Свинцово -кислотная батарея с клапанным регулированием ( VRLA ) , широко известная как герметичная свинцово-кислотная батарея ( SLA ) , [1] представляет собой тип свинцово-кислотной батареи , характеризующийся ограниченным количеством электролита («голодный» электролит), абсорбируемого в пластинчатый сепаратор или сформированный в гель; такое соотношение отрицательных и положительных пластин, чтобы облегчить рекомбинацию кислорода внутри клетки ; и наличие предохранительного клапана, который удерживает содержимое батареи независимо от положения ячеек. [2]
Существует два основных типа батарей VRLA: абсорбирующий стекломат ( AGM ) и гелевые элементы ( гелевый аккумулятор ). [3] Гелевые элементы добавляют в электролит кварцевую пыль, образуя густой, похожий на замазку гель. Батареи AGM (абсорбирующий стекломат) имеют сетку из стекловолокна между пластинами батареи, которая служит для удержания электролита и разделения пластин. Оба типа батарей VRLA имеют преимущества и недостатки по сравнению со свинцово-кислотными батареями с затопленной вентиляцией (VLA) или друг с другом. [4]
Благодаря своей конструкции гелевые элементы и AGM-типы VRLA могут быть установлены в любом положении и не требуют постоянного обслуживания. Термин «необслуживаемые» является неправильным, поскольку батареи VRLA по-прежнему требуют очистки и регулярного функционального тестирования. Они широко используются в больших портативных электрических устройствах, автономных энергосистемах и аналогичных целях, где необходимы большие объемы памяти при более низкой стоимости, чем другие технологии, не требующие особого обслуживания, такие как литий-ионные аккумуляторы .
Первая свинцово-кислотная гелевая батарея была изобретена компанией Elektrotechnische Fabrik Sonneberg в 1934 году. [5] Современная гелевая батарея или батарея VRLA была изобретена Отто Яхе из Sonnenschein в 1957 году. [6] [7] Первым элементом AGM был запатентованный Cyclon. компанией Gates Rubber Corporation в 1972 году, а сейчас производится EnerSys . [8]Циклон представляет собой спирально навитую ячейку с тонкими электродами из свинцовой фольги. Ряд производителей ухватился за технологию и реализовал ее в элементах с обычными плоскими пластинами. В середине 1980-х годов две британские компании, Chloride и Tungstone, одновременно представили батареи AGM с десятилетним сроком службы емкостью до 400 Ач, чему способствовала спецификация British Telecom на батареи для поддержки новых цифровых станций. В тот же период Гейтс приобрел еще одну британскую компанию Varley, специализирующуюся на производстве самолетов и военных аккумуляторов. Варли адаптировал технологию свинцовой фольги Cyclon для производства плоских аккумуляторов с исключительно высокой производительностью. Они получили одобрение для различных самолетов, включая бизнес-джеты BAE 125 и 146, Harrier и его производную AV8B, а также некоторые варианты F16 в качестве первой альтернативы тогдашним стандартным никель-кадмиевым (Ni-Cd) батареям . [6]
Свинцово-кислотные элементы состоят из двух свинцовых пластин, служащих электродами , подвешенных в электролите , состоящем из разбавленной серной кислоты . Ячейки VRLA имеют тот же химический состав, за исключением того, что электролит иммобилизован. В AGM это достигается с помощью мата из стекловолокна; в гелевых батареях или «гелевых элементах» электролит имеет форму пасты, похожей на гель, созданной путем добавления к электролиту кремнезема и других гелеобразователей. [9]