Ce este o baterie cu gel?

[Cristi]

O baterie gel este o baterie cu plumb-acid etanșată (SLA) cu un electrolit gelificat.

n bateriile cu plumb-acid, electroliza electrolitului în timpul încărcării provoacă descompunerea apei din electrolit. Produsele de gaze generate în timpul acestui proces sunt fie recombinate interior în celula bateriei, cum se întâmplă în bateriile etanșe, fie eliberate prin orificiile celulei ca în cazul bateriillor inundate. Tehnologia gel etanș (denumită în mod obișnuit "tehnologie cu celulă gel") a fost dezvoltată pentru a facilita reacțiile de recombinație a oxigenului între plăcile pozitive și negative. Reacția de recombinație este folosită pentru a preveni eliberarea gazelor de oxigen și hidrogen care sunt în mod normal eliminata într-o baterie cu plumb-acid inundată. Tehnologia de recombinație a gazelor elimină necesitatea adăugării regulate de apă și permite bateriilor cu plumb-acid să funcționeze în orice poziție fără teama de scurgeri de acid.

Bateria cu plumb-acid etanșă este unică în sensul că electrolitul său este imobilizat, iar fiecare celulă conține un sistem de supapă de siguranță unidirecțională. Combinarea acestor două caracteristici generează cicluri de recombinație a oxigenului care, în circumstanțe normale, vor preveni eliberarea gazelor și, astfel, vor elimina necesitatea de a reumple rezerva de apă a electrolitului. Bateriile SLA sunt denumite și baterii cu plumb-acid cu reglare valvulară (VRLA) datorită valvei caracteristice integrate în celulă. Bateriile VRLA se încadrează în două categorii: baterii gel și baterii cu matrice de sticlă absorbantă (AGM). Ambele tipuri sunt reglementate printr-o supapă de siguranță. Mecanismul de reglare a valvei este o caracteristică critică a bateriilor gel și AGM. Supapa menține celula etanșă și sub presiune, altfel recombinația gazelor de oxigen și hidrogen nu va avea loc. Supapa trebuie să elibereze în siguranță presiunea excesivă din reacțiile chimice în cazuri de supracaricare prelungită, combinații incompatibile de baterie/încărcător sau o defecțiune a încărcătorului care cauzează o condiție de curent excesiv. În aceste condiții anormale, este posibil ca oxigenul și hidrogenul să fie generate la o rată mai rapidă decât ceea ce poate difuza prin sistemul separator. Când există o acumulare excesivă de presiune de gaz în interiorul bateriei, supapa unidirecțională se va deschide pentru a elibera gazul în exces. Ventilul se închide din nou odată cu scăderea presiunii interne în limitele normale.

Celula gel este similară cu cea AGM în construcție, dar electrolitul este imobilizat într-un mod diferit. O baterie AGM are electrolitul său înmuiat într-un separator de sticlă absorbant poros. Toată soluția de acid sulfuric lichid este captivă în fibrele de sticlă borosilicată asemănătoare buretelui. Din punct de vedere tehnic, bateria AGM este încă considerată o celulă umedă, deși nu se scurge sau nu varsă acid așa cum face o baterie inundată. Electrolitul dintr-o baterie gel este o masă solidă care conține acid sulfuric amestecat cu gel de siliciu. Transferul de oxigen în bateriile gel are loc prin crăpăturile și golurile din electrolitul gelificat. Eficiența recombinației oxigenului în bateriile VRLA folosind un electrolit gelificat este în mod obișnuit de 98%.

Bateriile gel au aproape același volum de electrolit ca bateriile inundate. Volumul mare de electrolit face bateria gel potrivită pentru aplicații cu descărcare adâncă. În comparație cu o baterie AGM, bateria gel este mai puțin predispusă la supraîncălziri, deoarece volumul semnificativ mai mic de electrolit din bateria AGM reduce eficiența transferului de căldură. Bateriile gel pot avea peste dublul ciclului de viață al unei baterii cu plumb umed convenționale și, de obicei, rezistă mai mult decât bateriile AGM în aplicații cu cicluri adânci. Cu toate acestea, bateriile gel sunt mai scumpe decât toate celelalte tipuri de baterii cu plumb-acid. Aceste baterii au o putere specifică și o densitate a puterii slabe. Bateriile gel nu se comportă la fel de bine ca bateriile AGM în aplicații cu curent mare, putere mare și în medii extrem de reci. Un alt dezavantaj al bateriilor cu plumb-acid gel este că trebuie încărcate la o rată mai lentă. Tensiunea de încărcare trebuie reglementată cu grijă și compensată în funcție de temperatură.