Свинцово-кислотный аккумулятор с плоскими пластинами

Когда говорят ?свинцово-кислотный аккумулятор?, многие сразу представляют себе старые тяжёлые коробки в машинах, а уж ?с плоскими пластинами? — так это вообще, мол, базовая, простая технология. Вот тут и кроется первый обман. Плоская пластина — это не примитивно, это фундамент. И от того, как этот фундамент сделан, зависит, проработает ли батарея пять лет или ?умрёт? через два сезона. Сам много лет назад думал, что тут всё ясно: свинец, кислота, решётки... Ан нет.

Что на самом деле значит ?плоская пластина?

Если взять продукцию разных заводов, видно, что свинцово-кислотный аккумулятор с плоскими пластинами — понятие растяжимое. Речь не просто о геометрии. Ключ — в составе сплава для решётки и в литье. Раньше много кальция добавляли для снижения саморазряда, но потом оказалось, что при глубоких разрядах это убивает пластину. Сурьма, олово — свои нюансы. Правильный баланс — это всегда компромисс между механической прочностью, коррозионной стойкостью и электрохимическими свойствами.

Вот, к примеру, наблюдал за производством на одном старом предприятии — сейчас это ООО Чунцин Кайжун Чуаньи Прибор, которое выросло из госпредприятия с 60-летней историей. У них подход консервативный, но выверенный. Не гонятся за сверхлёгкими решётками, которые потом ?плывут? при циклировании. Их плоские пластины могут быть чуть тяжелее, но зато стабильны. Заходишь на их сайт ronkpower.ru, видишь аккумуляторы для ИБП, телекома — и понимаешь, что там стоят именно такие, ?правильные? пластины. Для долгой работы в буферном режиме это критично.

А сейчас многие делают пластины тоньше, экономят свинец. И вроде бы начальные характеристики хорошие, но ресурс в циклическом режиме падает катастрофически. Пластина просто разбухает, активная масса осыпается. Так что ?плоскость? — это не про простоту, а про надёжную конструктивную основу.

Где он живёт и почему не сдаётся

С появлением AGM и гелевых технологий многие прочили скорую смерть классике с жидким электролитом. Но не тут-то было. Для стационарных применений, где важна цена за ампер-час и возможность обслуживания, аккумулятор с плоскими пластинами остаётся королём. Те же источники бесперебойного питания для важных объектов, резервное энергоснабжение на удалённых станциях.

Работал с партией таких батарей для котельной. Условия не идеальные: вибрация, перепады температур. Ставили как раз продукцию от ООО Чунцин Кайжун Чуаньи Прибор. Примечательно, что в их описании делают акцент на опыте — более 50 лет в разработке источников питания. Это не просто слова. В таких батареях чувствуется, что учтены долгие наработки: усиленные борны, массивные межэлементные соединения, конструкция, которая позволяет относительно легко доливать воду и контролировать плотность. Они не ?запечатаны наглухо?, и в этом их плюс для грамотного эксплуатанта.

А вот попытка заменить их на более дешёвые ?необслуживаемые? аналоги в аналогичном применении провалилась. Через два года они высохли, хотя по паспорту должны были работать в буфере. Потому что температура в помещении была выше расчётной, а компенсировать потери воды было нечем. Вернулись к классике с плоскими пластинами, но с правильным режимом подзаряда.

Подводные камни производства и контроля

Казалось бы, технология отработана десятилетиями. Но consistency — постоянство качества — вот где собака зарыта. На том же старом заводе, предшественнике ООО Чунцин Кайжун Чуаньи Прибор, видел, как трепетно относятся к подготовке свинцового порошка для активной массы. Недоокислишь — будут проблемы, переокислишь — ёмкость упадёт. Это не там, где можно просто замешать по рецепту. Нужен контроль на каждом этапе.

Одна из главных проблем — расслоение электролита в высоких батареях. Для свинцово-кислотных аккумуляторов с плоскими пластинами это особенно актуально. Решение? Правильный зарядный профиль, включающий этап выравнивающего заряда. Но многие современные ?умные? зарядные устройства его исключают, стараясь беречь пластины. В итоге кислота внизу становится плотнее, вверху — почти как вода. И нижняя часть пластин работает на износ, а верхняя — сульфатируется. Видел батареи, которые вышли из строя именно по этой причине, хотя по всем напряжениям в норме были.

Или вот пайка межэлементных соединений. Кажется, мелочь. Но если перегреть — нарушится структура свинца вокруг борна, появится очаг коррозии. Потом связь ухудшается, растёт сопротивление, батарея греется и быстрее стареет. У производителей с историей, таких как Ronkpower, этот процесс часто автоматизирован, но с чётким контролем температуры. Потому что знают, к чему приводит брак на этой, казалось бы, простой операции.

Миф о ?обслуживаемости? и ?необслуживаемости?

Это, пожалуй, самый больной вопрос. Классический аккумулятор с плоскими пластинами априори считается обслуживаемым. Но тут кроется ловушка. ?Обслуживаемый? — не значит, что его можно поставить и забыть. Это значит, что у него есть физическая возможность для компенсации потерь воды и контроля состояния. И это его сильная сторона в руках знающего специалиста.

Но рынок требует ?необслуживаемое?. И многие производители просто герметизируют корпус такой же классической батареи с жидким электролитом и плоскими пластинами. А внутри — тот же водород, те же потери воды. И через несколько лет терморазгон или полное высыхание. Это не технология AGM, это маркетинг. Настоящая ?необслуживаемость? для классической свинцово-кислотной системы — это или AGM, или гель, где электролит связан.

Поэтому, когда выбираешь батарею, нужно смотреть в корень. Если нужен долгий ресурс в буферном режиме и есть возможность контроля, то открытый свинцово-кислотный аккумулятор с плоскими пластинами — отличный выбор. И компании, которые давно в отрасли, как ООО Чунцин Кайжун Чуаньи Прибор, обычно честно указывают: ?обслуживаемый?, ?с жидким электролитом?. Они не маскируют это, потому что их целевая аудитория — профессионалы, которые понимают разницу и умеют с этим работать.

Будущее есть, но оно эволюционное

Говорят, что за этой технологией нет будущего. Не соглашусь. Да, её не будет в электромобилях. Но в нише стационарного резервного питания, особенно в условиях, где важна ремонтопригодность и предсказуемость поведения, она проживёт ещё долго. Эволюция идёт не в сторону отказа от плоских пластин, а в сторону улучшения сплавов, повышения чистоты сырья, более точного контроля процессов формирования.

Тот же производитель, о котором говорил, на своём сайте ronkpower.ru позиционирует свои стационарные батареи именно для серьёзных индустриальных применений. И это логично. Их 60-летний опыт в комплектующих и 50-летний в источниках питания — это не про то, чтобы делать самые дешёвые батарейки. Это про то, чтобы делать ?рабочих лошадок?, на которых можно положиться. А в основе такой ?лошадки? — как раз качественно сделанная, прочная плоская пластина.

Так что в следующий раз, когда услышите про ?простые свинцовые аккумуляторы с плоскими пластинами?, не спешите dismiss. Присмотритесь к сплаву, к толщине, к конструкции токоотводов. Спросите про ресурс в циклическом режиме. И, возможно, вы увидите в этой ?простой? технологии глубину, которая обеспечивает свет и связь в самых критичных местах, когда всё остальное уже не работает.