Лужні акумулятори: характеристика і застосування

Своїм найменуванням лужні акумулятори зобов’язані речовини, що виконує в них функцію електроліту. Розглянемо особливості пристроїв з різним призначенням.

Сфера застосування лужних батарей

Лужні АКБ знаходять застосування в безлічі областей – від запасних електрогенераторів і локомотивів до портативної техніки і електроінструменту (тут використовуються Ni-Cd і Ni-MH акумулятори). Входять туди і транспортні засоби – трамваї, тролейбуси, вантажні автомобілі, рідко – легкові.

Конструкція Ni-Cd і Ni-MH акумуляторів

У корпусіз нікельованої стали алкалінових батарейок засипаний порошкоподібний цинк. Завдяки матеріалу тіло батарейки заодно виконує функцію токоотвода заряду «плюс». Всередину порожнини, призначеної для позитивно зарядженого електрода, ставиться вимочений в електроліті сепаратор.

По осі елемента живлення ставиться токоотвод з латуні – це електрод з негативним зарядом. Все інше місце в проміжку між роздільником і токоотводом заповнене спеціальною пастою, яка представляє собою суміш порошку цинку і лужного густого електроліту.

лужні батарейки

Батареї більш солідних розмірів

Пристрій їх не відрізняється великою складністю – це електроди, які заряджені позитивно і негативно, відокремлені один від одного пластинами з пластмаси, які, в свою чергу, сприяють безперешкодному руху лужного електроліту.

Електроди приварені до Борна (тобто токовиводу), який виводиться назовні через кришку і фіксується ущільнюючим кільцем. Ці кільця розфарбовані по-різному в залежності від того, позитивний чи негативний виводиться Борн. Все це знаходиться в сталевому або пластиковому корпусі з отвором, куди заливається лужна нікель-кадмієві суміш щільністю 1,19-1,21 г / см3.

Позитивні і негативні характеристики

Як плюси батарей з лужним електролітом високої щільності і зі свинцевим сепаратором можна визначити:

  • Можливість користування батареєю при температурах від -40 до +50
  • Збереження працездатності після зберігання в місці, де холодніше -50
  • Невелика чутливість до замикань і довгому простоювання
  • Неможливість раптового відключення, що важливо, наприклад, автомобілю
  • У нових акумуляторах – можливість заряджатися від невеликого струму в домашніх умовах і, навіть у відновлених, знижена потреба в обслуговуванні, щільність заповнення падає повільно

недоліки:

  • Гнітюче малий ККД – всього близько 55%.
  • Ефект пам’яті, який призводить до скорочення ємності лужних акумуляторів.
  • Так як в акумуляторах такого типу потрібно час від часу міняти електроліт, обслуговування повинен виконувати фахівець.

АКБ для сонячних батарей

Хороше рішення, щоб забезпечити свою сонячну батарею – це лужні акумулятори літій-залізо-фосфатного типу, і ось чому:

  1. Через підвищений в порівнянні з іншими лужними моделями ККД такі акумулятори для сонячних батарей будуть забезпечувати гарну якість заливки енергії.
  2. Вони практично не страждають від низького рівня заряду або перебування в повністю розрядженому стані, і сонячні системи зможуть працювати безперебійно.
  3. Акумуляторами можна користуватися мало не довше, ніж сонячною батареєю, близько 15 років.

Побутові лужні батарейки

Їх популярності сприяє, з одного боку, непогана довговічність, з іншого – можливість витримувати досить сильні і часті навантаження. Тому їх тавят в часто експлуатуються предмети іграшки, міні-плеєри, кишенькові ліхтарики і лазерні указки.

Лужні акумулятори для автомобілів

Лужними АКБ користуються рідко, вважаючи їх майже екзотичним пристосуванням для автомобіля. Незважаючи на переваги в пусковому струмі, відсотку саморазрядкі і випаровуванню електроліту, багатьох власників автомобілів змушують відмовитися від покупки такої батареї її дорожнеча і порівняно громіздкі розміри. Конструкція і правила експлуатації батарей, встановлених на автомобілях, нічим не відрізняються від будь-яких лужних.

будова акумулятора

Луг або кислота – який акумулятор краще і як їх відрізнити?

Відрізняючи види акумуляторів, необхідно зупиниться на кожному значимому показнику, щоб зрозуміти, який тип краще підійде під певне коло поставлених завдань. Отже – чим відрізняється лужно-свинцевий елемент від кислотного?

період використання

Тут лідер – лужні акумуляторні батареї. Такий пристрій краще зберігає характеристики, ніж кислотні аналоги.

Позначається на цьому факторі конструкція пластин. З кислотними АКБ з вставленим свинцевих пластинок варто поводитися обережно, такі батарейки досить крихкі. Пластини же хороших пристроїв, що містять лужний електроліт, пошкодити важче, і щільність речовини між ними забезпечує безперебійну роботу.

Напруга і реакція на його нестійкість

Тут все не так однозначно. Якщо заряджається кислотний акумулятор, дозволено напруга до двох вольт. Можна спокійно доводити до повної розрядки і живити батарею з нуля.

Аналогічний показник в лужному батареї не може бути більше 1,25 В. З іншого боку, останні набагато більш стійкі до замикань і перевантажень.

Клас кислотно-свинцевих АКБ дешевше, ніж лужний. Крім того, вони не мають потреби в спеціалізованих і дорогих зарядний пристрій – для користування кислотної батареєю достатньо найпростішого ЗУ.

Основних зовнішніх відмінностей між цими типами акумуляторів два – корпус і маса. Для кислотних зазвичай використовується пластик, і вони помітно важче. Лужний акумулятор випускається в сталевому корпусі, але попри це набагато менше важить.

Отже, купівлею кислотно-свинцевого АКБ краще потурбуватися, якщо планується часте, мало не щоденне використання. На відміну від нього, луг підійде тим, хто буде експлуатувати прилад нечасто і не хоче витрачати багато часу на метушню з акумулятором.

Як зарядити лужну батарею?

Коректно працюють і підключені до ЗУ з нормальним рівнем струму пристрою відрізняються наступними показниками напруги:

  • У початковій стадії зарядки – від 1,4 до 1,45 В.
  • До закінчення процесу – від 1,75 до 1,85 В.

Зарядний пристрій для лужного акумулятора

Існує кілька встановлених режимів зарядки:

  • Стандартний – заряджати близько шести годин стандартним рівнем струму.
  • посилений – з таким же струмом елемент пробуде на зарядці 12 годин.
  • прискорений – спочатку 2-4 години силою струму, що вдвічі перевищує номінальну, після чого – ще 2 години номінальною силою струму.

Останнім режимом зловживати не слід.

Застосовувати його рекомендується тільки в наступних ситуаціях:

  1. Акумуляторну конструкцію використовують вперше.
  2. Процедуру вироблення і відновлення заряду справили вже більше десяти разів.
  3. Щільність робочої речовини впала, і електроліт довелося заново заливати
  4. Рівень заряду опустився надто низько, і потрібно терміново залити енергії.
  5. Попередній зарядний цикл виробляло пристрій, що подає слабкий струм, і процес був перерваний більше ніж на 16 годин.

Незалежно від типу зарядки, порядок дій того, як зарядити АКБ, однаковий:

  1. Виставити необхідну силу струму.
  2. З’єднати ЗУ з приладом.
  3. Увімкни струм.
  4. Чекати і час від часу перевіряти, чи не виникло якихось відхилень, чи не відбувається перегрів (вище 45 ° С, для свинцево-лужних АКБ без літієвих домішок – 35 ° С).
  5. Вимкнути і від’єднати зарядку від батареї.

Зарядка алкалінових батарейок

Тут все трохи швидше, але і вимагає більше уваги.

Зарядка акумуляторної батареї

Хід процесу:

  1. Зарядний пристрій включити в мережу.
  2. Зарядні дроти прикріпити до АКБ, полярність повинна збігатися.
  3. Стежити за температурою заряджається елемента, до тих пір, поки вона не досягне 50 ° С (не більше п’яти хвилин). Як тільки це відбудеться, одразу ж відключити від зарядки і протягом двох хвилин остуджувати.
  4. Поки батарейки зовсім не охололи, починається шоковий етап підживлення. З’єднати їх знову з включеним ЗУ і приблизно дві хвилини максимально швидко підключати та відключати, що не дивлячись на температуру.
  5. проконтролювати вольтаж – повинно бути значення приблизно 1,75 вольт.
  6. Щоб елементи не розряджалися моментально, помістити їх в морозилку на десять хвилин, дістати, залишити на пару хвилин.

Ось і все, батарейку можна вставляти в прилади й користуватися.

Як проходить відновлення лужний АКБ?

Якщо виникли проблеми зовсім не обов’язково купувати новий пристрій, тому що таку техніку нескладно відновити.

Робиться це так:

  • Повний розряд акумуляторної батареї, видалення електроліту.
  • Розбір відновлюваної конструкції, від’єднання пластин і електродів.
  • Свинцеву пластину і електроди з плюсом відмочити в розчині сірчаної кислоти щільністю ~ 1,27 гр. / см3. Пластини 3 години, електроди 20 секунд. Кислотне середовище допоможе відновити втрачені діелектричні властивості.
  • Вимочені в кислоті деталі недовго тримають залитими дистильованою водою, а потім відновлюють розчином лугу (Електроди з зарядом мінус обробляються тільки останніми двома речовинами, минаючи кислоту).
  • Витягнуті елементи ставте на свої місця в акумуляторі, залийте розчин лужного електроліту (Його щільність ~ 1,18 гр. / См3) і зафіксуйте кришку.
  • Батарейка заряджається, потім спеціально розряджається. Після цього можна її знову зарядити, і відновлену використовувати.

Ефект пам'яті акумуляторів

Про відновлення побутових лужних батарейок

Тут все набагато простіше, ніж з великими акумуляторами. Для того, щоб мінімізувати втрату ємності в результаті розрядів, батарейку треба відновлювати, або тренувати.

Схема «тренування» виглядає так:

  1. розрядити АКБ до напруги менше вольта (приблизно 0,8).
  2. до вольта довести струмом в десять відсотків ємності елемента.
  3. Далі збільшити струм до 30% його електроємна і заряджати близько трьох або чотирьох годин.
  4. Для сильно виряджених акумуляторів варто зробити таку зарядку кілька разів поспіль.

Лужна АКБ – це річ, яка вимагає до себе не дуже частого уваги, але обережного поводження. Якщо забезпечити їх повною мірою, то можна отримати в своє розпорядження надійний і стабільний пристрій, який буде радувати безперебійною роботою протягом довгих років і повністю виправдає свою ціну, навіть якщо доведеться доплатити за батарею від відомої фірми.

Ссылка на основную публикацию