Jel Akü Özellikleri

Jel (Gel) Akülerin Tarihi

Jel akülerin ilk ortaya çıkışından başlayıp jel akülerin özelliklerine değineceğim bu makalede son bölümde kullanım alanlarından bahsedeceğiz.

İlk olarak bir çeşit jel hücre, 1930’ların başlarında, taşınabilir valf (tüp) radyo LT tedariği için (2, 4 ya da 6V)  sülfürik aside silika eklenerek üretildi. Cam kapların yerini selüloid ve 1930’ların sonlarında diğer plastikler alıyordu. İlk zamanlardaki cam kavanozlardaki “sulu” hücreler, 1927’den 1931 ya da 1932’ye kadar, dikeyden bir yatay istikamete doğru eğime olanak vermek için özel valfler kullanıyordu. Jel hücreler, taşınabilir takım özenle tutulmadığı zamanlar için, sızma ihtimalini azaltıyordu.

Günümüze ait bir jel akü (jel hücre olarak da bilinir), jelleştirilmiş bir elektrolitli VRLA aküsüdür; sülfürik asit, isli silika ile karıştırılır ve sonuç jelimsi ve hareketsiz bir kütle olur. Taşmalı (flooded) sulu-hücreli kurşun-asit bataryanın aksine, bu akülerin düz tutulması gerekmez. Jel aküler, sulu hücre akülerde sık rastlanan elektrolit buharlaşmasını, dökülmeyi (ve takip eden aşınma sorunlarını) azaltır ve darbe ve titreşime karşı direnci artırır. Kimyasal olarak sulu (mühürlenmemiş) akülerle, kurşun plakalarıdaki antimonun yerini kalsiyum alması ve gaz rekombinasyonu gerçekleşebilmesi haricinde aynıdır.

gelakuozellik

Günümüz jel formülasyonu ve geniş ölçekli üretimi, Otto Jache ve Heinz Schroeder’ın Alman şirketi Accumulatorenfabrik Sonnenschein GmbH’ye devredilen <US Patent 4,414,302> patentinden gelir. Jel elektroliti ile, ayırıcı (seperator) artık kritik önem taşıyan ve yapması zor bir bileşen olmaktan çıktı; ömür döngüsü bazı durumlarda gözle görülür boyutlarda uzadı. Plakalardan aktif malzemelerin dökülmesi azaltıldı.

En mühimi, gaz rekombinasyonu, “sulanmayan” ve bakım gerektirmeyen aküler üretmede kullanıldı. Tek yönlü valfler 2 psi’ye ayarlandı ve bu, tam rekombinasyonun oluşması için yeterlik yükseklikti.  Şarj sonunda oksijen, pozitif plakadaki fazla yükten çıkınca, jeldeki çekinti çatlakları yolunda negatif plakaya (yüksek yüzel alanı saf sünger kurşundan yapılan) yol alır ve yapıldığı hızda “yakılır”.  Sünger kurşun metal negatif plakası yüzeyinde toplanan bu oksijen gazı ve hidrojen hücrede tutulan suyu oluşturmak için birleşir.

Bu mühürlü (sealed), dökülmez özelliği, büyüyen taşınabilir elektronik piyasasına uygun, çok küçük VRLA aküler üretilmesini mümkün kılmıştır (1 –12 Amp hr. ranjında).  Uygun fiyatlı, daha küçük, mühürlü kurşun asitli aküler için büyük bir piyasa hızla oluştu. Taşınabilir TV, haber kameraları için ışık, çocukların oyuncak arabaları, acil durum aydınlatma ve bilgisayar yedeklemesi için UPS sistemleri,  bu küçük VRLA akülerini kullanıyordu.

Uygulamalar (Kullanım Alanları)

Piyasadaki motosiklet ve ATV’lerin çoğu viraj alma, darbe, kaza etkileri ile asit dökülmesi olasılığını artırmak ve paketlemeyle ilgili sebeplerden dolayı AGM aküleri kullanır. Daha hafif, daha küçük aküler, motosikletin tasarımından dolayı gereksinim varsa farklı açılarda takılabilmektedir. Taşmalı kurşun-asitli akülere göre üretim maliyetleri fazla olduğundan. AGM aküleri günümüzde yüsek kaliteli araçlarda kullanılır. Araçlar daha ağır oldukça ve navigasyon, stabilite kontrolü ve üst kalite stereo’lar gibi daha fazla elektronik aygıtla donandıkça, AGM aküleri araç ağırlığını azaltma amacıyla ve taşmalı kurşun-asit akülere göre daha iyi bir elektriksel güvenilirlik sunduğu için tercih edilir.

2007 Mart çıkışlı BMW 5 serisi, AGM akülerini enerji tasarruflu frenleme kullanarak fren enerjisini geri kazandırmak için kullanılan aygıtlarla birlikte ve araç yavaşlarken alternötörün aküyü şarj ettiğini denetlemek için bilgisayar kontrolü için kullandı. Araba yarışlarında kullanılan araçlar darbe direncinden dolayı AGM akülerini tercih edebilmektedirler.

Derin-şarjlı (deep cycle) AGM’ler,  ayrıca, güneş ve rüzgar enerjisi tesislerinde, enerji depolama bankası olarak ve geniş ölçekli amatör robot teknolojisinde FIRST ve IGVC gibi yarışmalarda kullanılır.

AGM aküleri, Kuzey Kutbunda buz gözlemleme istasyonlarının uzak sensörleri için rutin olarak seçilimektedirler. AGM aküleri, serbest elektrolit içermemesinden dolayı bu soğuk ortamlarda çatlayıp sızdırmaz.

VRLA aküleri, aşırı düşük gaz ve asit çıktısından dolayı iç mekân kullanımı için daha güvenli olduğundan, akülü tekerlekli sandalyelerde yaygın olarak kullanılır.  Bu aküler, elektrikler gittiğinde destek olarak UPS’lerde de kullanılır.

VRLA aküleri, çeşitli uçuş durumlarına ve ters bir etki göstermeden nispeten büyük dış çevre sıcaklıklarına dayanabilmesi gibi nedenlerle, yelken planörlerledeki standart güç kaynaklarıdır. Fakat şarj düzenleri çeşitli sıcaklıklara göre uyarlanmalıdır.  Hem AGM hem Jel hücreleri, aynı sebeplerden dolayı hava akrobasisi uçaklarında da sıklıkla kullanılır.

AGM ve Jel Hücreli aküler ayrıca, AGM daha sık olmak üzere, rekreasyonel denizcilikte de kullanılır. AGM derin-şarjlı marin aküleri farklı tedarikçiler tarafından satılmaktadır. Geleneksel taşmalı hücrelere göre daha az maliyetli olmasa da, genelde, düşük bakım gereksinimi ve dökülmezlik özelliğinden dolayı tercih edilmektedir.

Telekomünikasyon uygulamalarında, Telcordia Technologies GR-4228,  Valve-Regulated Lead-Acid (VRLA) Battery String Certification Levels Based on Requirements for Safety and Performance belgesinde bulunan gerekliliklere uyan VRLA aküleri, Kontrollü Ortam Tonozları/(Vault)’ları (CEV), Elektronik Donanım Çevrelemeleri (EEE), kulübeler ve kabinler gibi kontrolsüz yapılar gibi konumlarda  Erişim Şebekeleri (OSP) yerleştirmeleri için önerilmektedir. Telekomünikasyonda VRLA ile ilgili olarak, VRLA Ohmik Hesaplama Tipi Ekipmanı kullanımı (OMTE) ve OMTE-benzeri ölçme ekipmanı, telekomünasyon akü yerleştirmelerini değerlendirmek için nispeten yeni bir işlemdir.  Ohmik sınama ekipmanının düzgün kullanımı maliyetli ve zaman alıcı boşaltma testleri gerçekleştirmek için aküleri hizmetten çıkarma gereksinimi olmaksızın akü testi yapmaya imkân tanır.

 

Yorum Ekle

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

BİZİ ARAYIN