Следует ли использовать гелевые батареи в системах безопасности?

Для начала определимся с тем, что это и с чем его едят.

Что такое гелевый аккумулятор

Гелевый аккумулятор – это свинцовый источник энергии, в котором электролит между пластинами находится в виде геля в абсорбированном состоянии, что означает, что этот источник энергии не обслуживается и полностью герметичный. Принцип его действия ничем не отличается от других типов аккумуляторов.

В обычных свинцовых батареях электролит присутствует в виде смеси дистиллированной воды и серной кислоты. Гелевая технология отличается тем, что кислотный раствор в аккумуляторе имеет форму геля. Такая структура электролита достигается за счет добавления в состав силиконового наполнителя, который делает смесь более густой.

Несколько соединенных сверхпрочных пластиковых цилиндрических блоков образуют корпус гелевого блока питания.

Принцип работы гелевого источника практически не отличается от обычных свинцовых аккумуляторов – заряженный источник выдает заряд. Во время этого процесса падает напряжение и падает плотность электролита.

Но есть и разница. Во время работы от батареи молекулы газа разрушаются и объединяются (рекомбинация), высвобождая энергию и воду, которые затем поглощаются жидким гелем. Это решает две проблемы:

1. Нет необходимости добавлять воду, поскольку свободная вода образуется путем рекомбинации газа.
2. Отсутствие выбросов газов, что позволяет использовать гелевые батареи в жилых помещениях в качестве ИБП.

Подбор гелевых батарей

Выбирая новый источник питания, в том числе гелевый, обратите внимание на следующие параметры:

• Производительность – измеряется в ампер/час. Показывает, как долго блок питания может выдавать 1А.
• Максимальный зарядный ток – максимально допустимое значение тока при зарядке аккумулятора.
• Максимальный ток разряда, также называемый пусковым током, показывает максимальный ток, который аккумулятор может выдавать в течение 30 секунд.
• Рабочее напряжение на выводах – 12В.
• Вес аккумулятора зависит от его производительности.

В отличие от обычных батарей здесь параметры более критичны. Для гелевых батарей нужно понимать, что:

• аккумулятор имеет срок службы около 500–700 циклов заряда–разряда;
• во время глубокого разряда пластины остаются покрытыми, что снижает их склонность к коррозии;
• очень важна точность зарядки, превышение которой может вызвать вздутие аккумулятора;
• очень чувствителен к перегреву и коротким замыканиям;
• важно придерживаться значений, указанных производителем для температуры зарядки и диапазона напряжения;
• отлично выдерживают глубокую разрядку (но не все);
• имеют высокое внутреннее сопротивление и поэтому не могут давать высоких значений тока;
• могут работать во всех положениях, кроме перевернутого;
• при незначительных повреждениях утечки электролита не происходит, поскольку он имеет структуру слизи;
• гелевые батареи выдерживают экстремальные холода до –45 градусов.

Срок службы гелевой батареи

Срок службы гелевой батареи по заявлению производителей составляет около 10 лет. Однако следует заметить, что это практически маркетинговое заявление, почти справедливое, если указанные производителем условия работы строго соблюдаются. Фактический период может значительно меняться в меньшую сторону.

На самом деле эти условия выполняются редко. Таким образом, срок службы простейших батарей составляет 1–3 года, после чего они высыхают и разбухают. В более дорогих моделях при условии соблюдения рекомендаций относительно глубины разряда (DoD) они живут гораздо дольше – 5–10 лет. Примером выполнения условий, указанных производителем, являются дата-центры (центры обработки данных).

Слишком низкие (ниже –30°C) и слишком высокие (выше +50°C) температуры сокращают срок службы гелевой батареи. Это связано с тем, что в таких условиях электрохимическая активность источника энергии либо снижается, либо увеличивается. Следует отметить, что повышение температуры приводит к ускоренной коррозии пластин. Постоянное сбивание батарей также сокращает срок их службы. Однако перезарядка негативно сказывается на сроке службы.

Плюсы и минусы гелевых аккумуляторов

Преимущества гелевых батарей:

• долгая жизнь;
• большое количество циклов заряда–разряда;
• отсутствие необходимости экстренной подзарядки источника питания при глубоком разряде;
• небольшая потеря емкости в случае выхода из строя аккумулятора (около 20% в год);
• долговечность и надежность этого типа блоков питания за счет качественных комплектующих;
• высокий КПД при низком внутреннем сопротивлении;
• не требуют обслуживания;
• отличаются безопасностью эксплуатации за счет герметичности корпуса.

В то же время стоит отметить несколько недостатков аккумуляторов, произведенных по гелевой технологии:

• во время зарядки источника питания следует контролировать подаваемое напряжение. Если превысить допустимое значение, то начнется процесс разрушения компонентов;
• чувствительность гелевых аккумуляторов к низкотемпературному режиму из-за затвердевания электролита и ухудшения его свойств;
• чувствительность этих батарей к короткому замыканию;
• высокая стоимость по сравнению со свинцовыми батареями.

Зарядка гелевых батарей

Гелевые батареи очень чувствительны к току и напряжению, поэтому зарядка такого источника энергии требует адаптации этих характеристик. Устройства, которые традиционно заряжают свинцовые аккумуляторы, зарядные платы и простые адаптеры питания для зарядки гелевых аккумуляторов работать не будут. Поэтому стоит более детально рассмотреть вопрос, как правильно зарядить гелевый аккумулятор.

Как правильно зарядить гелевый аккумулятор?

Чтобы правильно зарядить гелевый аккумулятор, необходимо использовать силу тока, которая равна 10% от емкости аккумулятора. Вы можете использовать 30% для срочного пополнения. На корпусе аккумулятора есть наклейка, на которой указан рекомендуемый максимальный зарядный ток для конкретной модели. Значение напряжения также важно. Если превысить определенное значение, начнется процесс разрушения внутри аккумулятора – гель станет более жидким и потеряет свои свойства. Рекомендуемое напряжение зарядки указано производителем на этикетке.

Гелевые аккумуляторы имеют режим зарядки, что позволяет экономить энергию. Этот метод используется в рамках обслуживания ИБП и рекомендуется для регулярной зарядки батарей. Какое напряжение можно заряжать от блока питания для поддержания его работоспособности, также указано на этикетке.

Требования к зарядному устройству для гелевых аккумуляторов

Современный рынок предлагает большое количество всевозможных зарядных устройств и источников бесперебойного питания. Однако учитывайте, что от любого устройства можно заряжать только свинцовые аккумуляторы.

Гелевые блоки питания потребляют напряжение и ток, поэтому использование нерегулируемой зарядки и упрощенных блоков питания может повредить аккумулятор. Давайте разберемся, каковы требования к зарядному устройству для обслуживания гелевого аккумулятора.

• Выключение питания после зарядки и защита от перегрева.
• Стабильность напряжения.
• Температурная компенсация – параметры зарядки должны быть адаптированы к температуре батареи и температуре окружающей среды.
• Текущее регулирование.

Производители рекомендуют заряжать источник питания постепенно:

1. с повышением напряжения;
2. падение тока заряда;
3. минимальные значения тока и напряжения.

Итак, для зарядки гелевых аккумуляторов нужны импульсные зарядные устройства, которые позволяют регулировать ток и напряжение, а также имеют функцию выключения тока.

Применение и выбор гелевых аккумуляторов

Сфера применения гелевых батарей

Гелевые батареи 12В используются в качестве источника бесперебойного питания (ИБП). Такой аккумулятор подойдет в качестве ИБП в закрытых и не вентилируемых помещениях, для питания комплектов на основе солнечных панелей и автономного электроснабжения (бесперебойных блоков питания) в системах безопасности, а также компьютерных ИБП.

1. ИБП с суточным циклом нагрузки–разряд. Срок службы таких батарей составляет 2–3 года или в диапазоне 600–700 циклов DoD обычно составляет 40%.
2. В резервном или автономном режиме. Для хранения электроэнергии, произведенной из возобновляемых источников энергии (солнце, тепло, ветер). Хотя это относится к автономным системам, этот тип батареи не подходит из-за низкого уровня заряда и уровня DoD. Другими словами, если аккумулятор разряжен на 70–90%, это приведет к его полной замене. Поэтому в автономных системах используются литий-ионные батареи, батареи AMG или очень дорогие необслуживаемые гелевые батареи.
3. Аварийное электроснабжение промышленного оборудования, электростанций, подстанций.
4. Для автоматизации электротехники на железнодорожном и воздушном транспорте.
5. Мототехника, то есть системы пуска дизель-генераторов.
6. В системах СКД в качестве резервного источника питания электромагнитных замков.
7. В системах пожарной и охранной сигнализации (ОПС).
8. Для систем аварийного освещения электросвязи и коммуникаций.
9. Для питания портативных устройств (постоянного тока).

Как выбирать АКБ на «Безпека-Шоп»

Каждая аккумуляторная батарея, представленная на сайте «Безпека-Шоп», сразу имеет набор основных характеристик для удобного выбора по типу, емкости и выходному напряжению, весу, размеру, рабочей температуре.

Также вы можете использовать фильтр по параметрам цены и наименования производителя, которому отдается предпочтение. На сайте представлены 3 основных производителя АКБ: Faraday Electronics, Full Energy и I-Battery. В частности, гелевые АКБ 9Ah/12V от Full Energy пользуются популярностью для пультов охранной сигнализации.

Но если вам все еще сложно определиться с выбором, то рекомендуем обратиться по телефону к консультантам «Безпека-Шоп». Номера телефонов для консультации указаны в разделе «Контакты» на сайте интернет-магазина.

Берегите себя и вашу технику.