Влияние повышенных температур и интенсивности работы на продолжительность жизни свинцово-кислотного аккумулятора
- Категория: Поддержка по аккумуляторным батареям
- Опубликовано 08.05.2017 13:08
- Автор: Abramova Olesya
Тепло является убийственным фактором для всех электрических батарей, и, к сожалению, не всегда возможно обезопасить от него источник питания. Например, часто температурному воздействию подвержены аккумуляторы внутри ноутбуков или стартерные аккумуляторы под капотом автомобиля. Доподлинно известно, что каждый шаг повышения температуры на 8°С сокращает срок службы герметичного свинцово-кислотного аккумулятора в два раза. Это означает, что необслуживаемый VRLA аккумулятор для стационарного использования с заявленным сроком службы в 10 лет, при 33°С будет служить уже только 5 лет, а при 41°С - только 30 месяцев. И что наиболее показательно, повреждения, вызванные температурным воздействием, являются необратимыми.
По данным исследования 2010 года BCI Failure Mode Study, стартерные аккумуляторы становятся все более термостойкими. В этом же исследовании, но 2000 года, повышение температуры на 7°С укоротило жизнь аккумулятора примерно на 1 год; в 2010 году же этот шаг температуры составил уже 12°С. Другие статистические данные показывают, что в 1962 году срок службы стартерного аккумулятора составлял 34 месяца, а к 2000 году благодаря техническим усовершенствованием он был продлен до 41 месяца. В 2010 году BCI отрапортовали о среднем показателе времени жизни аккумулятора в 55 месяцев; в более холодных широтах оно составило 59 месяцев, а в жарких - 47. Кстати, по наблюдениям автомобилистов, размещение аккумулятора в более прохладном по сравнению с моторным отсеком багажнике добавляет ему около 1 года жизни.
| Standard Range AGM | Deep Cycle Range AGM | Gellyte Range GEL |
 |
 |
 |
| 10 - 12 лет / 600 циклов | 10 - 12 лет / 700 циклов | 10 - 12 лет / 750 циклов |
| универсальная серия AGM | для глубоких разрядов AGM | универсальная серия GEL |
Срок службы аккумулятора также зависит и от активности, частые разрядки выступают фактором, способствующим деградации. Конечно же проворачивание стартера двигателя внутреннего сгорания несколько раз в день не нанесет ощутимого износа аккумулятору, но если автомобиль оборудован технологией микрогибрид с системой “старт-стоп”, дело обстоит уже иначе. Микрогибрид отключает двигатель внутреннего сгорания во время вынужденного простоя автомобиля, например, при ожидании на светофоре, и снова запускает его, когда уже нужно ехать, таким образом, к нагрузке аккумулятора добавляется около 2000 микроциклов в год. Данные, полученные от производителей автомобилей, показывают падение емкости до уровня примерно 60% уже после 2 лет эксплуатации. Соответственно, для увеличения срока службы стали всё больше использоваться специализированные стартерные аккумуляторы технологии AGM или другие электрохимические системы. (Смотрите BU-211: Альтернативные системы электрических батарей).
На рисунке 1 можно увидеть падение емкости со 100% до примерно 50% после прохождения аккумулятором 700 микроциклов. Данное моделирование было проведено в лабораториях кампании Cadex. Пусковой ток остается на высоком уровне, показывая падение только после 2000 микроциклов.
Рисунок 1: Падение емкости стартерного аккумулятора, использующегося в автомобиле с системой “старт-стоп”. Емкость снижается примерно на 50% после 2 лет эксплуатации. AGM аккумуляторы в этом плане являются более надежными.
Метод тестирования аккумулятора: Аккумулятор был полностью заряжен и далее разряжался до 70%, чтобы имитировать действие технологии микрогибрид. После аккумулятор разряжался силой тока 25 А в течение 40 секунд для моделирования нагрузки от включенных фар. Для имитации прокручивания стартера и непосредственно вождения, к аккумулятору была приложена кратковременная разрядка силой 400 А, после которой последовала зарядка. Пусковой ток был измерен с помощью Spectro CA-12.
При последовательном соединении напряжение каждого элемента должно быть однородным, и это особенно важно в больших стационарных системах аккумуляторов. Со временем отдельные элементы могут начать проседать по напряжению, но применение уравнительной зарядки каждые 6 месяцев помогает элементам вернуться к нормальному состоянию. (Смотрите BU-404: Что такое уравнительная зарядка). Сложным моментом в уравнительной зарядке является обеспечение правильного воздействия на каждый элемент. В то время как нуждающиеся элементы будут стимулироваться зарядкой, исправные будут подвергаться необязательному стрессу, особенно в случае некорректных настроек уравнительной зарядки. Гелевые и AGM аккумуляторы имеют более низкую восприимчивость к перезарядке в сравнении с затопленными версиями, соответственно, к ним относительно безвредно применимы все варианты уравнительной зарядки.
| Marin GEL Range | Deep Cycle GEL Range | Solar GEL Range |
 |
 |
 |
| 10 - 12 лет / 800 циклов | 10 - 12 лет / 800 циклов | 10 - 12 лет / 800 циклов |
| для электромоторов лодок и катеров | для глубоких циклических разрядов | для солнечных электростанций |
Затопленные свинцово-кислотные аккумуляторы являются одними из самых надежных и хорошо подходят для жаркого климата. При хорошем обслуживании срок их службы может достигать 20 лет. К недостаткам можно отнести необходимость периодического добавления электролита и обеспечения хорошей вентиляции.
Когда в 1980-х годах стали появляться первые VRLA аккумуляторы, производители утверждали, что продолжительность их жизни будет такая же, как и у затопленных версий, и некоторые отрасли, например, телекоммуникационная, перешли на эти необслуживаемые аккумуляторные батареи. Но к середине 1990-х стало очевидным, что срок службы VRLA аккумуляторов не достигнет уровня затопленных аккумуляторов, и составит 5-10 лет, что более чем в два раза меньше ожидаемого показателя. Кроме того, выяснилось, что воздействие температур больше 40°С на VRLA аккумулятор может привести к тепловому пробою из-за обезвоживания электролита.
Последнее обновление 2016-05-26
Контроль и защита аккумуляторов
| Батарейный монитор | Защита от глубокого разряда | Батарейный балансир |
 |
 |
 |
| контроль более 25 параметров, история и синхронизация | защита от низкого и высокого напряжения, возможность регулировки | для 12, 24, 36 и 48В систем, возможность параллельного подключения |
