Mototehnika21.ru

МотоТехника Онлайн
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

AGM аккумулятор: что это такое, плюсы и минусы АГМ АКБ

Гелевый аккумулятор плюсы и минусы. Полезно, читай + видео версия

После моей статьи AGM или GEL (гелевый) аккумулятор, посыпались вопросы именно про второй более совершенный тип, как вы наверное уже догадались с электролитом в виде «ГЕЛЯ» внутри, многие рассматривают его для установки на свой автомобиль и для замены штатной АКБ, но пугают цены. Люди хотят больше знать про такие батареи, а именно об их плюсах и минусах. Может игра просто не стоит свеч. И вправду у GEL технологии, не смотря на свою совершенность, есть ряд недостатков, про это сегодня подробнее …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

  • Про технологию GEL
  • Пару слов об гель — электролите
  • Плюсы GEL аккумуляторов
  • Минусы гелевых аккумуляторов
  • Так нужен ли вам такой тип АКБ?
  • ВИДЕО ВЕРСИЯ

Давайте вспомним, как работает обычный кислотный аккумулятор — это герметичный корпус, разделенный обычно на шесть отсеков, в которых погружено по пакету свинцовых пластин (плюсовые и минусовые). Чтобы они начинали вырабатывать электричество, их заливают электролитом, позже заряжают – это способствует накоплению заряда. Но эта конструкция уже давно устарела! Хотя бы потому что она не всегда может запустить двигатель в мороз, пускового тока банально может не хватить, да и при разряде она может полностью замерзнуть, если ударят минусовые температуры.

Технология производства GEL и AGM аккумуляторов

Аккумуляты, изготовленные по технологии AGM, и аккумуляторы, изготовленные по технологии GEL, имеют целый ряд преимуществ перед обычными свинцово-кислотными АКБ. Главное отличие GEL и AGM аккумуляторов от традиционных заключается в том, что в они не содержат электролит в жидком виде.

В GEL аккумуляторных батареях активная кислота связывается специальным веществом — силикагелем. В таких АКБ электролит доводится до состояния густой массы, то есть геля. Часто в составе гелевого электролита присутствует кремниевая кислота, серная кислота и специальные добавки — стабилизаторы.

В AGM аккумуляторах жидкая кислота пропитывает специальные пористые стекловатные маты. Таким образом, сам электролит находится в порах матов. То есть в свободном жидком виде не присутствует. Маты с кислотой располагаются между металлическими пластинами.

Конструкция GEL и AGM обеспечивает главные потребительские преимущества AGM и GEL аккумуляторов:

  • не требуют обслуживания и долива электролита;
  • относительно безопасны даже при повреждении корпуса;
  • не выделяют испарений, можно ставить даже в жилое помещение;
  • низкий саморазряд — всего 2% в месяц (при температуре 20С).

Устройство AGM аккумуляторов

AGM батареи относятся к классу необслуживаемых. То есть, они имеют абсолютно герметичный корпус. Внутри корпуса находятся положительные и отрицательные пластины из свинца. Применяется только высокоочищенный свинец. Между пластинами расположены вкладки из стекловолокна. Они играют роль сепараторов или разделителей. Это пористый диэлектрический материал с нейтральными свойствами, который на 95% пропитан электролитом. Он удерживается внутри. Также в стекловолокно добавлен алюминий, чтобы снизить внутреннее сопротивление. Это свойство позволяет очень быстро заряжать устройство и отдавать ток при необходимости.

Устройство AGM аккумулятора

Аккумулятор разделен на шесть отсеков или банок. На каждый из них приходится напряжение по 2В. Отсеки связаны металлическими контактами, которые выходят на клеммы. Пластины могут быть скручены в рулоны. Тогда они имеют форму цилиндров. Такой прием помогает повысить виброуствойчивость и прочность. Цилиндрические формы также имеют преимущество в отдаваемом токе. От 500 до 900 ампер против 200 А от обычных АКБ.

Способность быстро заряжаться и отдавать большой ток объясняется меньшей поляризацией или сопротивлением пластин. В АКБ с жидким электролитом на стенках свинцовых пластин скапливаются пузырьки газа, тем самым понижая площадь контакта с электролитом. В AGM батареях такой проблемы нет. Есть постоянный плотный контакт, что и обеспечивает высокую эффективность.

Также на корпусе имеются клапаны для отвода газов. Как видно, по устройству такие батареи отличаются от обычных только наличием стекловолоконных пластин и герметичной оболочкой.

Таким образом, стандартная AGM батарея состоит из:

  • герметичного корпуса из высокопрочного пластика;
  • положительных и отрицательных пластин из свинца высокой очистки (есть присадки кремния);
  • стекловолокна с электролитом (выполняет функцию сепаратора);
  • клапанов для отвода газов;
  • клемм.

Особенности зарядки

АГМ батарея заряжается гораздо быстрей, чем свинцово-кислотная. Поэтому ее часто используют в так называемых микро-гибридах. Т.е. автомобилях, где энергия АКБ частично восстанавливается во время торможения двигателем. В этот момент мощный генератор быстро заряжает аккумулятор, который в дальнейшем питает энергоемкую систему старт-стоп. В таком режиме обычный свинцово-кислотный АКБ протянул бы всего несколько недель.

Читать еще:  Как избавиться от стука гидрокомпенсаторов на приоре

Когда напряжение зарядки частично разряженного аккумулятора AGM доходит до 14,4 В или даже больше, то ничего страшного не происходит. Однако после достижения состояния близкого к полному заряду, напряжение зарядки должно быть снижено до 13,5-13,8 В. В противном случае батарея перегружается, перегревается и выходит из строя. В крайнем случае, она «вздувается».

Свинцово-кислотный аккумулятор спокойней реагирует на перезарядку. Он начинает «газить» (кипеть) — в дальнейшем придется добавить воды.

По этой причине в автомобилях с батареями AGM и в микрогибридных системах установлены сложные системы управления энергопотреблением, которые пекутся за благополучие АКБ АГМ.

Как правильно выбрать?

Если выбираешь аккумулятор AGM, то исходи из пускового тока, который необходим покупателю. Аккумулятор AGM дороже обычного. Значит, его покупка должна быть оправдана.

Когда на автомобиле дизельный двигатель, и он в гараже, где температура не ниже -20°C, тогда в покупке есть смысл. Для тех, кто живет в теплой зоне, такая батарея тоже сгодится.

ВАЖНО! Если пуск от AGM, то в среднем отбирается не более одного процента заряда. Значит, такой аккумулятор сгодится тому, кто вынужден часто двигатель глушить и заводить.

Чем AGM аккумулятор отличается от гелевого АКБ

При выборе аккумулятора потребители часто сталкиваются с необходимостью выбора подходящей батареи.

Сегодня в продаже представлены традиционные свинцово-кислотные батареи, кальциевые АКБ, а также аккумулятор гелевый или аккумулятор АГМ.

Гелевый аккумулятор

Гелевые аккумуляторы (GEL — АКБ ) имеют электролит, который находится в гелеобразном состоянии за счет добавления соединений кремния. В результате электролит похож на силикон, в составе используется серная кислота и двуокись кремния, батарея имеет полную герметичность. Газовыделение сведено к минимуму, газы остаются во внутренних порах геля.

Это значит, что электролит не испаряется при разряде АКБ, пластины также не окисляются. Данный тип аккумуляторов на сегодня является лучшим, отличается высокой устойчивостью к глубокому разряду и большим сроком службы.

Дело в том, что даже в условиях глубокого разряда до 10.5В пластины не осыпаются, так как гель «удерживает» активный материал. В результате GEL- аккумулятор даже в таких условиях способен пережить 300 циклов заряда. Если же условия эксплуатации щадящие, можно рассчитывать на увеличение ресурса в 8-10 раз.

Аккумулятор AGM

Аккумуляторы AGM имеют пористый заполнитель, изготовленный из стекловолокна, который пропитан электролитом. В отличие от гелевых аналогов, в аккумуляторах AGM залита жидкая кислота. При этом электролит удерживается в порах сепаратора (условно решение напоминает губку).

Преимущества AGM

Аккумуляторы AGM лучше справляются с повышенными нагрузками. Основная проблема при использовании обычных АКБ – сокращение срока их службы вследствие высоких электрических нагрузок, потому что в современных машинах гораздо больше потребителей электрической энергии, чем раньше (бортовой компьютер, предпусковой подогреватель и т. д.), из-за этого к аккумуляторной батарее предъявляются дополнительные требования. К тому же AGM могут разряжаться, не повреждаясь, до 40% и до 30% – без серьезного сокращения срока службы. Для сравнения: аккумуляторы традиционной конструкции будут серьезно повреждены при многократных разрядах ниже 50% – их емкость упадет до 15…20% от первоначальной величины. Поскольку пластины и прокладки в аккумуляторах AGM гораздо плотнее прижаты друг к другу, а корпуса герметизированы, эти аккумуляторы более устойчивы к воздействию вибрации и ударных нагрузок, от которых страдают на отечественных дорогах и бездорожье АКБ магистральных грузовиков и дорожно-строительных машин. Благодаря всем перечисленным выше качествам срок службы батарей AGM гораздо больше, чем обычных АКБ.

Аккумуляторы AGM менее чувствительны к колебаниям температуры и способны работать при более низких температурах – от –40 и до +70 °С, поскольку не содержат свободной воды, которая бы могла замерзнуть и расшириться, соответственно срок их службы при низких температурах гораздо больше, чем обычных аккумуляторов.

Батареи AGM совершенно не нуждаются в обслуживании, корпус батареи полностью герметичен, и открывать банки, проверять или доливать дистиллированную воду и тем более электролит не требуется в течение всего срока службы. Благодаря этому они быстрее окупаются, несмотря на высокую стоимость. Благодаря увеличенному сроку службы стоимость эксплуатации аккумуляторов AGM будет меньше, чем традиционных.

Читать еще:  Разрешается ли доливать воду в готовый электролит

Рабочие характеристики АКБ традиционной конструкции можно оценивать по массе: чем большее количество губчатого свинца содержится в батарее, тем большей величины ток она способна отдать, тем большие нагрузки способна выдерживать и дольше служить.

Обычно стартерная АКБ затрачивает на один пуск двигателя не более 1% своего заряда.

В строительной технике обычно используют более удобные в эксплуатации «необслуживаемые» аккумуляторы. Однако несмотря на название они требуют определенного обслуживания: выводы надо регулярно очищать от коррозии, степень зарядки и общее состояние следует контролировать через каждые 25. 30 тыс. км пробега или соответствующее количество моточасов.

У батарей AGM внутреннее электрическое сопротивление гораздо меньше, чем у традиционных, и благодаря этому они способны отдавать более высокие токи за короткое время (что особенно важно при холодном пуске двигателя) и быстрее заряжаться (до 4 раз быстрее), выделение тепла при этих процессах значительно меньше, чем у обычных батарей (у AGM превращается в тепло 4%, а у обычных аккумуляторов 15…20% энергии при заряде-разряде). Для зарядки такого аккумулятора требуется меньше энергии генератора (так как потери при зарядке меньше), следовательно, расход топлива двигателем будет меньше.

Аккумуляторы AGM не содержат свободного электролита и герметичны, поэтому утечка электролита из них в принципе исключена, они безопасны при переворачивании. AGM могут работать в любом положении, даже «лежа на боку». Батареи AGM можно использовать практически на любой машине.

Процесс саморазряда у AGM идет значительно медленнее (1…3% в месяц), чем у традиционных батарей, т. е. их можно хранить целый год, и потом даже не потребуется подзаряжать. Вообще батареи AGM могут храниться более долгое время, чем обычные аккумуляторы.

Уже освоено серийное производство аккумуляторов AGM, а это значит, что стоимость их значительно снижается. Тем не менее преимущества батарей AGM не обеспечивают им всеобщего признания.

Особенности AGM-аккумуляторов

Суть технологии:
Технология AGM (Absorbent Glass Mat) была создана американскими инженерами ещё в начале 1970-х годов. Она предполагает, что электролит в аккумуляторе находится в связанном состоянии, он впитан в стекловолоконную матрицу. При этом микропоры стекловолокна заполнены не полностью — свободное место используется для рекомбинации газов.

Конструкция аккумуляторов АГМ:
Каждый АГМ-аккумулятор содержит пакеты положительных и отрицательных пластин, разделённых стекловолоконным сепаратором. В каждом пакете пластины соединяются между собой общим токоотводом, а сами пакеты установлены в корпус из непрозрачного ударопрочного полипропилена.

Крышка надёжно герметизируется, места токовыводов изолируются. Для залива электролита используют технологические отверстия в крышке, на которые устанавливают клапаны избыточного давления.

AGM-аккумуляторы для авто изготавливаются по плоской или спиральной технологии. Спиральная технология за счёт большего поверхностного контакта даёт большие токи и быструю зарядку, а плоская увеличивает удельную ёмкость аккумуляторов. Обе технологии перспективны и активно развиваются в настоящее время.

Виды аккумуляторов для ИБП и термины

Прежде всего нужно запомнить, что ВСЕ аккумуляторы, выпускаемые на данный момент промышленностью для ИБП являются свинцово-кислотными. Еще одни «пугающие» аббревиатуры — VRLA и SLA — обе относятся к аккумуляторам, которые применяются в источниках бесперебойного питания. Также такие батареи называются необслуживаемыми и герметизированными.

VRLA расшифровывается как Valve Regulated Lead Acid, в вольном переводе это означает Регулируемые клапаном свинцово-кислотные.

SLA означает Sealed Lead Acid, т. е закрытые (герметизированные) свинцово-кислотные.

Необслуживаемые — означает, что в АКБ этого вида не требуется следить за уровнем электролита и доливать воду, как, например, в автомобильных.

Обозначение герметизированные (герметичные) говорит о том, что из батареи этого типа не прольется электролит, даже если она опрокинется набок или будет испытывать тряску. Также герметичность позволяет эксплуатировать их в жилых помещениях: горючие пары, выделяющиеся в процессе работы аккумулятора, остаются «запертыми» внутри, и только при нарушениях условий работы может открыться аварийный клапан.

И все эти определения — не разные типы аккумуляторов, а один и тот же: VRLA / SLA необслуживаемые герметизированные (герметичные). Именно этот тип получил наиболее распространение в источниках бесперебойного питания. В других системах могут использоваться стартерные обслуживаемые и стартерные необслуживаемые, но о них мы сегодня говорить не будем.

Гелевые и AGM

Для того, чтобы достичь герметичности и устранить необходимость в обслуживании аккумуляторов для ИБП производители применяют две различные технологии: GEL (Gelled Electrolite) и AGM (Absorptive Glass Mat). Обе технологии обеспечивают рекомбинацию газов для сохранения объема электролита и его «связывание» во избежание выплескивания.

Читать еще:  Как правильно пользоваться нагрузочной вилкой. Нагрузочная вилка своими руками

В гелевых аккумуляторах жидкий электролит доведен до желеобразной, вязкой консистенции путем добавления в него соединений кремния. В результате электролит не выплескивается при тряске, и не вытекает при незначительных повреждениях корпуса. Эта технология появилась первой, именно поэтому многие по старинке все герметичные необслуживаемые аккумуляторы называют гелевыми.

Распространено также бытовое название «гелИевые аккумуляторы», что в корне не верно. Газ гелий не имеет никакого отношения к аккумуляторным батареям.

Благодаря вязкому состоянию в гелевых АКБ происходит рекомбинация газов:

  • В результате химической реакции вода в батарее распадается на водород и кислород.
  • Ионы водорода и кислорода остаются в замкнутом пространстве батареи и, перемещаясь по микропорам и трещинам в геле, соединяются и снова образуют воду.
  • Вода впитывается гелем, восстанавливается первоначальный объем электролита.

В итоге мы имеем батарею, в которую не нужно доливать воду, поскольку она практически не испаряется. Кроме того, не происходит газовыделение, поэтому АКБ может использоваться в жилых помещениях.

В AGM-аккумуляторах пространство между пластинами заполнено стекловолокнистыми матами, которые впитывают в себя электролит.

На фото — вскрытый AGM-аккумулятор, в котором можно рассмотреть те самые «Glass Mat» — стекловолоконные маты.

Благодаря этому достигаются практически те же цели, что и в гелевых: электролит не выплескивается и в порах наполнителя происходит рекомбинация газов, т. е. перед нами такая же необслуживаемая герметичная батарея, как и гелевая. Разве что при повреждении корпуса электролит, скорее всего, вытечет и повредит расположенное рядом оборудование. Именно поэтому в дорогих телекоммуникационных системах часто предпочитают использовать АКБ типа GEL VRLA.

Технология AGM — более новая, чем GEL.

Обратите внимание, что:

  • И GEL, и AGM батареи являются свинцово-кислотными.
  • Это две разные технологии.

А как же мультигелевые?

Мультигелевые аккумуляторы, по сути не являются отдельным типом источников питания. Чаще всего производители и торговые точки используют это название для AGM батарей.

Например, на фото ниже — аккумулятор Luxeon LX12120MG 12Ah (обратная сторона). В очень многих интернет-магазинах он продается под маркой «мультигелевый», о чем свидетельствует и маркировка «MG» в наименовании, однако производитель на самой батарее указывает что это: «Технологія: AGM, необслуговуєма батарея» (укр.) (Технология AGM, необслуживаемая батарея).

А учитывая что цена на мультигелевые аккумуляторы всегда ниже чем на гелевые, и это при том, что гелевая технология довольно дорогая — в подавляющем большинстве случаев мы имеем дело именно с AGM.

Применение AGM аккумуляторов

В отличие от многих других типов свинцово-кислотных аккумуляторов, модели типов AGM и GEL прижились далеко не только в автомобильной отрасли. Кроме автомобилей их можно увидеть в составе источников бесперебойного питания и различных автономных систем. Если ИБП рассчитан на внешнее подключение батарей, то в большинстве случаев к нему подключаются именно AGM аккумуляторы.

Также AGM, как и GEL, можно встретить в электротранспорте. Конечно же, речь идет не об электромобилях наподобие Tesla (там AGM батарея установлена лишь для питания бортовой электроники), а о различных детских электромобилях или инвалидных креслах. Популярны AGM аккумуляторы и у рыбаков, использующих эхолоты.

Другими словами, аккумуляторы класса AGM прекрасно прижились везде, где требуется источник питания на 6,12 или 24В. Обычные свинцово-кислотные АКБ в качестве тяговых использоваться не могут из-за неподходящих для этого характеристик. Рассмотрим, почему же, в отличие от традиционных АКБ, AGM батареи могут быть тяговыми на примере их достоинств и недостатков

Недостатки батарей с технологией AGM

Поскольку в качестве электролита используется кислотный раствор, то для батарей присущи все недостатки обычных кислотно-свинцовых аккумуляторов:

  • • большая масса батареи, экологическая вредность за счет использования кислоты и свинца;
  • • ограниченное число циклов полный заряд/разряд — от 100 до 4000 (зависит от типа батареи);
  • • чувствительность к перенапряжению при зарядке связана с меньшим объемом электролита, чем в обычных батареях, поэтому необходимо соблюдать режим заряда АКБ и правильно подбирать зарядное устройство.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector