Свинцово кислотный аккумулятор как правильно заряжать. Правильная зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов: полное руководство — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как правильно заряжать свинцово-кислотные аккумуляторы. Какие этапы включает процесс зарядки. Какое напряжение и ток нужно использовать. Как влияет температура на зарядку. Как избежать перезаряда и недозаряда.

Содержание

Основные этапы зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов

Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов обычно происходит в три основных этапа:

Зарядка постоянным током (Bulk charge)
Абсорбционный заряд (Absorption charge)
Поддерживающий заряд (Float charge)

Рассмотрим подробнее каждый из этих этапов.

Зарядка постоянным током (Bulk charge)

На этом этапе к аккумулятору подается максимальный зарядный ток. Напряжение при этом постепенно возрастает. Данная стадия обеспечивает около 70-80% заряда аккумулятора и занимает примерно половину всего времени зарядки.

Абсорбционный заряд (Absorption charge)

Когда напряжение достигает определенного уровня (обычно 2,4-2,45 В на ячейку), зарядное устройство переходит в режим постоянного напряжения. Ток при этом начинает снижаться. На этом этапе происходит насыщение аккумулятора и обеспечивается оставшиеся 20-30% заряда.

Поддерживающий заряд (Float charge)

После полного заряда аккумулятора зарядное устройство переходит в режим поддерживающего заряда. Напряжение снижается до 2,25-2,3 В на ячейку. Это компенсирует саморазряд аккумулятора и поддерживает его в полностью заряженном состоянии.

Оптимальные параметры зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов

Для правильной и безопасной зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов важно соблюдать рекомендованные параметры:

Максимальный зарядный ток: 0,1-0,3C (где C — емкость аккумулятора в Ач)
Напряжение абсорбционного заряда: 2,4-2,45 В на ячейку
Напряжение поддерживающего заряда: 2,25-2,3 В на ячейку
Температура заряда: 15-35°C (оптимально 20-25°C)

Влияние температуры на зарядку свинцово-кислотных аккумуляторов

Температура оказывает существенное влияние на процесс зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов:

При повышении температуры необходимо снижать зарядное напряжение

При понижении температуры зарядное напряжение нужно увеличивать
Температурный коэффициент составляет около -3 мВ/°C на ячейку

Зарядка при слишком высоких температурах может привести к перезаряду и газовыделению. Зарядка при низких температурах будет неэффективной.

Как избежать перезаряда свинцово-кислотных аккумуляторов

Перезаряд является одной из основных причин преждевременного выхода из строя свинцово-кислотных аккумуляторов. Чтобы его избежать:

Используйте качественные зарядные устройства с автоматическим отключением
Не оставляйте аккумулятор на зарядке дольше необходимого времени
Контролируйте температуру аккумулятора во время зарядки
Правильно устанавливайте напряжение абсорбционного и поддерживающего заряда

Признаки недозаряда свинцово-кислотных аккумуляторов

Недозаряд также негативно сказывается на сроке службы аккумуляторов. Его признаками являются:

Быстрая потеря емкости
Низкое напряжение под нагрузкой
Сульфатация пластин

Чтобы избежать недозаряда, необходимо периодически проводить полный цикл заряда-разряда аккумулятора.

Особенности зарядки различных типов свинцово-кислотных аккумуляторов

Разные типы свинцово-кислотных аккумуляторов имеют свои особенности зарядки:

Автомобильные стартерные аккумуляторы

Рассчитаны на большие пусковые токи, но не на глубокие разряды. Требуют постоянного подзаряда от генератора автомобиля.

Тяговые аккумуляторы

Способны выдерживать глубокие разряды. Требуют более длительной зарядки с обязательным абсорбционным этапом.

AGM аккумуляторы

Менее чувствительны к перезаряду, но требуют точного соблюдения зарядного напряжения. Не нуждаются в уравнительном заряде.

Способы восстановления сульфатированных свинцово-кислотных аккумуляторов

Сульфатация — основная причина потери емкости свинцово-кислотных аккумуляторов. Для ее устранения применяются следующие методы:

Зарядка импульсным током
Добавление в электролит специальных присадок
Проведение нескольких циклов глубокого разряда-заряда

Однако эффективность этих методов не всегда высока, поэтому лучше не допускать глубокой сульфатации аккумуляторов.

Правила хранения и обслуживания свинцово-кислотных аккумуляторов

Для продления срока службы свинцово-кислотных аккумуляторов важно соблюдать следующие правила:

Хранить в прохладном сухом месте при температуре 10-25°C
Поддерживать уровень заряда не ниже 70-80%
Проводить подзарядку каждые 3-6 месяцев хранения
Не допускать глубоких разрядов (ниже 1,75 В на ячейку)
Регулярно проверять уровень и плотность электролита (для обслуживаемых аккумуляторов)

Современные технологии зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов

В настоящее время разрабатываются новые подходы к зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов:

Адаптивные алгоритмы зарядки с учетом состояния аккумулятора
Системы балансировки отдельных ячеек
Зарядка с рекуперацией энергии
Беспроводная зарядка

Эти технологии позволяют повысить эффективность зарядки и продлить срок службы аккумуляторов.

Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов: как их заряжать

Узнайте, какие действия нужны для правильной зарядки любых аккумуляторов свинцово-кислотного типа.

Мы используем научные доказательства и проверенные источники (такие, как Battery University) для исключения ошибок и разночтений. Эта статья посвящена свинцово-кислотному типу батарей любого назначения (не только для автомобилей).

Узнайте, почему батареи LiFePO4 для ИБП лучше свинцово-кислотных аккумуляторов

Особенности зарядки свинцово-кислотной батареи

Аккумуляторная батарея заряжается, когда к ней приложен потенциал, превышающий её напряжение.

Правильная зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов (автомобильных пусковых, тяговых, резервных источников бесперебойного питания и прочих назначений) предусматривает три ключевых особенности.

1. Заряжается до 2,40 Вольт на элемент. После возможно применение дозарядки.
2. Плавающий* заряд ~2,25 Вольт на элемент компенсирует саморазряд. Полезен.
3. Избыточный заряд вреден. Он вызывает коррозию и преждевременный износ.
4. Температура заряда и разряда от -20°C до +50°C. Заряжать ниже 0°С следует током не выше 0,3C.

* — Плавающий заряд — принцип поддержания батареи в полностью заряженном состоянии подачей установленного постоянного напряжения с целью компенсации электрохимических потерь [«Батарейки и аккумуляторы», НИЦ «Наука и Техника» Выпуск 1, автор В.С. Лаврус].

Есть и ещё одна особенность, которую следует знать (источник «Химические источники тока». М.: Энергоиздат, 1981. 360с.). При перенапряжениях свинцово-кислотные аккумуляторы выделяют водород. При напряжениях близко к полному заряду выделяют кислород.

Задача зарядного устройства подать фиксированное и высокое напряжение на элемент, чтобы создать условия для зарядки электродов. Но оно должно быть не слишком высоким, чтобы избежать выделения газа.

Если всё выполняется правильно, то напряжение элемента будет возрастать, пока не станет равным напряжению заряжающего источника.

Как правильно и по науке зарядить свинцово-кислотную батарею (этапы)

Составлено по указаниям и рекомендациям Battery University.

Есть три ключевых этапа, которые объясняют как зарядить кислотно-свинцовый аккумулятор правильно и без неприятных последствий. На схеме указаны значения для одного элемента.

1 этап. Зарядка.

Используется постоянное значение тока заряда в течение ~4 часов с повышением напряжения на ячейке до 2,4 В.

2 этап. Дозарядка.

Ток уменьшается при достижении предела напряжения на ячейке. Обязательная зарядка продолжается ~8 часов.

3 этап. Плавающий заряд.

В течение 10 часов напряжение должно снизиться до ~2,25 В для поддерживающего плавающего заряда с незначительным повышением тока.

Частые вопросы по зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов

Схематичное изображение свинцово-кислотного аккумулятора.

1. Вопрос: что больше всего портит аккумулятор в эксплуатации?

Ответ: неправильное хранение с частичным зарядом — заряжайте полностью.

2. Вопрос: частичный заряд действительно вреден для свинцово-кислотных батарей?

Ответ: да, старайтесь держать полностью заряженными.

3. Вопрос: должен ли я полностью разряжать батарею перед зарядкой?

Ответ: нет, глубокий разряд вреден данному типу.

4. Вопрос: аккумулятор слегка нагревается — это нормально?

Ответ: свинцово-кислотные батареи немного повышают свою температуру, это нормально.

5. Вопрос: можно ли заряжать такие аккумуляторы в мороз?

Ответ: да, но медленной зарядкой при токе 0. 1C (максимум 0.3C) при температуре не холоднее -20°C.

6. Вопрос: можно ли заряжать в сильную жару?

Ответ: не рекомендуется превышать 2,25 В

7. Вопрос: как мне подготовить аккумулятор к долгому хранению?

Ответ: храните в полностью заряженном состоянии с периодической дозарядкой каждые 6 месяцев или при падении напряжения до 2,05 В на ячейку (иначе пластинам грозит сульфатация).

8. Вопрос: как мне продлить срок службы свинцово-кислотного аккумулятора?

Ответ: помимо указанных выше правил периодически раз в 6 месяцев выполняйте 14-часовую зарядку для профилактики сульфатации на пластинах; всегда заряжайте после использования и не оставляйте разряженными.

***

Теперь вы знаете обо всех базовых особенностях и правилах, как заряжать свинцово-кислотный аккумулятор правильно и без неприятных последствий, как продлить срок службы, хранить и эксплуатировать.

Ещё правила

Мы рекомендуем также присмотреться к новому типу аккумуляторов особой надёжности (10 лет службы) — литий-железо-фосфатным (LiFePO4). Это лучшая на рынке замена свинцово-кислотным батареям, так как служат дольше и предлагают массу преимуществ, о которых можно узнать в нашей отдельной заметке.

Узнайте, почему батареи LiFePO4 для ИБП лучше свинцово-кислотных аккумуляторов.

Мы читаем все комментарии. Укажите ваши вопросы, предложения или замечания. Или отправьте сообщение нам ВКонтакте @NeovoltRu.

Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.

Как правильно заряжать тяговые свинцово-кислотные аккумуляторы

02.02.2020

Герметизированные тяговые свинцово-кислотные аккумуляторы Volta bikes серии 6DZM предназначены для использования в лёгком электротранспорте. Свинцово-кислотные аккумуляторы устанавливаются почти во всех моделях электроскутеров и электроквадроциклов, некоторых моделях электровелосипедов и электросамокатов. Это неприхотливый и надёжный источник постоянного тока, не требующий какого-либо обслуживания на протяжении всего срока службы, который к тому же, стоит дешевле литий ионных аккумуляторов аналогичной ёмкости.

Обычно, тяговые свинцово-кислотные аккумуляторы Volta bikes, при правильной эксплуатации, служат от 3-х до 4-х лет. В условиях постоянных полных разрядов, срок службы может сократиться до 2 лет. При эксплуатации с небольшим уровнем разряда, аккумуляторы могут работать до 5 – 7 лет. Соблюдая несложные правила, можно максимально увеличить ресурс тяговых свинцово-кислотных аккумуляторов.

В начале эксплуатации, определите максимальное расчётное время заряда своей свинцово-кислотной аккумуляторной батареи, разделив ёмкость батареи в ампер часах на силу тока зарядного устройства в амперах. Например, полностью разряженная (до 10. 5v) аккумуляторная батарея 24v14Ah при температуре + 25 градусов Цельсия будет заряжаться зарядным устройством с силой тока 1.8А примерно 7.8 часа. (7 час. 50 мин. + / — 30 минут).

Свинцово — кислотные аккумуляторы – химический источник тока. При подаче тока от зарядного устройства, в аккумуляторе происходят одни химические реакции, при разряде аккумулятора – другие. Подробнее об этом можно прочесть здесь. На скорость протекания химических реакций влияет температура электролита. Оптимальная температура электролита +25 градусов Цельсия. Именно для этой температуры указана номинальная ёмкость аккумуляторов. При повышении температуры электролита, – их ёмкость увеличивается, при понижении – уменьшается.

Если температура аккумуляторов ниже рекомендуемой для зарядки (18 – 25 градусов Цельсия), то время их зарядки увеличится пропорционально снижению температуры. При температуре ниже +10 градусов Цельсия, эффективность зарядки сильно снижается. При отрицательных температурах электролита, полноценно зарядить свинцово-кислотный аккумулятор, — практически невозможно. Поэтому, перед зарядкой, аккумуляторы рекомендуется прогреть, поместив в помещение с комнатной температурой воздуха на несколько часов.

10 правил правильной зарядки и продления ресурса тяговых свинцово-кислотных аккумуляторов от Вольта байкс

1. Заряжайте аккумуляторную батарею сразу после каждого использования, даже если уровень разряда незначительный.

Комментарий (в дальнейшем — К): Это самое важное правило для увеличения ресурса свинцово-кислотных аккумуляторов, так как сульфатация пластин аккумулятора, начинается при напряжении ниже 12.6v. Постоянно поддерживая напряжение выше 12.6v, количество циклов заряд-разряд тяговых аккумуляторов Volta bikes, может превысить 1000 и практически сравняться с большинством литий ионных аккумуляторов. Расстояние пробега при этом, естественно, уменьшится по сравнению с полным разрядом аккумуляторов.

Вывод: использование аккумуляторов большей ёмкости, чем требуется, положительно влияет на их ресурс.

2. Не превышайте максимально допустимый ток заряда 20% от ёмкости свинцово-кислотных аккумуляторов типа AGM.

К. Оптимальный ток заряда — 10% от ёмкости аккумулятора. Это значит, что свинцово-кислотную батарею ёмкостью от 12 до 20Ah, лучше всего заряжать автоматическим зарядным устройством Volta bikes с требуемым номинальным напряжением (24 – 72v в зависимости от напряжения батареи) и током 1.6 — 1.8A. Чем больше сила тока при заряде, — тем больше нагрев аккумулятора и испарение воды из электролита. Восполнить испарившуюся воду из электролита в герметизированных аккумуляторах, в зависимости от их конструкции — сложно, либо вообще невозможно.

Вывод: не стремитесь заряжать тяговые свинцово-кислотные аккумуляторы быстро.

3. Не разряжайте каждый 12-и вольтовый аккумулятор, входящий в состав аккумуляторной батареи до напряжения ниже 10.5v

К. Для батареи на 24v, напряжение не должно быть ниже 21v; для батареи на 36v – не ниже 31. 5v; для батареи на 48v – не ниже 42v. При напряжении ниже 10.5v, 12-и вольтовый аккумулятор начинает само-разрушаться!

Вывод: чем быстрее вы поставите на зарядку полностью разряженный аккумулятор – тем лучше.

4. Если автоматическое зарядное устройство не отключилось (продолжает гореть красный светодиод), после работы в течении времени, превышающего на 1 — 2 часа расчётное время, достаточное для полной зарядки вашей батареи (см. начало статьи), то его необходимо отключить от сети, так как аккумуляторная батарея уже заряжена.

К.Причиной продолжения зарядки в этом случае, скорее всего, является то, что аккумуляторная батарея по каким-то причинам не может набрать максимального напряжения, на которое запрограммировано зарядное устройство, и потому оно не отключается автоматически. Если не отключить зарядное устройство в этом случае от сети, то аккумуляторная батарея, в зависимости от времени перезаряда, может перегреться и деформироваться (вздуться), вплоть до полного выхода из строя!

В подобных случаях, правильней всего, контролировать уровень заряда -вольтметром. Проверять напряжение аккумулятора следует не менее, чем через пол часа после окончания зарядки, так как во время зарядки и сразу после её окончания, из-за нагрева и остаточных химических реакций, напряжение аккумулятора будет выше реального. У новых, полностью заряженных тяговых свинцово-кислотных аккумуляторов AGM Volta bikes, напряжение находится в пределах 13.3v – 13.7v. В процессе эксплуатации, с годами, максимальное напряжение заряженных аккумуляторов будет понемногу снижаться.

Напряжение 13.3 – 13.7v у тяговых аккумуляторов — немного ниже, чем напряжение заряженных стартерных свинцово-кислотных аккумуляторов с жидким электролитом, у которых оно достигает 14.2 — 14.5v. Фактически, автоматические зарядные устройства Volta bikes, для тяговых свинцово-кислотных аккумуляторов, немного недозаряжают их — для того, чтобы вода из электролита не испарялась через клапан газообмена и АКБ прослужила расчётный срок.

Вывод: не допускайте перезаряд аккумуляторов, потому что это приводит к уменьшению их срока службы.

Определить, что аккумулятор полностью заряжен и начался перезаряд, можно и без приборов, — по температуре корпуса аккумулятора. В процессе заряда при комнатной температуре, корпус аккумулятора нагревается не более чем до 30 – 35 градусов Цельсия (зависит от мощности зарядного устройства). Если температура корпуса аккумулятора выше температуры человеческого тела, — уже идёт перезаряд аккумулятора и зарядное устройство нужно отключить.

Из этого следует правило:

5. Не оставляйте автоматическое зарядное устройство в процессе заряда без присмотра.

К. Всегда необходимо принимать разумные меры противопожарной безопасности при использовании любых электроприборов. Несмотря на то, что нам неизвестны случаи самовоспламенения свинцово-кислотных аккумуляторов и зарядных устройств Вольта байкс, лучше, если аккумуляторная батарея и зарядное устройство при зарядке будут находиться на негорючем основании (например, полу из керамической плитки) и вдали от отопительных приборов. Зарядка должна проводиться в проветриваемом помещении.

6. Не оставляйте летом аккумуляторы под прямыми лучами Солнца.

К. Свинцово-кислотные аккумуляторы эффективнее работают при повышении температуры, потому что скорость протекания химических реакций в этом случае увеличивается, но от этого быстрее всего стареют!

Из этого следует правило:

7. В зимний период храните свинцово-кислотные батареи в сухом, прохладном и даже холодном месте.

К.Электролит в полностью заряженных аккумуляторах не замерзает до — 60 градусов Цельсия; наполовину заряженных до –30 градусов Цельсия; в полностью разряженных до -7 градусов Цельсия. После нахождения на морозе зимой, работоспособность аккумуляторов полностью восстанавливается после прогрева до комнатной температуры.

Вывод:

8. Не реже, чем раз в 3-4 месяца, подзаряжайте свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, находящиеся на хранении.

К. Любой аккумулятор понемногу разряжается при хранении. Периодическая подзарядка предотвратит сульфатацию пластин и сокращение ресурса аккумуляторов.

9. Раз в три — четыре месяца полезно (но необязательно) балансировать аккумуляторы в составе аккумуляторной батареи, выравнивая напряжения в них до одинакового уровня при помощи подзарядки тех аккумуляторов, напряжение которых ниже, или разряда тех аккумуляторов, напряжение которых выше.

К. Батарея в этом случае будет работать эффективнее, потому что её напряжение – это среднее напряжение от суммы напряжений аккумуляторов, входящих в её состав. Если даже один из аккумуляторов имеет более низкое напряжение, общее напряжение батареи будет ниже, чем могло бы быть, если бы все аккумуляторы были заряжены максимально. А при заряде разбалансированной батареи, аккумуляторы с более высоким напряжением, склонны к небольшому перезаряду, что тоже отрицательно влияет на их срок службы.

Зарядку отдельных аккумуляторов с целью балансировки батареи, следует выполнять зарядным устройством для 12-и вольтовых аккумуляторов, с током, не превышающим 20% ёмкости аккумулятора. Разрядку отдельных аккумуляторов, можно производить автомобильными лампами накаливания c напряжением 12v и мощностью от 5 до 55 ватт (в зависимости от ёмкости аккумуляторов. Для аккумуляторов на 12-14Ah, можно использовать лампу на 5 — 21 ватт; для аккумуляторов 40 – 100 Ah можно использовать лампу на 50/55 ватт)

10. Для аккумуляторов вреден как перезаряд, так и недозаряд. Если регулярно недозаряжать аккумуляторы, отключая зарядное устройство до окончания зарядки, то их ёмкость уменьшится, так как возникнет эффект памяти. Для того, чтобы этого не происходило, периодически, раз в два-три месяца, рекомендуем полностью разряжать аккумуляторы, но не опуская напряжение ниже 10.5 вольт в пересчете на каждый аккумулятор и сразу после этого полностью заряжать.

Allyur, ТМ Вольта байкс

BU-403: Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов — Университет аккумуляторов

В свинцово-кислотных аккумуляторах используется метод заряда постоянным током и постоянным напряжением (CCCV). Регулируемый ток повышает напряжение на клеммах до тех пор, пока не будет достигнут верхний предел напряжения заряда, после чего ток падает из-за насыщения. Время заряда составляет 12–16 часов и до 36–48 часов для больших стационарных аккумуляторов. При более высоких токах заряда и многоступенчатых методах заряда время заряда можно сократить до 8–10 часов; правда, без полной дозаправки. Свинцово-кислотные аккумуляторы инерционны и не могут заряжаться так же быстро, как другие аккумуляторные системы. (См. BU-202: Новые свинцово-кислотные системы)

При использовании метода CCCV свинцово-кислотные аккумуляторы заряжаются в три этапа: [1] заряд постоянным током, [2] подзаряд и [3] подзаряд. Заряд постоянным током обеспечивает большую часть заряда и занимает примерно половину необходимого времени заряда; верхний заряд продолжается при более низком зарядном токе и обеспечивает насыщение, а плавающий заряд компенсирует потери, вызванные саморазрядом.

При зарядке постоянным током батарея заряжается примерно до 70 процентов за 5–8 часов; оставшиеся 30 процентов заполняются более медленным доливочным зарядом, которого хватает еще на 7–10 часов. Подзарядка необходима для хорошего самочувствия батареи и может быть сравнима с небольшим отдыхом после хорошей еды. Если ее постоянно лишать, батарея в конечном итоге потеряет способность принимать полный заряд, а производительность снизится из-за сульфатации. Плавающий заряд на третьем этапе поддерживает аккумулятор в полностью заряженном состоянии. Рисунок 1 иллюстрирует эти три стадии.

Рис. 1: Стадии зарядки свинцово-кислотной батареи [1]

Батарея полностью заряжена, когда ток падает до заданного низкого уровня. Поплавковое напряжение уменьшается. Плавающий заряд компенсирует саморазряд, характерный для всех аккумуляторов.

Переключение с этапа 1 на этап 2 происходит плавно и происходит, когда батарея достигает установленного предела напряжения. Ток начинает падать по мере того, как батарея начинает насыщаться; полная зарядка достигается, когда ток снижается до 3–5 процентов от номинального значения Ач. Аккумулятор с высокой утечкой может никогда не достичь такого низкого тока насыщения, и таймер плато прекращает зарядку.

Правильная настройка предельного напряжения заряда имеет решающее значение и находится в диапазоне от 2,30 В до 2,45 В на элемент. Установка порога напряжения является компромиссом, и эксперты по аккумуляторам называют это «танцами на булавочной головке». С одной стороны, батарея хочет быть полностью заряжена, чтобы получить максимальную емкость и избежать сульфатации на отрицательной пластине; с другой стороны, перенасыщение из-за отсутствия переключения на подзаряд вызывает коррозию сетки на положительной пластине. Это также приводит к газообразованию и потере воды.

Температура изменяет напряжение, что затрудняет «танцы на булавочной головке». Более теплая окружающая среда требует немного более низкого порога напряжения, а более низкая температура требует более высокого значения. Зарядные устройства, подверженные колебаниям температуры, оснащены датчиками температуры для регулировки зарядного напряжения для оптимальной эффективности зарядки. (См. BU-410: Зарядка при высоких и низких температурах)

Температурный коэффициент заряда свинцово-кислотного аккумулятора составляет –3 мВ/°C. Установив 25°C (77°F) в качестве средней точки, напряжение заряда должно быть уменьшено на 3 мВ на элемент для каждого градуса выше 25°C и увеличено на 3 мВ на элемент для каждого градуса ниже 25°C. Если это невозможно, лучше выбрать более низкое напряжение из соображений безопасности. Таблица 2 сравнивает преимущества и ограничения различных настроек пикового напряжения.

	2,30 В до 2,35 В/ячейка	2,40 В до 2,45 В/клетки
Advantages 9000		444444444444444444444944449444444449444494444494449444494494444944449444494494494444944944944449444949н. батарея остается холодной; температура заряда может превышать 30°C (86°F).	Более высокие и стабильные показания емкости; меньше сульфатации.
Ограничения	Медленная зарядка; показания емкости могут быть непостоянными и снижаться с каждым циклом. Сульфатирование может происходить без выравнивающего заряда.	Подвержен коррозии и газовыделению. Требуется дозаправка водой. Не подходит для зарядки при высоких комнатных температурах, вызывая сильный перезаряд.

Таблица 2: Влияние зарядного напряжения на небольшую свинцово-кислотную батарею

Цилиндрические свинцово-кислотные элементы имеют более высокие настройки напряжения, чем VRLA и стартерные батареи.

После полной зарядки путем насыщения батарея не должна оставаться при максимальном напряжении более 48 часов и должна быть снижена до уровня плавающего напряжения. Это особенно важно для герметичных систем, поскольку они менее устойчивы к перезарядке, чем затопленные. Зарядка вне указанных пределов превращает избыточную энергию в тепло, и аккумулятор начинает выделять газ.

Рекомендуемое плавающее напряжение для большинства залитых свинцово-кислотных аккумуляторов составляет от 2,25 В до 2,27 В на элемент. Большие стационарные батареи при 25°C (77°F) обычно плавают при напряжении 2,25 В на элемент. Производители рекомендуют снижать поплавковый заряд при повышении температуры окружающей среды выше 29°С (85°F).

Рисунок 3 иллюстрирует срок службы свинцово-кислотной батареи, поддерживаемой при подзарядном напряжении от 2,25 В до 2,30 В на элемент и при температуре от 20°C до 25°C (от 60°F до 77°F). . Через 4 года эксплуатации становятся видны постоянные потери мощности, пересекающие 80-процентную черту. Эта потеря больше, если батарея требует периодических глубоких разрядов. Повышенный нагрев также сокращает срок службы батареи. (См. также BU-806a: Влияние нагрева и нагрузки на срок службы батареи)

Рис. 3: Потеря мощности в режиме ожидания ^[2]

Постоянная потеря мощности может быть сведена к минимуму при работе при умеренной комнатной температуре и подзарядном напряжении 2,25–2,30 В/элемент.

Не все зарядные устройства имеют плавающую зарядку, и очень немногие дорожные транспортные средства имеют эту возможность. Если ваше зарядное устройство продолжает заряжаться до предела и напряжение не падает ниже 2,30 В на элемент, отключите заряд через 48 часов зарядки. Подзаряжайте каждые 6 месяцев во время хранения; Общее собрание акционеров каждые 6–12 месяцев.

Эти описанные настройки напряжения относятся к залитым элементам и батареям с клапаном сброса давления около 34 кПа (5 фунтов на кв. дюйм). Цилиндрический герметичный свинцово-кислотный элемент, такой как аккумулятор Hawker Cyclon, требует более высоких настроек напряжения, и пределы должны быть установлены в соответствии со спецификациями производителя. Несоблюдение рекомендуемого напряжения приведет к постепенному снижению емкости из-за сульфатации. Ячейка Hawker Cyclon имеет настройку сброса давления 345 кПа (50 фунтов на кв. дюйм). Это позволяет некоторую рекомбинацию газов, образующихся во время заряда.

Стареющие аккумуляторы представляют собой проблему при установке напряжения подзаряда, поскольку каждый элемент имеет свое уникальное состояние. Все элементы, соединенные в цепочку, получают одинаковый зарядный ток, и контролировать напряжение отдельных элементов, когда каждый из них достигает полной емкости, практически невозможно. Слабые клетки могут перегружаться, в то время как сильные клетки остаются в состоянии голодания. Ток с плавающей запятой, который слишком высок для выгоревшей ячейки, может сульфатировать сильного соседа из-за недозаряда. Доступны устройства балансировки ячеек, компенсирующие разницу в напряжениях, вызванную дисбалансом ячеек.

Пульсации напряжения также вызывают проблемы с большими стационарными батареями. Пик напряжения представляет собой перезаряд, вызывающий выделение водорода, в то время как впадина вызывает кратковременный разряд, который создает состояние голодания, приводящее к истощению электролита. Производители ограничивают пульсации зарядного напряжения до 5 процентов.

Много было сказано об импульсной зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов для уменьшения сульфатации. Результаты неубедительны, и производители, а также специалисты по обслуживанию разделились во мнениях. Если бы можно было измерить сульфатацию и применить правильное количество пульсации, то лекарство могло бы быть полезным; однако лечение без знания основных побочных эффектов может быть вредным для батареи.

Большинство стационарных аккумуляторов поддерживают подзарядку, и это работает достаточно хорошо. Другим методом является гистерезисный заряд , который отключает плавающий ток, когда аккумулятор переходит в режим ожидания. Аккумулятор, по сути, помещается на хранение и только время от времени «заимствуется» для подзарядки для восполнения потерянной энергии из-за саморазряда или при приложении нагрузки. Этот режим хорошо подходит для установок, которые не потребляют нагрузку в режиме ожидания.

Свинцово-кислотные аккумуляторы всегда должны храниться в заряженном состоянии. Каждые 6 месяцев следует производить дозарядку, чтобы предотвратить падение напряжения ниже 2,05 В на элемент и сульфатацию батареи. С AGM эти требования могут быть смягчены.

Измерение напряжения холостого хода (OCV) во время хранения обеспечивает надежную индикацию уровня заряда батареи. Напряжение элемента 2,10 В при комнатной температуре показывает заряд около 90 процентов. Такая батарея находится в хорошем состоянии и требует только короткой полной зарядки перед использованием. (См. также BU-903: Как измерить степень заряда)

При измерении напряжения холостого хода соблюдайте температуру хранения. Холодная батарея немного снижает напряжение, а теплая повышает. Использование OCV для оценки состояния заряда лучше всего работает, когда батарея отдыхала в течение нескольких часов, потому что зарядка или разрядка взбалтывают батарею и искажают напряжение.

Некоторые покупатели не принимают поставки новых батарей, если OCV при входном контроле ниже 2,10 В на элемент. Низкое напряжение указывает на частичный заряд из-за длительного хранения или высокий саморазряд, вызванный микрозамыканием. Пользователи аккумуляторов обнаружили, что аккумуляторы с более низким напряжением, чем указано, имеют более высокую частоту отказов, чем аккумуляторы с более высоким напряжением. Хотя обслуживание на месте часто может привести такие батареи к полной производительности, время и необходимое оборудование увеличивают эксплуатационные расходы. (Обратите внимание, что допустимый порог 2,10 В/ячейка не применим ко всем типам свинцово-кислотных аккумуляторов в равной степени.)

При правильной температуре и достаточном зарядном токе свинцово-кислотные аккумуляторы эффективно обеспечивают высокую зарядку. Исключением является зарядка при 40°C (104°F) и низком токе, как показано на рис. 4 . Что касается высокой эффективности, то свинцово-кислотные имеют такой же высокий КПД, как и литий-ионный, который приближается к 99%. См. BU-409: Зарядка литий-ионных аккумуляторов и BU-808b: Что приводит к выходу из строя литий-ионных аккумуляторов?

Рис. 4. Эффективность заряда свинцово-кислотного аккумулятора ^[2]
При правильной температуре и достаточном зарядном токе свинцово-кислотные аккумуляторы обеспечивают высокую эффективность заряда.
Аргумент о быстрой зарядке
Производители рекомендуют скорость заряда C 0,3C, но свинцово-кислотные могут заряжаться с более высокой скоростью до 80% состояния заряда (SoC) без истощения кислорода и воды . Кислород вырабатывается только при перезарядке аккумулятора. 3-ступенчатое зарядное устройство CCCV предотвращает это, ограничивая зарядное напряжение до 2,40 В на элемент (14,40 В для 6 элементов) и затем снижая до плавающего заряда около 2,30 В на элемент (13,8 В для 6 элементов) при полной зарядке. . Это напряжения ниже стадии выделения газа.
Испытания показывают, что здоровую свинцово-кислотную батарею можно заряжать при температуре до 1,5°C, если ток снижается до полного заряда, когда напряжение батареи достигает примерно 2,3 В на элемент (14,0 В с 6 элементами). Прием заряда самый высокий, когда SoC низкий, и снижается по мере заполнения аккумулятора. Состояние аккумулятора и температура также играют важную роль при быстрой зарядке. Убедитесь, что аккумулятор не «кипит» и не нагревается во время зарядки. Следите за аккумулятором при зарядке выше рекомендуемого производителем C-скорости.
Полив
Полив — это самый важный этап обслуживания залитой свинцово-кислотной батареи; требование, которым слишком часто пренебрегают. Частота полива зависит от использования, способа зарядки и рабочей температуры. Перезарядка также приводит к потреблению воды.
Новую батарею следует проверять каждые несколько недель, чтобы оценить потребность в поливе. Это гарантирует, что верхняя часть пластин никогда не будет обнажена. Неизолированная пластина получит необратимые повреждения в результате окисления, что приведет к снижению емкости и производительности.
При низком уровне электролита немедленно заполните аккумулятор дистиллированной или деионизированной водой. Водопроводная вода может быть приемлемой в некоторых регионах. Не заполняйте до нужного уровня перед зарядкой, так как это может привести к переполнению во время зарядки. Всегда доливайте до нужного уровня после зарядки. Никогда не добавляйте электролит, так как это нарушит удельный вес и ускорит коррозию. Системы полива устраняют низкий уровень электролита, автоматически добавляя нужное количество воды.
Простые рекомендации по зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов
Заряжайте в хорошо проветриваемом помещении. Газообразный водород, образующийся при зарядке, взрывоопасен. (См. BU-703: Аккумуляторы, опасные для здоровья)
Выберите соответствующую программу зарядки для литых, гелевых и AGM аккумуляторов. Проверьте спецификации производителя по рекомендуемым пороговым значениям напряжения.
Подзаряжайте свинцово-кислотные батареи после каждого использования, чтобы предотвратить сульфатацию. Не храните при низком заряде.
Пластины залитых аккумуляторов всегда должны быть полностью погружены в электролит. Заполните аккумулятор дистиллированной или деионизированной водой, чтобы покрыть пластины, если уровень заряда низкий. Никогда не добавляйте электролит.
Залейте воду до указанного уровня после заправки . Переполнение при низком уровне заряда аккумулятора может привести к разливу кислоты во время зарядки.
Образование пузырьков газа в залитой свинцово-кислотной батарее указывает на то, что батарея достигает состояния полного заряда. (Водород появляется на отрицательной пластине, а кислород на положительной).
Уменьшите напряжение подзаряда, если температура окружающей среды выше 29°C (85°F).
Не допускайте замерзания свинцово-кислотного заряда. Разряженная батарея замерзает раньше, чем полностью заряженная. Никогда не заряжайте замерзший аккумулятор.
Избегайте зарядки при температуре выше 49°C (120°F).
Список литературы
^[1] Предоставлено CADEX
^[2] Источник: Power-Sonic
Как вытащите ваши лидерские батареи [Best Practices]
9019 3
. , 2021 10:05 от Tennant Company
Опубликовано в разделе Передовой опыт&nbsp
Многое изменилось за 160 лет, когда были изобретены свинцово-кислотные аккумуляторы. Свинцово-кислотные аккумуляторы являются наиболее распространенным типом аккумуляторов, требуют минимального обслуживания, на 100% подлежат вторичной переработке и могут предложить наибольшую отдачу от затраченных средств с точки зрения цены.
Типы свинцово-кислотных аккумуляторов
ВЛАЖНАЯ АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ
Влажные (залитые) свинцово-кислотные аккумуляторы

Лучше всего подходит для приложений, требующих длительного времени работы
Предназначен для стабильной и надежной подачи питания
Требуется регулярный полив батареи
Самая дешевая свинцово-кислотная батарея ($)
Влажная (залитая) свинцово-кислотная батарея
Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор
ГЕРМЕТИЧНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ
Свинцово-кислотные аккумуляторы AGM (абсорбирующий стеклянный мат)
Лучше всего подходит для приложений, требующих короткого времени работы
Устранение необходимости полива аккумуляторов
Устранение риска контакта с кислотой
Короткий срок службы батареи
Недорогой свинцово-кислотный аккумулятор ($$)
Гелевые свинцово-кислотные аккумуляторы
Лучше всего подходит для приложений, где требуется короткое время работы
Устранение необходимости полива аккумуляторов
Обычно более высокая стоимость, чем стандартная ($$$)
Средний срок службы батареи

Устранение риска контакта с кислотой
Увеличенный срок службы по сравнению со стандартным AGM
TPPL (тонкие пластины из чистого свинца) Аккумуляторы:
Тип батареи AGM, которую можно заряжать при необходимости
Устранение необходимости полива батареи
Самая быстрая перезарядка
Более длительный срок службы по сравнению со стандартными AGM или GEL
Самый дорогой тип свинцово-кислотного аккумулятора ($$$$)
Советы по зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов
Полив аккумуляторной батареи является частью технического обслуживания свинцово-кислотной аккумуляторной батареи. Правильные методы зарядки так же важны для оптимизации времени работы и увеличения количества циклов зарядки в течение срока службы батареи. Вот что вам нужно знать:
Следите за уровнем воды: Не допускайте падения уровня воды ниже тарелок.

Используйте правильный тип воды : При доливке заливной горловины аккумулятора всегда используйте дистиллированную или деионизированную воду. Водопроводная вода обычно содержит минералы, которые могут повредить свинцово-кислотные батареи и/или повлиять на производительность и срок службы.
Начните день полностью заряженными: Свинцово-кислотные аккумуляторы следует заряжать каждый день после 15 или более минут использования. Перед использованием на следующий день машину необходимо подключить к сети и зарядить до тех пор, пока зарядное устройство не покажет, что батареи ПОЛНОСТЬЮ заряжены. Если не дать батареям полностью зарядиться перед следующим использованием, срок их службы сократится.
Одна полная зарядка в день: Не заряжайте полностью свинцово-кислотные батареи чаще одного раза в 24 часа, чтобы продлить срок службы батареи. Возможность подзарядки, то есть подключение машины к сети на короткое время без полной зарядки, может негативно сказаться на сроке службы аккумуляторов. (Не относится к батареям TPPL.)
Видео будет здесь
Полностью зарядите батареи перед хранением: Свинцово-кислотные батареи нельзя хранить в разряженном состоянии. Некоторые из современных машин создают паразитную нагрузку на батареях. Даже когда ключ машины находится в положении «ВЫКЛ», электрические компоненты потребляют энергию аккумулятора.
Проверка уровня жидкости: Залитые (влажные) свинцово-кислотные аккумуляторы требуют регулярного орошения (если они не оснащены технологией автоматического орошения Smart-Fill™). Еженедельно проверяйте уровень электролита в аккумуляторе.
Перед зарядкой уровень электролита должен быть немного выше пластин аккумулятора, как показано на рисунке. Добавьте дистиллированную воду, если уровень низкий. Не перелей. Электролит расширится и может вылиться при зарядке. После зарядки можно добавить дистиллированную воду примерно на 3 мм (0,12 дюйма) ниже смотровых трубок.
Используйте правильное зарядное устройство: Зарядное устройство настроено на зарядку аккумулятора, поставляемого с вашей машиной. Если вы решите перейти на аккумулятор другого типа или емкости, необходимо изменить профиль зарядки зарядного устройства, чтобы предотвратить повреждение аккумулятора.
Поиск новой технологии зарядных устройств: Старые зарядные устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов требуют тщательного контроля во избежание «перезарядки». Но новая технология зарядного устройства позволяет подключать батареи и зарядное устройство в течение выходных или дольше. Зарядное устройство отключится, как только аккумуляторы будут полностью заряжены. Некоторые новые зарядные устройства могут контролировать батареи и включать их, когда батареи требуют зарядки.
Идеальные условия зарядки: Заряжайте батареи в хорошо проветриваемом помещении при температуре не выше 80 градусов по Фаренгейту, чтобы предотвратить возможное накопление газа. Никогда не храните и не заряжайте аккумуляторы в местах, подверженных воздействию отрицательных температур, прямых солнечных лучей, тепла или других экстремальных температур.
Следуйте руководству по эксплуатации: Все эти рекомендации по зарядке аккумуляторов универсальны для всех типов свинцово-кислотных аккумуляторов. Но, конечно же, обязательно прочитайте руководство по эксплуатации вашей уборочной машины Tennant, чтобы узнать о конкретных протоколах зарядки.
По производительности и цене свинцово-кислотные аккумуляторы могут иметь большое значение, но требуют использования надлежащих методов зарядки. Выполняя эти простые шаги для правильной зарядки, вы можете быть уверены, что полностью реализуете это значение, получаете максимальное время работы и циклы зарядки от вашей батареи, а также максимально повышаете производительность вашей уборочной машины Tennant.
Следуйте этому ежедневному циклу использования/зарядки, чтобы поддерживать рабочие характеристики ваших свинцово-кислотных аккумуляторов.
Проверка уровня жидкости не реже одного раза в неделю гарантирует наличие достаточного количества дистиллированной воды для покрытия свинцовых пластин.
Хотите убедиться, что вы следуете всем нашим рекомендациям по зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов? Загрузите наше руководство по зарядке аккумулятора, чтобы получить дополнительные советы!
ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ
Готовы вывести уборку на новый уровень?
Независимо от того, хотите ли вы продемонстрировать продукт или рассчитать стоимость, заказать детали или записаться на сервисное обслуживание, вы попали в нужное место. Профессиональные представители Tennant готовы ответить на ваши вопросы, и мы с нетерпением ждем возможности показать вам, насколько мы ценим ваш бизнес.