Влияние высоких и низких температур на разрядные процессы
- Категория: Поддержка по аккумуляторным батареям
- Опубликовано 19.05.2016 17:11
- Автор: Abramova Olesya
Как и человеку, аккумуляторной батарее наиболее всего благоприятствует умеренная температура. Производителями в качестве рекомендованной температуры устанавливается значение в 27°С. Эксплуатация же при повышенной температуре улучшит общую производительность, но длительное воздействие значительно сократит срок службы. Однако это можно использовать и в своих целях — например, если нагреть “мертвый” аккумулятор для фонарика или другого устройства, то за счет улучшения электрохимических реакций он прослужит еще некоторое время.
| 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 |
Автолюбителям известно, что нагретый аккумулятор заводит двигатель значительно лучше в сравнении с холодным. Холодная температура повышает внутреннее сопротивление и понижает емкость. И если при 27°С аккумулятор способен обеспечить все 100 % от номинальной емкости, то при -18°С реальная емкость составит уже только 50% от номинала. Такое понижение емкости различается в зависимости от химического состава аккумулятора.
Сухому твердополимерному аккумулятору изначально необходима температура 60-100°С для приобретения проводимости и содействия ионному потоку. Этот вид аккумуляторов нашел свое применение для стационарных силовых установок в жарких странах, где тепло выступает не как недостаток, а как полезное каталитическое воздействие. Но даже окружающая жара является недостаточной и такие аккумуляторы имеют встроенные нагревательные элементы для поддержания рабочего состояния. Высокая стоимость и проблемы безопасности довольно сильно ограничивают применение таких аккумуляторных батарей. Более распространены литий-полимерные [BU-206] версии, использующие гель для повышения проводимости.
Все электрические батареи достигают оптимального значения срока службы, если они эксплуатируются при 20°С или чуть ниже. Если, например, аккумулятор работает при 30°С, что несколько больше умеренной комнатной температуры, то его жизненный цикл уменьшается на 20 процентов. При 40°С уменьшение будет уже 40%, а при 50°С длительность жизни составит лишь половину от ожидаемой. (Смотрите BU-808: Как увеличить срок службы литий-ионного аккумулятора).
| 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 |
Производительность всех электрических батарей резко снижается при низких температурах, но в то же время повышенное внутреннее сопротивление может вызывать некоторый согревающий эффект. При -20°С большинство батарей просто перестают работать. Хотя некоторые версии NiCd аккумуляторов можно эксплуатировать даже при -40°С, допустимое значение разрядного С-рейтинга будет составлять только 0,2С (5-ти часовой разряд). Существуют и литий-ионные специализированные аккумуляторы, рассчитанные на -40°С, но и у них скорость разрядки будет весьма ограниченна, а о зарядке даже не может быть и речи. Для свинцово-кислотных аккумуляторов существует опасность замерзания электролита, что может привести к повреждению корпуса. Чем выше уровень заряда свинцово-кислотного аккумулятора, тем больше удельная плотность его электролита и тем дольше он будет сопротивляться замерзанию.
Соответствие элементов в одном аккумуляторе играет крайне важную роль при эксплуатации в условиях низких температур или высоких нагрузок. Но поскольку идеальной балансировки добиться практически невозможно, то на самом слабом элементе будет возникать отрицательный потенциал напряжения, если разрядка продолжается за пределами безопасной точки отсечки напряжения. Такой “слабый” элемент иногда называют реверсным, так как в конце концов при таких условиях в нем возникает короткое замыкание. Вероятность возникновения такой ситуации прямо зависит от количества элементов в аккумуляторе. Аккумуляторы в электроинструменте часто подвержены этому эффекту, так как часто эксплуатируются до глубокой разрядки или в условиях холодных температур. (Смотрите BU-803a: Балансировка элементов в аккумуляторе).
Расстояние, которое может проехать электромобиль [BU-1003] на одном заряде, зависимо от температуры окружающей среды. При холодной температуре пробег уменьшается, и это вызвано не только тратой энергии на обогрев кабины, но и присущим электрическим батареям замедлением химических реакций, что приводит к уменьшению общей емкости.
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 |
