Что такое гелевый аккумулятор?
В самом начале 21-го века гелевые аккумуляторы перешли из промышленной сферы (телекоммуникации, энергетика) – в бытовую – в частный сектор. Способствовал этому главный фактор – цена. В Китае было развёрнуто миллионное производство подобных аккумуляторов. За небольшой период времени, в России произошёл настоящий бум среди массового потребителя, продажи в 2009 году составили миллионы долларов. В чём причины такого головокружительного успеха?
Дело в том, что технология GEL позволяет аккумуляторам сохранять удивительную живучесть при жёсткой эксплуатации. В тех местах где автомобильный аккумулятор умирает за 2 месяца – гелевый аккумулятор сохраняет ёмкость и продолжает работать. Его применяют рыбаки, дачники, охотники, сельские хозяйства, жители частных домов в системах бесперебойного питания. Огромное распространение GELевые АКБ получили в электротранспорте, системах альтернативной энергетики (ветряки, солнечные батареи). Уникальные свойства позволяют его эксплуатировать в любом положении, кроме «вверх тормашками». Единственное чего надо опасаться – прямых солнечных лучей и температуры свыше 45 градусов Цельсия.
Попробуем рассказать популярно о гелевом аккумуляторе.
В обычном классическом свинцово-кислотном аккумуляторе между положительными и отрицательными пластинами протекает ток по электролиту – водному раствору серной кислоты. Чтобы пластины не соприкасались и не происходило короткого замыкания они разделены сепараторами, обычно микропористым пластиком. В GELевом аккумуляторе электролит загущен силикагелем, если открыть свежий аккумулятор, то Вы увидите железообразную белёсую структуру. Этот гель немного подсушен на заводе и в процессе эксплуатации он ещё больше твердеет. Для того чтобы заполнить аккумулятор достаточно плотным гелем применяют вакуумные машины.
В процессе сушки, гелевая структура пронизывается микротрещинами, которые не дают испарениям элетролита улетучиваться: молекулы кислорода и водорода удерживаются внутри геля реагируют между собой и превращаются в воду, которая впитывается гелем. Почти все испарения, таким образом, возвращаются обратно в аккумулятор и это называется рекомбинацией газа. К сожалению все молекулы рекомбинировать не удаётся и избыточный газ сбрасывается через предохранительные клапана. Происходит это обычно при больших токах заряда.
Сепаратор в Gel аккумуляторах тоже необычный – микропористый дюропластик, за счёт присадок из алюминия он обладает высокой стойкостью в агрессивной среде, уменьшает внутреннее сопротивление в аккумуляторе, обладает высокой температурной стабильностью и механической прочностью; последнее обеспечивает высокую вибростойкость и ударопрочность конструкции. Этот элемент – является ноу-хау и производиться всего двумя специализированными немецкими компаниями (все мировые производители аккумуляторов закупают сепараторы у них) .
аккумуляторная батарея изготовленная по технологии GEL с разрезанной крышкой и удалённым корпусом для демонстрации внутренних частей:
Попытки производства в СССР:
Советские учёные в 80-х годах проводили попытки создать аккумулятор по технологии GEL, но так и не смогли получить специальный сепаратор, и все попытки создать отечественный GEL аккумулятор, так и не удались. Проект был свёрнут, и все необслуживые АКБ в СССР были только щелочные: никель-кадмиевые аккумуляторы.
История развития GEL аккумуляторов:
Сын аптекаря Зонненшайна в Западной Германии – Яков, в тяжёлые для Германии послевоенные года подрабатывал фотографом, на пляжах и в парках. Для фотовспышки он носил с собой обычный автомобильный аккумулятор. Его не устраивало что кислота выплёскивается и разъедает одежду и руки. В отцовской маленькой аптекарской лаборатории, он случайно загустил электролит – добавил SiO2 (силикагель) и формалин. Все эти вещества используются в медицине.
В быту силикагель используется как осушитель-впитыватель влаги (помните бумажные пакетики с надписью «не для еды»), а формалин в гелевых аккумуляторах служит для стабилизации свойств силикагеля.
Далее появилась немецкая фирма «Sonnenshein» которая обыграла фамилию аптекаря в маркетинговых целях и на аккумуляторах появилось запатентованное изображение солнышка. Долгое время фирма Sonnenshein была единственным производителем подобных аккумуляторов, но потом эту технологию воспроизвели во Франции, затем США, а потом фирма «Sonnenshein» опрометчиво построила завод в Китае, не прошло и одного года как появились китайские клоны – ничуть не хуже, но в несколько раз дешевле.
Производство:
При производстве GEL аккумуляторов используют высокочистый свинец – это увеличивает эксплуатационные характеристики АКБ в несколько раз. Гель плотно обволакивает пластины и не дают активной массе осыпаться, а его повышенное сопротивление разрядным токам не даёт образовываться «вредным» неразрушаемым сульфатам свинца.
За счёт этих уникальных характеристик Gelевые аккумуляторы выдерживают большое количество циклов заряда-разряда, могут долго находиться разряженными, имеют низкий саморазряд, их можно эксплуатировать почти в любом положении, их можно ставить в жилом помещении, а если Вы разрушите корпус то Вас не обожгёт кислотой, а только несколько капель геля и белые гранулы расскажут людям о Вашей неаккуратности.
