Жидкостные аккумуляторы нового поколения

В последние годы технологии аккумуляторов изменяются, и одной из перспективных разработок является EFB (Enhanced Flooded Battery). Эта статья анализирует особенности, преимущества и недостатки данной технологии, а также рассматривает российские аккумуляторы с EFB. Понимание принципов работы и характеристик аккумуляторов нового поколения поможет потребителям сделать осознанный выбор, а производителям адаптировать свои продукты к требованиям рынка.

Что такое ЕФБ

Технология EFB (Улучшенная батарея с жидким электролитом) представляет собой современное решение в области аккумуляторных батарей. Рассмотрим ключевые особенности ее конструкции:

• Катоды и аноды выполнены из свинцовых решеток, на которые нанесена активная масса. Они могут быть с добавлением кальция (Ca/Ca), кальция и сурьмы (Ca/Sb), либо только сурьмы (Sb/Sb). Эти обозначения указывают на то, что в процессе производства свинца используется кальций или сурьма. Для защиты решеток от сульфатов, образующихся в результате химических реакций с электролитом, они покрыты полимерной сеткой (стекловолоконным ворсом), которая плотно прижимает пасту.
• Электроды изготавливаются по технологии PowerFrame: они штампуются или вырубаются из свинцовой ленты, легированной кальцием. При такой же толщине, как у аккумуляторов с традиционными пластинчатыми электродами, PowerFrame значительно увеличивает объем активной массы и площадь контакта между электродами и электролитом.*
• Пластины фиксируются внутри корпуса с помощью компаунда горячего отверждения, что повышает их устойчивость к вибрациям и делает конструкцию более надежной.
• Крышка аккумулятора оборудована лабиринтной системой вентиляции: излишки кислорода и водорода конденсируются, а образовавшаяся вода возвращается обратно в банки.
• Жидкий электролит может расслаиваться, когда аккумулятор долго находится в неактивном состоянии, при этом кислота оседает на дно. Чтобы предотвратить это, внутри устанавливается перемешивающий элемент.
• Стекловолоконный ворс добавляет прочности тонким ребрам электродов, помогая сохранять их пространственную ориентацию даже при сильных вибрациях.

Сочетание этих усовершенствований, заложенных в технологии EFB, позволило как отечественным, так и зарубежным производителям создать аккумуляторы с уникальными эксплуатационными характеристиками.

Эксперты в области энергетических технологий отмечают, что жидкостные аккумуляторы нового поколения представляют собой значительный шаг вперед в развитии накопления энергии. Эти устройства, использующие жидкие электролиты, обеспечивают более высокую плотность энергии и длительный срок службы по сравнению с традиционными аккумуляторами. По мнению специалистов, такие аккумуляторы могут стать ключевыми для решения задач хранения энергии в возобновляемых источниках, таких как солнечные и ветровые электростанции.

Кроме того, они обладают преимуществами в плане безопасности и экологичности, что делает их привлекательными для массового использования. Эксперты подчеркивают, что дальнейшие исследования и разработки в этой области могут привести к снижению затрат на производство и улучшению характеристик, что откроет новые горизонты для применения жидкостных аккумуляторов в различных отраслях, включая транспорт и стационарные энергетические системы.

Кислородно-ионные аккумуляторы. Забудьте про литий: новая эра батарей.

Технология EFB: преимущества и недостатки

Изменения конструкции сказались на основных характеристиках аккумулятора:

• Рамочная структура анода и катода позволила увеличить в несколько раз площадь соприкосновения между пастой и электролитом, в три раза уменьшить необходимый объем жидкости.
• Стекловолоконный ворс сделал аккумумляторы менее чувствительным к глубоким разрядам: если батареи предыдущего поколения теряли до 5% емкости при глубокой разрядке, то ЕФБ восстанавливается на 100%. Паспортное количество полных циклов (разрядка до 0, зарядка до 100%) со 120 увеличено до 150 — 240.
• Ворс защищает пластины от оседания окислов, увеличивая срок их службы в два раза.
• Для активной пасты используется очищенный свинец, которого больше из-за ячейстой структуры электродов. Сочетание большего количество чистого свинца, меньшего количества электролита на 45% уменьшило время полной подзарядки батареи.
• Уменьшена на 40% коррозионная активность электролита, особенно при высоких температурах.
• Значения пускового тока с 30% увеличены до 50%.
• Расширен рекомендованный диапазон температуры эксплуатации: от -50ºC до +60ºC.
• Лабиринтная конструкция крышки исключает возможность выкипания АКБ, попадания в воздух гремучего газа, риск отравления при подзарядке дома.
• Конструкция сделана необслуживаемой (доливать воду в электролит не нужно), с гарантийным сроком эксплуатации до десяти лет.

При всех перечисленных плюсах, не могло обойтись без одного, но существенного недостатка. Использование новых конструкторских решений увеличило стоимость АКБ на 20 — 30%. Правда можно подобрать изделия отечественных производителей, которые несколько дешевле импортных собратьев.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о жидкостных аккумуляторах нового поколения:

1. Высокая плотность энергии: Жидкостные аккумуляторы, такие как аккумуляторы на основе лития-серы или лития-воздуха, обладают значительно большей плотностью энергии по сравнению с традиционными литий-ионными аккумуляторами. Это означает, что они могут хранить больше энергии в меньшем объеме, что делает их перспективными для использования в электромобилях и других мобильных устройствах.

2. Безопасность и устойчивость: Жидкостные аккумуляторы могут иметь более низкий риск возгорания и взрывов по сравнению с твердыми аккумуляторами. Это связано с тем, что многие из них используют не горючие электролиты или имеют встроенные системы управления температурой, что делает их более безопасными для использования в различных условиях.

3. Экологичность: Некоторые новые технологии жидкостных аккумуляторов разрабатываются с акцентом на использование более экологически чистых материалов и процессов. Например, аккумуляторы на основе натрия или других недорогих и доступных элементов могут снизить зависимость от редкоземельных металлов и уменьшить воздействие на окружающую среду при производстве и утилизации.

Na–Ion (Натрий-Ион) аккумуляторы будущего или ?

Российские аккумуляторы с технологией EFB

Среди российских производителей портативных источников энергии группа компаний «АКОМ» занимает ведущие позиции. Основанная в 2001 году, компания прошла значительный путь развития, постоянно улучшая свои производственные процессы и конструкторские решения. В 2015 году она успешно завершила полный цикл сертификации по международным стандартам ISO 9001 и ISO TS 16949.

В настоящее время аккумуляторы с усовершенствованной технологией АКОМ EFB и другие продукты компании предлагаются под несколькими брендами:

• АКОМ: батареи с системой Са/Са;
• АКОМ+EFB: расширенная гарантия на 4 года, 240 полных циклов работы, эффективная подзарядка в режиме «старт-стоп»;
• ULTIMATUM: многофункциональная серия для автомобилей с повышенным потреблением энергии (лебедки, поисковые прожекторы и другие устройства);
• REACTOR: повышенное значение тока холодного пуска для грузовых и легковых автомобилей;
• BRAVO: кальциевые аккумуляторы, доступные в прямой и обратной полярности.

Продукция АКОМ устанавливается на легковые автомобили таких концернов, как «Рено» и «Тойота», которые производятся в России. Также аккумуляторы используются тольяттинской раллийной командой.

Тест новинок

Тестирование, которое провела передача «Главное дорога» для батарей ULTIMATUM, YUASA, VARTA, показало неожиданные результаты.

Паспортная емкость всех трех АКБ была заявлена 70 мА/ч, фактические измерения по ГОСТу подтвердили заявленные параметры. Испытания на протяжении 49 часов дали следующий результат:

Две батареи незначительно уменьшили паспортные значения, а VARTA, наоборот, увеличила их до 102%. После первого теста, специалисты решили проверить: выдержат ли АКБ полные циклы. Результат получился неожиданным.

После нескольких суток в гараже со всеми включенными электроприборами:

У отечественной батареи емкость выросла. Теперь осталось проверить, что будет с АКБ после 120 (половина от паспортных 240, заявленных для «Ультиматум») полных циклов:

От первоначального напряжения «Ультиматум» потерял меньше трети паспортных значений. По результатам тестирования можно сказать: АКБ компании «АКОМ», в которых использована EFB технология, прослужат минимум в 2 раза дольше. Их цена выше на 1 500 — 2 000 рублей более простого устройства, но полностью окупается дольшим сроком службы.

Кремний-углеродные аккумуляторы: Революция в смартфонах!🔥 GAMMETS #news #new #technology #smartphone

Перспективы развития жидкостных аккумуляторов

Жидкостные аккумуляторы нового поколения представляют собой перспективное направление в области хранения энергии, которое может значительно изменить рынок аккумуляторных технологий. Их развитие связано с несколькими ключевыми аспектами, включая улучшение энергоемкости, снижение стоимости производства, повышение безопасности и экологичности.

Одним из основных направлений в развитии жидкостных аккумуляторов является увеличение их энергоемкости. Современные исследования сосредоточены на использовании новых электролитов и активных материалов, которые могут обеспечить более высокую плотность энергии. Например, использование органических соединений в качестве электролитов может привести к значительному увеличению емкости по сравнению с традиционными литий-ионными аккумуляторами.

Снижение стоимости производства также является важным фактором, способствующим распространению жидкостных аккумуляторов. В настоящее время многие технологии, связанные с производством жидкостных аккумуляторов, требуют значительных затрат на сырье и сложные производственные процессы. Однако с развитием новых технологий и материалов, таких как недорогие и доступные компоненты, стоимость производства может существенно снизиться, что сделает жидкостные аккумуляторы более конкурентоспособными на рынке.

Безопасность является еще одним важным аспектом, который необходимо учитывать при разработке жидкостных аккумуляторов. Традиционные аккумуляторы, такие как литий-ионные, могут быть подвержены перегреву и взрывам. Жидкостные аккумуляторы, благодаря своей конструкции и использованию менее реакционноспособных материалов, могут предложить более высокий уровень безопасности. Это делает их особенно привлекательными для применения в электромобилях и стационарных системах хранения энергии.

Экологичность жидкостных аккумуляторов также играет важную роль в их будущем. С учетом глобальных усилий по снижению углеродного следа и переходу на устойчивые источники энергии, разработка аккумуляторов, которые могут быть переработаны или имеют меньший негативный эффект на окружающую среду, становится приоритетом. Использование экологически чистых материалов и технологий в производстве жидкостных аккумуляторов может способствовать их более широкому принятию в различных отраслях.

В заключение, перспективы развития жидкостных аккумуляторов нового поколения выглядят многообещающе. С учетом текущих тенденций в области технологий хранения энергии, можно ожидать, что жидкостные аккумуляторы займут значительное место на рынке, предлагая эффективные, безопасные и экологически чистые решения для хранения энергии в будущем.

Вопрос-ответ

Какие аккумуляторы сейчас самые лучшие?

На данный момент одними из лучших аккумуляторов считаются литий-ионные (Li-ion) и литий-железо-фосфатные (LiFePO4) батареи благодаря их высокой плотности энергии, долговечности и стабильности. Литий-ионные аккумуляторы широко используются в электронике и электромобилях, а LiFePO4 предлагает большую безопасность и долговечность, что делает их популярными для стационарных систем хранения энергии.

Что лучше LiFePO4 или Li-ion?

Литий-ферро-фосфатные аккумуляторы способны выдержать до 3000 перезарядов, что в 2-3 раза больше, чем литий-ионные аккумуляторы. АКБ LiFePO4 способны работать в диапазоне температур от -30 до +70 градусов Цельсия. Li-ion аккумуляторы имеют более ограниченные температурные рамки (-20… +40 градусов по Цельсию).

Какие батареи лучше Catl или Byd?

Аккумуляторы CATL обычно обеспечивают более высокую плотность энергии, сравненной аккумуляторам BYD, из-за передовых материалов и конструкций ячеек. Эта более высокая плотность энергии приводит к увеличению дальности хода электромобилей, оснащенных технологией CATL.

Чем отличается EFB аккумулятор от обычного?

Фактически аккумулятор EFB представляет собой модифицированную кислотную батарею. Основное её отличие от стандартных типов аккумуляторов состоит в функциональном утолщении решеток пластин, что увеличивает ресурс, количество циклов, а также повышает виброустойчивость и стойкость к разряду.

Советы

СОВЕТ №1

Изучите характеристики различных типов жидкостных аккумуляторов, чтобы выбрать наиболее подходящий для ваших нужд. Обратите внимание на такие параметры, как емкость, срок службы, скорость зарядки и устойчивость к температурным колебаниям.

СОВЕТ №2

Следите за новыми технологиями и инновациями в области жидкостных аккумуляторов. Эта сфера быстро развивается, и новые решения могут значительно улучшить производительность и безопасность аккумуляторов.

СОВЕТ №3

Обратите внимание на условия эксплуатации и хранения жидкостных аккумуляторов. Правильное обращение и соблюдение рекомендаций производителя помогут продлить срок службы устройства и избежать потенциальных проблем.

СОВЕТ №4

Рассмотрите возможность использования жидкостных аккумуляторов в сочетании с другими источниками энергии, такими как солнечные панели. Это может повысить общую эффективность вашей энергетической системы и снизить затраты на электроэнергию.