СЕПАРАТОРИ ДЛЯ АКУМУЛЯТОРІВ: світові тенденції

Перспективною сферою застосування NiMH і літій-іонних акумуляторів є виробництво гібридних автомобілів

Перспективною сферою застосування NiMH і літій-іонних акумуляторів є виробництво гібридних автомобілів. У цих типах акумуляторів для даної сфери застосування світовими виробниками активно розробляються спеціальні поліетиленові сепаратори. Так, компанія «ExxonMobil Chemical» розробляє новий мікропористий матеріал для сепараторів літій-іонних батарей (LIB). За допомогою цього матеріалу, як очікується, можна буде на порядок підвищити потужність і надійність роботи літій-іонних батарей при використанні їх в гібридних електромобілях (HEV). В основі даного сепаратора лежить тонка пориста поліетиленова плівка.


Основні тенденції в споживанні сепараторів, використовуваних в свинцево-кислотних акумуляторах
Основною тенденцією на російському ринку сепараторів для свинцево-кислотних батарей з рідким електролітом є перехід до використання сепараторів конвертного типу і листових сепараторів з поліетилену виробниками акумуляторних батарей замість сепараторів типу «міпласт» і «Міпора».
Так, наприклад за останні пару років до переважному використанню листових і конвертових сепараторів з поліетилену замість «міпласт» і «Міпора» перейшли найбільші виробники в свинцево-кислотних акумуляторних батарей в Росії і СНД:
• ВАТ «Тюменський акумуляторний завод» розпочав випуск акумуляторних батарей із застосуванням поліетиленового конверта-сепаратора (незважаючи на наявність власного виробництва «міпласт»), що дозволило істотно підвищити розрядний струм;
• В рамках програми підвищення якості виробів, що випускаються ТОВ «Курський завод« Акумулятор »з квітня 2006р. виводить новий, технічно більш досконалий продукт - акумуляторну батарею для вантажних автомобілів 6СТ-190АП. Новий виріб відрізняється використанням замість сепаратора міпласт сучасного сепаратора конверта, який запобігає можливість короткого замикання і застосуванням малосурьмяного сплаву (вміст сурми становить 2,5%), що призводить до скорочення саморазряда і малому витраті води під час експлуатації акумулятора;
• У батареях нової серії «Владар-МОТО» (Харківський акумуляторний завод «Владар») мікропористий сепаратор з «міпласт», який використовували раніше, замінений поліетиленовим конверт-сепаратором виробництва фірми Jungfer (Австрія) (входить до групи компаній «Daramic»). Використання конверта-сепаратора в мотоциклетних батареях «Владар» дозволяє уникнути характерного дефекту акумуляторів для мототехніки: короткого замикання всередині батареї.


Необслуговувані і герметичні свинцево-кислотні акумулятори з абсорбованим електролітом

На даний момент в світі найбільш поширені два способи утримання газів в необслуговуваних герметичних батареях. У першому випадку сірчану кислоту стали загущать, додаючи в неї кремнієву кислоту, - утворювалася гелеобразная застигла маса. У другому варіанті застосували спеціальний сепаратор з абсорбуючого скловолокна - він вбирає електроліт і утримує його в численних порах.
Пов'язаний електроліт повністю змінила картину процесів, що протікають в акумуляторі. Тепер кисень, що виділився на позитивних пластинах, вже не може полетіти вгору, його молекули рухаються горизонтально у напрямку до негативних пластин. Цикл стає абсолютно замкнутим і може повторюватися дуже довго без якого б то не було шкоди для системи. На цьому принципі побудовані так звані герметичні свинцеві акумулятори з регулювальними клапанами (VRLA). Корпус такого акумулятора з приварений кришкою дійсно утворює герметичну ємність. В кришку вбудований запобіжний клапан - він може тільки «випустити» надлишкові гази з батареї, якщо концентрація стане вибухонебезпечною. Настільки звичних нам пробок на кришці немає, вони не потрібні, оскільки вода сюди вже ніколи доливати не буде і перевіряти щільність електроліту безглуздо. Цікаво, що з тих же міркувань корпус герметичних батарей перестали робити прозорим.
Сьогодні на російському ринку в основному представлені традиційні та малообслуговувані акумуляторні батареї.

сепаратори AGM

Спочатку розроблені для військових цілей, акумулятори AGM на сьогоднішній день широко розповсюджені на світовому ринку.
В акумуляторах рекомбінаційного типу електроліт повністю абсорбований в сепаратор, який являє собою нетканий матеріал, виготовлений, як правило, з мірковолокон скла. Одним з типів акумулятора рекомбінаційного типу є VRLA (Valve-Regulated Lead-Acid - герметичні з рекомбінацією газу (ГРГ) акумуляторів з регулюванням газовиділення) акумулятор
Сепаратори для VRLA акумуляторів як правило складаються з абсорбуючої скловолокна (AGM), так як AGM сепаратор забезпечує хороший рух всмокталась рідини і рівномірний розподіл електроліту. У той же час, AGM сепаратори слабо контролюють рух кисню і рекомбінаційні процес.
До того ж AGM сепаратори мають слабку опірність проколювання, що негативно впливає на роботу VRLA акумуляторів в умовах підвищеної вібрації, наприклад, всередині автомобіля. Слабка опірність проколювання є проблемою з наступних причин:
• Зростає ймовірність виникнення короткого замикання;
• Вартість виробництва зростає через крихкість AGM сепаратора.
Траплялися різні спроби збільшити опірність проколів подібних сепараторів, наприклад, за допомогою виробництва сепаратора, що складається з трьох нашарувань: перше і третє - неткані матеріали зі скловолокна, а по середині - тонкий лист з пористого термопластичного матеріалу, такого як поліетилен товщиною 250 мкм.
На даний момент найбільш стійким до проколів в умовах використання в VRLA батареях є комбінований сепаратор з абсорбуючого скловолокна (AGM), з'єднаного з мікропористої полімерної прокладанням і НВМПЕ (UHMWPE).
Деякі виробники AGM сепараторів (в основному Китайські компанії) пропонують використовувати з в вентильованих акумуляторах з рідким електролітом.

Деякі виробники AGM сепараторів (в основному Китайські компанії) пропонують використовувати з в вентильованих акумуляторах з рідким електролітом

Сепаратор AGM є комбінацією AGM і скловолокна з кіслотустойчівим сполучною. Абсорбуючі здібності сепаратора багато в чому визначаються його пористістю - чим вона вища, тим краще асборбація. У AGM сепаратора ця здатність вище в порівнянні з сепараторами з ПВХ, ПП, сепараторами конвертного типу.

Сепаратор AGM володіє наступними характеристиками:
• Низьке електричний опір - нижче, ніж 1.5 mΩ * dm2;
• Максимальний розмір пір ≤18μm;
• Порістость≥90%;
• Висока стійкість в окисленню;
• Стабільність хімічних властивостей.
Використання адсорбуючого сепаратора. виготовленого зі скляного мікроволокна (AGM). допомагає зменшити саморазряд батареї і знизити витрату активного матеріалу. Завдяки цій технології. в нормальних умовах термін зберігання батареї становить 12 місяців, а гарантований термін роботи батареї не менше 3-х років.
Герметична конструкція гарантує відсутність витоку при установці батареї в будь-якому положенні (вертикальному або горизонтальному).


Використання
• Джерела безперебійного живлення (UPS) змінного і постійного струму;
• Засоби зв'язку та електричне обладнання;
• Аварійне освітлення: освітлювальне обладнання;
• фотогальванічної обладнання;
• Засоби мовлення;
• Роботи: системи управління та інше промислове обладнання;
• телеметричної обладнання;
• Сигналізація.
Акумулятори на основі AGM сепараторів часто використовуються в електричних пристроях.
Також вони добре відомі на ринку автомобілів типу 4WD, де вони користуються популярністю через свою зносостійкості. Можливо через це розкручування AGM батарей грунтується на цьому гідність, а також на можливості акумулятора витримувати глибокі цикли розрядки з меншими втратами в порівнянні з їх звичайними аналогами.
Для власників кемперов або житлових причіпних вагончиків використання акумуляторів AGM зручні через: акумулятори AGM можуть бути за 2-3 години дозаряжени до 100% своєї ємності за допомогою звичайного автомобільного пристрою змінного струму. Жодне стандартне автомобільне пристрій змінного струму на зможе дозаряда звичайну свинцеву батарею більш, ніж на 70% її ємності (зазвичай ця цифра становить 65%).

AGM акумулятори дорожче в порівнянні з традиційними акумуляторами з рідким електролітом - це обмежує їх поширення на світових ринках.
У Росії свинцево-кислотні акумулятори з сепаратором AGM мало поширені. В першу чергу це пов'язано зі слабким розвитком галузей, в яких акумулятори AGM застосовуються.
Даний тип акумуляторів в Росії використовується в основному в якості стартерних батарей в дорогих автомобілях. Розширення використання акумуляторів AGM в даній області в Росії не прогнозується через високу ціну даного типу акумуляторів в порівнянні з акумуляторами з рідким електролітом.
У світі виробництвом акумуляторів AGM займається більшість найбільших виробників свинцево-кислотних акумуляторів. Правда, частка даного типу акумуляторів в сукупної обсязі виробництва не перевищує 10%. Так, наприклад, один з найбільших виробників автомобільних акумуляторних батарей в світі - компанія «Jonson Controls» виробляє стартерні акумулятори AGM, використовуючи сепаратор виробництва «Hollingsworth & Vose Company» (США).
Серед російських компаній виробництво стартерних акумуляторних батарей з використанням AGM сепаратора запустила компанія «Тубор» під торговою маркою «ТИТАН GEL» .Батареі подібного класу тільки зараз починають поставлятися на первинну комплектацію флагманів європейських автовиробників - Mercedes S класу, BMW 7-ї серії і деяких інших .


C поточною ситуацією і прогнозом розвитку російського ринку сепараторів для акумуляторних батарей можна познайомитися в звіті Академії кон'юнктури Промислових Ринків « Аналіз попиту на стеклохолст у виробництві сепараторів для акумуляторних батарей ».


Про автора:
Академія кон'юнктури Промислових Ринків надає три види послуг, пов'язаних з аналізом ринків, технологій і проектів в промислових галузях - проведення маркетингових досліджень, розробка ТЕО і бізнес-планів інвестиційних проектів.
• Маркетингові дослідження
• Техніко-економічне обґрунтування
• Бізнес планування


Академія кон'юнктури Промислових Ринків

Тел .: (495) 918-13-12, (495) 911-58-70
E-mail: [email protected]
WWW: www.akpr.ru

© 2008 — 2012 offroad.net.ua . All rights reserved. by nucleart.net 2008