Тяговые аккумуляторные батареи

Тяговые аккумуляторные батареи (АКБ) объединены в особую группу по своему назначению. Их работа заключается в обеспечении электроэнергией электромоторов различной техники, механизмов и устройств. Тяговые АКБ широко применяются для современной складской техники: штабелеров, паллетных тележек.

Отличие тяговых АКБ от стартерных

Основным отличием тяговых аккумуляторов от обычных автомобильных стартерных батарей является их режим работы. Если стартерный аккумулятор отдает высокий пусковой ток только при запуске двигателя, то тяговая АКБ обеспечивает электродвигатель током в течение всего времени его работы. Проще говоря, тяговые аккумуляторные батареи работают в постоянном цикле: длительный разряд (активная рабочая фаза), а затем заряд (пассивная восстановительная фаза). , отдав за несколько секунд энергию 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 емкости. Затем их ставят на зарядку и процесс повторяется. Отсюда вытекает и еще 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 емкости.

С выше приведенного можно сделать вывод, что стартерные автомобильные аккумуляторы не могут использоваться в качестве тяговых. Для них чувствительный глубокий разряд, поскольку после него они теряют значительную часть своей емкости.

В группу тяговых АКБ относятся некоторые свинцово-кислотные (AGM, GEL, WET), щелочные и литиевые батареи.

Свинцово-кислотные батареи типа AGM

Технология AGM - (Absorbent Glass Mat) это можно перевести как "поглощающее стекловолокно". В качестве электролита используется кислота в жидком виде, как и в классических кислотных аккумуляторах. Но пространство между электродами заполнено микропористым материалом-сепаратором на основе стекловолокна. Это вещество действует как губка, она полностью всасывает всю кислоту и удерживает ее, не давая растекаться.

Аккумуляторы типа AGM имеют ряд преимуществ как перед классическими батареями с редкими электролита (wet, flooded), так и перед другими технологиями, что делает их одними из самых распространенных в мире. Батареи AGM широко используются в складской технике.

Аккумуляторными батареями AGM оснащен такую ​​складскую технику: тележки электрические самоходные моделей WPT, штабелеры электрические самоходные моделей PWS, WS.

Свинцово-кислотные батареи типа GEL

Технология GEL - (Gel Electrolite) в жидкий электролит добавляют вещество на основе двуокиси кремния (SiO2), в результате чего образуется густая масса, напоминающая по консистенции желе. Этой массой и заполненное пространство между электродами внутри аккумулятора. В процессе химических реакций в толще гелевого электролита возникают многочисленные газовые пузырьки. В этих порах и раковинах происходит встреча молекул водорода и кислорода, то есть газовая рекомбинация.

В отличие от AGM технологии гелевые аккумуляторы еще лучше восстанавливаются из состояния глубокого разряда, даже в том случае, когда в процесс заряда не приступили сразу же после разряда батареи. Они способны выдержать более 1000 циклов глубокой разрядки без принципиальной потери своей емкости. Благодаря тому, что электролит находится в густом состоянии, то он менее подвержен расслоению на составные части воду и кислоту, поэтому гелевые аккумуляторы лучше переносят неоптимальные параметры тока подзаряда.

Также, гелевые батареи лучше переносят сильные морозы. Снижение емкости при понижении температуры GEL аккумуляторов меньше, чем у других типов аккумуляторов.

Гелевые аккумуляторы имеют примерно на 10-30% больший срок службы, чем AGM аккумуляторы.

Пожалуй, единственный минус гелевой технологии - цена, она выше, чем в AGM батарей одинаковой емкости.

Свинцово-кислотные батареи типа WET (Flooded)

Классическая технология WET - (от аглийского слова wet, мокрый) - батареи традиционного типа с жидким электролитом, представляющий собой растворенную дистиллированной водой серную кислоту. Также этот тип АКБ называют flooded, заливной.

В заливных вентилируемых аккумуляторах, требующих обслуживания электролит заливается в элементы через отверстия в верхней части контейнера, через эти же отверстия доливается дистиллированная вода в процессе эксплуатации. В складской технике могут применяться заливные батареи с разным форм-фактором, то есть с различными стандартами конструктивного исполнения. Наиболее распространенные форм-факторы: PzS, PzB.

Батарея PzS поставляется в собранном виде, залитая электролитом и состоит из последовательно соединенных аккумуляторов, установленных в специальные металлические батарейные ящики. Аккумуляторы заливного типа (WET) применяются в основном в качестве батарей для электропогрузчиков. Заряжать тяговые аккумуляторы допускается исключительно под вытяжкой.

Основные преимущества заливных аккумуляторных батарей это длительный срок службы и надежность

Щелочные аккумуляторные батареи

Это наиболее распространенный вид тяговых аккумуляторов. По своей конструкции они похожи на свинцово-кислотные батареи. Они поставляются в сборниках по отдельным 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. Сочетая 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 энергоемкость и более длительный срок службы.
• Меньше саморазряд по сравнению с свинцово-кислотными.

К минусам щелочных батарей следует отнести следующее:

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

Зарядка тяговых аккумуляторов

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

Как правило, батарея подлежит зарядке током, ниже номинальной емкости в 10 раз. Например, максимальный ток зарядки для тяговой батареи емкостью 110 А * ч составит 10А, а время зарядки 10-12 часов.

Основные правила эксплуатации аккумуляторных батарей

• Не допускайте хранения АКБ в разряженном состоянии. В этом случае происходит сульфатация электродов. В этом случае АКБ теряет емкость и существенно сокращается срок службы АКБ
• Не допускайте короткого замыкания клемм АКБ. Это может происходить при монтаже АКБ неквалифицированным персоналом. Сильный ток короткого замыкания заряженного АКБ способен расплавить контакты клемм и нанести термический ожог. Короткое замыкание также наносит серьезный ущерб АКБ
• Не пытайтесь открыть необслуживаемых АКБ. Электролита, содержащегося внутри, способен вызвать серьезный химический ожог
• Подключение АКБ к сети должен выполняться строго соблюдая полярность. Полностью заряженная АКБ имеет значительный запас энергии и способна при неправильной полярности вывести устройство (инвертор, контроллер и т.д.) из строя.
• Утилизация батареи, отслужившей свой срок должен выполняться согласно правилам утилизации изделий, содержащих тяжелые металлы и кислоты
• Почти все герметичные аккумуляторы (GEL, AGM) могут устанавливаться на боку, но не допускается переворачивание на 180 °.

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