Кислотный или щелочной аккумулятор что лучше
Различия между кислотными и щелочными аккумуляторами.
На складах и заводах, как всем известно, большой объём работы, грузы всевозможной весовой категории, зачастую без подъёмной техники, например, погрузчиков или штабелеров, просто не обойтись. Данная техника работает благодаря тяговым аккумуляторам, стоит заметить, что тяговые батареи подразделяются на несколько наиболее известных видов – кислотные, щелочные и литий-ионные. Однако, сегодня мы разберем основные отличительные особенности между щелочными и кислотными аккумуляторами.
Для начала разберем устройство каждого из представленных аккумуляторов.
Устройство кислотного аккумулятора. Первое, на что стоит обратить внимание, это то, что тяговый кислотный аккумулятор, как правило, состоит из двух групп свинцовых пластин, которые по своему внешнему виду напоминают решётку, при этом сами пластины помещены в серную кислоту.
Теперь рассмотрим устройство щелочного аккумулятора. В данном типе, в основном используются никелевые или железные пластины, которые помещены в раствор едкого калия. Пластины изготавливаются из никелированного железа, с большим количеством отверстий. В качестве электролита у щелочных тяговых аккумуляторов выступает раствор щёлочи.
Одним из немаловажных факторов в сравнении двух вышеперечисленных батарей является – переносимость нагрузок.
В этом вопросе отдельно стоит выделить кислотный тип батарей, так как напряжение одного аккумулятора составляет 2 В., когда как, у щелочных всего 1,25 В. (Не стоит забывать, что батарея состоит из аккумуляторов. Модели батарей могут состоять из различного количества аккумуляторов, которые, чаще всего встречаются в диапазоне от 6 до 48 штук.)
Но при этом, при больших отрицательных температурах щелочные батареи свои свойства сохраняют гораздо лучше, нежели кислотные. Сохранение данных свойств во многом зависит от должного обслуживания батареи, а также необходимой качественной подзарядкой. Информируем о том, что устройство зарядки для щелочных батарей довольно таки дорогостоящее. Чтобы зарядное устройство работало гораздо дольше, нужно помнить о том, что щелочные аккумуляторы не стоит доводить до глубокой разрядки и зарядки, всё должно быть в меру.
Далее поговорим об одном из главных критериев в сравнении щелочных и кислотных батарей – срок службы!
В данном вопросе предпочтение с лёгкостью можно отдать щелочным видам батарей. Как мы ранее говорили, щелочные типы при долгом простое сохраняют свои свойства и характеристики эффективнее кислотных. Стойкость никель-железных пластин щелочной батареи гораздо лучше, нежили кислотной, у которой пластины более хрупкие, так как изготавливаются они из свинца с добавками сурьмы. За счёт этого, они подвержены ломкости, соответственно, к кислотным видам батарей стоит относится бережно.
Так же нельзя оставить без внимания моменты по уходу за каждым типом АКБ.
Сначала разберем кислотные батареи:
Основные моменты по эксплуатации щелочных АКБ:
И самое главное, на что обращают свое внимание большинство пользователей батарей – это ценовая политика.
В данном вопросе предпочтение отдаётся кислотным видам аккумуляторов за счёт своей низкой стоимости. Во внимание можно взять даже тот фактор, что они намного лучше переносят сильную разрядку и, соответственно, зарядку с нуля. Поэтому им не нужны особенные или специальные зарядки, а подойдут самые обыкновенные и дешёвые.
Пришла пора делать выводы всему вышеперечисленному – если у вас производство не стоит на месте, и соответственно, вы проводите обслуживание батареи на регулярной основе, то кислотный аккумулятор определенно вам подойдет. Если все же на производстве случаются простои, а батарея обслуживается не регулярно, то лучше приобрести щелочной аккумулятор!
Моб. тел. (Whatsapp, Viber, Telegram):
Какой аккумулятор лучше — кислотный или щелочной
Автор: Сочи Авто Ремонт
Всем привет! Автомобильные аккумуляторы бывают кислотные и щелочные. И если у нас встает вопрос о замене этого агрегата, прежде чем купить, нужно понять и определиться – какой аккумулятор лучше – кислотный или щелочной приобрести именно для данной марки автомобиля. Плюсы и минусы этих вариантов описаны в статье.
Какой аккумулятор лучше — кислотный или щелочной
Щелочной аккумулятор имеет целый ряд положительных по сравнению с кислотным аккумулятором отличий:
В качестве недостатков можно назвать достаточно высокую стоимость и недостаточно высокий коэффициент полезного действия.
Кислотные аккумуляторы, в зависимости от материала, из которого выполнены пластины, бывают сурьмянистые, кальциево-сурьмянистые и кальций-кальциевые. В аккумуляторах используются пластины не из чистого свинца, потому, что они слишком хрупкие. От названия добавок и зависит название аккумуляторов.
В сурьмянистых аккумуляторах к свинцу прибавляют сурьму, которая является натуральным ядом, что является существенным недостатком этих батарей, так как затрудняет ее утилизацию. Вторым недостатком является раннее начало электролиза, а это влечет за собой повышенную опасность взрыва аккумулятора.
К плюсам этих аккумуляторов можно отнести низкую продажную стоимость и то, что они могут без вреда для себя переносить глубокие разряды.
Основными параметрами, характеризующими аккумулятор, являются следующие:
Под электрической емкостью подразумевается величина того количества электричества, которое может отдать батарея при условии длительного разряда или возможность батареи выдать определенный ток на протяжении определенного отрезка времени. Определяется эта величина для каждого аккумулятора или при 20-ти часовом разряде. То есть величина номинальной емкости – емкость разряда в течение двадцати часов аккумулятора.
Есть еще такой показатель, который называется резервной емкостью – показатель показывающий интервал времени на протяжении, которого батарея в состоянии выдавать ток 25А, например, в том случае, когда вышел из строя генератор. То есть время в течение, которого машина может продолжать функционировать при вышедшем из стоя генераторе за счет емкости аккумулятора.
Пусковой мощностью называется величина мощности, которую аккумулятор выдает в течение 30-ти секунд. По этому показателю можно определить способность к запуску холодного двигателя. И, соответственно чем больше этот показатель, тем легче заведется машина.
Максимальный пусковой ток вновь приобретаемого аккумулятора не должен быть ниже пускового тока старого аккумулятора. Также не рекомендуется покупать батарею, у которой меньше электрическая емкость.
На российских аккумуляторах обязательно должна быть нанесена маркировка согласно ГОСТа, и расшифровывается она так:
Сравнение кислотных и щелочных тяговых аккумуляторов
«Тяговый аккумулятор – это большая и тяжёлая коробка, которую устанавливают на всё, что работает от электричества» – в принципе, для того, чтобы управлять погрузчиком или троллейбусом, этих знаний достаточно.
Часто пользователям техники приходится обслуживать батареи самостоятельно или даже участвовать в их выборе при покупке. Чтобы правильно выбрать аккумулятор, не навредить себе и окружающим при его использовании, необходимо немного разбираться в устройстве акб и знать технику безопасности при работе.
Что такое тяговый аккумулятор?
Акб, приводящие в действие двигатели внутреннего сгорания, называются стартерными. Второй вид батарей – тяговые. Они дают постоянную энергию на электродвигатели различных приборов или техники, работающей от электрической тяги.
Тяговые батареи отличаются крупными размерами, имеют большую ёмкость и мощность. Это позволяет использовать их для автономной работы медицинских электроприборов, электромоторных лодок, в гибридных автомобилях, общественном транспорте и складской технике.
Устройство тяговых аккумуляторов
Тяговая батарея намного больше обычной автомобильной (примерно в 50 раз). Она состоит из множества секций (или, на профессиональном сленге, банок), последовательно соединённых между собой гибкими кабельными перемычками.
Все банки установлены в прочный стальной, керамический или эбонитовый корпус, покрытый антикоррозийной защитой и электроизоляционным материалом.
Каждая банка выполнена из прочного полимерного корпуса, массивных положительных и отрицательных пластин и заправляется определённым видом электролита.
Тяговые батареи существуют во многих вариациях: обслуживаемые и необслуживаемые, сухие и с электролитом, небольшого объёма и высокоемкостные.
Кроме того, акб могут различаться по типу заправляемого электролита.
Что объединяет кислотный и щелочной аккумулятор
На вид, если не быть специалистом, разницу между щелочной и кислотной батареей увидеть практически невозможно. У них схожее строение – каждый аккумулятор состоит из множества небольших секций, соединённых между собой в единую сеть – на концах этой сети крепятся клеммы «+» и «-», замыкание которых и приводит в действие различные электрические устройства.
По размеру разницу определить также тяжело – батареи с одинаковыми характеристиками мощности и ёмкости будут минимально отличаться друг от друга размерами.
Оба вида батарей выделяют токсичные пары во время зарядки (кроме герметичных акб).
По всем остальным параметрам кислотные аккумуляторы сильно отличаются от щелочных.
Основные различия щелочных и кислотных акб
Кислотные аккумуляторы имеют огромное преимущество перед щелочными за счёт одной особенности: электролит в них заливается всего один раз. Дальше, в процессе эксплуатации, доливают дистиллированную воду во избежание сульфатации и разрушения пластин.
Электролит щелочной батареи необходимо менять не реже, чем один раз в год. В отличие от кислотного, щелочной электролит полностью утрачивает свойства и приходит в негодность примерно в течение года. Эта особенность делает свинцово-кислотные батареи наиболее выгодным выбором.
Если говорить об эксплуатационной стойкости – щелочные акб сильно впереди кислотных. Всё дело в материалах, из которых изготовлены пластины аккумуляторных банок: свинцовые пластины разрушаются намного быстрее, чем, например, никель-железные из щелочных аккумуляторов.
В отличие от щелочных акб, кислотные не сильно боятся полной разрядки и не требуют покупки дорогостоящих программируемых на специальный режим зарядных устройств – здесь главное, чтобы не выкипел электролит. Подробнее о зарядных устройствах читайте в другой нашей статье https://www.forklift.blog/blog/zaryadnye-ustrojstva-dlya-tyagovykh-akkumulyatorov-prodlevaem-srok-sluzhby-akb
Несмотря на то, что щелочные батареи намного лучше переносят работу в минусовых температурах, это их достоинство гаснет при сравнении цен. Обслуживание свинцовых батарей намного дешевле и проще. Кроме того, если грамотно обслуживать свинцовый аккумулятор, можно добиться его долголетия даже в самых критических температурах.
Возможно это и стало причиной того, что щелочные акб сильно проигрывают в популярности на рынке тяговых аккумуляторов.
Какую батарею выбрать?
Каждая из разновидностей батарей имеет много минусов и плюсов. Выбирая что-то одно, нужно понимать, что придётся жертвовать каким-нибудь параметром. Давайте сравним основные достоинства и недостатки щелочных и кислотных аккумуляторов?
Аккумуляторы: кислота или щёлочь?
Даже для опытных водителей аккумулятор является предметом постоянных хлопот и забот. Новички же, столкнувшись с необходимостью приобретения аккумулятора задаются вопросом «Какой лучше?» На этот вопрос с удовольствием отвечают продавцы-консультанты автомагазинов. Но где гарантия, что они не пытаются всучить тот, что подороже, оперируя известным «хорошее дешёвым не бывает»? Отчасти с ними согласятся и умудрённые опытом автовладельцы. А лишь отчасти потому как не бывает плохих и хороших аккумуляторов. Каждая АКБ имеет своё предназначение, свой срок службы, и если её использовать и эксплуатировать не так как рекомендовал производитель – значит, и требовать гарантий не имеет смысла. Меж тем, даже при регулярном обслуживании и эксплуатации его идеальным хозяином АКБ будет служить около 4 лет. Но прогресс оставляет в умах автовладельцев надежды на то, что появятся более долговечные, надёжные батареи.
Итак, какие бывают автоаккумуляторы? Начнём, пожалуй, с того, что они делятся на обслуживаемые, малообслуживаемые и необслуживаемые. Собственно, отличают их друг от друга, в основном, по «начинке». Обслуживаемые АКБ (кислотные)в этом семействе появились как родоначальники.Их главным преимуществом до сих пор считается относительная дешевизна и возможность обеспечить большой ток. Но такие батареи не любят полную разрядку. Они, кстати, очень серьёзно снижают их ресурс. Чтобы понять эту следственную связь, можно привести в качестве примера марафонца. Пробежав свои 42 км 195 метров сегодня, он вряд ли сможет повторить свой «подвиг» завтра – даже регулярные тренировки не позволяют ему быстро прийти в норму, выработанный ресурс восстановить нелегко.
Необслуживаемые аккумуляторы – это третья эпоха в производстве АКБ. Во внутренностях их щёлочь, а не кислота. Появились они не вчера и даже не позавчера. Гораздо раньше, но в прежние времена использовался лишь военными, а остальным гражданам российской «необъятки» поясняли: необходимый пусковой ток стартеру они обеспечить не смогут, так что не много потеряли… Но тайное всегда становится явным и щелочные батареи вскоре стали достоянием широкой гражданской автообщественности.
Возвращаясь к старейшинам АКБ, кислотникам, поясним основные причины их старения и гибели. Это пластины, которые постоянно подвергаются коррозии. Явление неизбежно. А вот у щелочных аккумуляторов старение происходит вследствие длительного вымывания активной массы. В среднем срок службы щелочных батарей исчисляется десятилетием. В отдельных случаях она может быть и больше. Скажем, при коротком замыкании у кислотного аккумулятора пластины могут покоробиться и осыпаться. Щелочные батареи на такую встряску даже не среагируют.
Но и в «мирных» условиях эксплуатации, то есть, во время длительного отстоя транспорта, или хранения батарея имеет свойство разряжаться полностью. И в таких случаях кислотные аккумуляторы оказываются не на высоте: у них сульфатируются пластины. Восстановить их можно, но сколько для этого автовладельцу придётся хлопотать и суетиться, никто наперёд не знает. Щелочная батарея, даже будучи в полностью разряженном состоянии может находиться длительное время. Для неё такой «отдых» абсолютно безвреден. Причём, после запуска двигателя с источником тока извне щелочник очень скоро придёт в нормативное состояние. Он в два раза быстрее кислотной принимает зарядный ток и перестаёт его принимать при насыщении.
Плотность электролита у щелочной батареи от заряженности не зависит. Лишь когда вода выкипает, она может чуть увеличиться, поэтому щелочники не размораживаются в лютую стужу зимой, а кислотные АКБ после таких приключений порой выбрасывают.
Оба вида аккумуляторных батарей выделяют газы, выходящие из вентотверстий. В случае с кислотником газы способны разрушить лакокрасочное покрытие, а у голого металла затем вызвать коррозирование. Газы из щелочника тоже повреждают краску, но реакцию металла не вызывают.
Как правило, если кажется, что щелочная батарея села, то на поверку выясняется, что просто напросто загрязнён электролит, и его нужно просто заменить. Проводимость электролита растёт, сила аккумулятора восстановится.
Ещё в отличие от кислотных, щелочные АКБ отличают небольшая масса и размеры. Ёмкость кислотников проверяют при разряде в 20 часов, а щелочникам достаточно и4 часов. Значит, ёмкость щелочных батарей значительно уступает? Не всегда. Благодаря некоторым показателям «счёт» может сравняться, например при сравнении кислотного с 55-ю амперами с щелочным, с его 40 амперами.
Сравнение кислотных и щелочных тяговых аккумуляторных батарей
АККУМУЛЯТОР — химический источник тока, который после разряда обладает возможностью заряда (преобразования электрической энергии в химическую) путем пропускания через него электрического тока обратного направления. Мы рассматриваем две электрохимические системы аккумуляторов, свинцовую (кислотную) и никель-железную (щелочную):
Свинцовый аккумулятор состоит из двух блоков пластин погруженных в электролит (25-29%-ный водный раствор серной кислоты). Положительные пластины представляют собой трубчатые цилиндры из нетканых материалов, заполненных активной массой — диоксидом свинца PbO2 (панцирный электрод) или свинцовые каркасы, заполненные активной массой, также диоксидом свинца PbO2 (намазной электрод), отрицательные — представляют собой свинцовые каркасы, заполненные активной массой, состоящей из губчатого свинца (намазной электрод). После изготовления пластины подвергаются электролитической обработке — формовке. При разряде происходит химическая реакция, в результате которой активная масса положительной и отрицательной пластин переходит в сернистое соединение свинца PbSO4 с выделением воды, что уменьшает концентрацию электролита, его проводимость и снижает э. д. с. аккумулятора. При снижении плотности электролита до 1.14-1.13 г/см 3 разряд следует прекратить во избежание сульфитации пластин — образования на них нерастворимого сернистого свинца.
При заряде через аккумулятор проходит ток, имеющий направление, противоположное току разряда. Происходит обратная химическая реакция и на электродах восстанавливается диоксид свинца и губчатый свинец. Во избежание сульфитации аккумулятор необходимо содержать в заряженном состоянии, периодически проверять уровень, плотность электролита, напряжение под нагрузкой. Токообразующий процесс в свинцовом аккумуляторе описывается реакцией: Pb + PbO2 + 2H2SO4 — 2PbSO4 + 2H2O. Увеличив плотность электролита, можно повысить емкость аккумулятора, но при этом ресурс аккумулятора резко снижается. КПД кислотного аккумулятора составляет 0,75-0,8.
Никель-железный аккумулятор состоит из двух блоков, расположенных в сосуде с электролитом (водный раствор едкого калия КОН или едкого натра NaOH, с добавлением едкого лития LiOH). Пластины представляют собой стальные рамки с вставленными в них стальными перфорированными коробочками, заполненными активной массой (ламельный тип электродов). Активная масса отрицательных пластин состоит из губчатого железа, положительных пластин — из гидрата окиси никеля Ni(OH)3. Гидрат окиси никеля при разряде переходит в гидрат закиси никеля, а губчатое железо — в гидрат закиси железа. При заряде реакция идет в обратном направлении — происходит восстановление массы электродов. Концентрация электролита в процессе разряда и заряда остается неизменной. 2NiOOH + Fe + 2H2O — 2Ni(OH)2 + Fe(OH)2. КПД щелочного аккумулятора составляет 0,5-0,6.
Для более наглядного сравнения эксплуатационных характеристик свинцовых и никель-железных аккумуляторных батарей возьмем две батареи близкие по параметрам, применяемые на самом распространенном Российском электропогрузчике ЭП-103КО: 36ТНЖ-300ВМП У2 и 40V5PzS350Ah. Щелочная батарея производится на Великолукском и Курском аккумуляторных заводах, кислотная – на заводе Elhim-Iskra JSC (Болгария), под торговой маркой Елхим-Искра. Стоимость щелочной батареи 36ТНЖ-300 составляет в среднем 160 000,00 рублей, а кислотной батареи 40V5PzS350Ah в среднем 100 000,00 рублей. Цены как правило меняются в течение времени, но кислотная батарея в любом случае будет дешевле щелочной.
При сравнении щелочной и кислотной батареи одинаковой емкости (350А*ч) экономия электроэнергии составляет
54% на одну батарею за смену. Вывод, чем интенсивнее используется техника с кислотными АКБ, тем более ощутимой будет экономия. Для заряда щелочных батарей необходимо использовать устройства с зарядной характеристикой IU, т. е., со стабилизированной токовой характеристикой. Такой профиль заряда требует применения сложных электронных схем и более мощного трансформатора. Как следствие, такие агрегаты стоят в несколько раз дороже, чем устройства с зарядной характеристикой Wa, применяемой для тяговых кислотных батарей с жидким электролитом. Конкретная цена на зарядные устройства ЕлПулскКар для различных типов батарей зависит от мощности силы тока заряда, но, в любом случае зарядные устройства ЕлПулсКар для кислотных батарей стоят дешевле.
Щелочной аккумулятор имеет ряд положительных по сравнению с кислотным аккумулятором отличий:
ВЫВОД: в качестве тяговых аккумуляторов, в подавляющем большинстве случаев, свинцовые батареи имеют неоспоримые преимущества перед щелочными.