2.6 Конструкція герметизованих свинцево-кислотних акумуляторів

Портативні герметизовані свинцево-кислотні акумулятори випускають у вигляді батарей, зібраних в єдиному призматичному контейнері із пластмаси або гуми (моноблокова конструкція). Позитивні й негативні електроди акумуляторів роблять, як правило, нанесенням решіткостільникової структури. Контейнер і кришка загерметизовані. Міжелементні з'єднання занурюють у поглиблення кришки й заливають мастикою. Виводи акумуляторної батареї (у вигляді вушка або борна) також загерметизовані. Клапанне пристосування для скидання газу при зайвому тиску складається з гумового клапана і відбивача, що служить для вловлювання крапель електроліту. Повітря в акумулятор через нього не надходить.

Рисунок 2.3 – Акумуляторна батарея герметизована

1 – корпус; 2,3 – позитивні та негативні пластини;

4 – сепаратори; 5 – перегородки; 6 – міжелементні з’єднання;

7 – кришка

На електричних й експлуатаційних характеристиках герметизованих свинцевих акумуляторних батарей великої ємності позначаються розходження в конструкції електродів (поверхневого типу, панцирного або стрижневі), а також розходження в сплавах, використовуваних для виготовлення струмоведучих основ.

При виборі герметизованої свинцевої акумуляторної батареї великої ємності варто уважно поставитися до використаного в ній способу іммобілізації електроліту, оскільки відомо, що у високих акумуляторах зі скловолокнистим сепаратором (технологія AGM) згодом відзначається розшарування електроліту. Такі акумулятори намагаються проектувати висотою не більше 35 см.

Рисунок 2.4 – Розрядні характеристики акумуляторів

Номінальною ємністю свинцево-кислотного акумулятора вважається ємність, отримана при розряді впродовж 20 годин, тобто струмом 0,05 А. Ємність, що віддається акумулятором, залежить від струму розряду, що може досягати декількох А. Типові розрядні характеристики при різних струмах навантаження показані на рис. 2.4. З рисунка бачимо, що від струму розряду залежить також і кінцева розрядна напруга свинцевого акумулятора.

Герметизовані свинцеві акумуляторні батареї працездатні в інтервалі температур від –30 до +50 °С, частіше гарантується працездатність при температурі не нижче

–15 °С. При більш низьких температурах можливості розряду заважає замерзання електроліту. Працездатність акумуляторів при низьких температурах може бути забезпечена збільшенням концентрації електроліту, як це й робиться в спеціальних акумуляторах.

2.7 Заряд свинцево-кислотного акумулятора

Заряджання батарей, як було вищезазначено, повинне здійснюватися в режимі, при якому струм повинен значно знижуватися до кінця заряджання. Використовується кілька методів заряджання, які вимагають устаткування різної складності й вартості. Найбільш просте й дешеве устаткування здійснює заряджання при постійній напрузі 2,4–2,45 В/ак. Заряджання є закінченим, якщо зарядний струм залишається незмінним упродовж 3 годин.

Але частіше застосовують комбінований режим, при якому початковий струм обмежують, а по досягненні заданої напруги заряджання проводиться при стабілізації напруги (рис. 2.5). Заряджання проводиться при постійному струмі 0,1 А на першому етапі й при постійній напрузі джерела струму – на другому. Більшість виробників радять проводити заряджання циклованих батарей при постійній напрузі 2,4 В на акумулятор.

Рисунок 2.5 – Зарядні криві герметизовані свинцевокислотної акумуляторної батареї при комбінованому режимі заряджання нормованим струмом 0,1 А і но-рмованою напругою 2,45 В/ак:

1 – напруга; 2 – зарядна ємність; 3 – струм заряджання.

Прискорення процесу заряджання досягається при підвищенні струму на першій стадії заряджання, але відповідно до порад виробників не більше ніж до 0,3 А. Наприкінці заряджання для більшої безпеки може бути застосований ще один ступінь заряду: при зниженні напруги джерела живлення до напруги підзарядки акумулятора 2,30–2,35 В. Заряджання акумуляторних батарей, використовуваних для роботи в буферному режимі, проводиться, як правило, при більш низькій напрузі (2,23–2,275 В). Зазначені напруги зарядження не вимагають зміни під час заряджання в деякому інтервалі температури (звичайно від 5 до 35 °С). За межами зазначеного температурного інтервалу потрібна компенсація впливу температури: підвищення напруги при знижених температурах і зниження – при більш високих.

Рисунок 2.6 – Напруга рекомендованого заряду при різних температурах для герметизованого свинцево-кислотного акумулятора