тут можно упомянуть свинцово-углеродные АКБ, в конструкции которых свинцовая пластина катода заменена углеродной, в результате чего аккумулятор обретает некоторые свойства суперконденсатора.
Есть и другие решения, но на первом месте тут литий-ионные аккумуляторы, применяемые пока преимущественно в авто- и мотоспорте.
Катод таких аккумуляторов изготовлен из оксидов лития, например, LiCoO2 или LiNiO2), есть также варианты с катодом из феррофосфата лития LiFePO4 или LiMn2O4 — литий-марганцевой шпинели. Анод изготавливают из графита, а электролит представляет собой раствор композицию из органических растворителей и солей лития. Ключевые преимущества таких батарей хорошо известны — малые габариты и масса (особенно в сравнении с традиционными АКБ) полное отсутствие необходимости обслуживания, высокая энергоемкость, минимальный саморазряд, большая скорость зарядки. Вместе с тем, есть и недостатки — например, падение характеристик при охлаждении/перегреве или глубоком разряде. Современные литий-железо-фосфатные стартерные АКБ частично лишены этих недостатков — в них есть встроенная защита от глубокого заряда. Вместе с тем, назвать этот продукт массовым невозможно — литиевый аккумулятор высокой емкости стоит, мягко говоря, недешево.
Вместе с тем, развитие литиевых батареек в автомобильной промышленности, конечно же, не связано только лишь со стартерными батареями, ведь и в гибридных, и в полностью электрических автомобилях применяются тяговые батареи данного типа. И вот от их прогресса зависит гораздо большее — а именно, каким на самом деле будет наша будущая мобильность.
Например, в в скором времени на рынок планируют выпустить литиево-ионные тяговые батареи на твердотельных ячейках, использующих в качестве анода чистый литий (вместо пористого углерода), а в качестве катода — твердый композит. Смысл такого решения — увеличить “плотность” энергии. Так, чтобы “запасти” 50 киловатт-часов, можно использовать 100 стандартных свинцово-кислотных АКБ массой в 1900 кг, либо два двухсоткилограммовых литий-ионных АКБ от современного электромобиля, либо одну единственную твердотельную батарею весом в 190 кг.
Если материал вам понравился, буду рад вашим репостам, дополнениям и комментариям!