Причины применения стекловолокна 30 лет назад остаются теми же самыми, как и сегодня. Стекловолокнистые сепараторы для герметичных аккумуляторов имеют многие достоинства, включая:
- превосходную кислотоустойчивость;
- превосходную смачиваемость серной кислотой на долгий срок;
- хорошую пористость;
- высокую температурную стабильность;
- экономичность.
Пористая структура стекловолокна обеспечивает долгосрочное удерживание электролита. Когда оно смачивается серной кислотой, оно становится мокрым. В то же время оно даже в мокром состоянии сохраняет достаточную прочность, несмотря на силы компрессии внутри аккумулятора. Таким образом совмещаются прекрасные химические характеристики с достаточной механической прочностью, чтобы рекомендовать АСС как лучший сепаратор в более чем 80% всех герметичных аккумуляторов.
Но также как и с любой технологией, со временем были проведены определенные разработки. Например, прежнее использование тонких волокон уже уступило место использованию сочетаний большего количества волокон большего диаметра, в диапазоне 3,0 микрон. А почему? Стоимость самого сепаратора является главной причиной этой эволюции. Ведь более «грубые» волокна стоят гораздо меньше, чем тонкие волокна. И так как соревнование на рынке постоянно снижало цены самих герметичных батарей, то потребовались сепараторы с более высокой эффективностью, но с меньшей стоимостью. Это стремление создавало, и до сих пор создает материалы, отвечающие потребностям нахождения баланса между стоимостью и высокой эффективностью.
Мы уже говорили насчет разных достоинств технологии АСС в производстве свинцово- кислотных батарей. Но что можно сказать насчет других соображений, которые нужно принимать в расчет, когда выбираешь сепаратор?
Опять-таки, ведущую роль играют новые разработки и изменения внутри самой аккумуляторной промышленности.
Одним из таких соображений является производство свинцовых токоотводов. По мере того, как производители стараются снизить их стоимость и постоянно применяют тонкие токоотводы, как путем растяжки непрерывной ленты металла, так и другие методы производства тонких токоотводов, то и сепараторы обязаны отвечать новым характеристикам. И поскольку сами пластины более тонкие, то производители батарей требуют более тонкие сепараторы. Но такие сепараторы склонны к прорастанию дендритами активной массы, поэтому требуется более прочный сепаратор. Именно по этой причине возникло требование к сепаратору – «сопротивление на пробой», которое совмещает традиционные стеклянные волокна со специальными синтетическими волокнами, рассчитанными на высокую механическую прочность.
Если раньше многие производители имели до 10% брака производства по причине прорастания сепаратора (короткое замыкание), то сейчас, при внедрении нового сепаратора, устойчивого к прорастанию (пробою), этот вид брака уменьшился на 20%. Хотя такие сепараторы более дорогие, но эти цены оправдываются экономикой.
Такие сепараторы имеют еще одно преимущество: стойкость к сопротивлению на пробой очень облегчает работу на высокопроизводительных сборочных линиях.
В конечном итоге такие сепараторы намного уменьшают брак и тем самым улучшают эффективность производства – правда, неплохой вклад от сепаратора?!
Еще одно соображение по выбору подходящего сепаратора прямо относится к габаритам определенных батарей, особенно тех, которые применяются в промышленности телекоммуникаций. Сейчас очень часто применяются в этой области батареи высотой 800 мм, что создает некоторые проблемы дизайнерам батарей и сепараторов. Одна проблема - наполнение батареи электролитом. Например, хорошо известно, что объем впитывания электролита больше, но скорость впитывания меньше у сепаратора с тонкими волокнами, чем у сепаратора с грубыми волокнами. Когда речь идет о процессе автоматизированного наполнения, общая скорость потока производства уменьшается, если наполнение идет дольше, чем нужно, создавая тем самым «пробку». Поэтому производитель стремится выбрать сепаратор с хорошими характеристиками впитывания электролита, но с достаточно высокой приемлемой скоростью изготовления. H&V имеет возможность создавать продукт с подходящим содержанием тонких и грубых волокон, чтобы выполнить эту задачу.
В последние годы уделяется большое внимание эффекту компрессии внутри каркаса батареи. Производители батарей уже давно знакомы с вопросом возникновения давления на сепаратор со стороны свинцовых пластин при сборке батареи. Но вопросы: Какое давление? Сможет ли сепаратор выдержать высокое давление на долгий срок? Как изменяется способность сепаратора держать кислоту при давлении? обсуждаются на технических конференциях в течение последних лет. Фирма H&V тщательно исследовала эту тему. Используя результаты наших научно-исследовательских работ, мы можем предложить производителям определенный тип сепаратора, в зависимости от собственных условий. Между прочим, как правило, компрессия в 30% сегодня считается нормой для стационарных батарей.
Другой очень важный вопрос о сепараторах относится к объему кислоты, поглощенной ими. Так, общий объем сепаратора нужно вычислить при использовании метода точного наполнения электролита. Масса и пористость сепаратора являются критичными элементами такого вычисления. И для того, чтобы произошла рекомбинация кислорода, нужно чтобы сепаратор поглощал электролит на 90-95% всей своей пористости. Это значит, что каждый грамм сепаратора держит приблизительно 6 граммов кислоты. Как правило, сепараторы от фирмы H&V имеют пористость порядка 95%.
Применения.
В общей сложности, существуют две основные области применения герметичных батарей на основе технологии АСС: телекоммуникация и источники бесперебойного питания. Только лишь в этих двух областях используется более чем 80% таких батарей, и их применение растет в ущерб другим областям применения, таким как аварийное освещение. Все эти области применения обычно называются стационарными, в противоположность направлению, где используются тяговые батареи, как, например, в грузоподъемниках, которые чаще всего употребляют батареи с загущенным электролитом.
Когда речь идет о габаритах, то батареи типа АСС выпускаются в широком диапазоне. Самый маленький легко может носить в руке даже ребенок, в то время, как самый большой имеет вес в несколько сот килограммов. Судя по габаритам можно сразу понять, что существуют разные требования к сепаратору.
Применение в телекоммуникациях составляет почти половину мирового использования сепаратора типа АСС. Чаще всего мы говорим о революции в беспроводных телекоммуникациях, там где местные станции резервного энергоснабжения ко всем мобильным телефонам устанавливаются на основе крупногабаритных батарей типа АСС. Но бывают еще и другие области применения. В США, например, фирма AT&T начала так называемый «Проект ангел», рассчитанный на то, чтобы питать приборы для бытовых нужд через один кабель. С точки зрения производителя батарей, самым интересным является тот факт, что каждый дом как минимум требует одну батарею, в то же время каждый жилищный район потребует подстанцию, снабженную еще другими батареями. В самом деле, это конечно мечта производителя, поскольку AT&T собирается устанавливать эти системы в 10 миллионах американских домов. Но это еще не все – соперники AT&T имеют планы на подобные проекты, каждый из них требует большого количества батарей. Рынок на телекоммуникационные батареи в прошлом году вырос более чем на 20%. Хотя этот рост сейчас немного замедляется, мы ожидаем, что он останется на уровне 12% еще несколько лет.
Для большинства американцев, название ЮПС относится к знаменитой фирме доставки почты. Но для специалистов в аккумуляторной промышленности это означает источник бесперебойного питания, то есть источник резервного энергоснабжения, который сохраняет критичные данные в случае потери энергоснабжения. Значит, этот источник тесно связан с компьютерной промышленностью и все больше и больше с Интернетом. В то время как строится инфраструктура для Интернета, все больше требуются батарейные станции, чтобы сделать их операции надежными. Ожидается, что эта отрасль рынка возрастет на 10% ежегодно в последующие 4 года.
Наконец, нам обязательно нужно сказать несколько слов о новой тенденции в мире автомобильных батарей. Хорошо известно, что крупнейшие производители автомобилей и, особенно известные европейские производители, уже приняли решение перейти от 12-вольтовых на 36-вольтовые батареи. В современной технологии автомобильных батарей применяются сепараторы мембранного типа на основе полиэтилена, и я думаю, что многие из вас наверняка работают по этой технологии. Но все возрастающее применение электронных систем в автомобилях будущего, начиная от тормозных систем до компьютеров, требуют батарею большей емкости. Вопрос о том, как разработать такие батареи, далеко не решен. Но большинство экспертов считает, что батарея типа АСС на сегодня представляет наилучшее сочетание эффективности и экономичности и это повод для оптимистичного прогноза для будущего такого типа сепаратора.
H&V
H&V является пионером в разработке сепараторов типа АСС. Мы начали производство этого продукта на нашем заводе в Англии уже 25 лет назад. Сейчас мы являемся самым крупным производителем такого сепаратора в мире. У нас есть 2 завода в США и 1 в Англии. Кроме того, наш научный отдел самый большой в мире. Главный принцип нашей деятельности – содействовать нашим клиентам, и разрабатывать самые лучшие сепараторы, отвечающие их специфическим потребностям. И наши успехи в течение последних лет являются результатом нашего обращения к аккумуляторной промышленности.
- 424 просмотра
Добавить комментарий