Емкость с20 что это

Все, что нужно знать о тяговых аккумуляторах

Аккумулятор – незаменимый «гаджет» на любом современном объекте. Источники питания с «химической начинкой» начали производить в далеком 1800 г., когда А. Вольта путем эксперимента смог получить напряжение непрерывного типа.

В системах автономных, резервных источников электроснабжения как крупных производственных комплексов, так и отдельных электроприборов, а также транспорта на электротяге без аккумулятора не обойтись. Самым популярным видом АКБ являются свинцово-кислотные аккумуляторы.

Технические параметры аккумуляторов

Ключевыми параметрами батареи, определяющими ее качество, являются:

• Напряжение, В;
• Емкость, Ач;
• Допустимая глубина разряда, %;
• Период службы, годы;
• Диапазон рабочих температур, °С;
• Саморазряд, %;
• Ток заряда, А;
• Габариты, мм;
• Вес, кг.

Характеристики, которые указывает производитель, предполагаются для стандартного диапазона температур (20 – 25 °С) и несколько снижаются в реальных условиях эксплуатации. Расскажем о каждом параметре отдельно.

Уровень напряжения

Основной параметр, влияющий на выбор агрегата. Самые распространенные варианты — с показателями напряжения 1,2, 2,4, 6, 12 В. Для получения батареи с большим напряжением используют несколько 12-вольтовых аккумуляторов и последовательно их подключают.

Степень зарядки и износа не обслуживаемых батарей оценивают после замера уровня напряжения в отключенном от зарядки состоянии и бездействии. В норме этот параметр составляет 13-13,2 В.

Емкость

Это объем энергии, которую способна сохранить батарея. Диапазон: от 0,6 до 4000 Ач. Говоря простым языком, батарея 200 Ач гарантирует питание нагрузки током 2А на протяжении 100 часов.

При росте показателя потребляемого тока, а также в ходе работы емкость аккумулятора постепенно падает: это следует учитывать.

Маркировка «C» с определенным числовым значением обозначает емкость АКБ при разряде в заданный отрезок времени (C1, C5 и т.д.). C10 – это принятый стандарт, обозначающий емкость батареи при 10-часовом разряде.

Иногда производители АКБ пишут емкость при С20. Это делается с целью искусственного увеличения показателя.

Помните, что при интенсивном использовании батареи и глубоком разряде пластины скорее изнашиваются, и аккумулятор может сломаться. Поэтому важно предусмотреть резервные запасы емкости.

Допустимая глубина разряда

Эта характеристика, подразделяемая на допустимую и рекомендованную, различна для разных типов АКБ.

Тип батареи	Допустимый разряд, %	Рекомендованный разряд, %
VRLA	70	40
AGM VRLA	80	50
GEL VRLA	90	50
OPZV	90	60
OPZS	90	60

Срок службы

Уровень разряда батареи приравнивается к интенсивности эксплуатации при оценке воздействия на продолжительность службы. Если несколько раз на 100 % разряжать батарею до напряжения 9 В, то можно привести в неисправность даже самую современную модель. Т.е. нельзя допускать разряд ниже рекомендованного значения.

Каждая батарея имеет свою «жизнеспособность», во многом зависящую от режима эксплуатации и разрядной характеристики. Срок службы, обозначенный производителем, является условным, поскольку предполагает идеальный режим работы АКБ. На продолжительность службы влияют условия среды (высокие температуры нежелательны) и выполненные циклы заряд/разряд.

Тип аккумулятора	Циклический ресурс при глубине разряда				Срок службы, лет
	25%	50%	75%	100%
VRLA	700 – 1000	350 – 500	230 – 400	150 – 300	3 – 5
AGM VRLA	800 – 2100	500 – 1200	300 – 800	200 – 600	5 – 15
GEL VRLA	2500 – 3000	1200 – 1750	800 – 1000	600 – 800	10 – 15
OPzV	2500 – 3000	1200 – 1750	800 – 1000	600 – 800	10 – 15
OPzS	5000 – 6000	3000 – 3500	1500 – 1750	1000 – 1200	20 – 25

Саморазряд

Параметр характеризует степень самопроизвольного падения емкости при простое после 100-% заряда. Обозначается в процентном соотношении за заданный период время.

Для примера возьмем аккумулятор 100 Ач AGM вида VRLA, зараженный и не эксплуатируемый на протяжении месяца. Средний процент саморазряда — 1,5 %, значит емкость батареи через 30 дней составит около 98,5 Ач. При росте наружных температур цифра будет тоже увеличиваться.

Ток заряда

От емкости зависит и сила тока заряжаемой батареи. АКБ свинцово-кислотного типа заряжаются 10–30-% током от номинально установленной емкости. Можно использовать и зарядки меньшей мощности.

Заряжать батареи высоким током недопустимо, поскольку это вызывает серьезные нарушения и снижает эксплуатационный ресурс.

Вес, габариты

На эти показатели влияет емкость. Есть и так называемые общепринятые размеры малых батарей до 250 Ач. Высоту изделия следует оценивать с клеммами и без них.

Вес относится к дополнительной характеристике качества: чем тяжелее АКБ, тем больше в ней свинца, выше циклический ресурс и продолжительнее срок эксплуатации.

При выборе аккумулятора рекомендуем проконсультироваться со специалистом интернет-магазина, который предложит оптимальную модель для решения индивидуальных задач!

Емкость аккумуляторной батареи.

Емкость аккумуляторов — количество электрической энергии, которое может отдать полностью заряженный аккумулятор при определенном режиме разряда и температуре от начального до конечного напряжения. Единицей СИ для электрического заряда является кулон (1Кл), но на практике емкость обычно выражается в ампер-часах (Ач).
Емкость измеряют в ампер-часах и определяют по формуле:
C=Ip _* tp, где С– емкость, Ач;
Ip – сила разрядного тока, А;
Tp – время разряда, Ч.
Номинальная емкость — емкость, которую должен отдать новый полностью заряженный аккумулятор в нормальных условиях разряда, указанных в стандарте на этот аккумулятор. При этом напряжение не должно упасть ниже определенной величины.
Так как емкость зависит от разрядного тока и конечного разрядного напряжения, в условном обозначении аккумуляторов указывается емкость, соответствующая определенному режиму разряда. Для стартерных аккумуляторов за номинальную принимается емкость при 20-часовом, стационарных при 10-часовом, тяговых при 5-часовом режимах разряда.
Пример оценки ёмкости батареи 20-часовым режимом разряда, током 0.05 С20 (током, равным 5% от номинальной ёмкости).
Если ёмкость батареи 55Ач, то разряжая ее током 2.75А, она полностью разрядится за 20 часов. Аналогично для батарей ёмкостью 60Ач полный 20-часовой разряд произойдет при чуть большем токе разряда — 3А.
Отдача по емкости — отношение количества электричества, полученного от аккумулятора при разряде, к количеству электричества, необходимого для заряда аккумулятора до первоначального состояния при определенных условиях.
Она зависит от полноты заряда. Часть же заряда теряется на газообразование, это уменьшает коэффициент отдачи.
Емкость остаточная – величина, соответствующая количеству электричества, которое может отдать частично разряженный аккумулятор при установленном режиме разряда до конечного напряжения .
Резервная ёмкость аккумуляторной батареи — время, в течение которого батарея сможет обеспечить работу потребителей в аварийном режиме. Величина резервной ёмкости, выраженная в минутах, последнее время все чаще проставляется изготовителями стартерных аккумуляторных батарей после значения тока холодного старта.
Емкость зарядная — количество электричества, сообщаемое аккумулятору во время заряда . Зарядная емкость АКБ всегда больше разрядной из-за потерь энергии на побочные реакции и процессы.
При постоянном токе заряда l зарядная емкость С= I _* t, где t — время заряда.
Измерение емкости ведется до падения напряжения хотя бы одного элемента аккумуляторной батареи до величины, регламентированной для конкретного режима разряда.
В течение срока службы емкость АКБ изменяется. В начале срока службы она возрастает, так как происходит разработка активной массы пластин. В процессе эксплуатации емкость некоторое время держится стабильной, а затем начинает постепенно уменьшаться из-за устаревания активной массы пластин.
Емкость батареи зависит от количества активного материала и конструкции электродов, количества и концентрации электролита, величины тока разряда, температуры электролита, степени изношенности аккумулятора, наличия посторонних примесей в электролите и других факторов.
При увеличении тока разряда емкость батареи уменьшается. АКБ при форсированных режимах разряда отдают емкость меньше, чем при разряде более длительными режимами (небольшой величиной тока). Поэтому на аккумуляторах могут быть обозначения при 3,5,6,10,20 и 100 часах разряда. При этом емкости одной и той же батареи будут совершенно разные. Наименьшая будет при 3-часовом разряде, наибольшая при 100 часовом.
С повышением температуры электролита емкость растет, но при излишне высоких температурах уменьшается срок их службы . Это происходит потому, что при повышении температуры электролит легче проникает в поры активной массы, так как уменьшается его вязкость и увеличивается внутреннее сопротивление. Поэтому в реакции разряда принимает участие больше активной массы, чем при заряде, производившемся при более низкой температуре.
При низких же температурах емкость и полезное действие АКБ быстро уменьшается.
Если увеличить концентрацию ( плотность электролита ), то емкость также увеличится, но аккумулятор быстро выйдет из строя из-за разрыхления активной массы батареи.

Похожие статьи

Проверка аккумуляторной батареи нагрузочной вилкой.

Нагрузочные вилки применяются для определения электрического напряжения (под нагрузкой) на клеммах аккумуляторной батареи, состоящей из последовательно соединенных элементов 1,2 и 2В. Они используются..

Сульфатация аккумуляторных батарей.

«Сульфатация» — в настоящее время одна из основных неисправностей свинцовых аккумуляторных батарей. Под термином «сульфатация» электродов (пластин) в свинцово-кислотных аккумуляторах понимают такое с..

Что такое аккумулятор.

Аккумулятор (элемент) — состоит из положительных и отрицательных электродов (свинцовых пластин) и сепараторов разделяющих эти пластины, установленных в корпус и погруженных в электролит (раствор серно..

Эксплуатационные дефекты в аккумуляторах

В процессе эксплуатации аккумуляторов могут возникать проблемы. Причины эксплуатационных дефектов: Низкая степень заряженности (менее 75 %): — может являться результатом слабого натяжения ремня п..

Основные характеристики аккумуляторов

Аккумуляторная батарея – важнейшая составляющая систем резервного и автономного электроснабжения отдельных электрических приборов или целых объектов промышленного и бытового назначения. На сегодняшний день широкое применение получили аккумуляторы свинцово-кислотного типа (AGM VRLA и GEL VRLA), OPZS, OPZV, а также никель-кадмиевые (Ni-Cd) и литий-ионный типы (Li-ion, LiFePO4, Li-pol).

Возникновение химических источников питания началось еще в 1800 году, когда известный итальянский ученый Алессандро Вольта поместил пластины из меди и цинка в кислоту и получил непрерывное напряжение (Вольтов столб). Современные свинцово-кислотные аккумуляторы, как понятно из названия, состоят из свинца и кислоты, где положительно заряженным элементом является свинец, а отрицательно заряженным – оксид свинца. Самая распространенная аккумуляторная батарея состоит из шести банок по 2В и имеет общее напряжение 12В.

Технические характеристики аккумуляторных батарей

• Емкость, Ампер/час;
• Напряжение, Вольт;
• Допустимая глубина разряда, %;
• Срок службы, лет;
• Диапазон рабочих температур, °С;
• Саморазряд, %;
• Габариты, мм;
• Вес, кг;
• Ток заряда, А;

Совет!strong> Обязательно учитывайте, что все приведенные производителем характеристики батарей указываются для температуры 20 – 25 °С, при снижении и повышении температуры окружающей среды, где будет эксплуатироваться аккумулятор, показатели характеристик изменяются, как правило, он снижаются.

Емкость аккумулятора

Данный параметр отражает количество энергии, которую может сохранить батарея, измерение производится в Ампер*часах. На текущий момент в Украине можно купить аккумуляторы емкостью от 0,6 до 4000Ач. К примеру, батарея с емкостью 200Ач способна обеспечить электропитанием нагрузку током 2А в течение 100 часов, или током 8А в течение 25 часов и т. д. Обязательно учитывайте, что при увеличении потребляемого тока будет происходить снижение емкость аккумуляторной батареи, именно по этой причине производители указывают емкость с дополнительным параметром – С.

Дополнительная, но очень важная характеристика маркируемая латинской буквой «C» с числовым параметром, как правило от 1 до до 48 часов и указывает на емкость аккумуляторной батареи при разряде в определенный промежуток времени (C1, C5, C10, C20 и т.д.). Значение C10 принято считать стандартным значением и подавляющее количество производителей указывает емкость при 10-ти часовом разряде. К примеру, емкость 100Ач при C10 означает, что батарея обеспечит данную емкость при 10-ти часовом разряде, эта же батарея при C5 будет иметь меньшую емкость – 80Ач при C5, а если разряд будет происходить с течение 20 часов, то емкость возрастет и составит около 115Ач при С20. Таким образом, при выборе емкости аккумуляторной батареи необходимо обязательно учитывать время в течение которого будет осуществляется разряд, это имеет большое значение.

Рисунок №1. Зависимость емкости аккумулятора AGM VRLA от времени разряда.

Совет! Обратите внимание, что некоторые производители и торгующие организации могут указывать значение емкости при C20. Это сделано для искусственного завышение показателя при неизменной стоимости аккумулятора.

В процессе эксплуатации емкость будет постепенно снижаться, это естественный процесс «старения» батареи, который возникает из-за снижения плотности свинцовых пластин и частичной потери первичного свинца положительных и отрицательных пластин. Высокая интенсивность использования и глубокие разряда приведут к быстрому износу положительных и отрицательных платин аккумулятора и выходу его из строя. Чтобы этого не происходило, необходимо предусматривать резервный запас емкости. Для увеличения емкости батарейного кабинета применяются несколько аккумуляторов с параллельным соединением.

Напряжение батареи

Уровень напряжения – ключевая характеристика по которой происходит выбор аккумулятора. На сегодняшний день распространены элементы и аккумуляторы со следующими значениями напряжения: 1.2, 2.4, 6, 12В. Батарейной банк с более высоким напряжением (24, 48, 96В и т. д.) собирается при помощи нескольких 12В аккумуляторов с последовательным типом подключения.

При помощи измерения уровня напряжения можно оценить степень заряженности и степень износа необслуживаемых типов батарей (AGM и GEL VRLA) Измерение напряжения производится в течение нескольких часов, когда аккумулятор полностью бездействует и отключен от зарядного устройства. Нормальный уровень для AGM батарей считается от 13 до 13,2В.

Допустимая глубина разряда

Различные типы и подтипы аккумуляторов имеют рекомендованные параметры глубины разряда. Ниже приведена таблица №1 в которой указаны наиболее распространенные характеристики аккумуляторов допустимой и рекомендованной глубины разряда.

Емкость с20 что это

На данный момент, можно выделить несколько технологий изготовления тяговых аккумуляторных батарей (АКБ), получивших распространение на рынке:

ЛИТИЙ-ИОННЫЕ LIFEPO4

Аккумуляторы состоящие из электродов и сепараторов пропитанных электролитом. В качестве материала катода используется литий-железо-фосфат.

СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫЕ AGM|TPPL

Аккумуляторы с тонкими пластинами из свинца c пористым заполнителем из стекловолокна пропитанного кислотным электролитом.

СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫЕ GEL|PZV

Аккумуляторы свинцовые с заполнителем из гелеобразного кислотного электролита.

Свинцовые Жидко-КИСЛОТНЫЕ WET|pZS

Аккумуляторы свинцовые с жидким кислотным электролитом.

СТОИМОСТЬ ПРИОБРЕТЕНИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЯ

За счет разницы в технологиях, ёмкость приобретаемой литий-ионной батареи – LiFePO4 нужно рассчитывать с учетом понижающего коэффициента в 1,6 раза по сравнению со свинцово-кислотными батареями (включая AGM и GEL ). Например, при смене АКБ со свинцово-кислотной на LiFePO4, вместо батареи ёмкостью – 210Ah , можно использовать батарею ёмкостью – 132Ah .

Сравнение цен на тяговые аккумуляторные батареи

Сравнение стоимости обслуживания тяговых аккумуляторных батареи

Вывод: Если Вы планируете использовать АКБ максимально долго при регулярных нагрузках, то выигрышным вариантом будет LiFePO4 батарея, имеющая наиболее низкую стоимость цикла заряда/разряда и не требующая обслуживания, в том числе – применения регулярных мер по уменьшению сульфатации. Если же батарея будет использоваться не регулярно или с небольшой загрузкой за день, то, в некоторых случаях, выгоднее приобрести AGM или GEL батарею. Жидко-кислотные батареи, подойдут в том случае, если будут использоваться в уже оборудованных помещениях и если стоимость их обслуживания, по какой-то причине, для Вас не важна.

ЭНЕРГОЕМКОСТЬ

Все сравниваемые технологии подвержены эффекту Пойкерта: чем выше сила тока при разряде, тем ниже выходное напряжение и доступная емкость аккумулятора.

График снижения емкости и напряжения от токов разряда для LiFePO4 АКБ

График снижения емкости и напряжения от токов разряда для свинцово-кислотных, AGM, GEL АКБ

Пояснение 1: На приведенных графиках токи разряда указаны по отношению к ёмкости батареи. Например: значение 0,5C означает разряд током составляющим половину от значения ёмкости батареи.
Пояснение 2: На приведенных графиках явно указано время разряда в часах при указанной силе тока. При маркировке батареи, время разрядки указывается как C1 (1 час), C5 (5 часов) и т.д., и означает количество времени за которое батарея указанной ёмкости будет разряжена до минимального напряжения при номинальном токе.

Вывод: Свинцово-кислотные аккумуляторы (включая AGM и GEL ), подвержены эффекту Пойкерта в гораздо большей степени, чем литий-железо-фосфатные LiFePO4 , это позволяет использовать LiFePO4 батареи более низкой ёмкости получая такое же время автономной работы. Так же, важно учитывать, что на свинцово-кислотных батареях принято указывать ёмкость которую батарея способна отдать во внешнюю цепь в течение 20 часов (C20) до падения напряжения на выводах до минимального (если в маркировке батареи не указано иное значение).

СРОКИ СЛУЖБЫ

Срок службы тяговой аккумуляторной батареи (количество циклов при котором батарея сохраняет более 70% емкости и номинальное напряжение), имеет прямую зависимость от регулярной глубины разряда АКБ и условий её эксплуатации.

Сравнение сроков службы тяговых аккумуляторных батарей

Условия эксплуатации влияющие на срок службы тяговых АКБ

Пояснение 1: Сульфатация пластин – химическая реакция в свинцово-кислотных аккумуляторах (включая AGM и GEL) при которой образуется плохо растворимое вещество (сульфит свинца), осаждающийся на пластинах и образующий диэлектрический слой между электролитом и активной массой.
Пояснение 2: Длительное хранение свинцово-кислотных аккумуляторов (включая AGM и GEL) в разряженном состоянии приводит к кристализации сульфита свинца и быстрой потере работоспособности АКБ.
Пояснение 3: Регулярный неполный заряд, так же, как и осушение пластин при выкипании электролита в свинцово-кислотных АКБ (включая AGM и GEL), приводит к частичной кристализации сульфита свинца на пластинах аккумулятора и необратимому снижению ёмкости АКБ.

Вывод: Теоретически, все сравниваемые технологии имеют продолжительный срок службы по отношению к их стоимости, но на практике очень часто условия эксплуатации не соблюдаются из-за человеческого фактора, и срок службы значительно сокращается. В случае строгого соблюдения условий: заряда, разряда, хранения и профилактики для всех видов свинцово-кислотных батарей (включая AGM и GEL ), при выборе стоит ориентироваться, так же, на эти технологии изготовления, в остальных случаях, более выгодным будет приобретение неприхотливых в обслуживании литий-железо-фосфатных – LiFePO4 аккумуляторных батарей.

СКОРОСТЬ ЗАРЯДКИ И ВРЕМЯ АВТОНОМНОЙ РАБОТЫ

Следует обратить внимание, что скорость зарядки зависит, как от допустимого тока заряда, так и от теплового рассеивания энергии аккумулятором в процессе заряда/разряда. У LiFePO4 аккумуляторов превращается в тепло 1-2%, у AGM и GEL 5-7%, а у жидко-кислотных свинцовых аккумуляторов 15-20% энергии.