Аккумулятор — это пластиковая герметичная коробка, которая обеспечивает целостность устройства. Внутри неё расположены пластины-электроды, изготовленные из свинца или его особых сплавов. Вся эта система залита жидким электролитом — водным раствором сильной кислоты. В результате химической реакции между электродом и электролитом образуется электрический ток, жизненно необходимый для функционирования автомобиля или иного транспортного средства. При подаче внешнего электрического напряжения на клеммы пластин происходит процесс восстановления батареей первоначальных свойств, то есть её зарядка.
В отличие от обычной автомобильной АКБ раствор кислоты имеет консистенцию желе, иными словами, геля.
Гель, который образовался в результате внедрения в состав серной кислоты двуокиси кремния, дал возможность получить полную герметичность батареи, поскольку любое газовыделение происходит внутри геля, точнее в его порах. Гелевым АКБ нет равных в стойкости к глубокому разряду, в этом плане они намного долговечные по сравнению с традиционными аккумуляторам. Даже несмотря на очевидные преимущества гелевых батарей они так и не получили признания среди автомобилистов, причиной этого стали — высокие требования к бортовому электрооборудованию и из-за резкого снижения пускового тока в условиях холода.
Гелиевый аккумулятор является полностью необслуживаемым, то есть в процессе эксплуатации не требуется производить никакого обслуживания батареи за исключением его заряда и содержания в чистоте корпуса. Поэтому корпус выполняется из особо прочного пластика в виде моноблока и имеет лишь клапан для сброса высокого давления, которое может создаваться в процессе эксплуатации.
Второе преимущество обусловлено видом активного вещества находящимся между пластинами. В обычном свинцовом аккумуляторе находится электролит, в качестве которого используется раствор щёлочи или соляной кислоты. В гелиевый аккумулятор так же заливается электролит, но в зависимости от типа батареи он либо пропитывает заложенное между пластин стекловолоконную ткань, либо закладывается в виде геля в пространство между пластинами. Обе эти технологии позволяют эксплуатировать аккумулятор в любом положении, то есть вертикально, горизонтально, на боку и так далее. Это свойство способствовало широкому применению таких аккумуляторов в лодочных мотора, мотоциклах и других местах, где возможно изменение положения.
Кроме изменения ориентации в пространстве, во время эксплуатации возможно повреждение корпуса аккумуляторной батареи. При этом электролит и простого аккумулятора вытекает, и он становится не пригодным для эксплуатации. Гелиевый аккумулятор может работать с такими повреждениями.
Ещё одно важное преимущество заключается в постоянном покрытии электролитом всей поверхности электродов и отсутствие свободного кислорода, так как в процессе эксплуатации весь кислород и водород, образовавшиеся в процессе разряда, при заряде соединяется, обратно образуя воду. Это предотвращает образование на пластинах электродов сульфата свинца, что существенно продлевает срок службы аккумуляторной батареи. Если срок службы простого аккумулятора составляет 3-5 лет, то гелиевый прослужит 10-12 лет.
Кроме плюсов, гелиевые АКБ имеют один минус, необходимость строгого соблюдения режима зарядки. В случае критической разрядки аккумулятора восстановление будет невозможным или пройдет не в полном объеме, а это в свою очередь скажется на характеристиках аккумулятора (особенно на ёмкости).
Источники:
- — общая информация о всех видах аккумуляторов;
- — отличия гелиевых аккумуляторов от обычных АКБ;
- — преимущества гелиевых аккумуляторов;
- — особенности и недостатки гелиевых аккумуляторов;
- — разные технологии изготовления гелиевых аккумуляторов.