Для того чтобы легче разобраться в многообразии
свинцово-кислотных аккумуляторных
батарей,
можно использовать принцип деления их на группы по режиму эксплуатации и по технологии изготовления.
По режиму эксплуатации аккумуляторные батареи делятся на три группы:
1.
Батареи для работы в буферном режиме, когда батарея работает в буфере с основным источником напряжения, например сетевым блоком питания. При этом основное ее назначение - резервный источник питания. Периоды разряда батареи по сравнению с периодами заряда непродолжительны. Большую
часть времени она постоянно подзаряжается. В буферном режиме работают батареи резервного питания базовых станций мобильной связи, АТС, сетевые коммутаторы провайдеров Интернет, источники бесперебойного питания персональных компьютеров и серверов (UPS) и т.д.
2.
Батареи для работы в циклическом режиме, который характерен их разрядом в течение какого-то времени и последующим зарядом. Циклический режим работы аккумуляторных
батарей используется гораздо реже, чем буферный. Примером такого режима можно назвать работу электротранспорта и устройств с автономным питанием: в течение рабочего дня происходит разряд тяговых
батарей или
батарей питания, а после его окончания эти батареи ставят на заряд.
3.
Батареи для работы в смешанном режиме, например, автомобильные батареи.
По конструкции
свинцово-кислотные аккумуляторные батареи можно разделить на батареи с жидким электролитом - обслуживаемые и необслуживаемые - и батареи с регулируемыми клапанами (VLRA - Valve Regulated Lead Acid batteries) - с увлажненными сепараторами и с гелевым электролитом.
На рисунке такое разделение представлено схематично.
В различной технической литературе можно встретить такие названия
батарей, как SLA - Sealed Lead Acid batteries - герметичные
свинцово-кисотные батареи, относящиеся к VRLA батареям. Хотя это не вполне соответствует истине: абсолютно герметичных
батарей не существует по той причине, что во всех них используется клапаны для снижения внутрикорпусного давления. Очень часто, подчеркивая это, вместо термина "герметичные батареи" употребляют термин "герметизированные батареи". Встречается также название Gelcell - торговая марка гелевых
батарей. Стартерные батареи иногда сокращенно называют SLI, что расшифровывается как Start, Light, Ignition - пуск, освещение, зажигание.
Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи до сих пор остаются самыми надежными, долговечными и не требующими высоких эксплуатационных затрат химическими источниками тока.
В настоящее время производятся и активно эксплуатируются аккумуляторные батареи трех поколений:
1.
Батареи первого поколения - батареи с жидким электролитом открытого или закрытого типа, имеющие емкость от 36 до 5328 Ач и срок службы от 10 до 20 и более лет. Батареи открытого типа не имеют крышек, и электролитнепосредственно соприкасается с открытым воздухом.
Основные затраты при их эксплуатации - это затраты на обслуживание, связанные с необходимостью частой доливки дистиллированной воды, и расходы на содержание хорошо вентилируемых помещений, в которых их устанавливают. Батареи закрытого типа имеют специальные пробки, обеспечивающие задержку аэрозоли серной кислоты. Пробки для заливки электролита и добавления воды при эксплуатации вывинчиваются. Батареи закрытого типа могут быть и необслуживаемыми: от производителя они поставляются залитыми и заряженными, и в течение срока службы нет необходимости доливки воды, т.к. конструкция пробок таких
батарей обеспечивает удержание ее паров в виде конденсата. Кроме использования в качестве стационарных, батареи закрытого типа являются основным типом
батарей, используемых в автотракторной технике в качестве стартерных и тяговых.
2.
Батареи второго поколения, которыми являются герметизированные гелевые батареи. В них вместо жидкого электролита используется гелеобразный, представляющий собой желе, полученное в результате смешивания раствора серной кислоты с загустителем (обычно это двуокись кремния SiO2 - силикагель). Технология производства гелевых
батарей получила название GEL. Гелевые батареи в течение всего срока эксплуатации не нуждаются в обслуживании, их нельзя вскрывать. Для их подзаряда необходимо использовать зарядные устройства, обеспечивающие нестабильность напряжения заряда не хуже +/- 1% для предотвращения обильного газовыделения. Такие аккумуляторные батареи критичны к температуре окружающей среды.
3.
Батареи третьего поколения - это герметизированные батареи с абсорбированным сепараторами электролитом. Часто их называют батареями, собранными по AGM-технологии. AGM - Abrsorbed in Glass Mat, т.е. технология, при которой электролит абсорбирован в сепараторах из стекловолокна, размещенных между электродами. Такой сепаратор представляет собой пористую систему, в которой капиллярные силы удерживают электролит. При этом количество электролита дозируется так, чтобы мелкие поры были заполнены, а крупные оставались свободными для свободной циркуляции выделяющихся газов.
По своим свойствам AGM батареи подобны гелевым, за исключением того, что газообразование в них существенно меньше, и меньшее влияние на работу оказывает температура окружающей среды. Как и для гелевых аккумуляторных
батарей, для них требуются зарядные устройства, обеспечивающие нестабильность напряжения заряда не хуже +/-1%.
