Поширені типи акумуляторів, які найчастіше використовуються для накопичення електроенергії

За останні роки технології стрімко пішли в гору. Галузь енергонакопичення теж не залишається осторонь і налічує величезний асортимент безперебійних систем живлення (ДБЖ) та акумуляторних батарей, однак через величезну кількість типів, доволі складно розібратись, що собою представляє акумулятор і які його переваги та недоліки. В цій статті ми підготували декілька поширених типів акумуляторів, які використовуються для накопичення електроенергії в комплектах сонячних електростанцій автономного типу.

Акумулятори WET типу (свинцево-кислотні автомобільні акумулятори)

WET – це свинцево-кислотні акумулятори, які найчастіше використовуються в автомобілях. Даний тип акумуляторів існував ще з кінця 19 століття і широко використовувався до початку 21 століття, поки їх не почали витісняти літій іонні акумулятори. Свинцево-кислотні акумулятори складаються з електродних пластин, виготовлених зі свинцю, діоксиду свинцю та електроліту – розчину сірчаної кислоти (H₂SO₄). Принцип роботи даного акумулятора полягає в перетворенні електричної енергії в хімічну (коли акумулятор заряджається) і навпаки з хімічної в електричну енергію (при розряджанні).

Будова свинцево-кислотного акумулятора

Переваги свинцево-кислотних акумуляторів

Недоліки свинцево-кислотних акумуляторів

• Великі габарити та вага
• Чутливі до глибоких розрядів
• Високі ризики перегріву при неправильному заряджанні
• Чутливі до мінусових температур
• Невелика кількість циклів заряд-розряд
• Низький рівень безпеки
• У перевернутому положенні велика ймовірність розливу електроліту

Акумулятори типу VRLA (SLA)

VRLA (SLA) – по суті, це удосконалена технологія свинцево-кислотних батарей. Даний тип батарей має герметичний корпус зі спеціальним клапаном для стравлювання надлишкових тисків. Замість рідкого електроліту в акумуляторах використовують абсорбуючий скляний мат (AGM), або гелевий елемент (GEL). На відміну від свинцево-кислотних акумуляторів – технологія VRLA (SLA) не потребує регулярного обслуговування та доливання електроліту, крім цього AGM та GEL акумулятори можуть встановлюватись в будь-якій орієнтації, в той час, коли кислотні акумулятори повинні бути строго у вертикальному положенні задля уникнення проливу електроліту.

Акумулятори AGM типу

AGM (Absorbent Glass Mat) – як вже зазначалось, даний тип акумуляторів надзвичайно схожий з WET типом, основна відмінність полягає в тому, що електроліт знаходиться не в рідкому, а в абсорбуючому скляному маті, завдяки такому рішенню, акумулятори можна використовувати навіть лежачи. Між позитивною та негативною пластинами знаходиться свого роду губка просякнута електролітом, яка утримує електроліт в своїх порах. Усі дрібні пори абсорбуючого скляного мату заповнені електролітом, а великі пори слугують для рециркуляції газів, які утворюються в наслідок тривалої роботи акумулятора

Будова акумуляторів AGM типу

Переваги AGM акумуляторів

• Не потребують постійного обслуговування
• Герметична конструкція
• При перевертанні електроліт не витікає, а знаходиться абсорбуючому скляному маті
• Тривалий термін служби (5-12 років)
• Тривалий термін зберігання (до 3-х років) без великої втрати ємності
• Високий струм віддачі (в 1,5 разів більший звичайних кислотних) і швидка зарядка
• Стійкі до глибоких розрядів
• 200 повних розрядів; 500 розрядів при розряджанні на 50%; близько 1 000 циклів при розряджанні на 20-30%

Недоліки AGM акумуляторів

• Висока вартість в порівнянні з свинцево-кислотними акумуляторами
• Великі габарити та вага
• Потребують спеціальних зарядних пристроїв
• Чутливі до перезарядів та коротких замикань

Топ продажів серед AGM акумуляторів

Літій-іонні акумулятори — базові знання

Розроблені компанією STIHL літій-іонні акумулятори — це унікальні потужні джерела енергії, які забезпечують живлення інструментів протягом тривалого часу. Дізнайтесь більше про світ літій-іонних акумуляторів.

Літій-іонні акумулятори: Конструкція та принцип роботи

Для початку ми зібрали для Вас у стислому вигляді всю інформацію про конструкцію та принцип дії літій-іонних акумуляторів.

Літій-іонний акумулятор складається з декількох акумуляторних елементів.

Конструкція літій-іонних акумуляторів

Літій-іонний акумулятор складається з декількох акумуляторних елементів, кожен з яких має два електроди: негативний анод і позитивний катод. У процесі заряджання та розряджання рідкий електроліт переносить між цими електродами іони літію.

Зокрема, ці електроди розділені сепаратором для уникнення короткого замикання.

Принцип роботи літій-іонних акумуляторів

У процесі експлуатації літій-іонних акумуляторів літій на стороні анода віддає свої іони та електроди — відбувається процес розряджання. Іони літію прямують по рідкому електроліту через сепаратор до катода, а електрони протікають через зовнішній контур струму та виконують електричну роботу. У результаті цього процесу виникає електрорушійна сила, яка приводить в рух акумуляторний пристрій.

Під час заряджання акумулятора процес протікає аналогічно, але у зворотному напрямку: Тепер іони літію прямують по рідкому електроліту від катода до анода.

Літій-іонні акумулятори: термін служби та робочий ресурс

Літій-іонні акумулятори компанії STIHL не є одноразовими пристроями, вони вирізняються надзвичайно довгим терміном служби й робочим ресурсом — великий плюс з точки зору екологічності. Що стосується заряджання літій-іонних акумуляторів, вони здатні витримати до 1200 циклів заряджання. Завдяки найновітнішій технології акумуляторних елементів акумулятор STIHL AP 500 S переживе навіть до 2400 циклів заряджання.

Вищий за середній термін служби літій-іонних акумуляторів STIHL є відображенням надзвичайної якості продукції. До того ж акумуляторні блоки STIHL можуть використовуватися в численних різних акумуляторних інструментах STIHL — як старих, так і нових поколінь. Наші акумуляторні батареї не лише демонструють надзвичайну надійність, вони є справжньою довгостроковою інвестицією.

Ємність літій-іонних акумуляторів

Самостійне вимірювання ємності літій-іонних акумуляторів ще не доступне для приватних користувачів. Якщо у Вас є питання щодо залишку ємності акумулятора, або Ви помітили зниження ємності, зверніться до найближчого спеціалізованого дилера STIHL, він надасть Вам компетентну консультацію. Спеціалізований дилер STIHL точно визначить ємність акумулятора за допомогою діагностичного пристрою для акумуляторів. Він також допоможе Вам у питаннях щодо часу роботи й тривалості заряджання акумуляторів STIHL.

Глибоке розрядження літій-іонних акумуляторів

Ви, можливо, вже чули, що глибоке, тобто майже повне розрядження акумулятора, може спричинити його пошкодження. Але ми в компанії STIHL робимо ставку на найсучаснішу технологію акумуляторів. Саморозрядження наших літій-іонних акумуляторних елементів становить мізерні 1-3 % на рік, тому Ваш акумулятор STIHL зазвичай надійно захищений від глибокого розрядження.

Проте рекомендується зберігати літій-іонні акумулятори правильно. Акумулятори, які не застосовуються довше місяця, мають зберігатися з рівнем заряду від 40 до 60 %, це позитивно впливає на строк служби акумуляторних елементів.

Зберігати акумулятори найкраще з рівнем заряду від 40 до 60 %.

Але сучасні акумулятори STIHL зазвичай без проблем зберігаються кілька місяців узимку навіть у повністю розрядженому стані, не втрачаючи ємність до глибокого розрядження. Важливу роль у цьому грає BMS, розумна система управління акумулятором.

BMS відстежує як постійну експлуатацію літій-іонних акумуляторів у заданому діапазоні, так і напругу акумуляторних елементів. У разі надто сильного зниження напруги в акумуляторних елементах акумулятор автоматично переходить у режим сну, перериваючи процес розрядження, що дозволяє уникнути глибокого розрядження.

Літій-іонні акумулятори: діапазон температур зберігання

Для забезпечення тривалого строку служби наших акумуляторних батарей ми рекомендуємо зберігати їх за температури навколишнього середовища приблизно 20 °C. Так, навіть якщо почнете працювати з акумулятором одразу після його тривалого зберігання, у Вашому розпорядженні буде повна продуктивність. Принципово зберігання акумуляторних батарей STIHL можливе в діапазоні від –20 °C до +50 °C. Але такі граничні показники можуть певним чином негативно відобразитися на функціональності та строку служби.

Літій-іонні акумулятори: Утилізація та переробка

Попри їхній довгий строк служби літій-іонні акумулятори також колись потрібно буде утилізувати або віддати на переробку. Щоб Ви точно розуміли, що робити з літій-іонними акумуляторами STIHL, які відслужили свій строк, ми підготували нижче повну інформацію з цього питання.

Утилізація літій-іонних акумуляторів

Здавайте відпрацьовані акумулятори безкоштовно в утилізацію на пункти збору.

Дотримуйтесь чинних у Вашому регіоні нормативних документів щодо безпечної для навколишнього середовища утилізації.

Категорично забороняється зберігати або перевозити акумулятори насипом, їх необхідно здавати в захищеному від короткого замикання вигляді. Для цього можна покласти літій-іонні акумулятори в оригінальне пакування або пластиковий пакет, обклеївши полюси, або занурити акумулятори в сухий пісок. На наших сторінках сервісної служби Ви знайдете більш детальну щодо утилізації батарей і відпрацьованих електроприладів.

Літій-іонні акумулятори: Переробка

Відповідальне користування ресурсами неможливе без переробки, а переробка літій-іонних акумуляторів дозволяє забезпечити подальше використання їхніх цінних компонентів. Переробка літій-іонних акумуляторів здійснюється мокрим хімічним методом: акумулятори збирають, подрібнюють, перетворюють на чорну масу, яку переробляють електрохімічним способом для подальшого використання.

До речі: оскільки питання екологічності та невиснажливого використання ресурсів є надзвичайно важливим для всього людства, компанія STIHL планує в майбутньому використовувати в літій-іонних акумуляторах усе більше компонентів, вироблених із переробленого матеріалу, і ресурсів, добутих етичними методами.

Ефект пам’яті

Не спадає стурбованість так званим ефектом пам’яті акумуляторів — але в чому тут насправді справа? Під ефектом пам’яті розуміють зниження ємності нікель-кадмієвих акумуляторів унаслідок їх передчасного заряджання. Якщо такий акумулятор не повністю розрядився перед тим як його знову заряджають, він «запам’ятовує» споживання енергії під час останніх заряджань і сприймає лише цю кількість енергії, після чого він швидко втрачає ємність і стає непридатним для використання.

Але такий ефект відсутній у літій-іонних акумуляторах STIHL, розроблених за найновітнішими технологіями.

У Вас залишилися питання щодо технічних деталей? У нашому довіднику Ви знайдете більше інформації про ефект пам’яті.