Тягові акумуляторні батареї (АКБ) об'єднані в особливу групу за своїм призначенням. Їх робота полягає в забезпеченні електроенергією електромоторів різної техніки, механізмів та пристроїв.
Тягові АКБ широко застосовуються для сучасної складської техніки: штабелерів, палетних візків, тощо.
- Відмінність тягових АКБ від стартерних
- Cвинцево-кислотні батареї типу AGM
- Cвинцево-кислотні батареї типу GEL
- Cвинцево-кислотні батареї типу WET (Flooded)
- Лужні акумуляторні батареї
- Заряджання тягових акумуляторів
- Основні правила експлуатації акумуляторних батарей
Відмінність тягових АКБ від стартерних
Основною відмінністю тягових акумуляторів від звичайних автомобільних стартерних батарей є їх режим роботи. Якщо стартерний акумулятор віддає високий пусковий струм тільки при запуску двигуна, то тягова АКБ забезпечує електродвигун струмом протягом усього часу його роботи.
Простіше кажучи, тягові акумуляторні батареї працюють в постійному циклі: тривалий розряд (активна робоча фаза), а потім заряд (пасивна відновлювальна фаза). Стартерні АКБ, віддавши за кілька секунд енергію при запуску, потім заряджаються від генератора працюючого двигуна.
Тому основною вимогою, яка пред'являється до батарей тягового типу, є стійкість до глибокого розряду. Адже в процесі роботи вони в середньому розряджаються до 80% від своєї номінальної ємності. Потім їх ставлять на зарядку і процес повторюється. Звідси випливає і ще одна вимога. Тягові АКБ повинні тримати номінальну напругу і віддавати заявлений струм до моменту практично повної розрядки. Після глибокого розряду вони повинні легко відновлюватися без втрати ємності.
Із вище наведенного можна зробити висновок, що стартерні автомобільні акумулятори не можуть використовуватися в ролі тягових. Для них чутливий глибокий розряд, оскільки після нього вони втрачають значну частину своєї ємності.
До групи тягових АКБ належать деякі свинцево-кислотні (AGM, GEL, WET), лужні та літієві батареї.
AGM свинцево-кислотні батареї
Технологія AGM - (Absorbent Glass Mat) це можна перекласти як "поглинаюче скловолокно". В якості електроліту використовується кислота в рідкому вигляді, як і у класичних кислотних акумуляторах. Але простір між електродами заповнений мікропористим матеріалом-сепаратором на основі скловолокна. Ця речовина діє як губка, вона повністю всмоктує всю кислоту і утримує її, не даючи розтікатися.
Акумулятори типу AGM мають низку переваг як перед класичними батареями з рідкими електролитом (wet, flooded), так і перед іншими технологіями, що робить їх одними з найпоширеніших у світі. Батареї AGM широко використовуються у складській техніці.
Акумуляторними батареями AGM оснащено таку складську техніку компанії STAXX: візки електричні самохідні моделей WPT, штабелери електричні самохідні моделей PWS, WS.
GEL свинцево-кислотні батареї
Технологія GEL - (Gel Electrolite) у рідкий електроліт додають речовину на основі двоокису кремнію (SiO2), в результаті чого утворюється густа маса, що нагадує за консистенцією желе. Цією масою і заповнений простір між електродами всередині акумулятора. В процесі хімічних реакцій в товщі гелевого електроліту виникають численні газові бульбашки. У цих порах і раковинах відбувається зустріч молекул водню і кисню, тобто газова рекомбінація.
На відміну від AGM технології гелеві акумулятори ще краще відновлюються зі стану глибокого розряду, навіть у тому випадку, коли до процесу заряду не приступили відразу ж після розряду батареї. Вони здатні витримати більше 1000 циклів глибокої розрядки без принципової втрати своєї ємності. Завдяки тому, що електроліт знаходиться в густому стані, то він менш схильний до розшарування на складові частини воду і кислоту, тому гелеві акумулятори краще переносять неоптимальні параметри струму підзаряду.
Також, гелеві батареї краще переносять сильні морози. Зниження ємності при зниженні температури GEL акумуляторів менше, ніж у інших типів акумуляторів.
Гелеві акумулятори мають приблизно на 10-30% більший термін служби, ніж AGM акумулятори.
Мабуть, єдиний мінус гелевою технології - ціна, вона вища, ніж у AGM батарей однакової ємності.
WET (Flooded) свинцево-кислотні батареї
Класична технологія WET - (від аглійського слова wet, мокрий) - батареї традиційного типу з рідким електролітом, що представляє собою розчинену дистильованою водою сірчану кислоту. Також цей тип АКБ називають flooded, заливний.
У заливних вентильованих аккумуляторах, що потребують обслуговування електроліт заливається в елементи через отвори у верхній частині контейнера, через ці ж отвори доливається дистильована вода в процесі експлуатації. У складській техніці можуть застосовуватись заливні батереї із різним форм-фактором, тобто із різними стандартами конструктивного виконання. Найбільш розповсюджені форм-фактори: PzS, PzB.
Заливні батареї PzS
Батарея PzS поставляється в зібраному вигляді, залита електролітом і складається з послідовно з'єднаних акумуляторів, встановлених в спеціальні металеві батарейні ящики.
Акумулятори заливного типу (WET) застосовуються здебільшого в якості батарей для електронавантажувачів. Заряджати тягові акумулятори допускається виключно під витяжкою.
Основні переваги заливних акумуляторних батарей це тривалий термін служби та надійність
Лужні акумулятори
Це найбільш поширений вид тягових акумуляторів. За своєю конструкцією вони схожі на свинцево-кислотні батареї. Вони поставляються в збірках з окремих Ni-Cd або Ni-MH акумуляторних елементів. Використовуються елементи ламельного типу. Номінальна напруга повністю зарядженого елемента близько 1,45 вольта при розімкнутому ланцюзі. Робоча напруга становить 1,25 вольта. Поєднуючи їх, отримують необхідну напругу на виході.
Заряджання тягових акумуляторів
Довговічність роботи батареї багато в чому залежить від того, як правильно зарядити тяговий акумулятор. Для заповнення ємності повинні застосовуватися спеціалізовані зарядні пристрої, з інтегрованою в них методикою автоматичного регулювання рівня заряду.
Як правило, батарея підлягає зарядці струмом, нижче номінальної ємності в 10 разів. Наприклад, максимальний струм зарядки для тягової батареї ємністю 110 А*г складе 10А, а час зарядки 10-12 годин.
Правила експлуатації АКБ
- Не допускайте зберігання АКБ в розрядженому стані. В цьому випадку відбувається сульфатация електродів. В цьому випадку АКБ втрачає ємність і істотно скорочується термін служби АКБ
- Не допускайте короткого замикання клем АКБ. Це може відбуватися при монтажі АКБ некваліфікованим персоналом. Сильний струм короткого замикання зарядженого АКБ здатний розплавити контакти клем і нанести термічний опік. Коротке замикання також завдає серйозної шкоди АКБ
- Не намагайтеся відкрити необслуговувану АКБ. Електролит, що міститься всередині, здатний викликати серйозний хімічний опік
- Підключення АКБ до мережі має виконуватись суворо дотримуючись полярності. Повністю заряджена АКБ має значний запас енергії і здатна при неправильній полярності вивести пристрій (інвертор, контролер, тощо) з ладу.
- Утилізація батереї, що відслужила свій термін має виконуватись згідно правил утилізації виробів, що містять важкі метали та кислоти
- Майже всі герметичні акумулятори (GEL, AGM) можуть встановлюватися на боці, але не допускається перевертання на 180°.
Тягові акумулятори не вимагають виконання трудомістких операцій з обслуговування. Нескладний догляд, своєчасна зарядка відповідно до регламенту - ось прості вимоги, виконання яких дозволяє ефективно експлуатувати батареї протягом 6-8 років або від 600 до 1500 зарядно-розрядних циклів.