Срок службы CSB GP/GPL

Разбираемся, чем же реально отличается CSB GP и GPL, чем отличается срок службы АКБ.

Целью эксперимента являлось оценить реальность конструкционных отличий аккумуляторных батарей/аккумуляторов с заявленными производителем (компанией CSB) сроками службы. В данном случае мы взяли следующие аккумуляторы:

• CSB GP 1272 (заявлена как имеющая срок службы 5 лет)
• CSB GPL 1272 (заявлена как имеющая срок службы до 10 лет).

Для начала несколько общих положений.

Оба аккумулятора выполнены по технологии абсорбированного электролита (AGM), заключающейся в том, что между ;положительной и отрицательной пластинами находится сепаратор, выполненный из нетканого стекловолокна, пропитанного смесью воды и кислоты.

Пластины же представляют собой решетки из сплава свинца, цинка и кальция, покрытые (намазанные) активным материалом, состоящим из порошка свинца, порошка оксида свинца, воды и кислоты. Намазанные решетки подвергаются последующей сушке в печах для отверждения намазки и адгезии ее к решетке. Аккумуляторы имеют специальный клапан безопасности, сбрасывающий давление (обычно более 2 атмосфер) газов (водорода и кислорода) и паров кислоты внутри корпуса аккумуляторной батареи. Клапан не должен работать в штатных условиях эксплуатации.

Хотелось бы сразу уточнить что более правильно было бы говорить о заявленном (расчетном) сроке службы аккумулятора — параметре полученном расчетно-опытным путем. Просто «срок службы» это достоверный период времени работы аккумуляторной батареи в реальных условиях эксплуатации - и для его определения придется подождать момента выхода батареи из строя.

• Примечание: в соответствие со стандартом IEEE-485 окончанием срока службы является момент, когда аккумулятор сохраняет не более 80% своей изначальной емкости.

Потеря емкости происходит:

• из-за процессов коррозии решеток
• осыпания и отслоения намазки
• высыхания электролита вследствие выхода паров и газов через клапан сброса
• коррозии соединительных швов элементов ячеек аккумулятора (например, в местах припоя ярлычка отбора энергии пластины и общей положительной или отрицательной шины ячейки)

Следует иметь ввиду, что в течение срока службы аккумуляторной батареи происходит рост геометрических размеров ее положительной пластины что, в конечном результате, приводит к вздутию аккумулятора .

Известно, что срок службы АКБ связан, в основном, с толщиной положительной пластины, емкость АКБ связана с геометрическими размерами пластин батареи, а мощность аккумулятора (при разряде с постоянной мощностью) зависит, в том, числе и от плотности намазки активного материала на решетке.

Заметим, что АКБ разработанные для работы в буферном режиме (например в системах гарантированного питания, где отсутствие питающего напряжения является скорее аварией нежели штатной ситуацией) и АКБ, разработанные для цикличных режимов работы (например системы ветро- и солнечной энергетики) имеют различные подходы к конструкции и применяем материалам. К слову—автомобильные (стартерные) аккумуляторы имеют совершенно отличную конструкцию и применяемые материалы.

Однако, вернемся к нашему эксперименту.

На фото 1 представлен внешний вид батареи CSB GP 1272

		Как видно на фотографии - номинальное напряжение батареи 12 вольт. Далее указана не емкость в Ач, а мощность в Вт —что удобно при расчете батарей для ИБП. Тип клемм—F2 (широкие). Цвет корпуса—темно-серый пластик.
Фото №1

		На фото 2 представлен внешний вид батареи CSB GPL 1272 F2 FR. Как видно на фотографии - номинальное напряжение батареи 12 вольт, при этом указана емкость 7,2 Ач, Тип клемм —F2 (широкие). Цвет корпуса—светло-серый пластик. Буквы FR в названии означают, что корпус и крышка выполнены из пламя-гасящего пластика— Flame-Retardant.
Фото №2

По плану эксперимента мы вскрыли каждую батарею удалив часть крышки над ячейками по центру АКБ (фото 3).

Как видно на фото основное отличие между батареями GP и GPL состоит в толщине стопки пластин и сепараторов конкретной ячейки. У батареи GP толщина этой стопки приблизительно на 6 мм меньше при одинаковой ширине самой ячейки обеих аккумуляторных батарей.
Для удержания стопки пластин и сепараторов в ячейке аккумулятора GP имеется пластиковая пластина— вставка (показана стрелкой). При этом мы убедились в том, что ширина ячейки батареи перпендикулярная ориентации пластин одинакова у обеих батарей.

В соответствие с нашими измерениями ширина и высота пластин (положительных и отрицательных) обеих батарей одинаковы.

Далее в таблице 1 приводятся данные нашего эксперимента.

Целью нашего эксперимента было попытаться понять реальны ли различия между АКБ со сроком службы 5 и 10 лет.

Как можно видеть - по основному параметру, определяющему срок службы аккумулятора (толщине положительной пластины) есть отличия между АКБ с заявленными сроками службы 5 и 10 лет. Батарея GP, заявленная производителем как 5-ти летняя, имеет толщину положительной пластины 3,0 мм. Толщина положительной пластины батареи GPL, заявленной производителем как 10-ти летняя , составляет 4,2 мм.

При этом ширина и высота пластин обоих аккумуляторов одинакова, что позволяет говорить о одинаковой емкости батарей.

оригинал статьи: http://www.1000va.ru/UPS/srok_akky/