Гельдік электролиттің гельдік аккумуляторда қалай жұмыс істейтіні

Оқшауланған қорғасын-қышқылдық энергия сақтау, гельдік аккумулятордың революциясы. Мүмкін, сіз оқшауланған қорғасын-қышқылдық энергия сақтаудың артқы жағындағы технологияны білмейсіз немесе оны AGM аккумуляторымен бірдей деп ойлайсыз; алайда гельдік элемент қорғасын-қышқылдық элементтердің технологиясындағы үлкен жетістік. JOZOKING (TIANJIN) TECHNOLOGY CO., LTD. компаниясы күн энергиясын пайдаланатын электр энергиясын сақтау жүйелері, байланыс және резервтік жүйелер үшін сапалы оқшауланған қорғасын-қышқылдық аккумуляторларды ұсынады; сонымен қатар басқа да көптеген өнеркәсіптік қолданыстар үшін де. Ол басқа қорғасын-қышқылдық элементтерден негізінен қандай жағынан ерекшеленеді? Негізгі ерекшелігі — гельдік электролитте. Мұнда гельдік аккумуляторлардың технологиясының принципі, олардың қасиеттері және адамдардың Еуропа, Солтүстік Америка мен Австралия сияқты әлемнің барлық жерінде оларды қолдануды қалайтыны туралы толық талдау келтірілген.

Қаттылату химиясы: Сұйықтан гельге

Гельдік аккумулятордың қалай жұмыс істейтінін дұрыс түсіну үшін біз алдымен оның не істемейтінін және неге біздің әдеттегі 12 В қорғасын-қышқылды аккумуляторымыздан бастап гельдік аккумуляторды ойлап табуға тура келгенін түсінуіміз керек. Стандартты "суға шомылған" қорғасын-қышқылды элемент сұйық электролитті ерітіндісін пайдаланады, ол негізінде күкірт қышқылы мен судан тұрады. Ол сұйық болғандықтан, оның ағып кетуі, булануы мүмкін және қабаттарға бөлінуі мүмкін, соның нәтижесінде қышқыл уақыт өте келе элементтің түбіне түседі.

Гельдік аккумулятор бұл мәселені электролитті жартылай қатты күйге айналдыру арқылы шешеді. Дәлірек айтсақ, белгілі бір мөлшерде күкірт қышқылы тұмандалған кремний диоксидінің (SiO₂) әлдеқайда ірірек дисперсиясына енгізіледі. Бұл химиялық тұрғыдан тиксотропты гельді тудырады, оның тыныш күйінде орын ауыстыру мүмкін емес, бірақ оған әсер еткен кезде тұтқырлығы өзгереді, сондықтан зарядтау мен разрядтау кезінде иондар қышқыл ішінде қозғала алады. Нәтижесінде ұзақ уақыт бойы қышқылды ұстап тұратын қойық желатин тәрізді тұтқырлыққа ие электролит аласыз.

Электролиттің гель ішінде қатайуы — бұл гельдік аккумулятордың негізгі белгісі және оның көптеген тілекті қасиеттерінің себебі. Бұл тек аккумуляторды кез келген орналасу қалпында төгілмейтін тәсілмен орнатуға мүмкіндік бермейді, сонымен қатар гельдік матрицаның құрылымы газдардың қайта қосылуы деген маңызды ішкі механизмге қолайлы ішкі сүйемелдеу құрылымын қамтамасыз етеді. Осы себепті гельдік аккумуляторды «қолдану кезінде қызмет көрсетуді қажет етпейтін» қорғасын-қышқылды аккумулятор деп атайды.

Газдардың қайта қосылу циклі: Қызмет көрсетуді қажет етпейтін жұмыс істеудің сырлы аспектісі

Гельдік аккумулятордың қызығушылық туғызатын ерекшелігі — зарядтау кезінде бөлінетін газдарды суға қайта қосу қабілеті, сондықтан электролитті толықтыру қажет емес. Зарядтау кезінде пайда болған газдар қайта қосылу арқылы қайта өңделеді, бұл қасиет гельдік аккумуляторларды VRLA (Valve-Regulated Lead-Acid) типті аккумуляторларға жатқызады.

Бұл — қайта қосылу процесі. Оңтүстік пластиналар зарядталған кезде, әсіресе циклдың соңында оттегі бөлінеді. Сұйық электролитті аккумуляторда оттегі газ түрінде бөлінеді, яғни ұяшық арқылы көпіршіктер түрінде шығады және өзімен бірге су молекулаларын да алып шығады; сондықтан ұяшыққа су қосу қажет болады. Гельді аккумуляторда қайта қосылу үшін гель құрылымы осы оттегінің гель ішіндегі микроскопиялық сызаттар арқылы өтуіне мүмкіндік береді де, ол теріс пластинаға жетеді. Мұнда оттегі жоғары беттік ауданы бар, сүңгітекті қорғасын құрылымына жабысады. Содан кейін бұл оттегі теріс пластина бетінде алдын ала десорбцияланып, сақталған сутегімен қосылып, қосымша су түзеді.

Біздің аккумуляторымыз ішкі рекомбинация арқылы өте тиімді жұмыс істейді, сондықтан бір бағытты қысымды босату желілері 2 psi шамасында төмен орнатылған — бұл ақау пайда болған кезде артық қысымды босату үшін. Қалыпты жұмыс кезінде аккумулятор толығымен герметиктелген болады және ішкі газдарды қайта өңдейді; дистилденген су қосу қажет емес және қышқылдық бу шығарылмайды. JOZOKING аккумулятор технологиясының «қызмет көрсетуді қажет етпейтін» сипаты — бұл GFM сериясын құруға негіз болған гельдік аккумуляторлардың дамуы, олар алыстағы немесе қол жетпейтін орындарда қолдануға өте қолайлы.

Жоғары деңгейдегі құлақ батареялық қызмет ететін жоба

Гельдік аккумуляторлар ұзақ мерзімді жұмыс істеу кезінде терең разрядтау циклдарына қатты төзімділігімен ерекшеленеді, сондықтан олар қайталаңқы энергия және резервтік электр қоректендіру жүйелері үшін танымал таңдау болып табылады. Аккумулятордың ішіндегі арнайы гельдік электролит батареяның күнделікті жұмыс істеу кезінде терең разрядталған кезде электродтардың құрылымдық тұрақтылығын сақтайды. Бұл қасиет циклдік жұмыс кезінде активті материалдың пластинкалардың бетінен бөлінуін тиімді тежейді және аккумулятор корпусының ішіндегі электролиттің қабаттасуын надежді түрде болдырмайды. Осы ерекше ішкі құрылым арқасында гельдік аккумуляторлар өзінің барлық жұмыс өмірі бойынша тұрақты электрохимиялық қасиеттерін сақтайды және дәстүрлі аккумуляторлардың конструкциясында кездесетін көптеген жиі кездесетін ақаулардың қаупін болдырмайды. Сондықтан жоғары сапалы гельдік аккумуляторлар ұзақ қызмет көрсету мерзімін қамтамасыз етеді және тұрақты өнімділік көрсетеді, олар оф-гриндік және торлы күн энергиясы жүйелерінде кеңінен қолданылатын әр күнгі зарядтау-разрядтау циклдары үшін идеалды таңдау болып табылады.

Дәлдікпен зарядтау талаптары

Бірақ бұл жоғары өнімділікке кемшіліктері де бар. Гельді аккумуляторлар артық зарядталуға өте төзімсіз, сондықтан олардың кернеуін қатаң бақылау қажет. Электролит қойырақ болғандықтан, иондар баяу қозғалады және нәтижесінде гельдің ішкі кедергісі AGM-ге қарағанда жоғары болады. Бұл олардың зарядталуы баяу болатынын және баяу, тұрақты зарядтау қажет ететінін білдіреді.

Гельдік аккумуляторларды артық зарядтауға төзімді емес. Кернеудің артуы гель ішінде кері әсер ететін трещиналар мен тесіктерді пайда етеді, бұл аккумулятордың жалпы қызмет ету мерзімі мен сыйымдылығын төмендетеді. Сондықтан гельдік аккумуляторлардың өзіндік зарядтау режимі болуы керек, оның кернеу талаптары өте нақты болуы тиіс. Мысалы, 12 В жүйесі үшін көлемдік зарядтау кернеуі (bulk voltage) AGM немесе сұйық электролитті аккумуляторларға қарағанда төмен — 14,0–14,2 В. Олардың сезімтал табиғатына байланысты, аккумулятордың қызмет ету мерзімін қысқартпау үшін гельдік аккумуляторларды дұрыс гельдік зарядтау режиміне сәйкестендіру керек. JOZOKING компаниясында аккумуляторларды басқару мен жүйені жобалау бойынша кеңестер беріледі, сондықтан сізге ұзақ қызмет ететін аккумуляторларды қамтамасыз ететін дұрыс құрылғыларды таңдауға көмектесеміз.

Күн энергиясы мен жаңартылатын энергияны сақтау

Аккумуляторлар жиілік гибридтік және желіден тыс күн энергиясын қолданатын қолданыста күндік зарядтау мен разрядтаудың жоғары деңгейіне ұшырайды, сондықтан гельді аккумулятордың терең циклды қабілеті мен терең разрядтаудан қалпына келу қабілеті олардың ұзақ мерзімді сенімділігін қамтамасыз етеді. Булактануға әкелетін жылуға төзімділігі оларды жылы климаттық аймақтардағы қолданыстар үшін идеалды нұсқа етеді, ал JOZOKING-тің осы нарыққа арналып жасалған аккумуляторлық технологиясында жаңашыл гель ыстыққа төзімділікті жақсарту, гельдің беріктігін арттыру және оттегінің қозғалысын жақсарту үшін әзірленген.

Қорытынды: Сенімділіктің ғылымы

Бұл гельдік аккумулятор қалыпты қорғасын-қышқылдық элементтердің негізгі қиындықтарын ақылды химиялық инженерлік принциптерді қолдану арқылы жеңуді көрсетеді. Силика қосу арқылы сұйық электролитті гельге айналдыру және ішкі газдың қайта қосылуына мүмкіндік беру нәтижесінде қайта зарядталатын, қызмет көрсетуді қажет етпейтін, төгілмейтін, герметиктелген қорғасын-қышқылдық аккумулятор алынды, оның терең циклдық жұмыс істеу кезіндегі өмір сүру ұзақтығы өте жоғары. Бұл JOZOKING компаниясының жаңашыл қорғасын-қышқылдық аккумуляторлары — гельдік қызмет көрсетуді қажет етпейтін энергия көздерінің қайта қалпына келтірілетін секторы үшін қуат өнімдерінің негізі болды; бұл гельдің беріктігі мен электродтар бойынша жүргізілген зерттеулерімізді қамтиды, сонымен қатар кез келген қайта қалпына келтірілетін энергия сақтау жүйесіңізге немесе резервті қуат қажеттіліктеріңізге сенімді, тиімді және қауіпсіз шешімдер ұсынады.