Необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторные батареи

Аккумуляторные батареи используются в ИБП для обеспечения электропитанием оборудования в случае сбоя питания основной электросети. Существуют различные виды аккумуляторных батарей для ИБП: свинцово-кислотные, литий-ионные, никель-кадмиевые.

Работа обычных жидкостных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей основана на электрохимической реакции, которая происходит между пластинами свинца и его диоксидом и раствором серной кислоты. 

 Жидкостные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи необходимо хранить в заряженном состоянии, так как разряженный аккумулятор с течением времени подвергается сульфатации и выходит из строя. Кроме этого, с течением времени происходит саморазряд неэксплуатируемых аккумуляторов. С ростом температуры хранения увеличивается скорость саморазряда аккумуляторов. Температура эксплуатации также оказывает влияние на срок службы аккумуляторных батарей. При увеличении температуры выше оптимальной 20-23 оС возрастает скорость коррозии пластин, в результате чего снижается срок службы аккумуляторов. При снижении температуры ниже нормативной происходит замедление электрохимических процессов и емкость аккумуляторов снижается.  

Наиболее широкое применение находят необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. В источниках бесперебойного питания применяются герметизированные стационарные необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторные батареи с клапанным регулированием (VRLA батареи). Данные батареи являются необслуживаемыми, так как не требуют доливки воды и проверки плотности электролита. VRLA батареи могут применяться в закрытых помещениях, в которых отсутствует система принудительной вентиляции, так как они не выделяют опасных газов. Вследствие герметичности VRLA батарей утечки электролита в них отсутствуют.  

Основными видами VRLA батарей являются: аккумуляторы с технологией AGM, гелевые аккумуляторы GEL.

 В аккумуляторах AGM кроме электродных пластин имеется абсорбент в виде стекловолокна, пропитанного раствором серной кислоты. Стекловолокно используется для рекомбинации газов. При разряде аккумулятора происходит взаимодействие серной кислоты и свинца, в результате чего образуется сульфат свинца и вода. При заряде аккумулятора происходит обратное преобразование.

Преимущества AGM аккумуляторов

  • пониженный уровень сульфатации
  • устойчивость к глубокому разряду, выдерживают большое количество циклов заряда и разряда
  • низкий саморазряд
  • высокая скорость заряда
  • пусковой ток значительно выше, чем у обычных аккумуляторов
  • долговечность
  • так как электролит находится в стекловолокне, то он не испаряется при заряде, поэтому отсутствует опасность того, что взорвется корпус
  • устойчивость к вибрации

 Принцип работы гелевых аккумуляторов GEL сходен с принципом работы обычных свинцово-кислотных аккумуляторов с жидким электролитом. Отличием является то, что в гелевых аккумуляторах GEL в электролит добавлен сгущающий компонент – соединения кремния, в результате чего образуется гелевая структура.

Преимущества гелевых аккумуляторов GEL

  • в процессе работы не образуются летучие соединения, поэтому применяется герметичный корпус
  • не требуется обслуживание
  • могут выдерживать большое количество циклов заряда-разряда
  • возможность работы в режиме глубокого разряда
  • малый ток саморазряда
  • большой срок эксплуатации
  • менее подвержены влиянию низких температур

 Выбор типа аккумуляторов для ИБП в каждом конкретном случае зависит от типа ИБП, условий эксплуатации, срока службы.