Τεχνολογίες Συσσωρευτών

Ο συσσωρευτής (μπαταρία) αποτελείται από πέντε βασικά τμήματα:

• Ένα πλαστικό ή ελαστικό δοχείο.
• Τις θετικές και αρνητικές εσωτερικές πλάκες μολύβδου.
• Τις ενδιάμεσες διαχωριστικές πλάκες κατασκευασμένες από πορώδες συνθετικό υλικό.
• Τον ηλεκτρολύτη, ένα αραιό διάλυμα θειικού οξέος και νερού, γνωστό ως οξύ της μπαταρίας (αποτελείται από 4 μέρη θειικού οξέος κα 11 μέρη αποσταγμένου νερού).
• Τους πόλους μόλυβδου και τους συνδετήρες των πλακών. Τόσο οι θετικές πλάκες όσο και οι αρνητικές, συνδέονται μεταξύ τους με ένα έλασμα που καταλήγει σε έναν ακροδέκτη, τον πόλο της μπαταρίας. Η συνδεσμολογία των θετικών πλακών καταλήγει στον θετικό πόλο και η συνδεσμολογία των αρνητικών πλακών καταλήγει στον αρνητικό πόλο.

Η μπαταρία στην ηλεκτρολογία είναι χημική πηγή ρεύματος , ικανή να αποθηκεύσει ηλεκτρική ενέργεια (αφού τη μετατρέψει σε χημική) και όταν χρειαστεί, να την αποδώσει σε εξωτερικό κύκλωμα. Αποτελείται από δοχείο κατασκευασμένο από μονωτικό υλικό (εβονίτη, πλαστικό, γυαλί) με ηλεκτρολύτη (οξύ ή αλκάλιο), στο οποίο βυθίζονται τα ηλεκτρόδια. Η σύνδεσή τους σε εξωτερικό κύκλωμα προκαλεί σε αυτό διέλευση ρεύματος (εκφόρτιση του ηλεκτρικού συσσωρευτή). Έτσι, στον ηλεκτρικό συσσωρευτή γίνονται χημικές διεργασίες, που έχουν σχέση με τη μετατροπή της χημικής ενέργειας σε ηλεκτρική.

• Ανοιχτού τύπου με υγρά

Οι μπαταρίες ανοιχτού τύπου είναι οι κλασικές μπαταρίες με πώματα οι οποίες έχουν το χαμηλότερο κόστος αγοράς και αποτελούν τη φθηνότερη λύση για κάθε περίπτωση. Οι μπαταρίες αυτές έχουν χαμηλότερες προδιαγραφές κατασκευής σε σχέση με τις μπαταρίες κλειστού τύπου και GEL/AGΜ και αποδίδουν λιγότερα αμπέρ. Απαιτούν συντήρηση συχνά και πρέπει να τοποθετούνται με προσοχή ώστε να μη προκαλέσουν ζημιά λόγω υπερχειλίσεων.

Τα βασικά χαρακτηριστικά μιας μπαταρίας είναι τα εξής:

• Μπορεί να επαναφορτιστεί εφ' όσον έχει δώσει κάποια ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας.
• Έχει χαμηλή εσωτερική αντίσταση και έτσι μπορεί να δίνει υψηλά ρεύματα για την εκκίνηση στην μίζα χωρίς να προκαλείται σημαντική πτώση τάσεως.
• Ο ηλεκτρολύτης της είναι αραιωμένο θειικό οξύ και καθώς είναι διαβρωτικό πρέπει να μην του επιτρέπεται να έρθει σε επαφή με τα μάτια, το δέρμα , τα ρούχα ή τα εξαρτήματα και τα μέρη του αυτοκινήτου. (Σε περίπτωση που πέσει κάπου οξύ πρέπει να το ξεβγάλουμε με άφθονο νερό).
• Κατά την φόρτιση ο ηλεκτρολύτης παράγει υδρογόνο και οξυγόνο. Αυτό το μίγμα αερίων είναι εκρηκτικό και πρέπει να δίνεται μεγάλη προσοχή έτσι ώστε να αποφεύγουμε σπινθήρες, τσιγάρα ή φλόγες στην περιοχή όπου φορτίζεται μπαταρία.
• Μέρος του νερού που διαλύει το θειικό οξύ εξατμίζεται κατά την εκφόρτιση και χρειάζεται αναπλήρωση με αποσταγμένο ή απιονισμένο νερό.

• Κλειστού τύπου με υγρά

Οι μπαταρίες κλειστού τύπου με υγρά είναι και αυτές μπαταρίες που δεν απαιτούν συντήρηση. Σε ακραίες συνθήκες μπορεί να βγάλουν υγρά και να προκαλέσουν οξειδώσεις στο χώρο τοποθέτησής τους. Συνήθως δεν είναι ενεργοποιημένες και συνοδεύονται στη συσκευασία τους με τα υγρά τους. Το κόστος κτήσης τους είναι πολύ χαμηλό και συγκρίσιμο με τις μπαταρίες ανοιχτού.

• Τεχνολογίας AGM

Οι μπαταρίες φωτοβολταϊκών τύπου AGM χρησιμοποιούν Boron-Silicate Glass Mat μεταξύ των πλακών. Ο ηλεκτρολύτης είναι μέσα στο Glass Mat και δεν υπάρχει κίνδυνος διαρροής σε περίπτωση σπασίματος της μπαταρίας. Επίσης δεν υπάρχει κίνδυνος παγώματος της μπαταρίας σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες αφού δεν υπάρχουν υγρά μέσα. Οι τάση φόρτισης είναι η ίδια όπως για κάθε απλή μπαταρία και λόγω του ότι η εσωτερική αντίσταση είναι εξαιρετικά μικρή δεν υπάρχει κίνδυνος υπερθέρμανσης της μπαταρίας κάτω από συνθήκες γρήγορη φόρτισης ή εκφόρτισης ρυθμός αυτοεκφόρτισης είναι πολύ χαμηλός της τάξης του 1-3% μηνιαία που σημαίνει ότι μπορούν να μείνουν εκτός φόρτισης για περισσότερο χρονικό διάστημα χωρίς να πέσει ιδιαίτερα η απόδοση της. Οι πλάκες στην AGM είναι ιδιαίτερα συμπαγείς και αντέχουν περισσότερους κραδασμούς από κάθε άλλη μπαταρία.

Έχουν διάρκεια ζωής 10-12 χρόνια ενώ είναι κατάλληλες για κυκλικές, πολλαπλές φορτίσεις με εφαρμογές σε φωτοβολταϊκά συστήματα, UPS, ηλεκτροκίνητα οχήματα.

• Τεχνολογίας GEL

Οι μπαταρίες τύπου GEL περιέχουν ένα οξύ που έχει γίνει σαν ζελέ με την προσθήκη Silica Gel.Το πλεονέκτημα αυτών των μπαταριών είναι ότι είναι αδύνατον να χυθεί το οξύ ακόμα και αν σπάσει η μπαταρία. Δε μπορούν να φορτιστούν γρήγορα σε έναν συμβατικό φορτιστή αυτοκινήτου γιατί υπάρχει κίνδυνος να πάθουν μόνιμη βλάβη. Επίσης πρέπει να φορτίζονται σε χαμηλότερη τάση από τις υγρού τύπου ή από τις AGM (2/10 λιγότερο) γιατί μπορεί να δημιουργηθούν κενά μέσα στο GEL που δε πρόκειται να κλείσουν ποτέ, προκαλώντας μείωση της ολικής χωρητικότητας της μπαταρίας. Οι βαθιάς εκφόρτισης μπαταρίες GEL έχουν διάρκεια ζωής 10-12 χρόνια ενώ είναι κατάλληλες για κυκλικές, πολλαπλές φορτίσεις με εφαρμογές σε φωτοβολταϊκά συστήματα, UPS, ηλεκτροκίνητα οχήματα.

Πίνακας Σύγκρισης