Perbandingan Bateri: Asid Plumbum, Gel dan AGM
Содержание
Pada masa ini, terdapat tiga jenis bateri simpanan utama di pasaran: asid plumbum dengan elektrolit cair, gel dan AGM. Kesemuanya mempunyai prinsip operasi yang sama, tetapi terdapat perbezaan yang signifikan pada peranti ini. Perbezaan ini memberi mereka ciri khas, namun, setiap jenis memiliki kekurangan tersendiri yang harus dipertimbangkan ketika memilih bateri.
Bateri asid plumbum dengan elektrolit cair
Bateri boleh dicas semula jenis ini adalah yang paling banyak digunakan. Reka bentuk mereka tetap tidak berubah sejak penemuan mereka pada tahun 1859.
Peranti dan prinsip operasi
Perumahan bateri mengandungi enam ruang atau tin yang terpisah antara satu sama lain. Setiap petak mengandungi plat plumbum dan elektrolit cecair. Plat dengan cas positif dan negatif (katod dan anod). Plat plumbum mungkin mengandungi kekotoran antimoni atau silikon. Elektrolit adalah campuran asid sulfurik (35%) dan air suling (65%). Di antara plat plumbum terdapat plat spacer berliang yang disebut pemisah. Mereka diperlukan untuk mengelakkan litar pintas. Setiap bank menghasilkan kira-kira 2V untuk jumlah 12V (rantaian daisy).
Arus dalam bateri asid plumbum dihasilkan oleh tindak balas elektrokimia antara plumbum dioksida dan asid sulfurik. Ini memakan asid sulfurik, yang terurai. Ketumpatan elektrolit menurun. Semasa mengecas dari pengecas atau dari penjana kereta, proses terbalik (pengecasan) berlaku.
Kelebihan dan kekurangan
Penggunaan bateri asid plumbum yang meluas difasilitasi oleh reka bentuknya yang ringkas dan boleh dipercayai. Mereka memberikan arus permulaan yang agak tinggi untuk menghidupkan mesin (hingga 500A), mereka berfungsi dengan stabil hingga 3-5 tahun dengan pengoperasian yang betul. Bateri boleh dicas dengan arus yang meningkat. Ini tidak akan merosakkan kapasiti bateri. Kelebihan utama adalah harga yang berpatutan.
Kelemahan utama bateri jenis ini adalah berkaitan dengan penyelenggaraan dan operasi. Elektrolit adalah cecair. Oleh itu, terdapat bahaya alirannya. Asid sulfurik adalah cecair yang sangat menghakis. Juga, gas yang menghakis dikeluarkan semasa operasi. Ini bermaksud bahawa bateri tidak boleh dipasang di dalam kenderaan, hanya di bawah tudung.
Pemandu harus memantau tahap pengisian bateri dan ketumpatan elektrolit secara berkala. Sekiranya bateri diisi semula, ia akan mendidih. Air menguap dan perlu diisi semula secara berkala ke petak. Hanya air suling yang digunakan.
Tahap caj tidak boleh dibiarkan turun di bawah 50%. Pelepasan penuh dijamin akan memusnahkan peranti, kerana sulfasi dalam plat berlaku (pembentukan sulfat plumbum).
Anda perlu menyimpan dan mengoperasikan bateri dalam kedudukan menegak yang ketat supaya elektrolit tidak bocor dan plat tidak rapat. Kekurangan juga boleh berlaku akibat pinggan runtuh.
Pada musim sejuk, bateri biasanya dikeluarkan dari kereta supaya tidak membeku. Ini boleh berlaku dengan elektrolit cecair. Bateri sejuk juga berfungsi lebih teruk.
Bateri gel
Bateri gel berfungsi berdasarkan prinsip yang sama seperti bateri asid plumbum konvensional. Hanya elektrolit di dalamnya yang tidak berada dalam cecair, tetapi dalam keadaan gel. Ini dicapai dengan menambahkan gel silika yang mengandungi silikon. Silika gel menyimpan elektrolit ke dalam. Ia memisahkan plat positif dan negatif, iaitu berfungsi sebagai pemisah. Untuk pembuatan plat, hanya timbal yang sangat disucikan digunakan tanpa kekotoran. Susunan plat dan gel silika yang padat memberikan rintangan yang rendah, dan oleh itu pengecasan pantas dan arus mundur tinggi (800-1000A setiap permulaan pada permulaan).
Kehadiran silika gel juga memberikan satu kelebihan besar - bateri tidak takut dengan pelepasan yang mendalam.
Proses sulfasi pada bateri sedemikian lebih perlahan. Gas yang dihasilkan kekal di dalam. Sekiranya pembentukan gas terlalu kuat berlaku, gas berlebihan akan keluar melalui injap khas. Ini buruk untuk kapasiti bateri, tetapi tidak kritikal. Anda tidak perlu menambah apa-apa. Bateri gel bebas penyelenggaraan.
Kelebihan dan kekurangan
Terdapat lebih banyak kelebihan bateri gel daripada minus. Oleh kerana elektrolit di dalamnya berada dalam keadaan gel, bateri boleh digunakan dengan selamat di hampir semua tempat dan tempat. Tidak ada tumpahan seperti itu dengan elektrolit cair. Walaupun casingnya rosak, kapasiti bateri tidak berkurang.
Jangka hayat bateri gel dengan penjagaan yang betul adalah sekitar 10-14 tahun. Oleh kerana proses sulfasi lambat, pelat tidak hancur, dan bateri seperti itu dapat disimpan sehingga 3 tahun tanpa mengisi semula dan dengan kehilangan kapasiti yang besar. Biasanya dikenakan 15-20% dari caj setiap tahun.
Bateri gel dapat menahan sehingga 400 pelepasan penuh. Ini sekali lagi dicapai kerana keadaan elektrolit. Tahap caj pulih dengan cepat.
Rintangan rendah membolehkan arus masuk tinggi dihantar, memastikan kecekapan tinggi.
Kelemahannya termasuk kepekaan terhadap pengecasan berlebihan dan litar pintas. Oleh itu, bateri tersebut menunjukkan parameter voltan yang dibenarkan semasa pengisian. Anda juga perlu mengecas dengan voltan 10% dari kapasiti bateri. Malah voltan yang terlalu tinggi boleh menyebabkan kegagalannya. Oleh itu, disyorkan untuk menggunakan pengecas khas dengan bateri tersebut.
Dalam keadaan sejuk, gel silika juga boleh membeku dan hilang di dalam bekas. Walaupun bateri gel tahan beku lebih baik daripada bateri konvensional.
Salah satu kelemahan utama ialah kos bateri gel yang tinggi berbanding dengan bateri sederhana.
Bateri AGM
Prinsip pengoperasian bateri AGM adalah sama seperti untuk dua jenis sebelumnya. Perbezaan utama adalah dalam reka bentuk pemisah dan keadaan elektrolit. Di antara plat plumbum adalah kaca gentian, yang diresapi dengan elektrolit. AGM adalah singkatan dari Absorbed Glass Mat atau Absorbed Glass Fiber. Untuk pinggan, hanya timah tulen juga digunakan.
Fiberglass dan pinggan ditekan rapat. Elektrolit dikekalkan oleh keliangan bahan. Rintangan rendah dibuat yang mempengaruhi kelajuan pengecasan dan arus permulaan yang tinggi.
Bateri tersebut juga dikelaskan sebagai bateri bebas penyelenggaraan. Sulfasi perlahan, plat tidak hancur. Elektrolit tidak mengalir dan praktikal tidak menyejat. Gas berlebihan melepasi injap khas.
Ciri lain bateri AGM adalah keupayaan untuk memutar plat ke dalam gulungan atau lingkaran. Setiap petak berbentuk silinder. Ini meningkatkan kawasan interaksi dan meningkatkan daya tahan getaran. Bateri dalam reka bentuk ini dapat dilihat dari jenama OPTIMA yang terkenal.
Kelebihan dan kekurangan
Bateri AGM boleh dikendalikan dan disimpan di mana-mana lokasi. Mayat dilekatkan. Anda hanya perlu memantau tahap caj dan keadaan terminal. Peranti boleh disimpan selama 3 tahun, dan hanya kehilangan 15-20% caj setiap tahun.
Bateri sedemikian memberikan arus permulaan yang tinggi hingga 1000A. Ini beberapa kali lebih tinggi daripada biasa.
Pelepasan penuh tidak menakutkan. Bateri boleh menahan 200 pelepasan sifar, hingga 500 separuh muatan dan 1000 pelepasan pada 30%.
Bateri AGM berkinerja terbaik pada suhu rendah. Walaupun dalam keadaan beku yang teruk, ciri-ciri tidak berkurang. Mereka juga bertolak ansur dengan suhu tinggi hingga 60-70 ° C.
Seperti bateri gel, AGM sensitif terhadap pengecasan. Arus yang sedikit akan merosakkan bateri. Di atas 15V sudah kritikal. Litar pintas juga tidak dibenarkan. Oleh itu, anda harus selalu menggunakan pengecas khusus.
Bateri AGM berharga beberapa kali lebih tinggi daripada bateri konvensional, bahkan lebih mahal daripada bateri gel.
Penemuan
Walaupun dengan kelebihan yang begitu ketara, bateri gel dan AGM tidak dapat memerah bateri asid plumbum. Yang terakhir lebih berpatutan dan melakukan tugas mereka dengan baik di dalam kereta. Walaupun pada musim sejuk, 350-400A sudah cukup untuk permulaan untuk menghidupkan enjin.
Pada kereta, bateri AGM atau gel hanya akan relevan jika terdapat sebilangan besar pengguna yang menggunakan tenaga. Oleh itu, mereka telah menemukan aplikasi yang lebih luas sebagai alat penyimpanan tenaga dari panel solar, ladang angin, di rumah atau sebagai sumber tenaga dan dalam pelbagai peranti mudah alih.
