Ваш город: Москва

Срок службы аккумуляторной батареи

29.09.2011

Срок службы аккумулятора – один из главных критериев выбора автономного источника электроэнергии. Этот показатель определяется количеством циклов заряда/разряда, условиями эксплуатации и хранения. Также долговечность батареи зависит от ее конструктивных особенностей, принципа работы и ряда других факторов.

Основные разновидности АКБ:

  • Свинцовые (Pb). Чаще всего их используют для запуска автомобильных двигателей и изготовления источников бесперебойного питания. Их конструкция включает реагенты (свинец и диоксид свинца), а также электролит (раствор серной кислоты). Свинцовые аккумуляторы имеют сравнительно невысокую стоимость, но также обладают малой удельной энергией, не очень хорошо держат заряд, выделяют водород при работе. Гарантийный срок для таких устройств находится обычно в пределах от 1 до 5 лет.
  • Никель-кадмиевые (Ni-Cd). Также их часто называют щелочными, так как электролитом служит раствор КОН, а реагентами – кадмий и гидроксид никеля. Они способны эффективно работать при низких температурах. Недостатки этих батарей – применение токсичных веществ и наличие эффекта памяти.
  • Никель-металлогидридные (Ni-MH). Здесь активным веществом отрицательного электрода является интерметаллид, который обратимо сорбирует водород. Такие аккумуляторы отличаются ровной разрядной кривой, высокой удельной емкостью и отсутствием токсичных компонентов. Могут применяться для питания портативной техники.
  • Литий-ионные (Li-ion). Отрицательным электродом в них служит углеродистый материал, а активным веществом положительного электрода – оксид кобальта. В ходе реакции между ними происходит выделение и поглощение ионов лития. Такой принцип работы обеспечивает высокую удельную емкость и длительный средний срок службы аккумулятора (даже при активном использовании он исчисляется несколькими годами). Литий-ионные модели широко применяются в портативной технике.
  • Литий-полимерные (Li-pol). Их особенностью является наличие микропористой полимерной матрицы, в которую заключен электролит. Это обеспечивает повышенную энергоемкость и более высокую безопасность.

Ограниченный срок годности свинцовых батарей связан с выпадением активной массы электродов и износом сепараторов под воздействием тока и серной кислоты. При этом данные процессы могут протекать с разной интенсивностью. В связи с этим срок службы АКБ варьируется в очень широких пределах – от 1 года до 25 лет и более. К факторам, которые влияют на время работы аккумуляторных батарей, относится:

  • Тип аккумулятора. Есть несколько разновидностей свинцовых батарей. Наиболее простыми являются обслуживаемые АКБ. Они обладают классической конструкцией, требуют периодического долива электролита. Их срок годности составляет в среднем 3-5 лет. Более современные необслуживаемые аккумуляторы, выполненные в герметизированном корпусе, могут прослужить в нормальных условиях до 15 лет. Наиболее долговечными считаются батареи с гелеобразным электролитом и усовершенствованными электродами, рассчитанными на тяжелые режимы работы. Они служат 20-25 лет.
  • Режим эксплуатации. Большое значение для долговечности АКБ имеет температура окружающей среды, а также глубина разряда. Большинство аккумуляторов рекомендуется использовать и хранить при температуре +10…+30°С. При этом нельзя допускать глубокого разряда батареи (свыше 70-80%). Также на срок службы АКБ влияет сила электротока, которым она заряжается.
  • Нарушение нормальной работы. К основным видам дефектов аккумуляторов относится сульфатация, короткое замыкание пластин, а также механические повреждения. Сульфатация представляет собой образование отложений из плотного сульфата свинца. Они закупоривают поры пластин, что мешает проникновению электролита и протеканию химических процессов. Короткое замыкание пластин происходит из-за разрушения сепараторов или формирования проводящего мостика из шлама, образующегося вследствие выпадения активной массы. К механическим повреждениям относится нарушение целостности банок и ящиков, дефекты межэлементных соединений.

Для ориентировочного расчета нужно знать норму срока службы аккумуляторной батареи определенного типа. Обычно она указывается производителем АКБ или приводится в различных отраслевых стандартах. Но во многих случаях реальная долговечность устройств существенно отличается от расчетной. Это связано с перечисленными выше факторами (условия эксплуатации, наличие внутренних повреждений и пр.).

Чтобы примерно узнать, на сколько хватит аккумулятора нужно проводить регулярные тесты батареи и отслеживать динамику ухудшения ее состояния. Наиболее простым типом исследований является измерение внутреннего сопротивления элементов АКБ. Если отклонение от базового уровня составляет более 25-50% (в зависимости от типа батареи и производителя), аккумулятор подлежит замене.

Чтобы продлить срок службы аккумулятора следует придерживаться следующих рекомендаций:

  • Избегать глубоких разрядов. Если батарея долгое время не используется, необходимо периодически подзаряжать ее. Даже самый качественный аккумулятор может полностью выйти из строя, если несколько раз допустить падение остаточного напряжения ниже критического уровня.
  • Обеспечивать рекомендуемый температурный режим. Желательно эксплуатировать АКБ в отапливаемом помещении, в котором поддерживается температура 18-25°С.
  • Тока заряда не должен превышать 25% от емкости батареи. Лучше заряжать аккумуляторы в медленном равномерном режиме.
  • Использовать качественные зарядные устройства, которые обеспечивают высокую точность и стабильность тока и напряжения.

Кроме того, чтобы продлить время работы аккумуляторной батареи, нужно не допускать ударов, сильных вибраций и других нагрузок, которые могут привести к разрушению внутренних компонентов АКБ.

Читайте также
Безопасность при работе со стабилизаторами напряжения: ключевые правила
11.09.2023
Безопасность при работе со стабилизаторами напряжения: ключевые правила
Стабилизаторы напряжения являются неотъемлемым элементом многих электр...
KONZEPT Energietechnik G.m.b.H.
26.10.2011
KONZEPT Energietechnik G.m.b.H.
Краткая информация о фирме-изготовителе.
Google потерял часть данных пользователей из-за удара молнии
21.08.2015
Google потерял часть данных пользователей из-за удара молнии
Удар молнии, попавший в один из центров обработки данных Google в Бель...
ИБП: расчет мощности, времени работы
12.10.2011
ИБП: расчет мощности, времени работы
Многие пользователи электронной и компьютерной техники интересуют...
Проектирование распределительных сетей объектов с учетом особенностей однофазных нелинейных нагрузок
27.07.2014
Проектирование распределительных сетей объектов с учетом особенностей однофазных нелинейных нагрузок
Расширяющиеся масштабы внедрения однофазных потребителей с нелинейным ...
Индикаторы емкости свинцовых аккумуляторов «Кулон» - вопросы и ответы (диалог со скептиком)
22.10.2014
Индикаторы емкости свинцовых аккумуляторов «Кулон» - вопросы и ответы (диалог со скептиком)
В статье даны ответы на наиболее часто возникающие вопросы о применени...
Как работает преобразователь напряжения? Виды, мощность, схемы
11.10.2011
Как работает преобразователь напряжения? Виды, мощность, схемы
В этой статье рассматриваются электросхемы преобразователей напря...
Система блоков розеток Soliton с контролем потребляемой мощности и окружающей среды
30.04.2019
Система блоков розеток Soliton с контролем потребляемой мощности и окружающей среды
В статье приведены состав, описание, область применения системы блок...

Ваш или ближайший к вам город
Москва
Да, все верно
Выбрать другой
Ваш или ближайший к вам город