Карбоновые аккумуляторы

Откровенно говоря, технологии, рассчитанные на автономную работу на удалении от розетки, развиваются куда медленнее, чем хотелось бы. И виной тому источники их питания – аккумуляторы. Абсолютна любая техника, работающая от аккумуляторных батарей, имеют одни и те же недостатки. Первый из них – это размеры источника питания. Увеличение автономности оборудования влечет за собой пропорциональное увеличение габаритов и массы аккумулятора. Поэтому производители стараются найти некий баланс между автономностью и габаритами. Инженеры всего мира стараются решить данную проблему, но на данный момент альтернативы существующим технологиям не представлено. Вторая проблема – это довольно стремительное исчерпывание ресурса в процессе эксплуатации в циклическом режиме. И вот в этом направлении, к счастью, наблюдается активное движение. Производители то и дело экспериментируют с химическим составом АКБ, что добавляет им те или иные свойства. В результате этих экспериментов на рынке Украины появилась новинка, впервые представленная довольно известной в нашей стране китайской компанией Luxeon – карбоновые аккумуляторы. Эти тяговые батареи доступны по выгодным ценам в магазинах электротехники «Вольтмаркет», открытых в Киеве, Харькове, Днепре и Одессе. У нас можно купить карбоновые аккумуляторы онлайн буквально в несколько кликов с быстрой курьерской доставкой по Украине.

Понятие о тяговых батареях

В системах автономного электроснабжения и прочих сферах деятельности благодаря сочетанию технико-эксплуатационных характеристик и цены наиболее популярны, судя по отзывам, свинцово-кислотные аккумуляторы. Правда, их стоит отличать от автомобильных стартерных АКБ, которые в большинстве своем имеют традиционное исполнение на основе жидкого электролита со свинцовыми пластинами, содержащими сурьму и/или кальций. Данные аккумуляторы хороши для лавинообразной стартерной нагрузки, но не годятся для свойственной бесперебойникам и прочим автономным системам работы в циклическом режиме из-за низкого циклического ресурса. В процессе сильных разрядов (а сильными для традиционных свинцово-кислотных АКБ считаются разряды ниже 50%) происходит процесс сульфатации свинцовых пластин. Это, в свою очередь, снижает их активную площадь, ухудшая технико-эксплуатационные характеристики АКБ и, со временем, приводя ее в негодность. Эту задачу решают тяговые батареи, к которым относятся и карбоновые аккумуляторы. С точки зрения формы содержания кислотного электролита, тяговые батареи можно разделить на два основных типа: AGM и GEL. Кратко рассмотрим их состав, после чего перейдем непосредственно к карбоновым аккумуляторам.

Тяговые батареи GEL характеризуются густым гелеобразным электролитом, который имеет такую консистенцию благодаря добавляемым в него соединений кремния. Пористая структура геля и герметичный корпус способствуют рекомбинации газов – процессу восстановления воды из ионов кислорода и водорода. Благодаря этому батареи GEL не требуют долива воды.
Тяговые батареи AGM являются отличной альтернативой аналогам с гелеобразным электролитом. Аббревиатура AGM расшифровывается как Absorbent glass mat, говоря о применении абсорбирующих стекловолоконных матов в составе. Эти маты играют роль прокладок между свинцовыми пластинами, впитывая себя жидкий электролит. Роль этих прокладок та же, что и у геля: обеспечение максимально плотного контакта электролита со всей поверхностью электродов и рекомбинация газа в порах.

Использование гелеобразного или абсорбированного электролита улучшает целую массу технико-эксплуатационных характеристик. Циклический ресурс и переносимость глубоких разрядов значительно растут благодаря вышеупомянутому контакту электролита со всей поверхностью электродов, что влечет значительное снижение коррозии. Низкая степень саморазряда позволяет применять данные тяговые батареи с потребителями, для которых свойственно длительное время работы в дежурном режиме с низким энергопотреблением, а также хранить АКБ месяцами без необходимости подзарядки. Плотно упакованный в порах геля или стекловолокна электролит абсолютно не подвержен влиянию трясок и вибраций. Такие аккумуляторные батареи могут эксплуатироваться в любом положении, хотя использовать их «клеммами вниз» не рекомендуется, так как это приведет к перекрытию предохранительных клапанов. К тому же, благодаря загущенному электролиту АКБ GEL могут работать даже в случае повреждения корпуса.

Как видим, тяговые батареи прекрасно подходят для работы в системах автономного электроснабжения, обеспечивая вдвое и более увеличенный ресурс работы в циклическом режиме эксплуатации. Тем не менее, это – не предел, что и продемонстрировала ТМ Luxeon, выпустив на рынки Украины и других стран карбоновые аккумуляторы.

Особенности карбоновых аккумуляторов

Как мы уже говорили ранее, карбоновые аккумуляторы относятся к семейству тяговых батарей, в связи с чем выше кратко были изложены технологии их производства. Карбоновые аккумуляторы являются своего рода развитием этой технологии, предлагая значительно улучшенные технико-эксплуатационные характеристики. Первопроходцем на рынке Украины, как мы уже говорили, стала китайская Luxeon с новой линейкой карбоновых аккумуляторов серии LX. Данная серия тяговых батарей характеризуется добавлением в свинцовые пластины примесей углерода. Такие батареи еще называют, свинцово-углеродными. Это техническое решение приводит к значительному снижению степени сульфатации, что, в свою очередь, влечет за собой следующие достоинства и недостатки:

Внушительный ресурс работы в циклическом режиме

Важнейшей характеристикой источника питания любых автономных систем является его циклический ресурс, от которого фактически зависит срок его службы и, соответственно, необходимость осуществлять замену батареи. Карбоновые аккумуляторы в данном вопросе далеко ушли от своих аналогов. К примеру, производитель аккумуляторов Luxeon серии LX заявляет о двух тысячах циклов разряда-заряда без значительных потерь емкости. Это позволяет эксплуатировать данные тяговые батареи в привычном режиме в течение нескольких лет. Полный же срок службы с последующей потерей емкости, может достигать трех и более тысяч циклов. При расчете количества циклов следует учитывать степень разряда, так как один цикл с полным разрядом по степени можно приравнять к нескольким циклам с разрядом, скажем, на 30%.

Ускоренный заряд

При очень активной эксплуатации тяговой батареи далеко не всегда может найтись достаточно времени для подзарядки. К примеру, если источник бесперебойного питания часто переходит в автономный режим из-за нестабильной работы сети, велика вероятность того, что АКБ попросту не будет успевать заряжаться, что рано или поздно приведет к ее истощению. То же самое можно сказать о такой нагрузке, как, например, инвалидная коляска с электроприводом. Можно привести массу вариантов развития событий, когда требуется как можно быстрее пополнить заряд батареи для ее дальнейшей эксплуатации. Карбоновые аккумуляторы характеризуются увеличенными допустимыми токами заряда. Это позволяет быстрее ввести батарею в эксплуатацию после ее разряда.

Малый ток разряда

Давайте рассмотрим характеристику разряда карбоновых аккумуляторов Luxeon LX. На ней видна четкая зависимость между током разряда и эффективностью. Если нагрузить карбоновый аккумулятор током, который по отношению к емкости (обозначается индексом С) равен 1С или даже 3С, то можно обнаружить, что разряд наступит значительно быстрее, чем следовало ожидать при этой емкости, когда как при нагрузке токами в 0.1С или 0.05С время до полного разряда более чем соответствует заявленной емкости. Таким образом, использование карбонового аккумулятора под сильной нагрузкой неэффективно. Карбоновые аккумуляторы – это исключительно тяговые батареи, для раскрытия потенциала которых желателен ток нагрузки, не превышающий десятую часть от емкости. Последующее увеличение тока по отношению к емкости батареи будет пропорционально снижать эффективность.

Цена

Одним из важнейших критериев выбора практически любого электротехнического товара, судя по отзывам покупателей, является его цена. Однако следует различать, когда она завышена необоснованно, а когда – в соответствии с техническими характеристиками. Цена карбоновых аккумуляторов выше других тяговых батарей, однако при правильной эксплуатации малыми токами они запросто окупятся.

Рассмотрев достоинства и недостатки карбоновых аккумуляторов, можно сделать вывод, что они являются прекраснейшей альтернативой традиционным тяговым батареям, предлагая впечатляющие показатели выносливости при эксплуатации под малыми токами. На данный момент разнообразие карбоновых аккумуляторов не очень велико, но со временем стоит ожидать расширения доступного ассортимента.

При выборе уделяйте особое внимание емкости. Выше мы рассмотрели эффективность хранения заряда в зависимости от токоотдачи. Перед покупкой карбонового аккумулятора желательно приблизительно рассчитать энергопотребление потенциальной нагрузки, чтобы либо выбрать более емкую модель, для которой данный ток будет составлять менее 0.1С для максимально эффективной работы, либо задуматься о приобретении тяговой батареи другого типа, которая лучше хранит заряд при высокой токоотдаче.
Карбоновые аккумуляторы – это очередная ступень развития автономных систем и прекрасная альтернатива другим тяговым батареям. Более широкий выбор позволяет подобрать наиболее подходящий для конкретных целей тип аккумулятора. Какими бы ни были Ваши потребности, у нас Вы обязательно сможете подобрать соответствующую тяговую батарею, в чем Вам, несомненно, помогут отзывы других покупателей и консультация наших квалифицированных специалистов. Интернет-магазин электротехники «Вольтмаркет» предлагает широкий ассортимент тяговых батарей, в том числе и карбоновых аккумуляторов, которые можно купить по привлекательным ценам с возможностью доставки в Киев, Харьков, Днепр, Одессу и другие города Украины в кратчайшие сроки.