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.

  • Дата публикации: декабрь 2004 г.
вернуться к списку публикаций