Gelbatterijen en hun gebruik

Loodzuurbatterijen worden veel gebruikt, zowel als tractiebatterijen (bijvoorbeeld voor het aandrijven van elektrische vorkheftrucks) als als startbatterijen voor auto's. Uninterruptible en back-up stroomsystemen voor huizen en bedrijven gebruiken ook loodzuurbatterijen.

Autonome voedingssystemen van huizen bevatten vaak een batterij met een grote capaciteit, of een samenstel van enkele honderden ampère-uren, ontworpen om de woning langdurig van stroom te voorzien.

Een dergelijke batterij kan worden opgeladen uit verschillende alternatieve bronnen van elektriciteit, zoals een zonnepaneeleenheid, een windgenerator en andere, en de batterij wordt traditioneel ontladen via krachtige omvormer, waaruit consumenten worden voorzien van wisselstroom van industriële frequentie en standaard netspanning.

Traditionele computeronderbrekingsvoedingen bevatten ook een verzegelde loodzuuraccu per uur.

De eerste loodzuurbatterijen gebruikten uitsluitend een waterige oplossing van zwavelzuur, bereid met gedestilleerd water, als elektrolyt, zodat calcium- en magnesiumzouten, gewoonlijk aanwezig in water, de werking van de batterij niet zouden verstoren. Een dergelijke batterij is als volgt gemaakt.

Loodroosters worden ondergedompeld in de elektrolyt, waarin looddioxide (op de anode, positieve elektrode) en metaalachtig lood (op de kathode, negatieve elektrode) in poedervorm worden geperst.

Een poreuze separator gemaakt van polyvinylchloride poeder (Miplast), microporeus eboniet (gevulkaniseerd mengsel van rubber met silicagel en zwavel - Mipor), of polyethyleen, waarvan de functie is om te voorkomen dat de elektroden samenvallen, wordt tussen de platen geplaatst.

Als u zes van dergelijke cellen in een serieel circuit aansluit, krijgt u een batterij van 12 volt, respectievelijk, een groter aantal cellen geeft een hogere spanning.

Startaccu's met vloeibare elektrolyt worden overal in auto's gebruikt, maar het bijzondere van deze batterijen is dat wanneer een grote stroom gedurende lange tijd stroomt, hun vloeibare elektrolyt gemakkelijk kan koken. Dat is de reden waarom in dergelijke batterijen de mogelijkheid wordt geboden om elektrolyt toe te voegen.

Hun poreuze platen met een groot oppervlak laten korte tijd een stroom van 200 - 300 ampère ontvangen om de starter van stroom te voorzien. Voor langdurig gebruik in alternatieve voedingen en ononderbroken voedingen zijn dergelijke batterijen echter van weinig nut.

Begin jaren zeventig ontwikkelden ingenieurs bij het Amerikaanse bedrijf Gates Rubber Company een nieuw type verzegelde loodzuuraccu op basis van geabsorbeerde elektrolyt.

De technologie heet AGM (Absorbent Glass Mat). Voor het eerst werd glasvezel geïmpregneerd met elektrolyt gebruikt als vulmiddel in de batterijcompartimenten. Later begon de elektrolyt te verdikken door toevoeging van silicagel (een mengsel op basis van oplossingen van kiezelzuren), waardoor extra poriën ontstonden waarin de elektrolyt nu beter werd vastgehouden en de ruimte tussen de platen volledig kon vullen. Een nieuw type batterij heeft grote populariteit verworven als een "gelbatterij" omdat het aggregaat een gelconsistentie had.

Met deze oplossing konden een aantal belangrijke voordelen worden verkregen ten opzichte van batterijen met vloeibaar elektrolyt. Ten eerste is het niet nodig om een ​​nieuw type batterij te onderhouden, omdat er geen gas buiten wordt vrijgegeven, het wordt geabsorbeerd in de poriën en niets kookt, de elektrolyt verandert zijn dichtheid niet tijdens het laden of tijdens het ontladen. De platen verkruimelen niet meer.

De gelbatterij werkt in absoluut elke positie, zelfs ondersteboven, er stroomt niets uit en wordt niet gebroken. Klepregeling voorkomt zuurlekkage en elimineert terminale corrosie. De prestaties van de gelbatterij mislukken zelfs niet bij temperaturen tot min 30 graden Celsius.

Een levensduur tot 10 jaar, evenals weerstand tegen diepe ontlading - dit zijn de eigenschappen die een gelbatterij tot een veelbelovende tool maken voor een efficiënte voeding op basis van alternatieve energie-apparaten.

De ontwerpkenmerken maken de op gel gebaseerde batterij minder gevoelig voor sulfatering dan een gewone AGM-batterij, en daarom kunnen gelbatterijen meerdere dagen in een volledig ontladen toestand blijven zonder de capaciteit te beïnvloeden. Een gelbatterij kan gemiddeld 50% meer ontladingscycli weerstaan ​​dan een gewone AGM-batterij.

Een bekende fabrikant van dergelijke batterijen beweert dat hun gelbatterijen 350 ontladingscycli kunnen dragen met een diepte van 100%, tot 550 met een diepte van 50% en tot 1200 met een diepte van 30%. Dit zijn uitstekende resultaten die de bedrijfskosten tot een minimum beperken, of het nu gaat om een ​​autonoom voedingssysteem of ononderbroken stroomvoorziening.

In sommige westerse landen worden gelbatterijen met spiraalplaten steeds populairder, wat veel groter kan zijn dan in compacte gevallen.

Vanwege het grote interactiegebied van de platen kunnen de stromen in dergelijke batterijen extreem hoog zijn. In sommige batterijen bereikt dit cijfer 800 A en nog hoger. Het enige ernstige nadeel van alle moderne gel-batterijen is de hoge prijs.

Handige momenten om met batterijen te werken:

Batterij capaciteit meting

Parallelle en seriële aansluiting van batterijen