Практические советы по эксплуатации гелевых и AGM аккумуляторов

Аккумуляторы GEL, AGM и особенности их обслуживания

Аккумуляторы GEL, AGM и особенности их обслуживания

Герметизированные автомобильные аккумуляторы с иммобилизованным (связанным, не находящимся в батарее в виде свободной жидкости) электролитом — это и есть аккумуляторные батареи типа AGM и GEL с предохранительным клапаном VRLA.

В производстве герметизированных батарей разработаны два способа связывания жидкого электролита:

  • загущение (получение гелеобразного) электролита — GEL;
  • адсорбция (пропитка) жидкого электролита в сепараторах из стекловолокна с высокой пористостью — AGM.

Создание полностью необслуживаемого свинцово-кислотного автомобильного аккумулятора стало возможным после изобретения сепараторов (межпластинных изоляторов, пропитанных электролитом) из стекловолокна с мельчайшими микропорами, в которых происходит кислородный цикл — замкнутая рекомбинация газов, иначе сказать переход молекул газа в другие химические соединения без «открытого» газовыделения.

Процессы, при которых происходит выделение кислорода и водорода, это:

  • Гидролиз — распад молекул воды на кислород и водород в электролите. При зарядном напряжении до 15,2V, процесс гидролиза практически отсутствует.
  • Выделения кислорода и водорода из намазки пластин при зарядке.

При увеличении на несколько процентов емкости отрицательных пластин в аккумуляторе, чем положительных, в ходе заряда положительные пластины полностью заряжаются раньше, чем отрицательные. Благодаря этому, активное выделение кислорода начинается до начала активного выделения водорода. Эта часть образующегося кислорода сразу вступает в химическое взаимодействие с активной массой (намазкой) отрицательной пластины. Одновременно образующийся кислород (на положительной решетке) и водород (на отрицательной решетке) попадают в микропоры сепаратора и там вновь соединяются.

Для увеличения скорости поступления кислорода от положительной пластины к отрицательной уменьшили объем «свободного» электролита.

Искусственное ограничение емкости положительных пластин и объема электролита привели к тому, что емкость таких аккумуляторов со «связанным» электролитом на меньше, чем батарей со «свободным» электролитом того же объема и массы.

В качестве загустителя для создания гелеобразного электролита применяют силикагель, аллюмогель и другие вещества. При смешении с серной кислотой эти вещества образуют тиксотропный гель (вязкость уменьшается со временем).

В качестве сепараторов в подавляющем большинстве герметизированных аккумуляторов используют стекломаты из ультратонких волокон. Объемная пористость (способность пропитываться) современных стеклосепараторов достигает 80-85%. Их применяют для как для батарей GEL, так и AGM.

Технология производства батарей типа AGM немного дешевле, но емкостные показатели хуже, чем у аккумуляторов GEL. Свинцовые аккумуляторные батареи со «связанным» электролитом являются герметизированными, но не являются полностью герметичными как, например, никель-кадмиевые герметичные щелочные аккумуляторы. Во всех свинцовых герметизированных аккумуляторах есть предохранительный клапан VRLA (означает Valve Regulated Lead Acid, т.е. кислотная батарея с предохранительным клапаном). Он служит для того, чтобы давление внутри аккумулятора не превышало величины, которая является допустимой по условиям работоспособности и прочности корпусных деталей аккумулятора, проще говоря, что бы АКБ не лопнул. Дело в том, что, несмотря на используемые ограничения емкости положительных пластин, выделение водорода на отрицательной пластине в процессе заряда, особенно на завершающей стадии, полностью подавить невозможно. Причем скорость выделения водорода в конце заряда несколько выше, чем скорость выделения кислорода. Избыточная часть водорода вызывает увеличение давления внутри батареи и для избежания взрыва служит клапан.

Эксплуатация герметизированных аккумуляторов ограничена более узким диапазоном допустимого напряжения бортовой сети на автомобиле и при зарядке, чем для обычных батарей. Эту величину напряжения недопустимо превышать как при эксплуатации на автомобиле, так и при заряде стационарным зарядным устройством. Максимальное напряжение заряда 15,2 V. При достижении этого напряжения начинается активный процесс гидролиза (распада молекул воды в электролите на водород и кислород). В случае превышения величины напряжения на 0,05 V скорость газовыделения становится так велика, что ведет:

  • к нарушению контакта между активной массой пластин с электролитом (образуется газовая подушка).
  • к «высыханию» аккумулятора. Обильная потеря молекул воды из электролита в результате гидролиза (распада), а в батареях такого типа количество электролита сильно снижено, приводит к еще большему его уменьшению.

Все эти причины ведут к быстрому преждевременному выходу из строя батареи. Весьма жесткие ограничения величины зарядного напряжения и более высокая стоимость батарей AGM и GEL, в сравнении с обычными, создают определенные трудности для их широкого использования на автомобилях.

Зарядка

Зарядка аккумуляторов AGM и GEL производиться специальными зарядными устройствами в полном соответствии с инструкцией к зарядному устройству и АКБ. Для таких аккумуляторов надо использовать зарядное устройство имеющее индикацию, как по току, так и по напряжению, т.е. одновременно контролировать оба эти параметра.

При зарядке аккумуляторов жестко отслеживается температура электролита. Температура выше +45°C считается не допустимой и влечет за собой преждевременный выход из строя аккумулятора. Так же по этой причине не рекомендуется размещение таких батарей в подкапотном пространстве.

Особенность заряда AGM и GEL аккумуляторов это стабилизация заряда по напряжению, а не по току, что позволяет не допускать сильного газообразования.

Пример: Инструкция по эксплуатации АКБ AGM для БМВ

  • Напряжение заряда АКБ AGM для автомобилей БМВ не должно превышать 15,2 V.
  • Оптимальное напряжение заряда AGM аккумуляторной батареи должно быть 14,4-14,8 V (согласно инструкции производителя).
  • Температура аккумуляторной батареи во время зарядки должна составлять +15°C — +25°C.
  • Батарея считается достаточно заряженной, если зарядный ток падает ниже 2,5 А.
  • Если аккумуляторная батарея заряжается при более низкой температуре, то процесс зарядки завершается только после падения зарядного тока ниже 1,5 А.

Предостережение

  • Не заряжать батарею AGM и GEL ускоренным режимом зарядки. Быстрая традиционная зарядка аккумуляторов с применением обычных зарядных устройств может привести к существенной поломке (раздутию) а в крайних случаях от переизбытка газов корпус АКБ может взорваться.
  • Ни в коем случае не открывать пробки-клапана, так как в результате поступления из воздуха кислорода нарушится ее химическое равновесие, что приведет к потере функциональных свойств батареи.

Рекомендуемое зарядное устройство
Интеллектуальное зарядное устройство HYUNDAI (HY 1500 EXPERT)

6-ти ступенчатое зарядное устройство предназначено для зарядки свинцово-кислотных 6/12/24V аккумуляторных батарей легковых, грузовых автомобилей, мотоциклов, снегоходов, катеров (лодок), газонокосилок, тракторов, гидроциклов и т.д. Обслуживаемых и необслуживаемых, GEL, AGM, глубокого цикла (тяговые).

Емкость заряжаемых АКБ от 20 до 300 А/ч.

Зарядное устройство обладает высокой эффективностью и имеет защиту от ошибок, которые может допустить пользователь. В случае выключения питания зарядное устройство обладает памятью, переходит в режим ожидания и после включения питания продолжает заряжать с той же ступени. Имеет датчик контроля температуры, который регулирует напряжение заряда в диапазоне от-20°С до +50°С.

Устройство управляется с помощью 12-битного процессора ADC. Микропроцессор позволяет оценивать состояние батареи с анализом ее исправности и соответствующим образом устанавливает силу зарядного тока от 2 до 15 А и напряжение (в зависимости от типа АКБ и ее состояния). Это позволяет наиболее эффективно зарядить АКБ и продлить срок его службы.

Гелевые и AGM аккумуляторы, плюсы и минусы, зарядка и восстановление

Гелевый аккумулятор

Смешали кислоту с водой и заперли в коробочке – классика стиля. Такова технология традиционных жидко-кислотных автомобильных аккумуляторов. Возможно, если бы электролит однажды в самый неудачный момент не находил микротрещину в корпусе, а сами батареи были такими же бессмертными, как Великий вождь пролетариата, то на свет не появился бы гелевый аккумулятор.

«Гелевый» — от слова «гель», некой плотной субстанции с определенными физико-химическими характеристиками. Ни в коем случае не стоит путать с гелием. Гелиевые автомобильные аккумуляторы – это что-то из мира фантастики.

Гелевый аккумулятор применяет на деле ту же технологию работы, что и его прославленный кислотный «побратим». Внутри находится тот же электролит только в затвердевшем желеобразном состоянии.

Читайте также  Передняя стойка стабилизатора Chevrolet Cruze

Густота создается за счет добавления в структуру двуокиси кремния – силикагеля. Вещество выступает в роли сепаратора, который заливают между пластин на производстве. Силикагель захватывает все внутреннее пространство батареи, что позволяет свинцовым пластинам сохранять свое первозданное положение и продлевать ресурс агрегата.

Устройство гелевого аккумулятора

По техническим характеристикам гелевый аккумулятор ни в чем не уступает кислотной АКБ. Рабочее напряжение в батарее, которую используют в авто, составляет 12В. Емкость может варьироваться в диапазоне 55-150А•ч. Максимальная сила тока для заряда не превышает значения в 30А. На разрядке устройство способно вырабатывать силу тока от 550 до 950А.

Преимущества и недостатки гелевых аккумуляторов

Плюсы автомобильных гелевых аккумуляторов:

  • Срок службы. Думаете, что все новое – хрупкое? Современные образцы гелевых АКБ могут с гордостью прослужить авто 5-10 лет и даже больше.
  • Количество циклов разряда. В зависимости от модели, использующей технологию GEL, батарея может выдерживать от 350 до 1200 циклов.
  • Не требуют экстренной зарядки. За год «безделья» ресурс батареи снизится примерно на 20%. Трудно предположить, что за такой период может произойти с обычным «кислотником».
  • Целостность пластин электродов даже после глубокого разряда АКБ. У классических кислотных аппаратов с большей долей вероятности разрушатся пластины, чем у гелевых аналогов.

Минусы автомобильных гелевых аккумуляторов:

  • Чувствительность к напряжению. При превышении барьера в 14,4В гель «растает» и восстановить его будет проблематично.
  • Чувствительность к низким температурам. Сильные морозы заставят электролит застыть, после чего дальнейшая эксплуатация устройства на авто будет невозможна.
  • Небольшое короткое замыкание в цепи может полностью разрушить аккумулятор.
  • Гелевая технология стоит недешево.

AGM аккумуляторы: положительные и отрицательные стороны устройств

Автомобильный AGM аккумулятор – это свинцово-кислотный блок, который разделен на части сепараторами из микропористого пластика.

Устройство AGM аккумулятора

Внутри пористого стекловолокна находится жидкий электролит – серная кислота, в которой «плавают» положительные и отрицательные пластины, генерирующие ток. Электролит частично пронизывает поры композита для того, чтобы в устройстве успешно проходил процесс перераспределения газов.

Плюсы автомобильных AGM аккумуляторов:

  • Обслуживание агрегата не требуется.
  • Герметичная конструкция, исключающая утечку едкого вещества и позволяющая устанавливать батарею в любое положение.
  • Правильно заряженная АКБ гарантирует отсутствие вредных газовых выделений.
  • Превосходный срок службы даже при высоких вибрациях авто. AGM аккумулятор готов работать во благо автомобиля более 10 лет.
  • Количество циклов разряда колеблется в диапазоне от 200 до 800 раз.

Минусы автомобильных AGM аккумуляторов:

  • Немаленький вес.
  • Полная разрядка может снизить рабочие характеристики устройства.
  • Превышение степени разряда может также нанести урон аккумулятору.
  • Стоят дороже обычных кислотных батарей.

Методика зарядки и восстановления гелевых аккумуляторов

Как заряжать гелевый аккумулятор правильно? Данная инструкция поможет провести корректное обслуживание автомобильной АКБ своими руками:

  • Снимаем верхнюю пластину с крышки батареи.
  • Выкручиваем пробки с банок и заливаем в каждую по 2 мл дистиллированной воды.
  • Ждем до тех пор, пока стекловолокно достаточно не увлажнится.
  • Подключаем батарею к зарядному устройству.
  • Заряжаем при напряжении не выше 14,4В, а силу тока высчитываем из заявленной емкости устройства в соотношении 1:10. Если аккумулятор не желает заряжаться в течение нескольких часов, то можно поднять напряжение до 20В и держать планку до тех пор, пока батарея не начнет принимать ток.
  • После зарядки протираем пробки и фиксируем на место верхнюю пластину.

Та же технология может помочь провести восстановление гелевых аккумуляторов. Главное – не пропустить момент регенерации электролита. Иначе пожар придется тушить подручными средствами, а поврежденный аккумулятор отправлять на свалку.

В запущенных случаях помогает «раскачка». Зарядка батареи происходит под высоким напряжением – примерно в 30 В. Затем необходимо начать медленно разряжать устройство. Чаще всего для этой цели используют обычные автомобильные лампочки мощностью не более 10 Вт. На этапе разрядки самый важный момент – не дать батарее снизить напряжение ниже 10,5 В.

После всех манипуляций процесс «раззадоривания» АКБ повторяется и продолжается, пока агрегат не зарядится энергией. По окончании можно проверить при помощи вольтметра напряжение на клеммах.

Какой аккумулятор предпочтительнее: гелевый, EFB или AGM? Мифы и реалии…

После выхода нескольких наших публикаций, рассказывающих о модификациях современных стартерных батарей, среди автомобилистов завязалась дискуссия по поводу применения в автомобилях так называемых гелевых аккумуляторных батарей (АКБ), а также EFB-аккумуляторов.

Чтобы у пользователей было более-менее правильное понимание того, о чем идет речь, отметим, что за последние годы на рынке значительно выросла доля автомобилей, оснащенных системой «Старт/Стоп». Будучи активированной, эта функция каждый раз глушит двигатель при торможении на светофорах или коротких остановках при движении в пробках, а затем запускает его — при отпускании педали тормоза.

Очевидно, что для машин, работающих с системой «Старт/Стоп», требуется не традиционный, а специальный аккумулятор. Такой АКБ должен не только выдерживать многократные циклы разрядки-зарядки, но и сочетать в себе свойства стартерной батареи, моментально отдающей большой ток при пуске, и тяговой, которая не боится длительного разряда.

Всем этим требованиям как раз и отвечают аккумуляторы, изготовленные по технологии AGM. Показательный пример — аккумуляторы Topla Тор AGM Stop&Go. Важная особенность – в AGM-батареях электролит находится НЕ В ЖИДКОМ, а в адсорбированном состоянии, в особых стекловолоконных матах, облегающих пластины. Кстати, отсюда и идет название технологии AGM (Absorbent Glass Mat). Блоки пластин в таких АКБ плотно прижаты друг к другу, что помогает гораздо лучше удерживать активную массу на их решетках, чем в обычных стартерных батареях.

Аккумуляторы Topla Тор AGM Stop&Go в первую очередь предназначены для автомобилей, оснащенных системой «Старт/Стоп»

Если говорить об эксплуатационных показателях, то такие источники питания обеспечивают в три раза больше циклов разряда-заряда, а их пусковая мощность процентов на 30 выше, чем у традиционных батарей. Не боятся они и механического повреждения (например, при ДТП), поэтому волноваться о вылившемся электролите уже не придется. Но и цена здесь соответствующая – в среднем AGM-аккумулятор почти вдвое дороже обычного.
.
Впрочем, для автомобилей, оснащенных системой «Старт/Стоп», выпускаются и более дешевые модификации АКБ, которые изготавливают по технологии EFB (Enhanced Flooded Battery). Пример — аккумуляторы ТАВ Magic EFB Stop&Go. У них свои особенности — в таких источниках питания используют привычный жидкий электролит, однако свинцовые пластины сделаны более толстыми, чем у обычных аккумуляторов. При этом положительные пластины подвергаются так называемому волоконному пакетированию (технология MFW-флис), что предотвращает осыпание активного вещества. Все отмеченные особенности обеспечивают EFB-аккумуляторам вдвое большее количество циклов разряда-заряда без потери функциональности. Самое важное, что ТАВ Magic EFB Stop&Go практически не теряют емкости после глубоких разрядов, а заряжаются намного быстрее обычных стартерных батарей. Если говорить о стоимости, то она в среднем на 50-60% выше, чем у обычных АКБ.

Аккумуляторы ТАВ Magic EFB Stop&Go

Возвращаясь к AGM-батареям, отметим, что многие автолюбители часто допускают ошибку, связывая этот термин с таким ходовым понятием, как «гелевые» аккумуляторы. Поясняем: гелевые батареи НЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ в массовых автомобилях в качестве стартерных источников бортового питания! В подавляющем большинстве гелевые АКБ, у которых электролит находится в желеобразном состоянии, применяются лишь как ТЯГОВЫЕ батареи. Правда, не все об этом знают, а некоторые и вовсе знать не хотят. Кстати, иногда приходится наблюдать, как продавцы отдельных торговых точек, дабы не разубеждать «умных» покупателей, специально заменяют на магазинных ценниках аббревиатуру AGM словом «гелевый». Типа, раз народ так считает, зачем ему навязывать иное мнение? Главное, чтобы клиент был уверен в своей правоте и оставался доволен покупкой.

Читайте также  Когда надо ставить зимнюю резину

Если в машине планируется установка многополосной аудиосистемы, тем более с мощными сабвуферами, штатный аккумулятор желательно заменить AGM-батареей

Напоследок пару слов о применимости AGM- или EFB-батарей на обычных (то есть НЕ «старт-стопных») автомобилях. Если вы желаете приобрести такой АКБ для замены штатного, нет проблем — это дело личных предпочтений.
В то же время, учитывая, что, например, AGM-батарея обладает солидным запасом надежности, есть смысл покупать ее тогда, когда бортсеть явно «перегружена» дополнительной электроникой, вроде многокомпонентной аудио- или видеосистемы, или иной аппаратуры, скажем, предпускового подогревателя.

Как эксплуатировать и заряжать гелевый аккумулятор

Для того чтобы начать разговор о преимуществах гелевого аккумулятора, нужно вначале разобраться что такое сам аккумулятор. По определению это источник тока, который многократно преобразовывает химическую энергию в электрическую и накапливает ее на продолжительный срок.

Разновидности аккумуляторов

Для бесперебойного питания используются четыре разновидности накопителей:

1. Стартерные автомобильные батареи, требующие проверки уровня электролита единожды в год и добавления дистиллированной воды по необходимости.
2. Стартерные автомобильные аккумуляторы необслуживаемые герметичные.
3. Стационарные батареи типа AGM.
4. Стационарные аккумуляторы типа GEL.

Последних две разновидности аккумуляторов можно устанавливать в жилых помещениях, а срок эксплуатации достигает 12 лет.

Absorptive Glass Mat (AGM) – распространенная технология, в которой применяется пористый заполнитель-сепаратор из стекловолокна, пропитанный электролитом, что позволяет добиться его состояния без жидкости.

Gelled Electrolite (GEL) – технология изготовления аккумуляторов, в которых состояние электролита напоминает гель. Данная субстанция получается путем добавления в него кремния. Это и есть т. н. гелевые аккумуляторы. Гелеобразный электролит в них позволяет достичь полной непроницаемости, а выделение газов осуществляется внутри разветвленной пористой системы геля. Такая технология позволяет свести обслуживание гелевого аккумулятора к нулю.

Преимущества и недостатки гелевых аккумуляторов

Плюсы

Во-первых, гелеобразный электролит не вытекает, что делает аккумулятор более безопасным и устойчивым к вибрациям. Данное качество позволяет устанавливать батарею вертикально.

Во-вторых, в отличие от кислотного электролита гелевый не разлагается, не кристаллизуется и коррозия не касается анодных пластин.

В-третьих, гелевый аккумулятор позволяет использовать его в нестандартных погодных условиях, к примеру, при –35 или при +50 градусах, а также во влажной среде.

В-четвертых, отлично держит кратковременный глубокий разряд.

В-пятых, активный материал, который используется в GEL аккумуляторах, увеличивает их емкость и сохраняет ее на стабильном уровне, что увеличивает срок эксплуатации батареи.

В-шестых, гелевый аккумулятор не выделяет газы, что в свою очередь снижает потерю массы электролита, а производительность аккумулятора возрастает.

Минусы

Эффективность рекомбинации газов в аккумуляторах со сгущенным электролитом несколько меньше (около 97%), чем в аккумуляторах типа AGM, в которых она превышает 99%.

Подвижность ионов из-за более плотной среды имеет более низкий показатель, что в свою очередь сказывается характеристике заряда-разряда гелевых аккумуляторов. Более того, при набросе нагрузки может прослеживаться частичный провал в напряжении, что приводит к активизации автоматики, защиты и неадекватному поведению всего оборудования.

Любой гелевый аккумулятор не переносит даже непродолжительного короткого замыкания. К примеру, при секундном замыкании двух полюсов обычным гаечным ключом, автомобильный гелевый аккумулятор моментально выйдет из строя.

При заряде гелевого аккумулятора током более 0,2 С10 возникает угроза «вспучивания» геля, так как эффективность рекомбинации меньше, а теплопроводность ограничена.

Высокое внутреннее сопротивление не позволяет снимать с гелевых аккумуляторов большие токи.

О некоторых особенностях автомобильных гелевых аккумуляторов можно узнать из видеоролика:

Зарядка гелевого аккумулятора

Сфера использования гелевых аккумуляторов простирается от автомобиля, сельхоз и мотто техники и солнечной батареи до многочисленных бытовых приборов. В правила эксплуатации гелевого аккумулятора входит и правильный заряд.

Когда устройство длительное время находится в простое, номинальная емкость медленно теряется и так же постепенно испаряется электролит. А так как гелевые аккумуляторы относятся к разряду необслуживаемых, то чаще всего их отправляют на свалку.

Однако, если гелевые аккумуляторы «умерли» не до конца, есть способ их «оживить». Вначале нужно провести тест, который покажет, есть ли шансы на выживание. Примечательно, что все это можно сделать своими руками.

Снять аккумулятор с устройства и замерить вольтметром остаточное напряжение. Если показатели не упали ниже 9 В, значит реанимировать батарею возможно. Нормальное напряжение колеблется в диапазоне 12,6-13,4 В.

Ремонт и восстановление

Инструментом с острым концом снять пластину или заглушки на верхней панели (зависит от типа АКБ).

Снять пробки с отверстий для залива.

Двухкубовым одноразовым шприцом набрать дистиллированную воду и при помощи иглы маленькими порциями заливать в отверстия, пока жидкость не покажется на поверхности. Дать отстояться около 3-х часов. Если вода полностью впиталась, добавить еще.

Затем, не закрывая заливные отверстия, подключить гелевую батарею к зарядному устройству, следя чтобы напряжение держалось на уровне 14-14,4 В, а величина тока не превышать 1/10 от емкости батареи. К примеру, при емкости 7 А/ч заряд тока должен быть не более 0,7 А. Превысив величину тока можно испортить гелевый аккумулятор, раздув его окончательно.

После заряда и периода отстоя должно получиться напряжение в пределах 12,6-12,8 В, тогда восстановление можно считать состоявшимся.

Отключить гелевый аккумулятор от зарядки, вытереть насухо «ловушки», закрыть резиновыми пробками и зафиксировать крышку верхней панели при помощи клея или скотча.

Для наглядности можно посмотреть видеоролик как восстановить гелевый аккумулятор:

Советы

Нужно обязательно контролировать вытекающий у заливных отверстий электролит: собирать шприцом и не допускать его выливания на борта корпуса аккумулятора.

При отсутствии прибора для зарядки, гелевая батарея присоединяется к клеммам прибора, на котором она был установлена. Остается включить прибор в электросеть.

После процедуры восстановления гелевого аккумулятора не рекомендуется класть его на бок или опрокидывать вверх тормашками.

Советы по эксплуатации

Прежде всего, нужно придерживаться правил указанных в эксплуатационном листке.

Также рекомендуется тренировать гелевый аккумулятор каждые 10 дней.

Каждые 2-3 года проводить ревизию, т.е. разбирать батарею и заправлять дистиллированной водой.

Все эти действия могут значительно увеличить срок эксплуатации гелевого аккумулятора.

Какой аккумулятор выбрать гелевый или AGM? Преимущества и недостатки

Системы бесперебойного электроснабжения разрешают в экстренных случаях без сбоев в работе обеспечивать электропитание до возобновления внешнего электроснабжения или подключения автономных источников электропитания.

Эти системы собраны с применением особого оборудования — источников бесперебойного питания (ИБП) предназначенных для питания от аккумуляторов .

Аккумулятор — это химический источник тока, способный многократно преобразовывать химическую энергию в электрическую и аккумулировать, запасать ее на длительное время. Упрощенно аккумулятор можно представить следующим образом: два электрода, в виде пластин, помещены в раствор серной кислоты с плотностью 1,27-1,29 г/см3. При этом положительный электрод выполнен из двуокиси свинца (PbO2), а отрицательный из свинца (Pb). При прохождении тока между ними протекают окислительно-восстановительные реакции.

При разряде происходит химическая реакция, в результате которой активная масса обоих электродов начнет изменять свой химический состав, преобразуясь из губчатого свинца и его двуокиси в сернокислый свинец (сульфат свинца — PbSO4), а плотность электролита начнет падать. В результате внутри батареи образуется направленное движение ионов и в цепи потечет электрический ток.

Читайте также  Сальник задней ступицы УАЗ Патриот

Разновидности аккумуляторов

В системах бесперебойного питания могут использоваться четыре основных разновидности аккумуляторов (АКБ):

  1. Стартерные автомобильные малообслуживаемые (проверка уровня электролита раз в год и доливка дистиллированной воды при необходимости). Их необходимо устанавливать в нежилое проветриваемое помещение. Срок службы, при оптимальных условиях эксплуатации 3 — 5 лет.
  2. Стартерные автомобильные необслуживаемые герметичные. Их можно устанавливать в жилое помещение. Срок службы, при оптимальных условиях эксплуатации 3 — 6 лет
  3. Стационарные типа AGM. Их можно устанавливать в жилое помещение. Срок службы, при оптимальных условиях эксплуатации до 12 лет.
  4. Стационарные типа GEL (гелиевые). Их можно устанавливать в жилое помещение. Срок службы, при оптимальных условиях эксплуатации 12 лет.

На данный момент среди аккумуляторов наиболее широкое распространение получили герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы (VRLA), которые изготавливаются по двум технологиям.

Первая, наиболее распространенная технология — Absorptive Glass Mat (AGM). . В данном случае путем применения пористого заполнителя-сепаратора из стекловолокна, пропитанного электролитом, добиваются его безжидкостного состояния. Такой сепаратор представляет собой пористую систему, в которой каппилярные силы удерживают электролит. При этом количество электролита дозируется так, чтобы мелкие поры были заполнены, а крупные оставались свободными для свободной циркуляции газов. Таким образом, AGM батареи не требуют обслуживания в течение всего срока эксплуатации.

Вторая- Gelled Electrolite (GEL), так называемые гелевые аккумуляторы, электролит в которых имеет гелеобразное состояние благодаря добавлению в него соединений кремния. Гелевый электролит позволяет добиться полной герметичности батареи, так как все газовыделение происходит внутри сильно развитой системы пор в массе геля. Это решает проблему необслуживаемости АКБ.

Преимущества и недостатки АКБ разных типов

Преимущества аккумуляторов AGM технология

Преимущества аккумуляторов GEL технология

1. Конструкция полностью герметична и имеет клапанную регулировку, предотвращает утечку кислоты и коррозию клемм.

2. Более безопасная работа: при правильной зарядке батарей исключается возможность выделения газов и опасность взрыва.

3. Герметичная конструкция позволяет устанавливать батарею почти в любом положении (однако установка вверх дном не рекомендуется).

4. Меньшее электрическое сопротивление дает более высокие нормы разряда.

5. Уверенная работа при низких температурах ( ниже -30*С ).

6. Время зарядки аккумулятора сокращается в 7 раз по сравнению с обычной свинцово-кислотной батареей.

7. Повышенная виброустойчивость увеличивает срок службы.

1. Гелевый электролит гарантирует отсутствие вытекания. Батареи становятся более безопасными и устойчивыми к сильной вибрации. При этом возможна установка аккумулятора на боковую поверхность и даже «вверх тормашками».

2. Нано-гелевый электролит лишен недостатков кислотных. У него не происходит разложения кислоты, поэтому не происходит сульфатации (кристаллизации солями серной кислоты) катодных пластин и коррозии анодных пластин (в нижней части пластины из-за высокого удельного веса кислоты).

3. Аккумулятор максимально эффективен даже в нештатных режимах работы, что позволяет эксплуатировать его в жарких погодных условиях, при температуре до +50°C, или в низкотемпературных режимах, например до -35°C и ниже.

4. Не так боится глубокого разряда (но кратковременного). Гелевый электролит находится в «связанном» состоянии, поэтому разряд аккумулятора не сопровождается его выпариванием, коррозией решетки и оползанием активной массы положительного электрода.

5. В гелевом аккумуляторе используется активный материал, увеличивающий ёмкость аккумулятора. В то время, как потенциал обычных батарей значительно снижается в процессе эксплуатации, ёмкость гелевого аккумулятора сохраняется на более стабильном уровне, обеспечивая при этом более длительный срок службы. Этот эффект появляется после длительной эксплуатации. В сравнении с обычными аккумуляторами, срок службы гелевых аккумуляторов как минимум, в два раза больше.

6. Возможность использовать рядом с чувствительным электронным оборудованием.

7. Отсутствует газовыделение. Это уменьшает потерю массы электролита (сохраняется его плотность), увеличивает производительность аккумулятора. Аккумулятор лучше переносит длительное хранение, что увеличивает срок его хранения.

8. Стабильно работает во влажной окружающей среде.

9. Самая низка удельная стоимость в соотношении «цена/количество месяцев эксплуатации», а также в соотношении «цена/количество циклов».

10. Идеален как стартерная и «крутящая» батарея.

Недостатки аккумуляторов AGM технология

Недостатки аккумуляторов GEL технология

AGM батареи чувствительны к превышению зарядного напряжения, причиной здесь является существенно меньшее количество электролита в них.

Аккумуляторы с загущенным электролитом имеют несколько худшие нагрузочные характеристики по сравнению с классическими АКБ: большие токи с них снять сложнее из-за более высокого внутреннего сопротивления. Кроме того, гелевые батареи критичны к температуре окружающей среды и стабильности зарядного напряжения. Для их подзаряда нужно использовать зарядные устройства, обеспечивающие нестабильность напряжения заряда не хуже +/- 1% для предотвращения обильного газовыделения

Применение АКБ

Применение аккумуляторов AGM технология

Применение аккумуляторов GEL технология

Буферные системы энергоснабжения;

Источники бесперебойного питания;

Станции сотовой радиосвязи;

Установки катодной защиты;

Системы энергоснабжения в циклических/буферных режимах;

Бытовое потребление электроэнергии;

Системы искусственного охлаждения;

Запуск стационарных двигателей;

Портативное медицинское оборудование;

Системы катодной защиты;

Морские системы общего назначения;

Гелевый аккумулятор за счет новых технологий имеет большую ёмкость, срок службы, и в 5-7 раз заряжается быстрее обычного, к тому же у него большой стартовый ток, что особенно важно в морозы и трудных климатических условия. Также как тут уже подметили — его используют меломаны, которые не могут без токопожирателей – кондиционеров, сабвуферов, дополнительно установленного оборудования.
Почему называются гелевые? потому что в его среде-жидкое вещество на основе электролита, с добавлением хим элементов в виде желе, пластичной массы.

Распространения у автомобилистов гелевые аккумуляторы не получили по причине очень высоких требований к бортовому электрооборудованию и из-за резкого падения пускового тока на холоде.

Аккумуляторы с гелем внутри можно применять лишь там, где бортовая электрика позволяет очень точно поддерживать режим заряда. На отечественных же автомобилях даже с исправным реле-регулятором напряжение варьируется с 13 до 16 вольт, и на многих иномарках похожая ситуация. А в случае выхода из строя реле-регулятора гелиевый аккумулятор можно сразу выбрасывать, поскольку напряжение заряда не должно быть более 14,4 В. Если оно больше, то гель просто тает и обратно уже не восстанавливается. К тому же работа гелевых батарей на полную мощность возможна в наших условиях только летом. Гель вязкий, а на морозе он совсем застывает, в результате чего характеристики падают более чем вполовину.

Плюсы гелевых аккумуляторов:
— абсолютно необслуживаемые;
— работают в любом положении;
— при повреждении корпуса электролит не вытекает;
— большой срок службы при исправном электрооборудовании;
— дают высокий пусковой ток;
— допускают очень глубокий разряд.

Минусы:
— высокая цена;
— на холоде очень быстро выходят из строя;
— требуют хорошего электрооборудования в машине, при перезаряде быстро выкипают.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: