Przedni zacisk SunArk 12 V 200 Ah 2,4 kWh Akumulator kwasowo-ołowiowy typu AGM

Akumulatory kwasowo-ołowiowe z zaciskiem przednim to rodzaj akumulatorów powszechnie stosowanych w zastosowaniach telekomunikacyjnych, zasilaczach bezprzerwowych (UPS) i innych podobnych systemach zasilania rezerwowego. Są wyposażone w zaciski montowane z przodu, co ułatwia dostęp, instalację i konserwację.

Oto kilka kluczowych cech i właściwości akumulatorów kwasowo-ołowiowych z zaciskiem przednim:

Konstrukcja: Akumulatory z zaciskami przednimi mają unikalną konstrukcję, w której zaciski akumulatora, zwykle w postaci gwintowanych kołków lub śrub, są umieszczone na przedniej powierzchni akumulatora. Taka konstrukcja pozwala na łatwe podłączenie i konserwację w systemach montowanych w szafie.

Technologia kwasowo-ołowiowa z regulacją zaworów (VRLA): Większość akumulatorów z zaciskiem przednim wykorzystuje konstrukcję kwasowo-ołowiową z regulacją zaworów, zwaną również akumulatorami szczelnymi lub bezobsługowymi. Akumulatory te zaprojektowano tak, aby podczas ładowania rekombinowały powstałe gazy, eliminując potrzebę regularnej konserwacji elektrolitu. Są bezpieczniejsze w obsłudze i można je instalować w różnych orientacjach bez ryzyka rozlania kwasu.

AGM lub elektrolit żelowy: W akumulatorach z przednim zaciskiem zazwyczaj stosuje się technologię absorpcyjnej maty szklanej (AGM) lub elektrolitu żelowego. Akumulatory AGM mają matę z włókna szklanego nasączoną elektrolitem, natomiast akumulatory żelowe wykorzystują żel na bazie krzemionki. Technologie te unieruchamiają elektrolit, zmniejszając ryzyko wycieku kwasu i czyniąc akumulatory bardziej odpornymi na wibracje i wstrząsy.

Wysoka gęstość energii: Akumulatory z zaciskami przednimi charakteryzują się dużą gęstością energii, dzięki czemu mogą zapewnić niezawodne zasilanie w zastosowaniach, w których przestrzeń jest ograniczona. Często mają dużą rezerwę mocy, dzięki czemu mogą zapewnić zasilanie awaryjne przez dłuższy czas.

Bezobsługowe: ponieważ akumulatory z zaciskami przednimi są akumulatorami VRLA, są bezobsługowe, co eliminuje potrzebę regularnych kontroli elektrolitu i uzupełniania wody.

Możliwość głębokiej pracy cyklicznej: Te akumulatory są zdolne do głębokiej pracy cyklicznej, co oznacza, że ​​można je wielokrotnie rozładowywać i ładować bez znaczącego wpływu na ich wydajność. Ta funkcja sprawia, że ​​nadają się do zastosowań, w których występują częste przerwy w dostawie prądu lub zmniejszanie obciążenia.

Długa żywotność: Akumulatory z zaciskami przednimi zostały zaprojektowane tak, aby zapewnić długą żywotność, zwykle od 5 do 10 lat, w zależności od konkretnego modelu i warunków pracy.

Nadaje się do zastosowań w montażu w stojaku: Konstrukcja tych akumulatorów z przednimi zaciskami sprawia, że ​​dobrze nadają się one do systemów montowanych w stojakach, powszechnie spotykanych w centrach danych, obiektach telekomunikacyjnych i innych obiektach przemysłowych. Wygodny dostęp od przodu umożliwia łatwiejszą instalację, wymianę i konserwację, szczególnie w środowiskach o ograniczonej przestrzeni.

Należy pamiętać, że określone modele akumulatorów i producenci mogą różnić się konstrukcją, wydajnością i specyfikacjami. Zawsze zaleca się zapoznanie z dokumentacją i wytycznymi producenta w celu uzyskania szczegółowych informacji na temat konkretnego akumulatora ołowiowo-prądowego z przednim zaciskiem.

Proces produkcji akumulatorów kwasowo-ołowiowych składa się z kilku etapów. Oto uproszczony przegląd:

Przygotowanie ołowiu i tlenku ołowiu: Ołów, zazwyczaj w postaci wlewków ołowiu, jest topiony i rafinowany w celu usunięcia zanieczyszczeń. Tlenek ołowiu, który jest stosowany w elektrodzie dodatniej (katodzie), powstaje w wyniku reakcji chemicznej.

Produkcja płytek: Płyty akumulatorowe są wytwarzane poprzez odlewanie specjalnej mieszaniny ołowiu i innych dodatków na strukturę przypominającą siatkę. Płyty te składają się z płytek dodatnich (wykonanych z dwutlenku ołowiu) i płytek ujemnych (wykonanych z porowatego metalicznego ołowiu).

Montaż: Proces montażu akumulatora polega na ułożeniu płytek dodatnich i ujemnych na przemian z separatorami pomiędzy nimi, aby zapobiec zwarciom. Płytki są podłączone do zacisków przewodów.

Napełnianie kwasem: Zmontowany akumulator jest napełniany rozcieńczonym kwasem siarkowym, który działa jak elektrolit. Stężenie kwasu wynosi typowo około 30% do 40%.

Uszczelnianie i formowanie: Akumulator jest uszczelniony, aby zapobiec wyciekom kwasu. Następnie przeprowadzany jest proces zwany formowaniem, podczas którego akumulator poddawany jest wstępnemu cyklowi ładowania i rozładowywania, aby aktywować reakcje elektrochemiczne i ustalić pojemność.

Testy końcowe i kontrola jakości: Akumulatory przechodzą różne testy w celu sprawdzenia ich wydajności i trwałości. Testy te zazwyczaj obejmują test pojemności, pomiar rezystancji, test szczelności i kontrolę napięcia.

Pakowanie i dystrybucja: Gdy baterie przejdą kontrolę jakości, są pakowane i przygotowywane do dystrybucji do klientów.

Warto zauważyć, że proces produkcyjny może się nieznacznie różnić u różnych producentów, ale podstawowe etapy pozostają podobne. Ponadto recykling akumulatorów jest ważnym aspektem zarządzania cyklem życia akumulatorów kwasowo-ołowiowych, ponieważ ołów jest substancją toksyczną, z którą należy się odpowiednio obchodzić i poddawać recyklingowi, aby zminimalizować negatywny wpływ.

W układach słonecznych powszechnie stosuje się akumulatory kwasowo-ołowiowe do magazynowania energii wytwarzanej przez panele słoneczne. Oto przegląd działania akumulatorów kwasowo-ołowiowych w układzie słonecznym:

Ładowanie: Kiedy światło słoneczne pada na panele słoneczne, przekształcają one energię słoneczną w energię elektryczną. Ta energia elektryczna jest wykorzystywana do ładowania akumulatorów kwasowo-ołowiowych. Proces ładowania polega na przekształceniu energii elektrycznej w energię chemiczną.

Elektrolit: Akumulatory kwasowo-ołowiowe składają się z dwóch płytek ołowiowych zanurzonych w roztworze elektrolitu, zwykle kwasu siarkowego zmieszanego z wodą. Jedna płyta jest pokryta dwutlenkiem ołowiu (PbO2), zwana płytką dodatnią, a druga płyta jest wykonana z czystego ołowiu (Pb), zwana płytką ujemną. Elektrolit umożliwia przepływ jonów pomiędzy płytkami.

Reakcje chemiczne: Podczas ładowania energia elektryczna powoduje reakcję chemiczną w akumulatorze. Płyta dodatnia ulega reakcji chemicznej, podczas której dwutlenek ołowiu (PbO2) przekształca się w siarczan ołowiu (PbSO4), uwalniając tlen. Jednocześnie płyta ujemna reaguje z elektrolitem i tworzy siarczan ołowiu (PbSO4), uwalniając wodór.

Rozładowanie: Gdy z akumulatora wymagana jest energia, proces jest odwrotny. Siarczan ołowiu na płytach łączy się z elektrolitem, tworząc dwutlenek ołowiu na płycie dodatniej i czysty ołów na płycie ujemnej. Ta reakcja chemiczna uwalnia energię elektryczną, którą można wykorzystać do zasilania urządzeń lub systemów podłączonych do akumulatora.

Pojemność akumulatora: Pojemność akumulatora kwasowo-ołowiowego odnosi się do ilości energii elektrycznej, jaką może zmagazynować. Mierzy się go w amperogodzinach (Ah). Pojemność zależy od rozmiaru i konstrukcji akumulatora.

Konserwacja: Właściwa konserwacja jest ważna dla zapewnienia trwałości i wydajności akumulatorów kwasowo-ołowiowych w układzie słonecznym. Obejmuje to regularne monitorowanie stanu naładowania akumulatora, unikanie głębokich rozładowań, podlewanie (jeśli akumulator nie jest bezobsługowy) i ochronę akumulatora przed ekstremalnymi temperaturami.

Akumulatory kwasowo-ołowiowe są szeroko stosowane w układach fotowoltaicznych ze względu na ich przystępną cenę i sprawdzoną technologię. Wymagają jednak regularnej konserwacji, mają ograniczoną gęstość energii i mogą być wrażliwe na przeładowanie lub głębokie rozładowanie. Alternatywne technologie akumulatorów, takie jak akumulatory litowo-jonowe, zyskują na popularności w układach słonecznych ze względu na wyższą energię i dłuższą żywotność.