WET - Аккумуляторы с жидким электролитом

Тяговые аккумуляторы – ключевые элементы электрической погрузочной, разгрузочной техники. Их основная задача – обеспечение непрерывной работы силового электродвигателя хода, привода гидравлической системы, на протяжении рабочего цикла. Емкости таких батарей обычно хватает минимум на несколько часов работы, а в большинстве случаев – на целую смену или сутки.

Что такое свинцово-кислотные обслуживаемые тяговые аккумуляторы

Это классические WET-аккумуляторы с кислотным электролитом и свинцовыми электродами (пластинами). Их принцип работы основан на электрохимической реакции свинца Pb (катод) с диоксидом свинца PbO₂ в 25-34% растворе серной кислоты. Во время разряда на обоих электродах образуется малорастворимое соединение сульфат свинца, концентрация серной кислоты падает, что приводит к снижению напряжения на электродах. Во время зарядки идет обратный процесс: при участии воды из сульфатов выделяется серная кислота, соответственно растут плотность электролита с напряжением АКБ.

Конструктивно такие аккумуляторы схожи со стартерными, но имеют более массивный корпус и крупные свинцовые пластины. Основная задача стартерной батареи – запуск двигателя, поэтому она генерирует кратковременный, но высокий пусковой ток (порядка 400-500 А). Тяговый аккумулятор рассчитан на длительную отдачу электроэнергии, поэтому он не способен моментально или за 2-3 секунды отдать 1000 А, но может постоянно, стабильно выдавать один и тот же ток. Что требуется для аккумуляторной техники, автономных электросистем.

Обслуживаемыми такие АКБ называются потому, что они требуют регулярного ухода, в частности, долива дистиллированной воды, очистки, проверке плотности электролита. Некоторые модели батарей оснащаются автоматической системой долива, например Aquamatic. Такие системы позволяют централизованно добавлять воду во все ячейки АКБ и выравнивать уровень электролита. Это полезно в работе с большими тяговыми блоками, когда количество ячеек может превышать 40 штук.

Основные технические параметры

• Напряжение. Измеряется в Вольтах. Производители выпускают тяговые АКБ с номинальным напряжением 2, 6, 8, 12, 24 В. Чтобы получить более высокое напряжение, несколько блоков подключаются в последовательном режиме. По выдаваемому напряжению косвенно определяется степень износа модуля.
• Емкость. Измеряется в Ампер-часах. Объем энергии, который способна хранить АКБ. Может быть от нескольких десятков до тысяч Ампер-часов. Чем больше, тяжелее техника, тем более емкостный нужен аккумулятор. Параметр зависит от температуры окружающей среды – на холоде емкость свинцово-кислотной батареи может упасть на 10-65%. Низкая температура воздуха существенно замедляет скорость протекания электрохимических реакций, а также номинальную емкость АКБ.
• Саморазряд. Потеря емкости без внешних потребителей энергии. Определяется в процентах от 100% заряда (SOC) за конкретный период времени. Стандартный показатель для тяговых батарей – 2-3,5% в неделю. На скорость саморазряда влияет температура окружающей среды.
• Габариты. Тяговые аккумуляторы выпускаются как небольшими 6, 8, 12 В блоками, так и массивными сборными блоками, составленными из нескольких десятков 2 В ячеек. Габариты тяговых модулей стандартизированы и подбираются по посадочному месту техники.

Как правильно обслуживать?

Тяговые батареи нуждаются в регулярном профилактическом обслуживании.

Ежедневно – полная зарядка батареи после разряда, проверка уровня электролита, долив дистиллированной воды при необходимости.

Еженедельно – осмотр АКБ, чистка, выравнивающий заряд.

Ежемесячно – анализ журнала контроля по плотности электролита, напряжению банок.

Ежегодно – проверка сопротивления изоляции между корпусом аккумулятора и посадочным местом. Нормальный показатель – 50 Ом на 1 В номинального напряжения.

Где применяются такие батареи?

Тяговые батареи применяются в основном на складской погрузочной технике. В помещениях без принудительной вентиляции, где работают люди, оборудование с двигателями внутреннего сгорания применять нельзя, поэтому для погрузочных работ используются электрические штабелеры, вилочные электропогрузчики. На тяговых аккумуляторах работают некоторые виды тягачей, ножничных подъемников. В бытовой сфере АКБ этого типа применяются для питания электромобилей, детских самокатов, электрических лодочных моторов, аттракционов.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Не боится глубоких разрядов. Его можно разряжать до 15% от номинального напряжения.
• Пластины электродов устойчивы к процессам деградации, они медленнее осыпаются.
• Низкий уровень саморазряда. В 5-7 раз меньше по сравнению с никель-кадмиевым.
• Длительный срок службы. При надлежащем уходе – 5-6 лет для батарей циклического типа. И до 10-12 лет — для стационарного.

Недостатки:

• Большие габариты и масса.
• Нуждается в регулярном контроле уровня электролита и сервисе.
• Низкая плотность энергии по отношению к массе.

Недостатки тяговой батареи по сравнению с преимуществами малосущественны. При выборе правильной АКБ, надлежащем уходе, такой аккумулятор способен прослужить не один год без существенного снижения базовых характеристик.