A gélelemek előnyei és hátrányai
Hogyan működik a gél akkumulátor? Melyek az előnyei és hátrányai? Mikor érdemes a gél elemeket napelemes akkumulátorként tárolni?
A gél akkumulátor egy speciális típusú ólomakkumulátor, amelyben a folyékony kénsavból származó elektrolit szilícium-dioxiddal van megkötve. A gél akkumulátor is teljesen zárva van, így nem töltheti fel a vizet. Ennek a kialakításnak köszönhetően nem következik be savas rétegződés, ezért a szegregáció miatt nem csökken a kapacitás. Az ólom-gél akkumulátorok belső ellenállása nagyobb, mint a nyitott ólom-savaké, így kevésbé alkalmasak nagy áramok szállítására, mint pl. B. az indító akkumulátor szállításához. Ezen tulajdonságok mellett a gél akkumulátoroknak más előnyeik és hátrányaik is vannak.
Találjon olcsó napelemet az ajánlatok összehasonlításában
A gélelemek felépítése
A Sonnenschein @ home gél akkumulátor akár 3800 ciklust kínál 50% -os kisütési mélység mellett, a cPSOC ellenőrzött részleges töltöttségi állapot mellett, és megbízható energiatároló eszközként szolgál többek között a fotovoltaikus elektromosság számára. (Fotó: Exide Technologies GmbH)
Az ólomakkumulátorok általában egyből állnak saválló külső bőr mint például két ólomlemez. Ezek szolgálnak mint elektródák, a Kénsav elektrolitként. A gélváltozatban azonban a kénsavat használták szilícium-dioxiddal megkötött mit az elektrolit megvastagszik és mint valami gél Megjelenik. Ezért ezek az elemek is Gél elem vagy gél akkumulátor kijelölt.
Az ilyen gélelemekben gyakran vannak egy kapszula, amely megakadályozza az elektrolit bármilyen szivárgását. Az ólom-gél akkumulátorok ezért egy speciális forma zárt ólomakkumulátorok. A zárt kialakítás miatt gélelemek könnyebben szállítható, amíg azok nincs előírt működési hely és szivárgásmentes vannak. Emiatt a szerkezet és az a lehetőség, hogy ebben a változatban nincs víz újratöltve kell a gél elem szinte karbantartásmentes.
Mivel a gél elemeket szelepen keresztül Ha azonban a gázok kiszabadulhatnak, azok is a "Szeleppel szabályozott" ólom-sav akkumulátorok ("Valve Regulated Lead Acid"; röviden: VRLA akkumulátor). Ennek ellenére a gélelemek képesek kirakodás után falakba húzva és kidomborodó falak betöltése után kiállítás. Különbséget tesznek egyrészt a VRLA akkumulátorok, másrészt a gél akkumulátorok és a AGM akkumulátor. A gélelemekkel ellentétben azonban az AGM akkumulátorok tartalmaznak Sav, mint elektrolit, az egyben Mikrosüveg gyapjú (Ólom-gyapjú elemek) meg vannak kötve.
Hogyan működik a gél akkumulátor
Az úgynevezett semlegesben, lemerült állapot letelepszik ólom-szulfát réteg mindkét elektródán tól től. ban,-ben feltöltött állapot azonban az egyik képződik pozitív elektród ólom-szulfáttal és a negatív elektróda porózus ólommal (Ólomszivacs). Ha ezt a kémiai folyamatot töltés vagy kisütés útján indítják el, elektromos energia keletkezik.
Gyártótól függően néha gél akkumulátorra van szükség a gél akkumulátor feltöltéséhez speciális töltő szükséges. Az akkumulátor töltésszabályozója ellenőrzi a töltési folyamatot és végrehajtja a töltési folyamatot, amely elsősorban az elkerülhető a káros túlterhelés és a Korlátozott gázosítás válik. Ez azért fontos, mert zárt gél akkumulátorokban a gázmentesítés okozta veszteségek nincs egyensúlyban desztillált vízzel lehet.
Gélelemek be- és kirakása
A Ólomakkumulátor töltése folyékony elektrolittal a töltőáram megszakad a negatív elektród hidrogéngáz valamint a pozitív elektród oxigéngáz tól től. A keletkező gázelegy a cellából távozik, ezáltal vízveszteség eredmények.
Ezzel szemben, amikor a gél akkumulátorok működnek, akkor azok kialakulnak finom repedések a gélben, amelyen keresztül az oxigén könnyebb a negatív elektródához megérkezhetnek. Ott találkozik hidrogénionokkal együtt és rekombinálódik vissza a vízbe. Csak minimális maradvány marad mint oxihidrogén maradt, és tudja az akkumulátort szelepen keresztül elhagy. A folyékony elektrolit akkumulátorok tipikus gázosításával ellentétben a gél akkumulátorok így vannak nagyon alacsony gázképződés.
A felesleges elektrolit miatt leesik a savsűrűség kisülés közben, z. B. mélykisülés, ezért gélelemekben is nem olyan erős mint például B. az AGM akkumulátorokhoz. A lemerülés mértéke azonban meghatározza az akkumulátor élettartamát. Ezért ajánlott megrendelni a gél akkumulátort legfeljebb 50% kisülni. A rövid távú, mélyebb kibocsátásoknak azonnali kell lenniük újratöltve akarat.
A pozitív anódnál történő töltés során keletkező oxigén a gélen keresztül a negatív katódra diffundál és ott rekombinálódik hidrogéngázzal, hogy vizet képezzen. (Grafika: energie-experten.org)
Hasonlítsa össze a speciális vállalatok gélelemeinek árait
Használjon zselés elemeket
Egy nagyméretű, 330 kWh kapacitású ólom-gél tároló rendszer 2015 májusa óta szabályozza a kisfeszültségű hálózat fotovoltaikus rendszereinek feszültségcsúcsait a „Smart Grid Solar” modell projekt részeként Epplasban, a bajorországi Hof kerületben. (Fotó: IBC SOLAR)
Mivel a gél elemeket lezárták és nincs káros gáz kibocsátani, felsorolásra rendelkezésre állnak zártban Szobák is emberek közvetlen közelében alkalmas. Ott nincs víz újratöltve lennie kell, a gél akkumulátor bárhol használható nehéz eljutni és a bővítés bonyolult vagy drága lenne. Mivel ők is nincs előírt működési hely gyakran használják a mobil alkalmazásokban is. Gél elemeket is használnak bárhol magasabb környezetvédelmi követelmények (pl. vízi járművek esetében) alkalmazni.
Alkalmazások ciklikus működésben ezért elsősorban elektromos járművekben, mobilházakban, csónakokban vagy kerekesszékekben találhatók. Folyamatos üzemben A gél elemeket figyelmeztető és vészüzemi rendszerekben, telefonos és napenergia rendszerekben használják.
Gél akkumulátorok, mint napenergia tároló
Ólom-gél akkumulátor tároló SolStore 16,2 Pb az IBC SOLAR-tól (Fotó: IBC SOLAR)
A gél elemek tisztaak a többi napenergia-tároló rendszerhez képest bonyolultabb. Az akkumulátor dobozok általában ezt mutatják vastagabb falak fel, és lesznek mások is, nagy tisztaságú ólomötvözetek és biztonsági szelepek használt. Ez főleg a súlyra van hatással. Az ólom-gél akkumulátor energiasűrűsége 30 WH/kg-nál. Összehasonlításképpen: a lítium-ion variánsok energiasűrűsége 190 WH/kg-ig. Ez az ólom-gél akkumulátorok fő oka is a legnehezebb üzletekbe számít a piacon.
A súly mellett vannak más különbségek is. Ólom-gél akkumulátort gyakran használnak napenergia-tároló eszközként tízéves naptári élet meghatározott. Lítium-ion akkumulátorral rendelkezik élettartama gyakran meghaladja a 15 évet tovább. Gél akkumulátorral is rendelkezik csak feleannyiana maximális töltési ciklusok, mint a lítium-ion akkumulátorok, és csak kisütési mélységig lehetnek50% mentesíteni kell.
Ólom-gél elemként egészen 8 óráig lehet, hogy meg kell szereznie egyet végezzen teljes töltési ciklust, az tud a téli hónapokban problémákra jön. Mivel a sötét évszakban az önfogyasztás után maradnem maradt elég erő, az ólom-gél akkumulátorhoz teljes töltési cikluson megy keresztül lehetővé teszi. És ez pont itt válik kritikussá: Az ólom-gél akkumulátorok sokáig fognak élni? nincs teljesen feltöltve, az akkumulátor feszültsége csökken észrevehetően. Amint a feszültség kritikus érték alá esik, az élettartam szenved az ólom-gél akkumulátor. Ennek megfelelően a modern vezérlőberendezések ilyenkor kikapcsolják a memóriát, hogy megvédjék a sérülésektől. A lítium-ion akkumulátorok képesek egy teljes töltési ciklus egy órán belül előadni és így megtenni a téli hónapokban sem okoz gondot.
Vannak azonban érvek a napenergia-tároló rendszerként való használata mellett a karbantartás mentessége. Ha azonban meg akarja venni a fáradságot, akkor is rendszeres karbantartás ólom-savas akkumulátor (folyadékszabályozás, kíméletes, eltérő töltés a gázosításig) csináld magad és így meghosszabbítja az élettartamot. Saját hozzájárulásával napelemes tárolót kap még olcsóbb áron.
Azonban muszáj amikor a hely korlátozott vegye figyelembe, hogy az egyik azonos méretű házakkal, Gél akkumulátorok valamit kevesebb kapacitás és nagyobb súly birtokolni. an esetén Az akkumulátor típusának módosítása A töltőt és a szolárszabályozót is ellenőrizni kell, hogy vajon megfelelnek-e még mindig használják mivel a lezárt szolár gél akkumulátorok a nem olyan magas a töltés végi feszültsége lehet.
Különbségek a gél és az AGM elemek között
A zselés elemek gyakran előfordultak egyenlő az AGM elemekkel vagy szándékosan az áramtárolók gyártóigélelemként hirdették. Ez azonban helytelen, mert AGM akkumulátorokat készítettek egyéb alkalmazásokhoz mint például B. Fejlesztett indítócélok és különösen a nagyon sok elektromos fogyasztó. Az AGM akkumulátorok villamos energia tárolására történő felhasználásakor azt is biztosítani kell, hogy felépítésükből adódóan a nagyon magas a hidegindulás, ezzel szemben azonban nem mély ciklus vannak és szintén nincs túl kisütve lehet. A gél és az AGM elemeket helytelenül helyezte be, ennek jelentős hatása van az élettartamra.
Gél akkumulátor a kínai gyártó, a Shenzhen Nareta cégtől (Fotó: Shenzhen Nareta)