Информация, оборудование, промышленность

Что происходит с аккумуляторами в процессе эксплуатации

Сразу предупреждаем: батарей существует много разновидностей. Литиевые аккумуляторы ведут себя немного иначе, чем никель-металл-гидридные. Тяговые батареи во многом отличаются от стационарных. Гелевые аккумуляторы нельзя стричь под одну гребенку с жидкостными. И сейчас мы будем рассматривать преимущественно один, самый распространенный вариант: свинцово-кислотные герметизированные аккумуляторные батареи. Их на рынке можно встретить чаще всего. Плюс, многие их свойства являются общими для всех химических источников тока. Потому знать об особенностях их эксплуатации будет очень не лишним. Даже если у вас на предприятии или в электромобиле стоят, к примеру, литий-полимерные батареи.

Итак, время службы как свинцово-кислотных, так и литиевых аккумуляторов определяется в первую очередь темпами деградации положительного электрода. То есть - чем быстрее он теряет в активной массе и чем быстрее коррозирует его решетка, тем меньшим будет итоговый срок эксплуатации батареи. А скорость истощения решеток зависит от таких параметров, как:

  • состав слава, из которого они изготовлены;
  • условия отливки;
  • конструкция решеток;
  • температуры, при которой функционируют аккумуляторы.

К примеру, изделия с низким содержанием сурьмы или вообще без этого материала обычно коррозируют намного медленнее, чем стандартные решетки гелевых аккумуляторов. Правда, и стоят такие варианты дороже. Но для обычной продукции из сплавов свинца, олова и кальция на первый план выходит качество их отливки. Если оно невысокое, то в отдельных участках быстро появляются дефекты, они начинают деформироваться. А изменение формы решеток может вызвать короткое замыкание среди пластин. Это может привести к полной неисправности батареи. Причем коррозия решеток на пластинах с положительным зарядом - наиболее распространенный дефект всех свинцово-кислотных и литиевых аккумуляторов, работающих в буферном режиме.

Разрыхление активных масс, расположенных на положительном электроде, со временем происходит и при использовании агрегатов в режиме циклирования. Это приводит к уменьшению (а то и полной потере) контакта между элементами оксида свинца. При этом уменьшается емкость источника тока. Если устройство часто подвергается большим разрядам - к примеру, в результате неисправности зарядного устройства для аккумуляторных батарей, - такой процесс многократно усиливается.

Есть и еще одна проблема. Со временем при эксплуатации герметизированных свинцово-кислотных, никелевых или литиевых аккумуляторов происходит осушение сепаратора, что приводит к повышению внутреннего сопротивления прибора. Это случается из-за потерь воды при открытии-закрытии клапана для сбрасывания давления газа. Если устройство работает в буферном режиме, вероятность отказа, вызванного осушением сепаратора, сопоставима с вероятностью его поломки из-за коррозии. Такой проблемы не имеют разве что гелевые аккумуляторы, в которых попросту нет жидкости, которая могла бы осушаться.