О батареях ТОРВАТ, которые работают в арктический мороз, жару и не боятся выстрелов

Фото: пресс-служба Госкорпорации Ростех

Аккумуляторы редко привлекают внимание, пока все работает. Но без них не запустится двигатель, не поедет электромобиль, не включится важный сервер или медицинский прибор при отключении электричества. От надежности батарей зависит работа транспорта, промышленности, медицины и энергетики.

Госкорпорация Ростех выпускает аккумуляторы для самых разных задач: от привычных автомобильных до защищенных, рассчитанных на арктический мороз и жаркий климат. Линейку TOPBAT разрабатывает компания «РТ-Проектные технологии» в кооперации с технологическим партнером НПП «Импульс». Производство полностью локализовано, его мощность — более 2 млн аккумуляторов в год, а сами батареи позволяют эффективно замещать зарубежные аналоги.

Прочность этих батарей недавно проверили в видеопроекте #НашКраш. В новом выпуске ведущий испытал аккумуляторы Ростеха на прочность: их пилили, погружали в воду, поджигали, сверлили и даже простреливали из автомата, а они продолжали работать.

В чем секрет батарей и для чего нужна такая защищенность — в нашем материале.

Не только для автомобилей

Стартерные аккумуляторы знакомы каждому автовладельцу: они дают мощный пусковой ток для запуска двигателя, питают освещение и электрооборудование. В линейке TOPBAT такие батареи тоже есть. Технология EFB подходит для автомобилей и работает вдвое дольше обычного аккумулятора, а AGM выпускают для легковых и грузовых машин, в том числе с системой Start-Stop.

Фото: «РТ-Проектные технологии»

Но есть задачи, где обычной батареи недостаточно. Это аварийное освещение аэропортов и энергоснабжение больниц, пожарная сигнализация, медицинское оборудование, трамваи, вагоны и поезда метро, морские и речные суда, базовые станции, центры обработки данных, солнечные и ветровые электростанции. Здесь нужны специальные промышленные аккумуляторы.

К таким аккумуляторам могут предъявляться особые требования к защищенности, вибрации, работе при глубоких разрядах, существенных перепадах температур.

Жидкость, губка и гель

В основе линейки TOPBAT — четыре технологии. EFB — аккумуляторы с жидким электролитом, но с усиленными пластинами. Они созданы для глубоких разрядов, циклической нагрузки и недозаряда: в пластинах увеличена толщина решеток из сверхчистого специального сплава Ca/Silver, положительная пластина помещена в сепаратор-конверт с дополнительным слоем стекловолокна, а в пасту введены уникальные углеродные добавки. Двойная лабиринтная крышка обеспечивает герметичность и безопасность. Такая батарея быстрее заряжается.

Фото: «РТ-Проектные технологии»

В типе батарей AGM электролит связан в специальной стекловолоконной «губке»: высокопористый сепаратор обеспечивает полное отсутствие свободной жидкости и не дает электролиту расслаиваться. Поэтому аккумулятор не протечет и работает в любом положении. Пластины собраны с высокой степенью сжатия, за счет этого батарея выдерживает вибрации, а активная масса не осыпается. AGM работает при температуре от −50 до +50 °С, служит до 15 лет и может храниться без подзарядки до 2 лет. Батарея устойчива к перепадам температур и даже к повреждению корпуса, включая попадание пуль. Морская версия, AQUA AGM, рассчитана на работу во влажном морском климате.

В аккумуляторах AGEL к стекловолоконным матам добавлен специальный гель, и батарея становится еще более устойчива к циклическим нагрузкам и глубоким разрядам. Она сохраняет высокие вольт-амперные характеристики при экстремальных температурах, выдерживает глубокие разряды и вибрации, а ее ресурс измеряется десятилетием. Такая батарея продолжит работать, даже если ее прострелят из стрелкового оружия или разрежут пополам.

Проверка на прочность

Как ведут себя батареи в экстремальных условиях, проверили в видеопроекте #НашКраш. Один аккумулятор TOPBAT сверлили дрелью, которая питалась от него же. В корпусе появлялись новые отверстия, но батарея продолжала работать. Затем ее подожгли и отпилили внушительный кусок, и после таких испытаний она сохранила заряд и смогла завести автомобиль.

Другой аккумулятор расстреляли: его прошили более 50 пуль, а он продолжал давать энергию. Еще один TOPBAT на шесть часов поместили в аквариум с живыми рыбами. Все это время батарея питала лампочку, и ни одна из рыб не пострадала, что подтверждает герметичность корпуса и безвредность аккумулятора.

Самый долгий эксперимент идет до сих пор. Образец с отпиленной нижней частью уже четыре месяца стоит в офисе компании-разработчика и по-прежнему питает контрольную лампочку.

Такая живучесть — заслуга технологии AGM. В обычных батареях электролит жидкий, а в аккумуляторах AGM он впитан в пористую стекловолоконную губку между свинцовыми пластинами. Поэтому при серьезных повреждениях электролит не вытекает, а пластины не разрушаются. Правда, характеристики такой батареи при этом снижаются, но свою функцию она продолжает выполнять.

Под каждую задачу

Промышленные батареи TOPBAT — моноблоки на 12 В емкостью от 35 до 210 А·ч в ударопрочных корпусах, выпускающиеся в нескольких сериях. SW рассчитаны на солнечные и ветровые электростанции, они необслуживаемые и устойчивы к глубокому разряду. TB подходят для уборочных машин, электроштабелеров малой мощности и подъемных платформ, в том числе в помещениях с ограниченной вентиляцией. TBS используют для линий аварийного освещения и питания, систем бесперебойного питания и независимого питания контрольно-измерительной аппаратуры.

Фото: «РТ-Проектные технологии»

Морские аккумуляторы TOPBAT AQUA AGM имеют сертификат Российского морского регистра судоходства и допущены к эксплуатации на судах. Они запускают двигатели водного транспорта, питают ходовые огни, бытовое оборудование, навигацию и другое электрооборудование на борту. Батареи герметизированы, не требуют долива воды и не разливаются при повреждении. Аккумуляторы взрывобезопасны, поэтому их можно устанавливать даже в каютах.

От Арктики до Африки

Эксплуатация в арктических регионах России подтвердила устойчивую работу аккумуляторного оборудования Ростеха при низких температурах и высоких нагрузках. Столь же уверенно батареи TOPBAT чувствуют себя в жарком и пыльном климате. По словам генерального директора «РТ-Проектные технологии» Василия Зуйкова, надежность в таких условиях, нечувствительность к нестабильному режиму заряда и длительный ресурс делают их востребованными на развивающихся рынках — там, где нужно гарантированное электропитание базовых станций, центров обработки данных, солнечных и ветровых электростанций и аварийных систем на нефтегазовых промыслах.

Фото: «РТ-Проектные технологии»

Интерес к продукции уже проявили партнеры из стран Африки, Азии и Ближнего Востока, а компания готовится к запуску экспортной программы в дружественные страны.

Изделия производятся из российских комплектующих на локализованной площадке НПП «Импульс». Герметизированные батареи TOPBAT с клапаном VRLA допущены к перевозке воздушным транспортом, не требуют специальных помещений для хранения и обслуживания. Сегодня они активно эксплуатируются на российском рынке, а теперь готовятся выйти на экспорт.