Немаловажное значение в достижении более высоких показателей удельной энергии и мощности имеет разработка и внедрение компанией Hagen AG, входящей в концерн Exide Technologies, технологии CSM (Copper Stretched Metal) – тянутая медь. В данной технологии, та часть находящегося в элементе свинца, которая не участвовала в циклических электрохимических процессах, а служила только проводником электрического тока и механической основой активной массы пластин, была заменена более легким и обладающим в 15 раз лучшей электропроводностью материалом – медью.

За счет этого, с одной стороны, было уменьшено внутреннее сопротивление элемента и тем самым увеличена максимально возможная электрическая мощность, а с другой стороны, объем, освободившийся за счет использования материала Промышленные аккумуляторы Classic OCSM с лучшей электропроводностью, теперь использован для увеличения количества активного материала, что привело к увеличению емкости и удельной мощности.

Замена свинцовой решетки на медную с дополнительной активной массой на сегодняшний день реализована только для отрицательных пластин. Такая отрицательная CSM пластина эксплуатируется чаще всего с положительными трубчатыми (панцирными) пластинами, хорошо зарекомендовавшими себя в элементах типа PzS и OPzS. Причина, по которой технология CSM применяется только на  отрицательных пластинах, лежит в том, что трудно защитить медную жилу в  положительных электродах от коррозии в течение длительного срока службы. Напротив, медь отрицательного электрода защищена от процессов коррозии (катодно).

Следствием более низкого внутреннего сопротивления и  уменьшенной потребности в массе и объеме решетки электродов типа CSM является общее повышение мощности и удельной энергетической плотности.

Улучшенные показатели внутреннего сопротивления отрицательной пластины уменьшили неравномерность распределения тока в обычных прямоугольных пластинах свинцовых батарей. Этот недостаток наиболее ярко проявляется в аккумуляторах с высокими корпусами. Из-за сравнительно высокого вклада сопротивления решетки в формирование сопротивления локальных зон пластин оказывается, что токи заряда и разряда в вверхних отделах, вблизи полюсных выводов, значительно выше, чем у дна элемента. Эта разница может составлять 2  раза и больше. Такая неравномерность отрицательно влияет на использование активной массы и увеличивает вредное тепловыделение. Этот аспект распределения плотности тока в свинцовых аккумуляторах был математически просчитан, был сделан вывод об общем снижении внутреннего сопротивления в пластинах типа CSM  по сравнению с обычными пластинами и вывод о локальном распределении тока в  парах пластин. Плотности тока в верхней и нижней частях пластины обычного элемента (с пластиной типа PzS 120) находятся приблизительно в соотношении 2:1. Напротив, в элементе типа CSM такого же размера данное соотношение составляет 1,3:1.

Что означает более эффективное использование активной массы в нижних частях электрода. За счет этого в высоких элементах становится возможным снимать с батареи до 65% больше энергии при разряде высокими токами.

Устройство аккумуляторной батареи Classic OCSM с решеткой из тянутой меди.

К особенностям конструкции следует отнести двойную сепарацию между положительными и отрицательными пластинами, обеспечивающую надежную защиту от коротких замыканий и одновременно хорошую диффузию электролита. Установленный на отрицательной пластине сепаратор типа «пальто» огибает также торцы пластин, что исключает возможность внутренних коротких замыканий за счёт торцевого прорастания пластин.

Запатентованная конструкция полюсного вывода, обеспечивает газо- и кислотонепроницаемость в течение всего срока службы, а также предоставляет возможность контроля состояния уплотнения.

Пластиковая защита нижних торцев пластин предотвращает рост дендритов и возможность коротких замыканий.

Технология CSM представляет собой прогресс в области свинцовых. Пластиковая защита нижних торцев пластин. Смонтированная батарея Classic OCSM аккумуляторов не только в смысле возможности увеличить электрическую нагрузку на батарею, но и в смысле увеличения накапливаемой в  аккумуляторе энергии и его надежности. И это не только теория. Одним из  примеров использования аккумуляторов OCSM может быть полномасштабный проект (реализованный в Берлине в установке поддержания частоты электроснабжения), включающий в себя 1080 элементов емкостью 1000 Ач. Мощность мгновенного резервирования составляла 17 МВт с максимальным током 14400 А. В таком режиме работы, если не учитывать случаи использования батареи в качестве мгновенного резервирования, с батареи ежедневно снималась емкость, равная до двух номинальных. В течение многих лет батарея обеспечила более 7000 циклов. Концерн Exide Technologies выпускает аккумуляторы OCSM в элементном исполнении в  диапазоне емкостей от 160 до 3480 Ач Classic OCSM на основе трех типов унифицированных пластин емкостью 80, 115 и 145 Ач. Номенклатура и основные параметры элементов приведены в таблице. Срок службы аккумуляторов типа OCSM  составляет 20 лет. Батареи этого типа производятся с 1983 года и вот уже более 20 лет эксплуатируются на объектах традиционной и атомной энергетики Германии, России, Украины, Австрии

Серия Classic OCSM [rus]

Эксплуатационная документация серии Classic [rus]