Akkumulátorok beszerzése, cseréje
Cégünk foglalkozik akkumulátor értékesítéssel nagyon széles sklán mozogva, a kis és nagymotoroktól
kezdve a személygépkocsi akkumulátorokon át egészen a tehergépkocsi akkumulátorokig.
Egy kis akkumulátor ismeret:
Akkumulátorok
Villamosenergia tárolás
Akkumulátor
Az akkumulátorok a kémiai áramforrások (segítségükkel a villamos energia termelése kémiai anyagok átalakulása révén történik) azon csoportja, amelyekben az átalakulás megfordítható, azaz villamos áram bevezetésével a kémiai anyagok visszaalakíthatók eredeti állapotukba, az áram termeléskor átalakult anyagok ellentétes irányú áram átbocsátásával regenerálhatók.
Töltés és kisütés
Kisütés közben az akkumulátor úgy működik, mint egy galvánelem; a töltésszétválasztó folyamat közben elektródáinak anyaga átalakul.
Töltés közben az akkumulátor energiát vesz föl, elektródjai átalakulnak. A pozitív aktív elektród oxidálódik, negatív redukálódik elektronokat nyel el. Ezek az elektronok hozzák létre a töltőáramot a külső áramkörben.
Az elektrolit vagy elektronpufferként (Li-Ion, NiCd), vagy a reakció aktív résztvevőjeként funkcionál.
Fogalmak
Kapacitás: A terhelő áramnak és a terhelési időnek a szorzata, amíg névleges feszültség fölött vagyunk. Mértékegysége az Ah, mAh (amperóra, milliamperóra)
Forrásfeszültség: A feszültségforrásnak az elektrokémiai folyamatok által meghatározott, terhelés nélkül mért feszültsége.
Kapocsfeszültség: A feszültségforrás sarkain terhelés közben mért feszültség. Mindig kisebb, mint a forrásfeszültség.
Belső ellenállás: A terheléskor jelentkező feszültségesésnek és a terhelőáramnak a hányadosa. Az ideális feszültségforrás belső ellenállása nulla.
Kisütési görbe: Állandó áramú terhelés mellett a feszültségforrás kapocsfeszültségének időfüggvénye.
Felhasználásuk I.
Elektronika
Hordozható eszközök
Nem felejtő memóriák táplálása
Közlekedés
Indítóakkumulátor
Elektromos járművek
Hibrid járművek
Felhasználásuk II.
Energetika
Szünetmentes áramforrások
Terhelés kiegyenlítés
Megújuló energiaforrások mellé
Feszültség- és frekvenciastabilizálás
Feszültségstabilizálás: Fairbanks Alaska, 27 MW, 15 perc
Frekvenciastabilizálás: Puerto Rico 20 MW, 10 perc
Akkumulátorok fajtái
Akkumulátor | Feszültség [V] | Töltési-kisütési ciklusok | Ön-kisülés
[%/hó] |
Energia sűrűség [Wh/kg] | Hatékonyság
[%] |
Ólom | 2,0 | 500-800 | 3-4 | 30-40 | 70-92 |
Zárt ólom | 2,0 | - | - | 70-92 | |
Nikkel-kadmium (NiCd) | 1,2 | 1500 | 20 | 40-60 | 70-90 |
Nikkel metál-hidrid (NiMH) | 1,2 | 1000 | 20 | 30-80 | 66 |
Lítium-ion (Li-ion) | 3,7 | 1200 | 5-10 | 160 | 99,9 |
Lítium-polimer (Li-polymer) | 3,7 | 500-1000 | 130-200 | 99,8 |
Ólom, vagy savas akkumulátor
Három aktív anyag játszik szerepet a savas ólomakkumulátor működésében:
a fém ólom (Pb), amely működéskor a negatív elektród, ólomrácsra rákent szivacsos fém ólomlemez formájában,
az ólomdioxid (PbO2), amely működéskor a pozitív elektród, villamosan vezető ólomrácsra rákent szivacsos lemez formájában,
az ún. elektrolitként is szolgáló kénsav (H2SO4), amely a lemezeket körbeveszi és azok pórusait is kitölti.
- Elektrolit: hígított kénsav
- Feltöltött állapotban:
- Anód: ólom
- Katód: ólom-dioxid (PbO2)
- Kisülésekor mindkét elektród ólom-szulfáttá alakul.
- Egy üzemelő cella névleges feszültsége 2 volt
- A cellák sorba kapcsolásával telepek alakíthatók ki. (pl. 6 cella 12 V)
- Igen elterjedt
- Kis belső ellenállás
- Ez teszi lehetővé azt, hogy a töltő és kisütő feszültség között ne legyen túl nagy különbség, így üzem közben is tölthető, a fogyasztók nem károsodnak.
- Igen nagy kisütőáram (gépkocsik indításkor ez 100 A nagyságrendű)
Problémái:
- 2,39 volt cellafeszültség fölött jelentkező vízbontás, durranógáz keletkezik, az akkumulátor felrobbanhat
- Gondozásmentes akkumulátor: katalizátor visszaalakítja vízzé a durranógázt
- Környezetszennyezés: ólom
Oxigénrekombinációs, zárt ólomakkumulátor
- Az 1990-es évek konstrukciós változása: zárt konstrukció megjelenése és tömeges elterjedése.
- Az oxigén rekombinációs akkumulátorokat használnak is autókban, számítógépek szünetmentes áramforrásaiban, riasztókészülékek áramforrásaiban, stb.
- A zselés akkumulátorok felhasználási területe napjainkban eléggé beszűkült a nagy terjedelemhez és súlyhoz tartozó aránylag kis kapacitás és kismértékű terhelhetőség miatt. Főként szünetmentes tápegységekben, tölthető lámpákban, riasztókban találkozhatunk velük.
- Áruk kedvező, töltésük viszonylag lassan történik és gondozásmentesek (kisütést nem igényelnek).
Nikkel-kadmium akkumulátor (NiCd)
- Feszültség: kereken 1,2 volt (cellánként)
- Elektrolit: kálilúg (KOH) vizes oldata
- Anód: kadmium
- Katód: nikkel-vegyület
- Egyes típusaik igen nagy kisütőáramot (a névleges tízszeresét) viselnek el.
- A kadmium rendkívül mérgező.
- A töltést kb. egy hónap alatt fogyasztás nélkül is elveszti (önkisülés).
- Memóriaeffektus: az akkumulátor „emlékszik” a kisütési pontra. Nem teljes kisütés esetén a kisütési pont után csak kisebb feszültséggel fog üzemelni. Oka: kristályképződés
- Kristályképződés: az akkumulátor aktív részecskéi hajlamosak nagyobb kristályokba összeállni, ami csökkenti az akku kapacitását.
- Használata során úgy érhető el a maximális élettartam, hogy minden alkalommal teljesen lemerítjük töltés előtt.
- Önmerülése kicsi, a gyorstöltést jól bírja.
Nikkel metál-hidrid akkumulátor (NiMh)
- A pozitív oldalon a NiCd akkukhoz hasonlóan nikkelt találunk, a negatív oldalon viszont egy speciális hidrogén-megkötő fémötvözet veszi át a kadmium helyét, nikkel-oxid-hidroxid (NiOOH)
- Töltéskor ez a fémötvözet megköti a savas elektrolit hidrogénjét, kisütéskor pedig leadja azt.
- Feszültsége 1-1,25 V.
- A nikkel-kadmiumhoz képest 2-3-szoros energiát képesek tárolni azonos méretben
- A NiMH akku töltése sokkal bonyolultabb, mint a NiCd-é. A megfelelő töltésszint eléréséhez az akkumulátor hőmérsékletét is figyelembe vevő, bonyolult töltési algoritmus szükséges, ami megdrágítja a töltőáramköröket.
- Memóriaeffektusuk gyakorlatilag elhanyagolható.
Lítium-ion akkumulátor (Li-ion)
- A töltés tárolásáról lítium-ionok gondoskodnak, amelyek töltéskor a negatív, szén alapú elektródához, kisütéskor pedig a pozitív fémoxid elektródához vándorolnak.
- Az anódot és a katódot szerves elektrolit választja el egymástól.
- A kapacitása és cellafeszültsége a NiCd akkukénak kétszerese
- A kimerült cella is képes legalább 3 V-ot szolgáltatni. Teljesen feltöltött állapotban mintegy 4 V a cellafeszültség.
- Kis súly
- Nem képződnek kristályok.
Lítium-polimer akkumulátor
- A Li-ion utódja, a lítium-polimer (Li-polymer) akkumulátor.
- Előnye, hogy nem, vagy csak nagyon kis mennyiségben tartalmaz folyékony elektrolitot, helyette speciális polimer választja el az anódot és a katódot.
- Ez nagyon vékony és nagyon rugalmas cellákat eredményezhet, mivel nem kell vastag falú burkolattal védekezni a folyadék kifolyása ellen.