Batteries de gel tubulaire

Qu’est-ce qu’une batterie de gel tubulaire?

This post is also available in: English हिन्दी हिन्दी Punjabi Español Português 日本語 Русский Indonesia ไทย 한국어 Tiếng Việt العربية 简体中文 繁體中文 Tamil اردو

Batterie de gel tubulaire

There are distinct advantages of lead-acid battery technology compared to lithium-ion battery & other electrochemical systems. Affordability, reliability, recyclability and safety are key issues in choosing the right battery for a particular application and lead-acid batteries will score highly in these categories. There is, however, a drawback when using conventional flooded lead-acid batteries for deep cycle applications. This is the maintenance required in topping up the batteries due to water loss by gassing. In many applications, like in traction battery applications, there is a need to completely recharge a battery in a limited time frame.

This normally will require higher voltages which in turn leads to the breakdown and loss of water from the electrolyte through gassing. These flooded lead-acid batteries will require topping up with water, creating inconvenience and costs and in large installations which often requires expensive extraction equipment. There are also other disadvantages, particularly with transport, storage and disposal. The liquid acid in the lead-acid battery is classified as a hazardous material for transport. Whilst this is not considered a problem within the industry, which operates using safe and proven procedures, it is much better to immobilise the acid to prevent spillages.

Batterie de gel tubulaire - comment l’acide est immobilisé

Une conséquence heureuse de l’immobilisation acide est qu’il crée la capacité de recombiner les gaz d’hydrogène et d’oxygène qui sont produits à partir de la panne de l’eau à l’intérieur de la batterie lors de la charge. Il existe deux méthodes principales d’immobilisation de l’acide :

  • Utilisation d’un tapis en verre absorptive qui maintient l’acide en place appelé batteries AGM VRLA &
  • L’autre, en ajoutant une poudre de silice fine pour faire un gel comme dans une batterie de gel tubulaire

Les deux méthodes, bien que très différentes, atteignent l’objectif d’immobilisation.

They also provide the added benefit of recombining the gases released on charge to reform water, thereby removing the need for the water-addition maintenance procedures mentioned earlier for flooded lead-acid batteries. Out of these two methods, the use of silica-gelled electrolyte is universally recognised as the best solution for deep discharge tubular gel battery designs. There are two main reasons for this: the first is that the use of gelled electrolyte allows a tubular positive plate to be used, which is recognised as providing the best deep cycle properties for lead-acid batteries. The second reason is that the stratification of acid associated with deep discharges and limited-voltage recharging without gassing is avoided, in tubular gel battery.

Batterie de gel tubulaire - principaux avantages

These are significant advantages if you have deep cycle requirements as in solar battery applications. The use of tubular plate batteries provides the most robust lead-acid tubular gel battery design with the highest deep cycle capability of all lead-acid designs. The resistance to stratification, in tubular gel battery is of great benefit in many applications which operate at partial state of charge (PSoC) such as standby power, UPS and Solar Energy clean environment markets.

Les principaux avantages de la batterie de gel tubulaire sont l’absence de la nécessité de recharger votre batterie. Alors pourquoi le manque de recharge, un tel avantage? Vous devez tenir compte des problèmes liés à l’entretien des batteries au plomb et à l’acide dans des endroits éloignés où l’accès est difficile. Dans les batteries inondées, si vous oubliez de recharger avec de l’eau, ils peuvent sécher et échouer. Le coût d’entretien de ces batteries inondées avec des visites mensuelles ou trimestrielles régulières peut être très élevé. Pour une entreprise, cela peut rendre une installation non rentable.

Batterie de gel tubulaire - sans entretien

L’autre côté de cette pièce coûteuse est l’entretien, en particulier dans les environnements commerciaux où la fiabilité de l’équipement est la clé pour fournir un service fiable et régulier. Si les batteries qui alimentent l’équipement essentiel échouent en raison d’un manque d’entretien, les conséquences de la crédibilité et de la réputation peuvent être considérables. Pour l’utilisateur privé, il peut être tout aussi frustrant. Par exemple, il n’est parfois pas facile d’avoir accès aux piles installées et d’obtenir de l’eau distillée, sans parler de la tenue d’un journal et de dossiers pour les réclamations de garantie possibles. Et bien sûr, il ya la situation où nous sommes tout simplement extrêmement occupé et l’accès et l’entretien des batteries peut être un exercice de drainage vraiment temps.

Plaque tubulaire pour batterie de gel
Plaque tubulaire pour batterie de gel
Batterie de gel microtex
Batterie de gel microtex

There are also those clean environments where charging batteries can produce damaging or even explosive fumes, particularly in confined spaces. This is particularly relevant for batteries used in computer backup and medical equipment applications where batteries are kept in cabinets or inside complex and sensitive equipment. To remove fumes from charging batteries it is sometimes necessary to install expensive extraction equipment to remove explosive hydrogen gas and corrosive acid fumes from confined spaces in cabinets or equipment.

Batterie de gel tubulaire - aucune fuite

Il existe également des applications environnementales propres comme dans les hôpitaux et le stockage des aliments. Dans ces environnements, les odeurs et les gaz corrosifs pourraient contaminer les aliments ou nuire à la santé humaine. En regardant à nouveau les applications de consommation, la dernière chose dont ils ont besoin est une batterie dans leur maison, garage ou banque d’énergie solaire, qui produit des gaz explosifs ou des fumées corrosives sur lors d’une charge.
Ce sont des piles scellées. Ne vous fuitez pas. Il n’y a aucun risque de fuites d’acide. Ils sont sans entretien. Ils sont classés comme non dangereux pour le transport, le rail ou l’air. Les terminaux n’ont pas de corrosion.

Batterie de gel tubulaire - Longue durée de vie

Il n’y a aucun risque de fuites dans une batterie de gel tubulaire puisque l’électrolyte est sous forme de gel. Puisqu’ils ne peuvent pas fuir la batterie de gel tubulaire peut être placé dans n’importe quelle orientation. Si la batterie de gel tubulaire tombe ou se casse, il n’y aura pas de dommages à l’acide renversé causés en raison du déversement accidentel d’acide comme d’une batterie de cellules humides. La batterie de gel tubulaire est conçue pour résister aux vibrations et aux chocs. Ils ne libèrent pas de gaz explosifs comme dans les grandes installations de batteries bancaires de batteries inondées.

Batterie de gel tubulaire - récupérer de décharge profonde rapidement

Ils récupèrent plus rapidement d’une décharge profonde ou s’ils sont laissés déchargés sur une longue période. Ils ont une durée de vie énorme & vient sans entretien!

Le seul inconvénient d’une batterie de gel tubulaire est le coût initial par rapport à la batterie inondée ou la batterie AGM. La batterie de gel tubulaire coûte habituellement 30 à 40% de plus que les batteries normales. Ce coût semble toutefois plus élevé, et est facilement compensé par le retour sur investissement, comme expliqué ci-dessus. Autre que le coût il n’y a que des avantages!

Batterie de gel tubulaire - Conceptions de clés

Alors, comment fonctionne cette combinaison de plaque tubulaire et d’électrolyte GEL? Pour comprendre, nous devons examiner plusieurs éléments qui contribuent aux propriétés de la batterie, voici :
Un électrolyte immobilisé en GEL pour assurer le non-déversement et aussi pour permettre le transport de l’hydrogène et de l’oxygène libérés lors de la charge (qui est maintenu à l’intérieur de la batterie sous pression) d’être recombiné pour former de l’eau. L’avantage de l’immobilisation s’étend plus loin, il empêche la création de strates d’acide avec différentes densités dans les cellules, appelée stratification acide.

Dans les batteries inondées et parfois les conceptions de VRLA d’AGM, l’acide de gravité plus dense produit aux plaques pendant la charge peut tomber au fond de la cellule par la gravité, laissant l’acide de gravité spécifique plus faible au dessus. Les batteries dans cet état souffrent d’une défaillance précoce de la sulfation de la batterie, d’une perte de capacité prématurée (PCL) et d’une corrosion du réseau. La batterie de gel tubulaire surmonte ce problème par la « ellificatio » de l’acide et ne souffrent pas de stratification acide – un mode grave de défaillance dans les cellules très hautes doit être maintenu verticale. Les microtexs ont une usine de fabrication de batteries de gel tubulaire importée d’Allemagne et utilisent de la silice fumée importée de haute qualité pour donner une vie et des performances sans compromis à leur batterie de gel tubulaire.

Les piles absorbantes en verre ou à l’AGA utilisent un tapis de verre comme une éponge pour retenir l’acide à l’intérieur de la cellule. Il n’y a pas d’acide gratuit & est généralement appelé une batterie de l’état d’électrolyte affamé. La batterie agm utilise des plaques plates pour les électrodes positives et négatives, qui contrairement aux plaques tubulaires positives sont plus sujettes à la corrosion. Les piles AGM ont une durée de vie moindre par rapport à la batterie de gel tubulaire.

La batterie de gel tubulaire utilise la conception tubulaire de la plaque de batterie. Il s’agit essentiellement d’une colonne vertébrale en alliage de plomb coulé sous pression au lieu d’une grille moulée par gravité, qui est recouverte d’un gant en tissu puis rempli avec le matériau actif positif (PAM). Il peut s’agir d’une poudre d’oxyde de plomb sec ou d’une boue humide d’oxyde de plomb. Une conception de batterie de gel tubulaire de la plaque a un couple d’avantages: le premier est qu’il a une surface plus élevée en contact avec l’acide pour donner une meilleure utilisation du matériel (autant que 60%). (Comme on le voit dans la photo ci-dessus). La deuxième raison est que la batterie de gel tubulaire et les cellules de 2v ont la durée de vie du cycle le plus élevé de toute la gamme de batterie d’acide de plomb.

Zone acide supplémentaire en contact avec la surface tubulaire vs plate
Zone acide supplémentaire en contact avec la surface tubulaire vs plate

La surface de la plaque contenue dans la distance linéaire a à c dépend de la longueur de la plaque L
En supposant que la longueur L de la plaque sera la même pour les deux plaques, la zone de contact acide pour une surface de plaque pour les plans plats et les plaques tubulaires sera définie respectivement par:
La longueur a à c (AC) fois L et la longueur des arcs ab et bc fois L
Plaque plate zone de contact latérale unique = ca x L
Plaque tubulaire zone de contact latérale unique = (arc ab +arc bc) x L x (no de tubes-1)

Zone de contact acide d’une surface de plaque plane = L x ca
Zone de contact acide d’une surface de la plaque tubulaire = (L x Π x ca)/2
Rapport entre la surface de la plaque tubulaire et la surface de la plaque plate = (L x Π x ca)/2 (L x ca)
Augmentation théorique approximative de la plaque tubulaire/plate = Π/2=1,6
Cela ne tient pas compte des bords de la plaque et du cadre de grille de la plaque plate

Dans des conditions d’essai de cycle profond standard (80% de profondeur de décharge), quelques cellules de 2v dans des conceptions tubulaires peuvent réaliser plus de 2.000 cycles avant que la capacité tombe à 80% de sa valeur originale. L’alliage résistant à la corrosion utilisé dans la colonne vertébrale positive assure la plus longue durée de vie réalisable de toute batterie de gel tubulaire VRLA 2v sur le marché. Microtex fabrique ses propres alliages de plomb pour assurer la plus haute qualité et la meilleure spécification pour leurs batteries 2v. L’utilisation d’un alliage de plomb optimisé – avec une teneur élevée en étain garantit que les défaillances prématurées de la batterie dues à la croissance positive du réseau et à la corrosion de la colonne vertébrale sont efficacement évitées.

This is not the cheapest material and self-manufactured not the most convenient way of obtaining the components for lead-acid tubular gel battery, but it does give the best form of control to meet the demanding quality standards for which Microtex tubular gel battery are renowned. Tailor-made lead calcium tin alloys used in the positive tubular plates and flat negative plates almost eliminate the hydrogen and oxygen gases produced on a charge. Because the volumes of gas produced are not excessive (as with conventional flooded battery designs) they can be recombined to form water within the operating pressure of the SMF battery. Because the Microtex alloys produce so little gas, premature failure due to water loss is prevented.

L’hydrogène et le gaz d’oxygène sont produits aux électrodes négatives et positives respectivement lorsque l’eau est décomposée pendant la charge. Les réactions simplifiées de la batterie au plomb et à l’acide impliquant l’oxygène négatif et les ions d’hydrogène positifs produits lorsque l’eau est électrolysée sont les suivantes :

• Décomposition de l’eau sur charge : H2O = 2H+ + O-
• Réaction d’évolution du gaz sur la plaque positive : 2O- – 2e = O2 Gaz
• Réaction d’évolution du gaz sur plaque négative : 2H+ + 2e = Gaz H2

À partir de ces équations simplifiées, on peut voir que l’oxygène chargé et les ions d’hydrogène produits par la dégradation de l’eau sont en solution en tant qu’espèces ioniques.

Ils sont ensuite attirés par les électrodes chargées à l’opposé où (en raison de l’électrochimie du processus de charge) l’hydrogène est réduit en gagnant un électron et l’oxygène est oxydé en perdant un électron. Parce que les gaz sont alors emprisonnés, l’eau est perdue de l’électrolyte. Cependant, la conception de la batterie de gel tubulaire contient efficacement ces gaz dans les vides créés dans l’électrolyte immobilisé qui deviennent maintenant de petites poches de gaz. Ces poches stockent efficacement les gaz qui deviennent des réservoirs pour une recombinaison ultérieure pour former de l’eau.

Sacs PT pour batterie de gel
Sacs PT pour batterie de gel
Séparateurs de batterie de gel
Séparateurs de batterie de gel

La batterie de gel tubulaire exige des matériaux de construction de haute qualité : En particulier, le gant multitube (PT Bags) utilisé dans la plaque et le séparateur en PVC sont fabriqués par Microtex selon les spécifications les plus exigeantes que l’on retrouve dans l’industrie des batteries au plomb et à l’acide. Cela garantit une pression d’éclatement élevée dans le gant de sacs PT pour résister aux changements cycliques de volume du matériau actif. Ce changement de volume peut entraîner l’excrétion de pâte et la perte de capacité si des matériaux de qualité inférieure avec une force d’éclatement inférieure PT Sacs sont utilisés.

De même, le séparateur en PVC éprouvé dans le temps de Microtex présente une porosité optimale, un faible rétrécissement et une grande stabilité dans l’acide sulfurique. Cela garantit que la batterie de gel tubulaire répondra à ses critères de conception et la durée de vie garantie, même dans des conditions très difficiles.

Aucun compromis sur les spécifications du matériau pour les composants achetés tels que la soupape de soulagement de la pression utilisée pour contrôler la pression interne de la cellule. À moins que les valves de soulagement de la pression aient exactement les mêmes pressions d’ouverture, certaines cellules pourraient perdre de l’eau en raison de l’évacuation des gaz. Cela provoque des déséquilibres entre les cellules individuelles d’une batterie de gel tubulaire qui conduit à une défaillance précoce. L’utilisation des composants de la plus haute qualité garantit qu’il y a une variation minimale de la cellule à la cellule pendant le fonctionnement d’une batterie de gel tubulaire.

De même, les connecteurs et les conteneurs utilisent les meilleurs matériaux pour le travail et sont fournis par des fabricants certifiés aux spécifications exigeantes de Microtex. Les conceptions microtex, les matériaux de construction et les spécifications pour les composants achetés sont le résultat de décennies d’expérience et de travailler en étroite collaboration avec et de soutenir leurs fournisseurs et clients. C’est cette approche dédiée et sans compromis de la satisfaction du client qui permet de distinguer Microtex de ses concurrents.

Bon équilibre des matériaux actifs dans la batterie de gel tubulaire.

La performance et la durée de vie de toute batterie acide de plomb de toute conception dépendent de façon critique de la quantité des trois matériaux actifs : le matériau actif positif (PAM), le matériau actif négatif (NAM) et l’acide. Dans une batterie d’acide de plomb entièrement chargée, le PAM est le dioxyde de plomb et le NAM est le plomb pur spongieux. Ceux-ci réagissent avec l’électrolyte d’acide sulfurique pour former le sulfate de plomb et l’eau dans la réaction suivante de batterie :
• PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O
• (PAM) (NAM) (ACID) (Plaques de décharge) (Eau)
C’est ce qu’on appelle la théorie du double sulfate et il prédit la quantité minimale de matériaux actifs nécessaires pour fournir la capacité nominale de la batterie.

Cependant, c’est le vrai, pas le monde théorique. Dans la pratique, les caractéristiques physiques, la qualité des matériaux et la qualité des procédés de fabrication influenceront également la quantité de matériaux nécessaires et la durée du service de la batterie. Le PAM a une efficacité inférieure à celle du NAM et jusqu’à 20%, plus peut être nécessaire pour fournir la même capacité que le matériau négatif. À cela s’ajoute l’utilisation du matériau, plus l’utilisation est élevée, plus l’espérance de vie est faible. Pour compliquer les choses, l’équilibre optimisé change lors de l’examen de la batterie de gel tubulaire recombinaison.

Microtex, en association avec des experts allemands et britanniques internationaux, a optimisé les matériaux et le processus de fabrication pour produire le meilleur équilibre possible entre les matériaux de plaque et la teneur en acide dans sa batterie de gel tubulaire. Il est juste de dire que la performance et l’espérance de vie de la batterie de gel tubulaire est probablement l’envie du reste de l’industrie de la batterie acide de plomb.

D’autres aspects importants de l’utilité d’une batterie de gel tubulaire sont sa gamme et ses tailles. Il existe de nombreuses applications principalement avec des capacités différentes, des tensions et des exigences de performance. En outre, il ya les conteneurs ou les espaces où les batteries doivent être montés et, dans ces cas, la compétence de la personne qui les installe est également une considération importante. À cet égard, Microtex a couvert toutes les bases, la batterie de gel tubulaire Microtex vaste gamme de 12v monobloc et 2V cellules de la batterie de gel tubulaire vient dans une variété de tailles et de capacités pour répondre aux exigences strictes de même les centrales nucléaires.

The tubular gel battery banks are fully insulated and designed to carry the high loads necessary for occasional or frequent high-rate discharges. The complete range of 2v OPzV tubular gel battery provides for applications like telecom, solar, standby, switchgear and controls, power generating stations and substations, nuclear and thermal power stations, electricity transmission substations with reliable and durable backup power and energy storage.

Les batteries de taille standard ou de taille standard dans les conteneurs en acier isolé ne posent aucun problème aux équipes techniques et de fabrication de Microtex. Une assistance technique de haut niveau est disponible sans frais supplémentaires pour aider les clients à concevoir l’installation optimale et la plus rentable pour leurs besoins. Cela comprend la conception et l’installation de supports sismiques de la zone 4 dans les locaux des clients.

Batterie de gel
Batterie de gel

Get informed everytime

we publish a new technical article!!

3029

Read our Privacy Policy here

Retour haut de page