Карбонові акумулятори

Відверто кажучи, технології, розраховані на автономну роботу на віддаленні від розетки, розвиваються набагато повільніше, ніж хотілося б. І виною тому джерела живлення – акумулятори. Абсолютна будь-яка техніка, що працює від акумуляторних батарей, мають ті самі недоліки. Перший – це розміри джерела живлення. Збільшення автономності обладнання спричиняє пропорційне збільшення габаритів та маси акумулятора. Тому виробники намагаються знайти певний баланс між автономністю та габаритами. Інженери всього світу намагаються вирішити цю проблему, але наразі альтернативи існуючим технологіям не представлено. Друга проблема – це досить стрімке вичерпування ресурсу у процесі експлуатації у циклічному режимі. І ось у цьому напрямі, на щастя, спостерігається активний рух. Виробники постійно експериментують з хімічним складом АКБ, що додає їм ті чи інші властивості. В результаті цих експериментів на ринку України з'явилася новинка, яка вперше представлена досить відомою в нашій країні китайською компанією Luxeon – карбонові акумулятори. Ці тягові батареї доступні за вигідними цінами у магазинах електротехніки «Вольтмаркет», відкритих у Києві, Харкові, Дніпрі та Одесі. У нас можна купити карбонові акумулятори онлайн буквально в кілька кліків зі швидкою кур'єрською доставкою по Україні.

Поняття про тягові батареї

У системах автономного електропостачання та інших сферах діяльності завдяки поєднанню техніко-експлуатаційних характеристик та ціни найбільш популярні, судячи з відгуків, свинцево-кислотні акумулятори. Щоправда, їх варто відрізняти від автомобільних стартерних АКБ, які здебільшого мають традиційне виконання на основі рідкого електроліту зі свинцевими пластинами, що містять сурму та/або кальцій. Дані акумулятори хороші для лавиноподібного стартерного навантаження, але не підходять для властивої безперебійникам та іншим автономним системам роботи в циклічному режимі через низький циклічний ресурс. У процесі сильних розрядів (а сильними для традиційних свинцево-кислотних АКБ вважаються розряди нижче 50%) відбувається процес сульфатації свинцевих пластин. Це, у свою чергу, знижує їхню активну площу, погіршуючи техніко-експлуатаційні характеристики АКБ і, згодом, призводячи до непридатності. Це завдання вирішують тягові батареї, до яких належать і карбонові акумулятори. З точки зору форми вмісту кислотного електроліту, тягові батареї можна розділити на два основні типи: AGM та GEL. Розглянемо їх склад, після чого перейдемо безпосередньо до карбонових акумуляторів.

Тягові батареї GEL характеризуються густим гелеподібним електролітом, який має таку консистенцію завдяки додаванням до нього сполук кремнію. Пориста структура гелю та герметичний корпус сприяють рекомбінації газів – процесу відновлення води з іонів кисню та водню. Завдяки цьому батареї GEL не вимагають доливання води.

Тягові батареї AGM є чудовою альтернативою аналогам з гелеподібним електролітом. Абревіатура AGM розшифровується як Absorbent glass mat, говорячи про застосування абсорбуючих скловолоконних матів у складі. Ці мати грають роль прокладок між свинцевими пластинами, вбираючи себе рідкий електроліт. Роль цих прокладок та сама, що й у гелю: забезпечення максимально щільного контакту електроліту з усією поверхнею електродів і рекомбінація газу в порах.

Використання гелеподібного або абсорбованого електроліту покращує цілу масу техніко-експлуатаційних характеристик. Циклічний ресурс і переносимість глибоких розрядів значно зростають завдяки вищезгаданому контакту електроліту з усією поверхнею електродів, що спричиняє значне зниження корозії. Низький рівень саморозряду дозволяє застосовувати дані тягові батареї зі споживачами, для яких властиво тривалий час роботи в черговому режимі з низьким енергоспоживанням, а також зберігати АКБ місяцями без необхідності підзарядки. Щільно упакований в порах гелю або скловолокна електроліт абсолютно не схильний до впливу трясок і вібрацій. Такі акумуляторні батареї можуть експлуатуватися в будь-якому положенні, хоча використовувати їх «клемами вниз» не рекомендується, оскільки це призведе до перекриття запобіжних клапанів. До того ж завдяки загущеному електроліту АКБ GEL можуть працювати навіть у разі пошкодження корпусу.

Як бачимо, тягові батареї чудово підходять для роботи в системах автономного електропостачання, забезпечуючи вдвічі більш збільшений ресурс роботи в циклічному режимі експлуатації. Тим не менш, це не межа, що й продемонструвала ТМ Luxeon, випустивши на ринки України та інших країн карбонові акумулятори.

Особливості карбонових акумуляторів

Як ми вже говорили раніше, карбонові акумулятори відносяться до сімейства тягових батарей, у зв'язку з чим вище коротко викладено технології їх виробництва. Карбонові акумулятори є свого роду розвитком цієї технології, пропонуючи значно покращені техніко-експлуатаційні характеристики. Першопрохідником на ринку України, як ми вже говорили, стала китайська Luxeon із новою лінійкою карбонових акумуляторів серії LX. Дана серія тягових батарей характеризується додаванням до свинцевих пластин домішок вуглецю. Такі батареї ще називають свинцево-вуглецевими. Це технічне рішення призводить до значного зниження ступеня сульфатації, що, у свою чергу, спричиняє наступні переваги та недоліки:

Великий ресурс роботи у циклічному режимі

Найважливішою характеристикою джерела живлення будь-яких автономних систем є циклічний ресурс, від якого фактично залежить термін його служби і, відповідно, необхідність здійснювати заміну батареї. Карбонові акумулятори в даному питанні далеко уникнули своїх аналогів. Наприклад, виробник акумуляторів Luxeon серії LX заявляє про дві тисячі циклів розряду-заряду без значних втрат ємності. Це дозволяє експлуатувати дані тягові батареї у звичному режимі протягом кількох років. Повний термін служби з наступною втратою ємності, може досягати трьох і більше тисяч циклів. При розрахунку кількості циклів слід враховувати ступінь розряду, оскільки один цикл із повним розрядом за рівнем можна прирівняти до кількох циклів із розрядом, скажімо, на 30%.

Прискорений заряд

При дуже активній експлуатації тягової батареї далеко не завжди може бути достатньо часу для підзарядки. Наприклад, якщо джерело безперебійного живлення часто переходить в автономний режим через нестабільну роботу мережі, велика ймовірність того, що АКБ просто не встигатиме заряджатися, що рано чи пізно призведе до її виснаження. Те саме можна сказати про таке навантаження, як, наприклад, інвалідний візок з електроприводом. Можна навести безліч варіантів розвитку подій, коли потрібно якнайшвидше поповнити заряд батареї для її подальшої експлуатації. Карбонові акумулятори характеризуються збільшеними допустимими струмами заряду. Це дозволяє швидше ввести батарею в експлуатацію після її розряду.

Малий струм розряду

Розгляньмо характеристику розряду карбонових акумуляторів Luxeon LX. На ній видно чітку залежність між струмом розряду та ефективністю. Якщо навантажити карбоновий акумулятор струмом, який по відношенню до ємності (позначається індексом С) дорівнює 1С або навіть 3С, можна виявити, що розряд настане значно швидше, ніж слід очікувати при цій ємності, коли як при навантаженні струмами в 0.1С або 0.05С час до розряду більш ніж відповідає заявленої ємності. Таким чином, використання карбонового акумулятора під сильним навантаженням є неефективним. Карбонові акумулятори - це виключно тягові батареї, для розкриття потенціалу яких бажаний струм навантаження, що не перевищує десяту частину від ємності. Подальше збільшення струму по відношенню до ємності батареї пропорційно знижуватиме ефективність.

Ціна

Одним із найважливіших критеріїв вибору практично будь-якого електротехнічного товару, судячи з відгуків покупців, є його ціна. Однак слід розрізняти, коли вона завищена необґрунтовано, а коли – відповідно до технічних характеристик. Ціна карбонових акумуляторів вища за інші тягові батареї, проте при правильній експлуатації малими струмами вони запросто окупляться.

Розглянувши переваги та недоліки карбонових акумуляторів, можна зробити висновок, що вони є чудовою альтернативою традиційним тяговим батареям, пропонуючи вражаючі показники витривалості під час експлуатації під малими струмами. На даний момент різноманітність карбонових акумуляторів не дуже велике, але згодом варто очікувати на розширення доступного асортименту.

При виборі приділяйте особливу увагу ємності. Вище ми розглянули ефективність зберігання заряду залежно від струмовіддачі. Перед покупкою карбонового акумулятора бажано приблизно розрахувати енергоспоживання потенційного навантаження, щоб вибрати більш ємну модель, для якої даний струм складатиме менше 0.1С для максимально ефективної роботи, або задуматися про придбання тягової батареї іншого типу, яка краще зберігає заряд при високій струмовіддачі.

Карбонові акумулятори – це черговий ступінь розвитку автономних систем та чудова альтернатива іншим тяговим батареям. Більш широкий вибір дозволяє підібрати найбільш підходящий для певних цілей тип акумулятора. Якими б не були Ваші потреби, у нас Ви обов'язково зможете підібрати відповідну тягову батарею, у чому Вам, безперечно, допоможуть відгуки інших покупців та консультація наших кваліфікованих спеціалістів. Інтернет-магазин електротехніки «Вольтмаркет» пропонує широкий асортимент тягових батарей, у тому числі карбонових акумуляторів, які можна купити за привабливими цінами з можливістю доставки в Київ, Харків, Дніпро, Одесу та інші міста України в найкоротші терміни.