Свинцово-кислотные
аккумуляторные батареи Sven.
1.
Общие положения
Серийный
выпуск и массовая эксплуатация свинцово-кислотных аккумуляторных батарей
были начаты еще в конце 19 века. В начале 20 века они начали широко
применяться в автомобилях, развивая далее сферу своего применения, легко
перешагнули рубеж тысячелетия и до сих пор продолжают оставаться надежными,
долговечными, не требующими высоких эксплуатационных затрат и относительно
дешевыми источниками энергии.
Принцип
работы.
Аккумулятор
- это химический источник тока, способный многократно преобразовывать
химическую энергию в электрическую и аккумулировать, запасать ее на
длительное время. Упрощенно аккумулятор можно представить следующим
образом: два электрода, в виде пластин, помещены в раствор серной кислоты
с плотностью 1,27-1,29 г/см3. При этом положительный электрод выполнен
из двуокиси свинца (PbO2), а отрицательный из свинца (Pb). При прохождении
тока между ними протекают окислительно-восстановительные реакции.
При
разряде происходит химическая реакция, в результате которой активная
масса обоих электродов начнет изменять свой химический состав, преобразуясь
из губчатого свинца и его двуокиси в сернокислый свинец (сульфат свинца
- PbSO4), а плотность электролита начнет падать. В результате внутри
батареи образуется направленное движение ионов и в цепи потечет электрический
ток. При заряде аккумулятора происходит обратный процесс - направление
тока меняется на противоположное, активные массы восстанавливают свой
первоначальный химический состав, а плотность электролита растет. Процесс
этот, называемый циклом, может быть многократным. Количество запасаемой
при этом электрической энергии зависит от площади активного взаимодействия
электродов и электролита и его объема. Номинальное напряжение, вырабатываемое
таким аккумулятором, составляет 2 вольта. Для получения большего значения
напряжения одиночные аккумуляторы соединяют последовательно. Например:
12-ти вольтовый аккумулятор состоит из, последовательно соединенных
в общем корпусе, шести аккумуляторов .
По
конструкции свинцово-кислотные аккумуляторы бывают обслуживаемые и необслуживаемые.
Обслуживаемые требуют в процессе эксплуатации определенного ухода (контроля
уровня и плотности электролита). Необслуживаемые - являются герметичными,
работают в любом положении и не требуют ухода.
В
международной интерпретации принято обозначение в виде SEALED LEAD ACID
BATTERY (герметичная свинцово-кислотная батарея) или сокращенно SLA,
а также VRLA - Valve Regulated Lead Acid (свинцово-кислотные с регулируемым
клапаном) батареи, имеющие сернокислый электролит в виде геля. Такие
аккумуляторные батареи имеют более высокие электрические и эксплуатационные
параметры.
Применение
такие батареи находят в качестве резервных источников в системах сигнализации
и охраны и медицинском оборудовании. Однако самое широкое применение
они имеют в источниках бесперебойного питания (ИБП).
Модель
ИБП
|
Напряжение
аккумулятора, В
|
Емкость,
А·час
|
Количество
|
Тип
батарей SVEN
|
SVEN
Power
|
Pro+ 500, Pro+
700
|
12
|
7
|
2
|
SV1270
|
Pro+ 1000
|
12
|
5
|
2
|
SV4,5-12
|
Pro 425
|
12
|
7
|
1
|
SV1270
|
Pro 650, Pro
800
|
12
|
11
|
1
|
SV12120
|
Pro 1000
|
12
|
11
|
2
|
SV12120
|
Pro 1400
|
12
|
17
|
2
|
SV12170
|
Smart 700
|
12
|
7
|
2
|
SV1270
|
Smart 1000
|
12
|
12
|
2
|
SV12120
|
Smart 1400
|
12
|
7
|
4
|
SV1270
|
APC
|
Back-UPS 250
|
6
|
4
|
2
|
SV645
|
Back-UPS 300,
400, 500
|
12
|
7
|
1
|
SV1270
|
Back-UPS 600
|
6
|
10
|
2
|
SV12-6
|
Back-UPS 650
|
12
|
11
|
1
|
SV12120
|
Back-UPS 900*
|
6
|
10
|
4
|
SV12-6
|
Back-UPS 1250
|
12
|
17
|
2
|
SV12170
|
Smart-UPS 250
|
6
|
4
|
3
|
SV645
|
Smart-UPS 400
|
6
|
4
|
4
|
SV645
|
Smart-UPS 420
|
12
|
7
|
1
|
SV1270
|
Smart-UPS 450,
600, 700
|
12
|
7
|
2
|
SV1270
|
Smart-UPS 900
|
6
|
10
|
4
|
SV12-6
|
Smart-UPS 1000,
Back-UPS 1000
|
12
|
11
|
2
|
SV12120
|
Smart-UPS 1250,
1400
|
12
|
17
|
2
|
SV12170
|
Smart-UPS 2000,
2200, 3000
|
12
|
17
|
4
|
SV12170
|
Smart-UPS XL
600, 700, 900, 1000
|
12
|
17
|
2
|
SV12170
|
Smart-UPS XL
600, 700, 900, 1000
(блок батарей)
|
12
|
17
|
4
|
SV12170
|
Smart-UPS XL
2000, 2200
|
12
|
17
|
2
|
SV12170
|
Smart-UPS XL
2000, 2200
(блок батарей)
|
12
|
17
|
4
|
SV12170
|
Back-UPS Pro
280, 480,
Smart-UPS V/S 420
|
12
|
7
|
1
|
SV12170
|
Back-UPS Pro
650,
Smart-UPS V/S 650
|
12
|
11
|
1
|
SV12120
|
Back-UPS Pro
1000,
Smart-UPS V/S 1000
|
12
|
11
|
2
|
SV12120
|
Back-UPS Pro
1400,
Smart-UPS V/S 1400
|
12
|
17
|
2
|
SV12120
|
Back-UPS RM
600, 700
|
12
|
6.5
|
2
|
SV1270
|
Back-UPS RM
1000
|
12
|
11
|
2
|
SV12120
|
Back-UPS RM
1250
|
12
|
17
|
2
|
SV12170
|
Back-UPS RM
1400
|
12
|
17
|
4
|
SV1270
|
Back-UPS RM
2000, 2200, 3000
|
12
|
17
|
4
|
SV12170
|
Back-UPS RM
XL 1400, 2200
|
12
|
17
|
4
|
SV12170
|
Back-UPS RM
XL 1400, 2200
(блок батарей)
|
12
|
17
|
8
|
SV12170
|
Matrix 3000,
5000 (SmartCell блок)
|
12
|
17
|
4
|
SV12170
|
POWERCOM
|
UPS-200, UPS-250,
KIN-325A
|
12
|
4.5
|
1
|
SV4,5-12
|
KIN - 425,
525, 625 A, AP
|
12
|
7
|
1
|
SV1270
|
KIN - 800,
1000, 1200, 1500 AP
|
12
|
7
|
2
|
SV1270
|
HOME-400
|
12
|
7
|
3
|
SV1270
|
HOME-600,
блок батарей к HOME-600
|
12
|
7
|
4
|
SV1270
|
KIN-2000, 2200
AP
|
12
|
7
|
4
|
SV1270
|
Smart King
1500
|
12
|
7
|
3
|
SV1270
|
Smart King
3000
|
12
|
7
|
8
|
SV1270
|
POWERMAN
|
POWERMAN 400,
500, 600
|
12
|
7
|
1
|
SV1270
|
POWERMAN 800,
1000,1200, 1400
|
12
|
7
|
2
|
SV1270
|
*
- В этой модели возможно использование 2 аккумуляторов SV12120.
2.
Эксплуатация
Аккумуляторные
батареи Sven являются герметичными и необслуживаемыми и поставляются
полностью заряженными. Эксплуатация их легка и проста.
Для
их безопасной эксплуатации необходимо придерживаться следующих правил:
-
Не создавать цепь короткого замыкания между клеммами батареи, поскольку
значительный ток короткого замыкания заряженной батареи способен расплавить
контакты клемм и нанести термический ожог.
-
Не хранить аккумуляторные батареи в разряженном состоянии. В этом случае
происходит сульфатация электродов и батареи значительно снижают свою
емкость.
-
Подключать аккумуляторную батарею в устройство только в правильном соответствии
с полярностью. Заряженная батарея имеет значительный запас энергии и
способна при неправильном подключении вывести устройство из строя.
-
Не вскрывать корпус батареи. Содержащийся внутри гелеобразный электролит
способен вызвать химический ожог кожи.
-
Утилизировать отслужившую свой срок батарею в соответствии с правилами
утилизации для изделий, содержащих тяжелые металлы.
На
корпусе батарей наносятся обозначения в соответствии с условиями их
эксплуатации.
3.
Технические характеристики и справочные данные
Основными
характеристиками аккумуляторной батареи являются ее напряжение и емкость.
Напряжение в вольтах, емкость в ампер*часах.
Значения
этих величин входят в название модели батареи. Например:SV1270 - батарея
напряжением 12 вольт и емкостью 7,0 ампер*часов. Это значит, что батарея
может выдать в нагрузку энергию 12 х 7 = 84 ватт*часов при 10 часовом
разряде током в 1/10 от емкости. При больших токах и быстром разряде
емкость батареи понижается.
Это
можно видеть на графике.
При
разряде током в 0,1 С время работы составляет 10 часов и батарея полностью
выдаст в нагрузку аккумулированную энергию. При
разряде током 2 С (в 20 раз большим) время работы будет около 15 минут
(1/4 часа) и при этом батарея выдаст в нагрузку только половину аккумулированной
энергии. При больших токах разряда это значение еще меньше. Зачастую
в источниках бесперебойного питания аккумуляторные батареи работают
в еще более тяжелых режимах, при которых токи разряда достигают 4 С.
При этом время разряда сравнимо с 5 минутами и батарея выдает в нагрузку
менее 40% энергии.
Срок
службы батареи определяется числом циклов заряд-разряд и значительно
зависит от условий ее эксплуатации. Чем глубже разряжается батарея,
чем большее время она находится в разряженном состоянии, тем меньшее
число возможных циклов работы.
Батареи
Sven могут работать в среднем до 5 лет при среднем числе циклов до 500.
Для того, чтобы батареи могли аккумулировать необходимое количество
энергии их нужно правильно заряжать.
На
начальном этапе через разряженную батарею может проходить большой ток,
который может вызвать перегрев батареи, и поэтому значение этого тока
необходимо принудительно уменьшать до величины не более 0,25С. В дальнейшем
значение тока уменьшают, и по мере достижения полного заряда он становится
меньше чем 0,02С. Применяются несколько способов заряда аккумуляторных
батарей. При быстром заряде требуется от 4 до 6 часов. При заряде постоянным
током равным 0,1С продолжительность заряда варьируется от 10 до 15 часов.
В схемах зарядных устройств источников бесперебойного питания чаще всего
используется быстрый заряд аккумулятора (до 80% емкости) с последующим
переключением на меньшую скорость заряда (меньший зарядный ток) до полной
емкости.
Перейдем
к характеристикам по моделям.
Sven
SV645
Номинальное
напряжение
|
6
V
|
Емкость
(20HR, 25гр.С)
|
4.5
Ah
|
Размеры
|
длина
|
70
mm (2.76 inch)
|
ширина
|
47
mm (1.85 inch)
|
высота
|
101
mm (3.98 inch)
|
Полная
высота
|
107
mm (4.21 inch)
|
Вес
|
0.76
kg (1.65 lbs)
|
Внутреннее
сопротивление (заряженный 25гр. С)
|
25mОм
|
Емкость
от
|
40
гр.С
|
102%
|
25
гр.С
|
100%
|
0
гр.С
|
85%
|
-15
гр.С
|
65%
|
саморазряд
(25гр. С)
|
3
месяца
|
91%
от начальной емкости
|
6
месяца
|
82%
от начальной емкости
|
12
месяца
|
65%
от начальной емкости
|
Номинальная
рабочая температура
|
25
гр. С
|
Рабочий
диапазон температур
|
-15
гр.С до 50 гр. С
|
Напряжение
плавающего заряда (25гр. С)
|
От
6.80 до 6.90 V
|
Напряжение
при циклическом заряде(25гр. С)
|
От
7.25 до 7.45 V
|
Максимальный
ток заряда
|
1.8A
|
Материал
клемм
|
медь
|
Максимальный
разрядный ток
|
68
A (5 sec.)
|
|
|
Установочные
размеры и клеммы
|
Sven
SV1270
Номинальное
напряжение
|
12
V
|
Емкость
(20HR, 25гр.С)
|
7
Ah
|
Размеры
|
длина
|
151
mm (5.94 inch)
|
ширина
|
65
mm (2.56 inch)
|
высота
|
94
mm (3.70 inch)
|
Полная
высота
|
100
mm (3.94 inch)
|
Вес
|
2.42
kgs
|
Внутреннее
сопротивление (заряженный 25гр. С)
|
20
mОм
|
Емкость
от
|
40
гр.С
|
102%
|
25
гр.С
|
100%
|
0
гр.С
|
85%
|
-15
гр.С
|
65%
|
саморазряд
(25гр. С)
|
3
месяца
|
91%
от начальной емкости
|
6
месяца
|
82%
от начальной емкости
|
12
месяца
|
65%
от начальной емкости
|
Номинальная
рабочая температура
|
25
гр. С
|
Рабочий
диапазон температур
|
-15
гр.С до 50 гр. С
|
Напряжение
плавающего заряда (25гр. С)
|
13.60
- 13.80V
|
Напряжение
при циклическом заряде(25гр. С)
|
14.50
t- 14.90V
|
Максимальный
ток заряда
|
2.8
A
|
Материал
клемм
|
медь
|
Максимальный
разрядный ток
|
105
A (5 sec.)
|
|
|
Установочные
размеры и клеммы
|
Sven
SV12120
Номинальное
напряжение
|
12
V
|
Емкость
(20HR, 25гр.С)
|
12
Ah
|
Размеры
|
длина
|
151
mm (5.94 inch)
|
ширина
|
98
mm (3.86 inch)
|
высота
|
95
mm (3.74 inch)
|
Полная
высота
|
101
mm (3.98 inch)
|
Вес
|
3.72
kgs
|
Внутреннее
сопротивление (заряженный 25гр. С)
|
18
mОм
|
Емкость
от
|
40
гр.С
|
102%
|
25
гр.С
|
100%
|
0
гр.С
|
85%
|
-15
гр.С
|
65%
|
саморазряд
(25гр. С)
|
3
месяца
|
91%
от начальной емкости
|
6
месяца
|
82%
от начальной емкости
|
12
месяца
|
65%
от начальной емкости
|
Номинальная
рабочая температура
|
25
гр. С
|
Рабочий
диапазон температур
|
-15
гр.С до 50 гр. С
|
Напряжение
плавающего заряда (25гр. С)
|
13.60
- 13.80 V
|
Напряжение
при циклическом заряде(25гр. С)
|
14.50
t- 14.90 V
|
Максимальный
ток заряда
|
4.8
A
|
Материал
клемм
|
медь
|
Максимальный
разрядный ток
|
180
A (5 sec.)
|
|
|
Установочные
размеры и клеммы
|
Sven
SV12170
Номинальное
напряжение
|
12
V
|
Емкость
(20HR, 25гр.С)
|
17
Ah
|
Размеры
|
длина
|
181
mm (7.13 inch)
|
ширина
|
77
mm (3.03 inch)
|
высота
|
167
mm (6.57 inch)
|
Полная
высота
|
167
mm (6.57 inch)
|
Вес
|
5.75
kg (12.6 lbs)
|
Внутреннее
сопротивление (заряженный 25гр. С)
|
16
mОм
|
Емкость
от
|
40
гр.С
|
102%
|
25
гр.С
|
100%
|
0
гр.С
|
85%
|
-15
гр.С
|
65%
|
саморазряд
(25гр. С)
|
3
месяца
|
91%
от начальной емкости
|
6
месяца
|
82%
от начальной емкости
|
12
месяца
|
65%
от начальной емкости
|
Номинальная
рабочая температура
|
25
гр. С
|
Рабочий
диапазон температур
|
-15
гр.С до 50 гр. С
|
Напряжение
плавающего заряда (25гр. С)
|
13.60
- 13.80 V
|
Напряжение
при циклическом заряде(25гр. С)
|
14.50
t- 14.90 V
|
Максимальный
ток заряда
|
6.8
A
|
Материал
клемм
|
медь
|
Максимальный
разрядный ток
|
255
A (5 sec.)
|
|
|
Установочные
размеры и клеммы
|
5.
ГЛОССАРИЙ
Емкость
(С) - энергия, которую способен отдать аккумулятор в нагрузку, выражаемая
в ампер-часах (А·ч, мA·ч). Она будет больше при следующих условиях:
меньшем токе разряда, разряде с меньшими перерывами, более высокой температуре
окружающей среды, а также более низком конечном напряжении.
Номинальная
емкость - номинальное значение емкости: количество энергии, которую
способен отдать полностью заряженный аккумулятор при разряде в строго
определенных условиях.
Саморазряд
- потеря емкости в отсутствие внешнего потребителя тока.
Срок
службы батареи - наработка, при которой разрядная емкость сделается
меньше определенной нормированной величины, обычно оценивается рабочим
количеством циклов "заряд-разряд".
Срок
хранения - максимальный период времени, в течение которого батарея
может храниться при оговоренных условиях, не требуя дополнительной зарядки.
|