3481 аккумуляторы и аккумуляторные батареи кислотные

Стационарные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи: подтверждение соответствия

Вопросы правового регулирования отношений связанных с подтверждением соответствия продукции следует начинать рассматривать с федерального закона № 184-ФЗ от 27.12.2002 г. «О техническом регулировании». Подтверждение соответствия на территории РФ носит добровольный или обязательный характер. Добровольное подтверждение соответствия осуществляется в форме добровольной сертификации. Обязательное подтверждение соответствия проводится только в случаях, установленных соответствующим техническим регламентом, и исключительно на соответствие требованиям технического регламента.

Обязательное подтверждение соответствия осуществляется в формах:

• „ принятия декларации о соответствии (далее – декларирование соответствия);
• „ обязательной сертификации.

Декларация о соответствии и сертификат соответствия имеют одинаковую юридическую силу.

Постановление Правительства РФ от 01.12.2009 г. № 982 «Об утверждении единого перечня продукции, подлежащей обязательной сертификации, и единого перечня продукции, подтверждение соответствия которой осуществляется в форме принятия декларации о соответствии», устанавливает единый перечень продукции, которая подлежит либо обязательной сертификации, либо подтверждение соответствия которой осуществляется в форме принятия декларации о соответствии.

Из вышесказанного следуют ряд важных выводов:

1. Подтверждение соответствия может быть только в формах, установленных Законом.
2. Закон не допускает добровольное подтверждение соответствия, если законом установлена процедура обязательного прохождения подтверждения соответствия.
3. Обязательное подтверждение соответствия проводится только в случаях, установленных соответствующим техническим регламентом, и исключительно на соответствие требованиям технического регламента.

Стационарные свинцово-кислотные аккумуляторы и аккумуляторные батареи включены в Единый перечень продукции, подтверждение которой осуществляется в форме принятия декларации о соответствии:

3481 Аккумуляторы и аккумуляторные батареи кислотные:

• „ Аккумуляторы и аккумуляторные батареи кислотные открытые (негерметичные)
• „ Аккумуляторы и аккумуляторные батареи кислотные закрытые (герметизированные)

Значок говорит о том, что Декларация о соответствии этой продукции принимается при наличии у изготовителя (продавца) протокола исследований (испытаний) и измерений, проведенных в аккредитованной в установленном порядке испытательной лаборатории (центре), или при наличии у изготовителя сертификата системы качества, выданного органом по сертификации, аккредитованным в установленном порядке. Декларация о соответствии – форма обязательного подтверждения соответствия. Следовательно, должен быть соответствующий технический регламент и процедура подтверждения должна выполняться на соответствие его требованиям. Поскольку технические регламенты принимаются, как правило, в форме федерального закона, то давайте пока не торопиться утверждать, что требование установленное является обязательным.

С техническим регламентом все не просто. В декабре 2009 года принимается федеральный закон № 347-ФЗ от 27.12.2009 «Технический регламент о безопасности низковольтного оборудования». Следует признать, что данный документ отвечал на многие вопросы. Из него однозначно следовало, что химические источники тока относятся к низковольтному оборудованию и подпадают под действие технического регламента. На основании данного Федерального закона было принято несколько Постановлений Правительства, в частности Постановление Правительства РФ от 29 июля 2010 г. № 582 «Об утверждении перечней низковольтного оборудования, относящегося к группам риска». Федеральный закон № 410ФЗ от 28 декабря 2010 г. приостанавливает действие Технического регламента о безопасности низковольтного оборудования, а в ноябре 2013 года федеральный закон № 300-ФЗ от 2 ноября 2013 признает оба закона утратившим силу. Постановление Правительства № 11220 от 1ноября 2012 года признает утратившим силу ряд Постановлений, в том числе и Постановление Правительства РФ от 29 июля 2010 г. № 582 «Об утверждении перечней низковольтного оборудования, относящегося к группам риска».

Решением комиссии Таможенного союза № 768 от 16 августа 2011 года принимается технический регламент Таможенного союза «О безопасности низковольтного оборудования» (ТР ТС 004/2011), который вступает в силу с 15 февраля 2013 года. Документ во многом повторяет отмененный «Технический регламент о безопасности низковольтного оборудования». Прямого указания на то, что химические источника тока относятся к низковольтному оборудованию, документ не содержит, однако, косвенно это можно предположить.

Регламент содержит Перечень оборудования, подтверждение соответствия которого выполняется в форме сертификации. Низковольтное оборудование, не включенное в указанный Перечень, подлежит подтверждению соответствия в форме декларирования соответствия (схемы 1д, 2д, 3д, 4д). Выбор схемы декларирования соответствия низковольтного оборудования, не включенного в Перечень, осуществляется изготовителем (уполномоченным изготовителем лицом), импортером. Схемы 1д, 2д предусматривают, что испытание оборудования выполняет изготовитель (заявитель) оборудования, а схемы 3д и 4д обязывают выполнить испытания в аккредитованной испытательной лаборатории (центре). Регламент содержит Перечень стандартов, содержащих правила и методы исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила отбора образцов. Применительно к аккумуляторным батареям нет указаний о том, каким стандартам должны они соответствовать. Если это так, то следует руководствоваться общими требованиями и целями подтверждения соответствия.

Общие требования предусматривают отбор стандартов применительно к продукции – Аккумуляторы и аккумуляторные батареи кислотные открытые (негерметичные), закрытые (герметизированные). Название оборудования из Постановления Правительства РФ от 01.12.2009 г. № 982.

Не вдаваясь в содержание стандартов, рассмотрим вопрос о том, какие стандарты следует применять при подтверждении соответствия. Аккумуляторные батареи импортного и отечественного производства должны оцениваться по единым требованиям. Утвержденного перечня стандартов, которые должны быть использованы при подтверждении соответствия, в настоящее время нет.

В декабре 2011 г. введен в действие национальный стандарт РФ ГОСТ Р МЭК 62485-2011 «Батареи аккумуляторные и установки батарейные. Требования безопасности. Часть 2. Стационарные батареи».

Нормативные ссылки стандарта отсылают нас к документам, которые в качестве национального стандарта не приняты, но стандарт рекомендует использовать перевод на русский язык данного международного стандарта. Прежде всего, речь идет о стандартах:

• „ МЭК 60896-11:2002 «Батареи аккумуляторные свинцовые стационарные. Часть 11. Вентилируемые типы. Общие требования и методы испытаний»;
• „ МЭК 60896-21:2004 «Батареи аккумуляторные свинцовые стационарные. Часть 21. Типы батарей с клапанным регулированием. Методы испытаний»;
• „ МЭК 60896-22:2004 «Батареи аккумуляторные свинцовые стационарные. Часть 22. Типы батарей с клапанным регулированием. Требования».

Указанные выше стандарты отменили стандарты МЭК 896-1-87 «Свинцово-кислотные стационарные батареи. Общие требования и методы испытаний. Часть1. Открытые типы» и МЭК 60896-2 (1995) «Свинцово-кислотные стационарные батареи. Общие требования и методы испытаний. Часть 2. Закрытые типы».

Отмененные стандарты МЭК 896-1-87 и МЭК 60896-2 (1995) продолжают действовать в России как ГОСТ Р МЭК 896-1-95 и ГОСТ Р МЭК 60896-2-99.

Принципиально важно отметить, что указанные выше стандарты разделяют свинцово-кислотные аккумуляторные батареи на открытые (вентилируемые) и закрытые (с предохранительным клапаном, герметизированные). Постановление Правительства РФ от 01.12.2009 г. № 982 разделяет аккумуляторы и аккумуляторные батареи на кислотные открытые (негерметичные) и закрытые (герметизированные) в соответствии с вышеуказанными стандартами.

Следует отдельно рассмотреть вопрос применения ГОСТ 26881-86 «Аккумуляторы свинцовые стационарные. Общие технические условия». Первоначально постановлением Госстандарта СССР от 25.04.1986 № 1101 срок действия данного стандарта был установлен с 01.01.88 до 01.01.93. В 1988 году было выпущено Изменение № 1 и введено Постановлением Госкомитета СССР по стандартам от 28.09.88 № 3299. Дата введения – 01.04.89. Статус – документ действующий. Стандарт создан и применялся в СССР для двух типов аккумуляторов: СК и СН (в настоящее время данные типы аккумуляторов не выпускаются). Понятия открытый и закрытый аккумулятор в стандарте присутствует, но разделительной чертой является не наличие предохранительного клапана, а тип положительной пластины. Открытый аккумулятор типа СК не имел верхней крышки.

При написании технический условий руководствоваться

ГОСТ 26881-86 нельзя по причине того, что он устанавливает требования к продукции, которая сегодня не выпускается, нет оснований его использовать и для подтверждения соответствия аккумуляторных батарей.

ГОСТ 26881-86 может быть использован для подтверждения соответствия только аккумуляторов типа СК и СН.

Что получается?

1. Для подтверждении соответствия аккумуляторов и аккумуляторных батарей кислотных открытых (негерметичных), закрытых (герметизированных) производимых в России следует использовать стандарт ГОСТ Р МЭК 896-195 и ГОСТ Р МЭК 60896-2-99.
2. При подтверждении соответствия аккумуляторов и аккумуляторных батарей кислотных открытых (негерметичных), закрытых (герметизированных) производимых по МЭК следует использовать перевод стандартов МЭК 60896-11:2002, МЭК 60896-21:2004, МЭК 60896-22:2004 (Производитель руководствуется данными стандартами при производстве аккумуляторных батарей).

Раннее мы утверждали, что Аккумуляторные батареи импортного и отечественного производства должны оцениваться по единым требованиям. Для этого следует принять стандарты МЭК 60896-11:2002, МЭК 60896-21:2004, МЭК 60896-22:2004 или снять о них всякое упоминание.

Выводы

Подведем итоги анализа:

1. Закон РФ обязывает производителя или представителя производителя аккумуляторных батарей пройти обязательное подтверждение соответствия оборудования в форме принятия декларации о соответствии.
2. Подтверждение соответствия выполняют аккредитованные органы по сертификации в соответствии с техническим регламентом «О безопасности низковольтного оборудования» (ТР ТС 004/2011) на соответствие стандартам ГОСТ Р МЭК 896-1-95 и ГОСТ Р МЭК 608962-99 для отечественного производителя и МЭК 60896-11:2002, МЭК 60896-21:2004, МЭК 60896-22:2004 для европейского производителя по выбранной Заявителем схемы декларирования. Выбор схемы декларирования определяет изготовитель (заявитель) оборудования.
3. Закон устанавливает обязанность выполнить обязательное подтверждение соответствия. Закон не дает право устанавливать процедуру добровольного подтверждения соответствия при выполнении обязательного подтверждения соответствия.
4. Заказчик оборудования (покупатель) в структуре подтверждения соответствия отсутствует. Отдельный вопрос — стандарты организации. Как к ним относится? Статья 17 ФЗ «О техническом регулировании» предоставляет право юридическому лицу разрабатывать и утверждать стандарты организации. Являются ли они после этого обязательными для применения для других лиц? Думаю, нет. До тех пор пока стандарт организации не пройдет экспертизу в технической комиссии по стандартизации и не будет включен в перечень стандартов, он не является обязательным к применению при прохождении процедуры подтверждения соответствия.

Мы не рассматриваем данный материал как истину в последней инстанции. Будем благодарны каждому, кто выскажет свое мнение по данному вопросу.

Литература

1. О техническом регулировании. ФЗ № 184-ФЗ от 27.12.2002 г.
2. Технический регламент о безопасности низковольтного оборудования. ФЗ №347-ФЗ от 27.12.2009 г.
3. Об утверждении единого перечня продукции, подлежащей обязательной сертификации, и единого перечня продукции, подтверждение соответствия которой осуществляется в форме принятия декларации о соответствии. Постановление Правительства РФ № 982 от 01.12.2009.
4. ГОСТ 26881-86 «Аккумуляторы свинцовые стационарные. Общие технические условия».
5. ГОСТ Р МЭК 896-1-95 «Свинцово-кислотные стационарные батареи. Общие требования и методы испытаний. Часть 1: Открытые типы».
6. ГОСТ Р МЭК 60896-1-99 «Свинцово-кислотные стационарные батареи. Общие требования и методы испытаний. Часть 2: Закрытые типы».
7. ГОСТ Р МЭК 62485-2011 «Батареи аккумуляторные и установки батарейные. Требования безопасности. Часть 2. Стационарные батареи». 8. Технический регламент Таможенного союза «О безопасности низковольтного оборудования» (ТР ТС 004/2011), решение комиссии Таможенного союза № 768 от 16.08.2011 года.

МАКАРЕНКО С.В.,
руководитель производственно-технического департамента
ЗАО «Акку-Фертриб»

Источник



Сертификация аккумуляторов

Кислотные и щелочные аккумуляторы, аккумуляторные батареи подлежат обязательному декларированию в соответствии с постановлением Правительства №982, на них оформляется декларация ГОСТ Р с указанием нормативных документов, устанавливающих обязательные требования по Постановлению Правительства РФ от 01.12.2009 N 982 «Об утверждении единого перечня продукции, подлежащей обязательной сертификации, и единого перечня продукции, подтверждение соответствия которой осуществляется в форме принятия декларации о соответствии».

Декларация ГОСТ Р на аккумуляторные батареи оформляется в стандартном порядке. Формируется пакет документов на продукцию, подается заявка в сертификационный центр, выбирается схема декларирования и согласно ей осуществляется комплекс испытаний.

*Декларация о соответствии этой продукции принимается при наличии у изготовителя (продавца) протокола исследований (испытаний) и измерений, проведенных в аккредитованной в установленном порядке испытательной лаборатории (центре), или при наличии у изготовителя сертификата системы качества, выданного органом по сертификации, аккредитованным в установленном порядке.

Особенности сертификации аккумуляторов

Аккумуляторная батарея или аккумуляторные блоки, содержащая активные электронные цепи, подлежат обязательному декларирование соответствия требованиям регламента ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств».

В этом техрегламенте содержаться требования безопасности к аккумуляторным батареям, содержащая активные электронные цепи, а также правила и порядок проведения их оценки соответствия

Аккумуляторы щелочные никель-кадмиевые герметичные цилиндрические, дисковые, призматические, а также аккумуляторы и аккумуляторные батареи щелочные никель-кадмиевые закрытые (негерметичные) для подтверждения соответствия должны испытываться только в аккредитованных лабораториях и декларация о соответствии установленным требованиям не может быть принята только на основании сертификата соответствия СМК.

В технических регламентах Таможенного союза и в Постановлении Правительства РФ от 01.12.2009 N 982 не предусмотрена выдача обязательного сертификата соответствия аккумуляторов. При выпуске в обращение аккумуляторных батарей производителю (либо продавцу) необходимо зарегистрировать декларацию в подтверждение соблюдения установленных требований.

Действие регламента ТР ЕАЭС 037 не распространяется на батареи и аккумуляторы электрические, в том числе выпускаемые в обращение на территории Союза в составе изделий электротехники и радиоэлектроники.

Заполненная производителем декларация о соответствии аккумуляторов подлежит регистрации в Органе по сертификации. Для этого необходимо направить заявление на регистрацию, копии документов на продукцию, подтверждающих ее безопасность.

Специалисты компании «Новотест» окажут консультационные услуги по оформлению разрешительных документов на различные виды аккумуляторных батарей, помогут разобраться с вопросами, связанными с прохождением сертификации аккумуляторов, подберут код ТН ВЭД, составят перечень необходимых документов.

Источник

Какие бывают аккумуляторы в мобильной, компьютерной и бытовой технике

Аккумуляторы окружают нас повсеместно. Их можно встретить как в привычных каждому пользователю мобильных гаджетах, так и в сложных системах резервного электропитания. В каждой из областей используется свой тип аккумуляторной батареи, в которой ее характеристики «раскрываются» наилучшим образом. В данном материале поговорим о типах аккумуляторных элементов, областях применения и основных правилах эксплуатации.

Аккумуляторы. Общие принципы

По историческим меркам аккумулятор — довольно «молодое» изобретение, которому немногим более 160 лет. Основной принцип работы любого аккумуляторного элемента — протекание в нем обратимой электрохимической реакции, т. е. при приложении к контактам элемента постоянного напряжения, на его пластинах (электродах) накапливается электрическая энергия, при приложении нагрузки — происходит ее расходование. Причем протекает такая реакция на протяжении большого количества циклов заряда/разряда. Как правило, возможное количество перезарядок зависит от типа аккумуляторного элемента, но в среднем, современный аккумулятор способен обеспечить 300–1000 полных циклов.

Работоспособным считается аккумулятор, остаточная емкость которого составляет 70–80 % от начальной. Элементы с меньшими показателями остаточной емкости считаются непригодными для дальнейшей эксплуатации, поскольку не могут обеспечить расчетную автономность.

Какого бы типа не был аккумулятор, костяк конструкции и основной принцип действия у них остается неизменным. В каждом аккумуляторе есть два электрода (положительный и отрицательный, иначе именуемые анод и катод), погруженные в специальную среду — электролит, являющуюся прекрасным «поставщиком» ионов вследствие электролитической диссоциации.

Ион — атом или молекула, несущая на себе электрический заряд. Если ион положительно заряжен — его называют катион, если отрицательно — анион.

В зависимости от используемого материала электродов и применяемого типа электролита существуют различные вариации аккумуляторных элементов, каждый из которых имеет свои конструкционные и эксплуатационные особенности. Ниже поговорим о наиболее распространенных типах аккумуляторов, сферах их применения и особенностях эксплуатации.

Свинцовые аккумуляторы

Несмотря на преклонный возраст технологии, свинцовые аккумуляторы до сих пор успешно применяются в системах резервного питания, автомобильном транспорте, системах аккумулирования возобновляемых источников энергии (солнечная и ветряная энергетика, гидроэнергетика и т. д.).

Как видно из названия, в качестве основного материала, из которого изготавливают электроды, выступает свинец. Точнее, для производства положительных электродов — просто свинец, а для изготовления отрицательных электродов — оксид свинца. В качестве электролита, как правило, выступает раствор серной кислоты.

Существует большое количество конструкций свинцового аккумулятора, направленных на улучшение его эксплуатационных характеристик. Поскольку свинец сам по себе достаточно мягкий металл с невысокой физической прочностью, в чистом виде он слабо противостоит вибрационным нагрузкам, поэтому для использования аккумуляторов, например, в транспорте, в сплав свинца добавляют кальций, делающий структуру металла более прочной.

Для использования свинцового аккумулятора в источниках бесперебойного питания, дабы не допустить контакт пользователя с кислотой, исключить необходимость обслуживания, а также не создавать условия для взрыва водорода, выделяемого из АКБ, при ее заряде, используют свинцовые аккумуляторы определенного типа. Такими аккумуляторами являются источники питания типа AGM (Absorbent Glass Mat), в которых абсорбированным электролитом (не жидким) пропитан специальный пористый мат из стекловолокна.

Довольно часто свинцовые аккумуляторы, выполненные по технологии AGM, ошибочно называют гелевыми. На самом деле это не так. Гелевые аккумуляторы — отдельная ветвь развития свинцовых источников питания.

Аккумуляторы, электролитом в которых выступает раствор серной кислоты в желеобразном состоянии, называются гелевыми. Они рассчитаны на медленную отдачу энергии, поэтому основная область их применения — использование в инертных системах накопления и расходования электроэнергии (солнечная энергетика, питание моторов кресел для инвалидов, гольф-каров и т. д.).

К неоспоримым преимуществам свинцовых аккумуляторов относятся их невысокая стоимость и возможность работы в широком диапазоне температур окружающей среды (от — 40 до + 40 ° С).

Один свинцовый аккумуляторный элемент выдает напряжение порядка 2 В и способен выдать удельной энергии из расчета 30–60 Вт*ч с 1 кг массы, что в сравнении с другими типами — достаточно мало. Такие аккумуляторы имеют высокие значения саморазряда, а их глубокий разряд приводит к разрушению и осыпанию пластин электродов и безвозвратной порче аккумулятора.

Никель-кадмиевые аккумуляторы

Следующим типом аккумуляторных элементов, активно использующихся во многих сферах, являются никель-кадмиевые аккумуляторы (NiCd). Их можно встретить в детских игрушках, пультах управления, фонариках, ручном аккумуляторном электроинструменте и т. д.

Конструкция элемента не претерпела изменений, только в качестве материала для изготовления электродов используются никель и кадмий, а точнее гидраты закиси этих металлов. В качестве электролита применяют гидроксид калия. Один элемент на основе этих металлов может выдать напряжение 1,2–1,35 В, а значение удельной энергии находится в диапазоне 40–80 Вт*ч/кг.

Никель-кадмиевые аккумуляторы — одни из самых морозоустойчивых. Они работают без существенной потери своей емкости при температурах, близких к –50 ° С, к тому же, абсолютно не боятся глубокого разряда, и после цикла зарядки полностью восстанавливают свои эксплуатационные характеристики.

Хранить NiCd аккумуляторы рекомендуется полностью разряженными.

К отрицательным моментам относят их малую удельную емкость, высокий саморазряд, длительное время зарядки (восполнять энергию нужно малыми зарядными токами) и ярко выраженный «эффект памяти».

Чтобы не испортить аккумулятор, его необходимо заряжать только после полного разряда! Пренебрежение этим правилом повлечет быструю потерю емкости и выход элемента из строя.

Заряжают NiCd-элементы малыми зарядными токами, значения которых составляет порядка 10 % от емкости аккумулятора.

Никель-металлогидридные аккумуляторы

Логическим продолжением никель-кадмиевых аккумуляторов стали никель-металлогидридные (NiMH) элементы питания. В них учтены и практически устранены недостатки предшественников. Аккумуляторы при тех же массогабаритных показателях имеют большую в 2–3 раза емкость, обладают высокой надежностью, с легкостью переносят глубокий разряд и перезаряд, менее подвержены эффекту памяти.

Немаловажную роль в популяризации и широком распространении NiMH элементов сыграл тот факт, что они не содержат в своем составе кадмия, очень вредного для окружающей среды металла. Следовательно, с повестки дня снимаются вопросы правильного хранения и утилизации таких элементов.

Для производства анода используют гидрид никеля с лантаном или литием — так называемый металлогидридный электрод. В качестве катода — оксид никеля. Электролитом выступает соединение гидроксида калия.

Заряжают никель-металлогидридные аккумуляторы большими (в сравнении с NiCd-элементами) токами, величины которых составляют порядка 20–25 % от емкости аккумулятора, но очень важно контролировать температуру элемента во время заряда. Если она превышает 45 °С, нужно немедленно прервать процесс зарядки, в противном случае существует риск порчи элемента.

Зарядку для NiMH-аккумуляторов можно использовать в паре с NiCd-элементами. Обратная совместимость недопустима! Алгоритмы зарядки никель-кадмия более примитивны, они могут причинить вред NiMH-элементу.

Никель-металлогидридные аккумуляторы хранят полностью заряженными. Поскольку этому типу элементов присущ высокий саморазряд, для сохранения работоспособности элемента его нужно периодически подвергать полному циклу разряда/заряда.

Никель-металлогидридные аккумуляторы используют в тех же сферах, что и никель-кадмиевые, однако, благодаря повышенной емкости, их охотно применяют в фототехнике, использующей для питания элементы типа АА и ААА.

NiMH элементы — самые морозоустойчивые. Они без проблем переносят эксплуатацию при экстремально низких температурах, достигающих -60 °С. По этой причине их довольно успешно применяют в электроинструменте, используемом при выполнении работ на открытом воздухе в зимнее время.

Один элемент генерирует 1,2–1,25 в ЭДС, а его удельная энергия составляет 60–75 Вт*ч/кг. Теоретический расчетный «потолок» этого параметра находится на уровне 300 Вт*ч/кг, но видимо технологии производства NiMH-элементов, еще не до конца совершенны.

Литий-ионные аккумуляторы

Современные мобильные устройства уже сложно представить без литий-ионных аккумуляторов. Именно их разработка дала мощный толчок к развитию легких и миниатюрных решений источников питания, и, как следствие, миниатюризации всего сегмента мобильных гаджетов.

Сильными сторонами Li-ion являются высокая плотность аккумулируемой энергии, ее удельное значение, в большинстве случаев, составляет солидные 280 Вт*ч/кг, недостижимые при использовании аккумуляторов другого типа. Именно по этой причине Li-ion аккумуляторы используются не только для питания персональных гаджетов, но и для приведения в движение различных самокатов, велосипедов с электродвигателем и даже автомобилей.

Справедливости ради следует сказать, что «литий-ионный аккумулятор» — это обобщенное название целой группы электрохимических элементов, переносчиком заряда в которых выступают ионы лития. Разница заключается в составе материала катода и типе электролита.

Наибольшее распространение в бытовом сегменте получили литий-полимерные аккумуляторы, в которых в качестве электролита используется специальный твердый полимер, а катодный и анодный материал нанесены на тонкие слои алюминиевой и медной фольги соответственно. Такое конструктивное решение позволяет производить аккумуляторы любой формы и размера, изящно «вписывая» их в разрабатываемые устройства.

Существенный недостаток твердого полимера — его плохая проводимость при нормальной температуре окружающей среды (+ 25 °С). Наилучшие показатели достигаются при увеличении температуры до + 60 °С, а это уже опасно с точки зрения обычного использования. Поэтому производители идут на небольшие ухищрения, добавляя к полимеру электролит в жидком или желеобразном состоянии.

Существенное отличие конструкции литий-ионных аккумуляторов от традиционной конструкции заключается в обязательном наличии разделительного сепаратора, исключающего свободное перемещение ионов лития, в моменты, когда аккумулятор не используется.

Другой элемент, который должен обязательно присутствовать в схеме аккумулятора — BMS-контроллер (Battery Management System), отвечающий за корректную и сбалансированную зарядку ячеек аккумулятора.

Li-ion аккумуляторы при высокой удельной емкости обладают малым весом. Для их зарядки нужно не так уж много времени. У них практически отсутствует эффект памяти и саморазряд. К аккумуляторам литий-ионного типа не предъявляется особых требований к соблюдению циклов заряда/разряда. Заряжать их можно в любое удобное время, не привязываясь к величине остаточного заряда элемента. Хранить Li-ion батареи рекомендуется наполовину заряженными.

Самым существенным недостатком литий-ионного элемента является его категорическое «нежелание» полноценно работать при отрицательных температурах. Эксплуатация литиевого элемента на морозе очень быстро приблизит его выход из строя.

Источник

Экспертиза АКБ — дорогие против дешевых. Результат нас удивил!

Во всех предыдущих экспертизах, начиная с 2004 года, мы сравнивали батареи, изготовленные по одной технологии. Чаще всего это были обычные свинцово-кислотные аккумуляторы с жидким электролитом. Однако на рынке появились изделия с различной «генетикой», которая должна придавать им особые черты. Так, помимо обслуживаемых и полностью необслуживаемых батарей (читай: с доступными пробками и вообще без таковых) можно приобрести AGM-аккумуляторы (с абсорбирующим стекловолокном); EFB-аккумуляторы (дешевая альтернатива AGM, отличаются от обычных разве что конструкцией сепаратора); а также пока редкие аккумуляторы AGM TPPL (еще одна модификация AGM-батарей – с решетками из чистого свинца без примеси кальция). Итого – пять типов.

Преимущества более продвинутых батарей хорошо известны. Например, удельная энергоемкость простых аккумуляторов составляет 30–40 Вт·ч/кг, сделанных по технологии AGM – 40–45 Вт·ч/кг, а по технологии AGM TPPL – до 50 Вт·ч/кг. Ожидаемый срок службы этих батарей составляет соответственно четыре-пять, пять-шесть и от восьми до двенадцати лет. Продвинутые батареи могут работать в режиме «старт-стоп», который простым изделиям противопоказан. А их саморазряд должен быть ниже в несколько раз.

Но есть ли смысл устанавливать навороченную батарею на автомобили без «старт-стопов» и мощных аудиосистем? Мы проверили то, что редко проверяют: как долго новенькие батареи разных типов и ценовых категорий смогут выдавать одинаковые токи нагрузки. Заодно определим реальную емкость, которая сильно зависит от величины выдаваемого батареями тока. И выясним, всегда ли дорогая батарея способна заменить простушку, или же вообще не стóит гнаться за ценой.

Для необычного эксперимента мы приобрели пять батарей с максимально близкими габаритами и заявленными ампер-часами. Простейший тип представляет тюменская Tyumen 6СТ‑70L, полностью необслуживаемые – Medalist SMF 57412; EFB- и AGM-аккумуляторы представляют соответственно Moll EFB 82070 и Monbat AGM 570 901 076, а самый редкий вариант, то есть AGM TPPL, – это Odyssey 34/78 PC1500. Краткие характеристики всех участников приведены в таблице.

НАШ СЛОВАРЬ:

AGM (Absorbent Glass Mat) – абсорбирующее стекловолокно.
VRLA (Valve Regulated Lead Acid) – клапанно-регулируемые свинцово‑кислотные конструкции с AGM-сепараторами.
TPPL (Thin Plate Pure Lead) – еще одна модификация AGM-батарей: решетки изготовлены из чистого свинца без примеси кальция.
EFB (Enhanced Flooded Battery) – улучшенная батарея с жидким электролитом.

Исходные характеристики батарей пяти типов

Особенности
технологии

полностью
необслуживаемая, EFB

Заявленная
емкость (заряд)

Заявленная
резервная емкость

278 × 175 × 190 мм

278 × 175 × 190 мм

278 × 175 × 190 мм

Примерная
розничная цена

Особенности
технологии

полностью
необслуживаемая, AGM TPPL

Заявленная
емкость (заряд)

Заявленная
резервная емкость

275,6 × 179,8 × 200,2* мм

278 × 175 × 190 мм

Примерная
розничная цена

* Включая высоту выводов.

Ресурс, разрядка и методика испытаний

Нас часто просят определять в экспертизах ресурс батарей. А нужно ли? Ведь средние цифры известны (см. выше). Ждать результатов реальных испытаний бессмысленно – к их окончанию рыночный ассортимент аккумуляторов полностью обновится. И ускоренные тесты носят лишь оценочный характер. Например, АКБ из прошлогодних испытаний эксперты гоняют до сих пор, проверяя разные методики их ускоренного старения. И уже год все батареи ведут себя приблизительно одинаково.

Для определения реальных возможностей батарей пойдем другим путем. Многие ошибочно связывают ресурс батарей с величиной их саморазряда – внутри одного семейства эти величины сравнимы. У обычных батарей саморазряд составляет примерно 5 % в месяц, а у AGM-аккумуляторов – около 2 %. Но у любой из батарей токи утечки всё равно гораздо меньше, чем реальное потребление у припаркованной машины, доходящее порой до 0,1 А. Вот и проверим, как долго различные АКБ смогут снабжать потребителей запасенной энергией.

При этом расставлять по местам не станем – просто проведем сравнительные испытания батарей разных ценовых и технологических категорий.

Разряд аккумуляторов мы фиксировали в трех режимах, перечисленных ниже.

• НА ПАРКОВКЕ. Нагрузка 150 Ом, ток потребления около 80 мА – примерно так разряжает батарею современный припаркованный автомобиль с включенной сигнализацией. Аккумуляторы зарядили под завязку, причем у всех «завязка» оказалась разной. Затем каждую батарею нагрузили эталонным балластным резистором и ежедневно фиксировали снижение уровня напряжения. Критическая отметка, соответствующая полному разряду, составила 10,5 В.
• РЕЗЕРВ. Это испытание мы проводим во всех экспертизах, когда определяем резервную емкость тестируемых аккумуляторов. Оно имитирует режим работы батареи на автомобиле с неисправным генератором в холодную слякотную погоду – работают фары, дворники, обогрев, вентилятор. Ток потребления при этом обычно принимается равным 25 А. Полностью заряженные батареи мы нагрузили сопротивлением 0,5 Ом. Напряжение на клеммах фиксировали каждые пять минут.
• «САМЫЙ ПОЛНЫЙ». Самое тяжелое и самое короткое испытание в нашем тесте. Зарядив батареи, мы сымитировали максимальную нагрузку, когда пользователь подключил всё: обогревы стекол, зеркал, сидений, мощную «музыку», светотехнику. Нагрузка – 0,2 Ом: ток при этом составляет 60 А. Каждые пять минут проверяли напряжение на клеммах.

И что получилось?

Перед началом любых испытаний всегда прикидываешь возможности участников. Недорогая тюменская батарея с дедовскими пробками и жидким электролитом вряд ли сможет соперничать на равных с дорогущим Одиссеем, внутри которого должен присутствовать очень чистый свинец. С другой стороны – а почему бы и нет? Мы же не заставляем ее работать в режиме «старт-стоп» или вообще вверх ногами! А выдавать требуемые токи ­обязаны все, независимо от цены и тех­нологий.

Чудеса начались довольно быстро. При нагрузке 80 мА Odyssey, у которого исходное напряжение разомкнутой цепи было выше, чем у других, начал скисать на десятые сутки, фактически оказавшись в общей группе. Через три с небольшим недели он уже плелся в хвосте, а на 36‑е сутки испытаний гигант электрической мысли рухнул как подкошенный – аж до 5,6 В!

На следующие сутки сдался Moll. К этому моменту было очевидно, что победит Medalist: он сохранял самое высокое напряжение на выводах. Однако произошло неожиданное – с 11,46 В он лихо скатился до 5,65 В и также прекратил сопротивление. На 42‑е сутки иссяк Monbat, а вечером того же дня критической отметки «10,5 В» достигла и полностью разрядившаяся тюменская батарея. Ситуация с ног на голову: «плебейка» оказалась лучшей, а «гранд» – последним.

Следующий ток нагрузки – 25 А. На 96‑й минуте сдался Monbat AGM, еще через минуту закончились кулоны у Moll EFB. А победила… опять тюменская «бесприданница», продержавшаяся аж 125 минут! Odyssey на сей раз выглядел хорошо, но всё равно проиграл победительнице 9 минут.

При нагрузке 60 А – а это уже серьезные токи! – первым выбыл из игры опять-таки Monbat. Вот тебе и AGM. На 33‑й минуте цифры на контрольном вольтметре быстро замелькали, покатившись вниз: заряда больше нет. Через минуту за ним последовал Moll с технологией EFB. Третьим спасовал Medalist, а серебро получил-таки Odyssey, который уступил пару минут всё той же «сибирячке» Tyumen.

Таким образом, самая дешевая и самая «непородистая» сибирская батарея фактически выиграла «в одну калитку», победив во всех состязаниях. Но мы изначально договорились, что победителей определять не станем. Важен факт: ценники и титулы могут быть бесполезны при решении простых задач.

Зависимость емкости батарей от токов нагрузки*

Medalist SMF 57412 (74 А·ч)

Moll EFB 82070 (70 А·ч)

Monbat AGM 570 901 076 (70 А·ч, 120 мин)

Источник