Jaký je rozdíl mezi trakční baterií a běžnou baterií?

I pouhým okem jasně vidíte rozdíl mezi startovací baterií a trakční baterií. A pokud pečlivě porovnáte zařízení, hlavní provozní parametry, rozměry a hmotnost, rozdíl bude ještě znatelnější. Trakční a startovací baterie se liší zejména cenou za ampérhodinu, citlivostí na hluboké vybití a některými dalšími vlastnostmi. Existují také podobnosti. Ale asi stejně jako mezi noži a sekerami.

Trakční baterie

Jak už z názvu trakčních baterií vyplývá, jsou určeny k tahání. Ale ne v doslovném smyslu slova, jako například kůň. Baterie tohoto typu se používají pouze k pohonu elektráren a již přímo vykonávají užitečnou práci. Táhnou, zvedají, otáčejí, osvětlují, zahřívají a dokonce baví. Každá z těchto prací vyžaduje zdroj energie, který by mohl dodávat energii v mírných dávkách po dlouhou dobu a neztrácet svůj výkon v důsledku hlubokých cyklických výbojů.

Trakční baterie: zařízení

První, čeho si můžete všimnout, je rozdíl mezi trakční baterií a běžnou – zařízením. Konstrukčně se jedná o standardní olověné destičky (elektrody) umístěné v elektrolytickém médiu. Pracovní díly jsou baleny v utěsněném pouzdře vyrobeném z dielektrického materiálu. Jsou vyvedeny dva terminály – kladný a záporný.

Elektrolyt v trakčních bateriích může být buď sypký nebo gelový. V poslední době jsou obzvláště oblíbené tzv. AGM baterie, ve kterých jsou porézní rohože napuštěny tekutým elektrolytem a jsou v těsném kontaktu s olověnými deskami.

Oblasti použití napájecích baterií

Trakční baterie se používají v oblastech, kde je vyžadován stabilní a dlouhotrvající výkon středního výkonu. Nejviditelnějším příkladem jsou různá pohyblivá zařízení a systémy alternativní energie:

• elektrická auta;
• malé lodě;
• elektrická jízdní kola;
• Auta pro jízdu na golfových hřištích;
• nakladače;
• systémy na výrobu větrné a solární energie.

Trakční baterie jsou zvláště běžné ve speciálních zařízeních používaných pro nakládání a přepravu zboží. Díky absenci výfukových plynů jej lze použít v interiéru. Elektrická plavecká zařízení mají také své výhody – šetrnost k životnímu prostředí, nedostatek hluku a vibrací.

Současný GOST uvádí, že hlavní funkcí trakční baterie jsou cyklické výboje následované nabíjením. Zároveň se předpokládá, že při vybíjení baterie uvolňuje většinu naakumulované energie. Startovací baterie se při použití tímto způsobem degradují. Pro ně jsou „pohodlnější“ pracovní podmínky trvale vysokou úrovní poplatků.

Startovací baterie

Název startovacích baterií také naznačuje jejich zamýšlený účel. Úkolem tohoto typu baterie je napájet startér pro nastartování spalovacího motoru. Přestože je tato role krátkodobá (3-8 sekund), kvůli vysokému výkonu vyžaduje dodávku velkého proudu. Například pro nastartování středně velkého benzinového spalovacího motoru potřebujete startér o výkonu jeden a půl až dva kilowatty. Při jmenovitém napětí baterie 12 voltů je k výrobě takového výkonu zapotřebí proud 100-150 ampér. A pokud se startér neotáčí dobře, pak je to dvakrát nebo dokonce třikrát tolik.

Konstrukce startovací baterie je podobná pouze v konfiguraci jako její trakční protějšky. Obsahují stejné olověné destičky v kontaktu s elektrolytem. Je zde dielektricky utěsněné pouzdro a dvě svorky vyvedené ven – „plus“ a „mínus“. Na rozdíl od trakčních baterií však mají startovací baterie mnohem tenčí desky. To se provádí za účelem zvětšení plochy aktivní hmoty zapojené do elektrochemických procesů uvnitř baterie. A čím větší je plocha, tím vyšší proudy lze z baterie „vymáčknout“.

Startovací baterie se používají pouze tam, kde jsou potřeba tyto nejvyšší startovací proudy. Tedy v různých typech zařízení vybavených spalovacími motory. Patří mezi ně osobní automobily, nákladní automobily, motocykly, traktory a kombajny.

Podobnosti mezi trakčními a startovacími bateriemi

Za prvé, trakční a startovací baterie jsou podobné designem a principem činnosti. Oba se navíc dnes realizují pomocí různých a zároveň identických technologií. Existují tedy trakční a startovací baterie s tzv. velkoobjemovým elektrolytem, ​​AGM, GEL, vápenatým, kyselým, alkalickým a tak dále. To znamená, že existuje výběr pro každý vkus a rozpočet, jak se říká.

Tím ale podobnosti v zásadě končí.

Rozdíly mezi trakčními a startovacími bateriemi

Pokud jde o rozdíly, je jich mnohem více než podobností. Navíc jsou výraznější a viditelnější i pouhým okem:

• Parametry olověných desek – pro začátek jsou tenčí a je jich více se stejnou kapacitou baterií. Trakční baterie mají masivní elektrody a těch je vizuálně méně (pokud se podíváte do pouzdra). Díky tomu lépe snášejí hluboké výboje a déle se nedrolí.
• Špičkové zatížení — startovací baterie jsou pro ně jednoduše vytvořeny, zatímco trakční analogy nejsou fyzicky schopny dodávat velké proudy. Plocha jejich desek je relativně malá, a proto probíhají elektrochemické reakce méně intenzivně. Ale neměli bychom si myslet, že trakční baterie jsou z hlediska špičkového zatížení úplně slabé. Není to tak úplně pravda. I oni jsou něčeho schopni.
• Citlivost na hluboké výboje — u startovacích baterií je extrémně vybitá. Některé modely již po dvou nebo třech vybitích na nulu ztratí až polovinu jmenovité kapacity. Touto nevýhodou se dnes nejvíce proslavily tzv. vápníkové baterie. Trakční baterie jsou odolnější vůči hlubokému vybití a neztrácejí v důsledku takového provozu životnost.
• Počet cyklů nabíjení-vybíjení — trakční baterie v tomto ohledu výrazně převyšují startovací baterie. Navíc se obecně nedoporučuje často vybíjet posledně jmenované o více než 30 %, protože rychle podléhají sulfataci, ztrácejí svou kapacitu a schopnost dodávat vysoké zapínací proudy.
• Rozměry a hmotnost — při stejných jmenovitých kapacitách jsou trakční baterie znatelně větší než startovací baterie. Je to dáno jak výše zmíněnou tloušťkou plátů, tak masivnějšími pouzdry.
• Stát — na základě tohoto kritéria je obtížné porovnávat, protože obě možnosti jsou k dispozici v levné i drahé verzi. Nějaký trend je ale stále viditelný. Trakční jsou dražší.

Na internetu také koluje historka, že trakční baterie se lépe „přizpůsobují“ vysokým a záporným okolním teplotám. Ve skutečnosti, pokud je v tomto ohledu rozdíl, je velmi malý. Trakční baterie, stejně jako startovací baterie, mohou při vybití zamrznout v mrazu a také ztrácet velké množství elektrolytu přehřátím. Navíc se při nízkých teplotách akumulují a uvolňují energii podstatně méně než při optimálních +20°C. S tím je třeba počítat, pokud jste například na stejné lodi s elektrickým pohonem začínali s plaváním na dlouhé vzdálenosti brzy na jaře.

Je možné místo trakční baterie použít startovací baterii?

Teoreticky je nemožné vyměnit startovací baterii za trakční, nebo naopak. Za prvé, špičkový výkon trakční baterie nemusí stačit k tomu, aby se startér důsledně roztáčel. Za druhé není vhodné používat startovací baterie, kde zůstanou dlouho a často v polovybitém stavu. Rychlé opotřebení v podobě ztráty kapacity způsobí, že takový provoz bude extrémně nerentabilní.

Trakční baterie jsou mimo jiné rozměrově větší než startovací baterie stejné kapacity. V souladu s tím mohou nastat potíže i při instalaci baterie na její normální místo pod kapotou automobilu.

Existuje však mnoho příkladů, kdy jsou tyto dvě technologie zaměnitelné a fungují docela dobře, abych tak řekl, mimo svůj prvek. Dobrým příkladem jsou garážové solární nebo větrné elektrárny. V takových systémech je samozřejmě lepší použít trakční baterie. Při kompetentním přístupu k problematice však lze startovací baterie nabíjet i z alternativních zdrojů.

Na závěr se vraťme trochu k autům. Možná se nevyplatí používat místo startovací baterie trakční baterii. Často se ale přizpůsobují roli pomocných zdrojů energie. To znamená, že pod kapotou hraje svou přímou roli standardní startovací baterie a v kufru je instalována přídavná napájecí baterie. V případě potřeby jsou z něj napájeny spotřebiče jako lednička, invertor, bojler a další mobilní příslušenství používané daleko od civilizace.

Stručný přehled

Designem a mnoha parametry jsou trakční baterie přece jen dost znatelně odlišné od startovacích baterií. Mají masivnější pláty, které jsou navíc relativně menší. Jsou dražší. Není příliš vhodný pro napájení startéru. Jsou ale nepostradatelné ve svých oborech, kde je potřeba mírný návrat veškeré naakumulované energie, aniž by se snížila životnost samotné baterie. Tyto nuance jsou hlavním rozdílem mezi trakční baterií a startovací baterií.

VIDEO: startovací a trakční baterie – rozdíly

Autor: Petrenko Sergey Kategorie: Elektrická zařízení Dostupné: Aktualizováno: 07. listopadu 2024 Zobrazení: 7179

Trakční baterie jsou základním prvkem elektrických pohonných systémů pro řadu specializovaných zařízení, jako jsou retraky, nakladače, stohovače a další elektricky poháněná zařízení. Jak správně je zvolena dobíjecí baterie (AB) přímo ovlivňuje výkon a účinnost těchto zařízení. V tomto článku se podíváme na různé typy trakčních baterií, jejich odlišnosti od startovacích baterií a výhody moderních lithiových technologií.

Účel trakčních baterií

Trakční baterie jsou navrženy tak, aby poskytovaly stálý výkon průmyslových a skladových zařízení. Jejich použití je nejrozšířenější u nakládacích strojů pracujících v uzavřených skladových komplexech a logistických centrech. Na rozdíl od startovacích baterií, které jsou navrženy tak, aby dodávaly maximální proud po krátkou dobu pro nastartování motoru, musí trakční baterie pracovat v nepřetržitém cyklickém režimu, který zajišťuje postupné cykly vybíjení a nabíjení.

Základní požadavky na trakční baterie

• Možnost rychlého nabíjení.
• Bezpečnost pro zaměstnance a životní prostředí.
• Odolnost proti hlubokému vybití.
• Vyžaduje minimální údržbu.
• Trvanlivost vyjádřená velkým počtem cyklů nabití-vybití.

Tyto požadavky plně splňují lithiové baterie. V posledních letech nahradily klasická olověná řešení kvůli řadě výhod.

Výhody lithiových baterií

• Trvanlivost: Lithiové baterie vydrží 3000 5000 až 1200 1500 cyklů nabití a vybití, zatímco olověné baterie jsou dimenzovány na XNUMX XNUMX cyklů a gelové baterie na XNUMX XNUMX. Tento významný rozdíl činí lithiové modely z dlouhodobého hlediska nákladově efektivnějšími.
• Rychlé nabíjení: Doba nabíjení lithiových baterií je pouze 1.5–2 hodiny ve srovnání s 8 hodinami požadovanými u olověných baterií. Tím se vyhnete nutnosti duplikovat sady baterií pro jeden kus zařízení.
• Žádný paměťový efekt: Lithiové baterie neztrácejí svou kapacitu v důsledku částečného nebo neúplného nabití. Například při krátké 30minutové přestávce se lithiová baterie dokáže nabít až na 80 %, na rozdíl od gelových baterií, které vyžadují plné nabití až na 100 %.
• Není potřeba nabíjecí místnost: Olověné baterie při nabíjení uvolňují vodík a vyžadují zvláštní podmínky, jako je zvýšená ventilace a oddělená místnost. Lithiové baterie lze nabíjet kdekoli bez těchto požadavků.
• Neudržování: Lithiové baterie jsou hermeticky uzavřené a nevyžadují žádnou pravidelnou údržbu, což snižuje provozní náklady.

Typy lithiových trakčních baterií

Existuje několik hlavních typů lithiových trakčních baterií, které se liší vlastnostmi a aplikacemi:

Lithium-iontový (Li-ion) válcový

• Vyznačují se rychlým dobíjením, dostupnou cenou a vysokou měrnou hustotou náboje.
• Vhodné pro širokou škálu aplikací.

titaničitan lithný (LTO)

• Vyznačují se ultrarychlým nabíjením a vysokým proudovým výstupem, díky čemuž jsou ideální pro aplikace s vysokými požadavky na výkon.
• Mají životnost až 20–40 tisíc cyklů nabití-vybití.

Fosforečnan lithný (LiFePO4)

• Vyznačují se větší životností a tepelnou odolností ve srovnání s Li-ion, i když mají o něco nižší měrnou hustotu náboje.
• Zdroj – 2000–7000 cyklů vybití-nabití, stabilní vybíjecí napětí – 3,2 V, odolnost proti hlubokému vybití a tepelná stabilita.

Lithiový polymer (LiPo)

• Mají podobné vlastnosti jako Li-ion, ale poskytují větší rozmanitost ve velikosti, díky čemuž jsou oblíbené pro kompaktní zařízení a gadgety.

Rozdíly mezi trakčními bateriemi a startovacími bateriemi

Hlavním rozdílem mezi trakčními bateriemi a startovacími bateriemi je jejich účel a výkonnostní charakteristiky. Trakční baterie jsou na rozdíl od startovacích baterií určeny pro dlouhodobý a stabilní provoz v cyklickém režimu. To vyžaduje větší odolnost proti hlubokému vybití a častým cyklům obnovy, což není typické pro startovací baterie určené pro krátkodobé vysokoproudové rázy pro nastartování spalovacího motoru.

Trakční baterie navíc poskytují vyšší energetickou náročnost a odolnost, díky čemuž jsou ideální pro dlouhodobé napájení specializovaných zařízení. To zahrnuje od vozidel a elektrických vysokozdvižných vozíků až po zařízení pro autonomní použití ve skladech a výrobních linkách.

Používání moderní lithiové baterie

Použití pokročilé technologie lithiových baterií poskytuje významnou výhodu oproti tradičním olověným technologiím, díky nimž jsou trakční systémy spolehlivější, bezpečnější a efektivnější v různých provozních podmínkách.