8) Высокая чувствительность к изменению температуры - влияет и на продолжительность работы и на срок жизни аккумулятора
9) Низкая плотность энергии - слабая весо-энергетическая плотность аккумулятора ограничивает область применения стационарными и колесными приложениями, поэтому их целесообразно использовать только в больших и средних по размерам роботах (если уж говорить о роботах)
10) Позволяет только ограниченное количество полных циклов разряда - хорошо подходит для резервных приложений, в которых происходят только случайные глубокие разряды
11) Экологически вредные - электролит и содержание свинца делают их небезопасными для окружающей среды
12) Транспортные ограничения для заливных свинцово-кислотных батарей - в случае аварии может произойти утечка кислоты
Как и любой источник питания, щелочные АКБ обладают преимуществами и недостатками, определяющими сферы применения изделий. Материалы анода и катода обладают повышенной электрической проводимостью, что позволяет повышать ток в цепи разрядки/зарядки выше номинального значения без риска разрушения активной массы.
Щелочные аккумуляторные батареи обладают ресурсом до 3 тыс. циклов (в 2 раза выше, чем у свинцово-кислотных АКБ).Конструкция допускает кратковременное короткое замыкание, губительное для кислотных батарей.
Дополнительным плюсом щелочных элементов является повышенная механическая прочность элементов конструкции, лишенных пластичного свинца. Пластины установлены в специальных стальных рамках.Для изготовления корпусов используется лист из углеродистой стали, дополнительно защищающий детали от повреждений.
Недостатки щелочных источников тока:
1) При подключении к зарядному блоку частично разряженного аккумулятора наблюдается снижение емкости (“эффект памяти”). Процесс является обратимым, при проведении тренировочных циклов емкость восстанавливается до исходных параметров. В основе процесса лежит способность гидроксида никеля образовывать разные модификации вещества.
2) Обратимость процесса снижения емкости имеет одновременно и плюсы, и минусы. После восстановления гидроксид никеля обладает повышенной активностью, что приводит к ускорению процессов саморазряда. Восстановленный кадмиевый аккумулятор теряет за 1 час до 10% емкости. Но в процессе нормальной эксплуатации эффект исчезает.
3) Разброс напряжения элементов, установленных в банке. Для обеспечения равномерной емкости необходимо использовать специальные зарядные устройства.
4) Повышенный расход электроэнергии при зарядке, КПД составляет не более 55%.
5) Необходимость периодического обслуживания с заменой электролита, для выполнения работ требуется квалифицированный персонал. Увеличенный объем работ ограничивает использование щелочных батарей для автомобиля.
6) При подключении к зарядному блоку частично разряженного аккумулятора наблюдается снижение емкости (“эффект памяти”). Процесс является обратимым, при проведении тренировочных циклов емкость восстанавливается до исходных параметров. В основе процесса лежит способность гидроксида никеля образовывать разные модификации вещества.
7) Обратимость процесса снижения емкости имеет одновременно и плюсы, и минусы. После восстановления гидроксид никеля обладает повышенной активностью, что приводит к ускорению процессов саморазряда. Восстановленный кадмиевый аккумулятор теряет за 1 час до 10% емкости. Но в процессе нормальной эксплуатации эффект исчезает.
8) Разброс напряжения элементов, установленных в банке. Для обеспечения равномерной емкости необходимо использовать специальные зарядные устройства.
9) Повышенный расход электроэнергии при зарядке, КПД составляет не более 55%.
10)
Необходимость
периодического обслуживания с заменой электролита, для выполнения работ
требуется квалифицированный персонал. Увеличенный объем работ ограничивает
использование щелочных батарей для автомобиля.
Для питания приборов электрооборудования при малой частоте вращения коленчатого вола или при неработающем двигателе используется химический источник тока - аккумуляторная батарея.
Аккумуляторная батарея обладает свойством после разряда восстанавливать свою способность отдавать ток во внешнюю цепь, если через нее пропустить ток в обратном направлении, т. е произвести ее заряд.
Работа на складах, в шахтах, да и просто в замкнутых помещениях зачастую невозможна без электротранспорта, поскольку требования к качеству воздуха не позволяют применять транспортные средства на двигателях внутреннего сгорания. Составной частью любого электротранспорта, определяющей его автономность, мощность и стоимость эксплуатации, является аккумулятор как источник энергии. Как раз за счет этого щёлочные аккумуляторы находят применение в устройствах систем аварийного электроснабжения, в оборудовании локомотивов и вагонов для пассажиров. Их используют в устройствах электропогрузчиков, электроинструментах и портативных электроинструментах. Телефоны и фотоаппараты также оборудуются щёлочными батареями.
За всю историю развития свинцового аккумулятора принцип действия остался прежний. И сегодня при производстве свинцово-кислотных аккумуляторных батарей в корпус монтируют разнополярные электроды, разделенные сепаратором, заливают водный раствор серной кислоты (электролит) и соединяют однополярные электроды между собой с выводными борнами для подключения к источнику питания или зарядному устройству.
На рынке присутствуют несколько различных систем аккумуляторов, различающихся по номинальному напряжению аккумуляторного элемента, величине допустимого разрядного и зарядного тока, поэтому еще на этапе закупки оборудования необходимо совершить взвешенный выбор, определяющий значительные капитальные затраты. Наиболее часто стоит проблема выбора между щелочными и свинцовыми аккумуляторами, которые за десятилетия с момента их разработки уже заслужили себе репутацию надежных устройств.
Преимущества свинцово-кислотных аккумуляторов:
1. Недорогие и простые в изготовлении - с точки зрения затрат на Вт·ч, SLA является наименее дорогими. Например, аккумулятор 12В емкостью 3.2 А·ч, имеющий размеры 134x67x60мм, стоит порядка 400 рублей.
2. Зрелая, надежная и хорошо освоеная технология - при правильном использовании, SLA достаточно долговечны
3. Низкий саморазряд - скорость саморазряда является одной из самой низких в аккумуляторных системах (3-20% в месяц)
К недостаткам свинцово-кислотных аккумуляторов относятся:
5. Высокая чувствительность к изменению температуры - влияет и на продолжительность работы и на срок жизни аккумулятора
6. Низкая плотность энергии - слабая весо-энергетическая плотность аккумулятора ограничивает область применения стационарными и колесными приложениями, поэтому их целесообразно использовать только в больших и средних по размерам роботах (если уж говорить о роботах)
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Акимов С.О., Чижков Ю.П. «Электрооборудование автомобилей». Учебник для вузов. М. ЗАО КЖИ «За рулем» 2001.
2. В России впервые создан прототип проточного окислительно-восстановительного аккумулятора [Электронный ресурс] / :междунар. науч. пед. Интернет-журнал. - Электрон. журн. - М., 20013. - Режим доступа:https://www.ixbt.com/news/2020/01/17/v-rossii-vpervye-sozdan-prototip-okislitelnovosstanovitelnogo-akkumuljatora.html (17.04.2021)
3. Голубев И.Р., Новиков Ю.В. Окружающая среда и транспорт. М.: Транспорт, 2001
4. Инструкция по эксплуатации щелочных тяговых никель – железных аккумуляторовых батарей типа ТЖН – 300 – 500, Минтопэнерго Украины, ОАО "Укрэнергоуголь", Донецкий филиал, г.Донецк 2007г.
5. История возникновения электрических батарей [Электронный ресурс] / :междунар. науч. пед. Интернет-журнал. - Электрон. журн. - М., 20016. - Режим доступа: https://best-energy.com.ua/support/ battery/684-bu-101 (18.04.2021)
6. История развития аккумуляторных батарей [Электронный ресурс] / :междунар. науч. пед. Интернет-журнал. - Электрон. журн. - М., 20013. - Режим доступа: https://wybor-battery.com/stati/tendencii-razvitiya-akkumulyatornyh-batarej/ (20.04.2021)
7. Родичев В.А., Родичева Г.И. Все об автомобилях. М.: Высшая школа, 2002
8. Симов А.И.. Охрана труда на предприятиях автомобильного транспорта. М.: Транспорт, 2002