Akumulator bezobsługowy – zasada działania

Sposób, w jaki funkcjonują akumulatory bezobsługowe nie różni się od tego, jak działają tradycyjne baterie akumulatorowe stosowane m.in. w samochodach i innych pojazdach mechanicznych. Dalej kluczowe jest wykorzystanie reakcji chemicznej do wytwarzania energii elektrycznej (akumulator jest źródłem) lub skumulowania jej (wówczas omawiane urządzenie jest odbiornikiem), jednak zamiast elektrolitu w formie płynnego kwasu siarkowego H2SO4 wykorzystano bezpieczniejszą technologię.

Substancja ta jest niebezpieczna dla zdrowia i życia człowieka, a bezpośredni kontakt z tym kwasem powodować może rozległe i trudne do wyleczenia obrażenia. W wyniku uszkodzenia mechanicznego tradycyjnych baterii akumulatorowych dochodziło do wycieku tej substancji, co było dużym zagrożeniem dla użytkownika. W połączeniu z koniecznością regularnego uzupełniania elektrolitu czy konserwacji, standardowe akumulatory zaczęto zastępować nowocześniejszymi rozwiązaniami, takimi jak akumulatory bezobsługowe VRLA (ang. Valve Regulated Lead-Acid – ołowiowo-kwasowe regulowane zaworami).

Nie tylko są one bezpieczniejsze, ale również wygodniejsze w użytkowaniu i mają znacznie więcej zastosowań. W zależności od preferencji użytkownika czy układu, w jakim będzie pracować taka bateria, akumulatory bezobsługowe SLA (ang. Sealed Lead-Acid – szczelne ołowiowo-kwasowe) można podzielić na dwa rodzaje:

• żelowe – jak sama nazwa wskazuje elektrolit jest znacznie gęstszy, w formie żelu, a co za tym idzie, nie wycieka on poza obudowę. Takie rozwiązanie otrzymywane jest w wyniku dodania do kwasu krzemionki, która oprócz zwiększenia gęstości, pozwala na efektywniejsze odprowadzanie ciepła wytworzonego w wyniku przepływu prądu;
• akumulatory bezobsługowe VRLA-AGM – https://wamtechnik.pl/produkty/akumulatory-kwasowo-olowiowe-wamtechnik/ – to z kolei rozwiązanie, w którym całkowicie zrezygnowano z tradycyjnego elektrolitu. Substancja odpowiadająca za reakcję chemiczną została uwięziona w separatorach wykonanych z włókna szklanego o wysokim stopniu porowatości. Elementy te są umieszczane pomiędzy ołowiowymi płytami akumulatora (anoda i katoda), a cała konstrukcja cechuje się wysokim poziomem bezpieczeństwa. Warto również podkreślić, że akumulatory AGM mają niższą rezystancję wewnętrzną niż baterie żelowe, co przekłada się na dłuższy czas pracy.

Czynniki wpływające na żywotność akumulatora bezobsługowego AGM

Choć akumulatory bezobsługowe nie wymagają aż tak dużej ingerencji użytkownika, jak w przypadku standardowych baterii i nie wymagają uzupełniania elektrolitu czy konserwacji, nie są to konstrukcje niezniszczalne. Przykładowo baterie bezobsługowe AGM mogą pracować ograniczoną liczbę cykli określoną przez producenta. Po przekroczeniu tej wartości spada dostępna pojemność akumulatora, później ponowne naładowanie akumulatora może już nie być możliwe, a co za tym idzie, konieczne będzie kupno nowego modelu. Warto również pamiętać o przeładowaniu akumulatora – w dłuższej perspektywie może powodować to spadek żywotności takiej konstrukcji.

Fot. unsplash

Dużą zaletą akumulatorów bezobsługowych AGM jest to, że mogą pracować w każdej pozycji, co znacząco zwiększa ich obszar zastosowania. Nie mogą one jednak przebywać zbyt długo w zbyt chłodnym lub zbyt ciepłym miejscu. Baterie znajdujące się chłodni lub w miejscach, w których narażone są na negatywne działanie czynników środowiskowych, mogą działać przez krótszy okres (tj. zrealizują mniejszą liczbę cykli), niż zagwarantowany przez producenta.

Bezobsługowe baterie akumulatorowe AGM – obszary zastosowań

Nic nie stoi na przeszkodzie, by w niektórych modelach omawianych urządzeń stosować w pojazdach i zastąpić nimi tradycyjne akumulatory kwasowe. Warto jednak podkreślić, że tego typu konstrukcje mają znacznie szerszy obszar zastosowań, do których należy przede wszystkim praca buforowa. Polega ona przede wszystkim na zasilaniu awaryjnym lokalnej sieci energetycznej. Mimo postępu technologicznego krótkookresowe przerwy w dostawie prądu są normą zarówno w dużych miastach, jak i mniejszych miejscowościach. By zmniejszyć ryzyko wystąpienia przestojów w pracy czy zabezpieczyć pracowników, którzy mają kontakt z niebezpiecznymi maszynami, akumulatory bezobsługowe od lat są nieodzowną częścią tzw. UPS-ów, czyli zapasowych źródeł zasilania. Wykorzystuje się je do zapewnienia energii elektrycznej:

• systemów awaryjnego oświetlenia (np. na halach produkcyjnych);
• aparaturze szpitalnej;
• centralom telefonicznym;
• stacjom bazowym i przekaźnikowym;
• domom i placówkom korzystającym z instalacji fotowoltaicznej.

Fot. istockphoto

Zalety akumulatorów bezobsługowych AGM

Oprócz wspomnianej już ułatwionej eksploatacji wynikającej z braku konieczności uzupełniania elektrolitu, dużą przewagą akumulatorów bezobsługowych nad standardowymi konstrukcjami kwasowo-ołowiowymi jest to, że nie wydzielają gazów. Podnosi to ich ogólny poziom bezpieczeństwa i zapobiega wydostawaniu się niebezpiecznych oparów poza obudowę. Dzięki temu akumulatory bezobsługowe AGM nie wymagają dedykowanych pomieszczeń z wentylacją (oprócz instalacji przemysłowych). Na wamtechnik.pl znaleźć można sprawdzone baterie VRLA wykonane w technologii Absorbed Glass Mat, które sprawdzą zarówno w pracy buforowej, jak i cyklicznej.

Akumulatory bezobsługowe – czy wymagają ładowania?

Choć baterie bezobsługowe nie wymagają uzupełniania elektrolitu, a ich eksploatacja jest znacznie prostsza, niż w przypadku tradycyjnych baterii, warto pamiętać, że one również wymagają ładowania. Robi się to dokładnie w taki sam sposób, jak przy ładowaniu zwykłych baterii, jednak warto pamiętać o kilku szczegółach.

Fot. istockphoto

Przede wszystkim baterię akumulatorową bezobsługową należy wymontować z samochodu, pamiętając o właściwej kolejności zdejmowania klem (najpierw minus, potem plus). Następnie należy podłączyć zaciski prostownika i uruchomić ładowanie – w przypadku akumulatorów bezobsługowych dobrze jest zdecydować się na ładowanie wolne z użyciem prądu o niskim natężeniu. Zapobiegnie to powstawaniu ubytków elektrolitu, a w konsekwencji spadku żywotności takiej baterii.