Лучшие тяговые аккумуляторы

Питание электромоторов транспорта и другой техники с электроприводом обеспечивают аккумуляторы тягового типа. Такие источники питания устанавливаются на:

• электровелосипеды, электросамокаты и другие виды транспорта на электротяге;
• катера, яхты, катамараны, электромоторные лодки;
• гольфкары;
• инвалидные коляски;
• складскую и клининговую технику, включая погрузчики, штабелеры, самоходные платформы, паллетные тележки и поломоечные машины.

Отличия тяговых АКБ от стартерных

От автомобильных аккумуляторов стартерного типа они отличаются назначением и принципом работы. Стартерные модели на короткое время дают большие пусковые токи при включении мотора, а затем отдыхают и подзаряжаются от генератора работающего мотора. Тяговые батареи обеспечивают электропитание двигателя постоянно, в течение всего времени его работы.

Именно тяговые АКБ рассчитаны на применение в циклическом режиме разряд-заряд. Они:

• имеют большой циклический ресурс;
• стабильно выдают номинальное напряжение;
• отдают для питания мотора заявленный ток при любом уровне разряда;
• устойчивы к глубоким разрядам – до 80–90% от номинальной емкости;
• защищены от воздействий извне;
• после цикла активной работы – ставятся на зарядку и быстро восполняют запас емкости.

Какие тяговые аккумуляторы лучше?

К категории тяговых батарей относятся некоторые виды свинцово-кислотных АКБ (созданные по технологиям WET, AGM, GEL), щелочные и литиевые модели.

WET – модели с жидким электролитом

Такие батареи производятся по классической технологии – с жидким электролитом в виде раствора серной кислоты. От стартерных моделей они отличаются использованием более толстых пластин. Цена таких моделей наиболее доступна, но по остальным параметрам они уступают конкурентам. В частности, заряжать WET батареи допускается только в специальных помещениях с эффективной системой вентиляции. Тем не менее, модели этого типа нередко используются на электропогрузчиках.

AGM – Absorbent Glass Mat

В аккумуляторных батареях этого типа роль электролита выполняет кислота в форме жидкости – как и в автомобильных аккумуляторах. Но между электродами находится сепаратор из микропористого стекловолокна. Он впитывает и удерживает электролит по принципу губки, не позволяя ему растекаться. Тяговые батареи AGM типа нередко используются для оснащения самоходных штабелеров, электрических тележек и других видов складской техники.

Они не требуют обслуживания, лучше противостоят сульфатации электродов (по сравнению с обычными свинцово-кислотными моделями), допускают использование на боку и служат около 800 циклов. Среди недостатков AGM моделей стоит выделить их тяжелый вес, падение напряжения на морозе, чувствительность к высоким напряжениям и недопустимость хранения при уровне разряда ниже 30%.

GEL – GEL Electrolite

Тяговые аккумуляторы гелевого типа производятся с добавлением в жидкий электролит компонентов на основе оксида кремния. Благодаря ему электролит приобретает гелеобразную консистенцию. Такие АКБ производятся в герметичном корпусе, не требуют обслуживания и могут работать в любом положении. По сравнению с AGM и WET батареями гелевые АКБ:

• менее чувствительны к глубоким разрядам;
• выдерживают около 1000 циклов работы;
• менее склонны к расслоению электролита;
• имеют низкий саморазряд – до 5% в месяц;
• служат более 1000 циклов при температурах от -30 до + 60 °С;
• более устойчивы к низким температурам, вибрациям и высоким токам заряда.

Из недостатков у них остался тяжелый вес, чувствительность к разрядам ниже 25%, содержание свинца и необходимость специальной утилизации.

Щелочные

К этой категории относятся тяговые АКБ из никель-кадмиевых или никель-металлгидридных элементов питания. Номинальное напряжение таких элементов составляет около 1,45 В, рабочее – 1,25 В. Для сборки батареи нужного вольтажа элементы соединяются последовательно.

NiCd модели отдают большие токи, способны работать при низкой температуре и допускают хранение в разряженном состоянии. Но они токсичны и имеют выраженный эффект памяти, поэтому используются все реже. Аккумуляторы Ni-MH нетоксичны и могут использоваться на морозе, но имеют меньший циклический ресурс и боятся высоких температур.

Литий-ионные (Li-ion)

В многочисленных рейтингах тяговых аккумуляторов заслуженно побеждают легкие и энергоемкие литий-ионные батареи. Их появление в свободной продаже поспособствовало развитию и популяризации персонального электротранспорта, позволило создавать более легкий транспорт на электротяге с большой дальностью пробега на 1 заряде. Литий-ионные батареи создаются из элементов цилиндрической или призматической формы и оснащаются BMS платами для защиты от опасных состояний.

Преимуществами Li-ion батарей являются:

• легкий удельный вес;
• высокая энергетическая плотность;
• большие разрядные токи;
• высокое напряжение – 3,7 В на каждый элемент;
• малый саморазряд – 4–6% за месяц, до 20% за год;
• отсутствие «эффекта памяти»;
• низкий саморазряд;
• комфорт использования – без необходимости обслуживания;
• возможность частичного заряда;
• рабочие температуры от -20 до + 50 °С;
• возможность сборки батарей всевозможных форм и размеров – в зависимости от нужных величин напряжения и емкости;
• ресурс свыше 1000 циклов.

Литий-железо-фосфатные (LiFePO4, LFP)

Этот подвид Li-ion батарей имеет катод из фосфата железа. Благодаря этому обеспечивается циклический ресурс свыше 2000 циклов, высокая химическая и термическая устойчивость элементов, большие токи заряда/разряда, стабильное напряжение разряда и максимальная безопасность применения. Дополнительными плюсами LFP аккумуляторов выступают:

• рабочие температуры от -30 до +60 °С;
• способность стабильно обеспечивать постоянную токоотдачу;
• высокие токи разряда;
• доступность быстрой зарядки большими токами;
• стойкость к глубоким разрядам;
• возможность применения в жестких условиях, в т. ч. на морозе, при сильных вибрациях и тряске;
• отсутствие риска возгорания или взрыва.

Поэтому лучшими тяговыми аккумуляторами на сегодня признаны модели на основе литий-железо-фосфата. Они обеспечивают питание лодочных электромоторов, устанавливаются на электромобили, велосипеды на электротяге, гольфкары, инвалидные коляски, складскую и клининговую технику.

По удельному весу LiFePO4 батареи немного тяжелее остальных Li-ion моделей, но все же они вдвое легче свинцово-кислотных аккумуляторов. Номинальное напряжение у LFP аккумуляторов составляет 3,2 В на элемент – ниже, чем у остальных Li-ion элементов, но выше чем у щелочных моделей. Поэтому лучшим выбором тяговых АКБ для всевозможных видов техники на электротяге считаются батареи типа LiFePO4.

На нашем сайте вы можете купить литиевые АКБ российского производителя «Виртус Технолоджи» с гарантией качества и доставкой по всей России.

Предыдущую статью блога VirtusTec мы посвятили вопросу: какой аккумулятор выбрать для лодочного электромотора.