Agm аккумуляторы и gel: AGM или GEL (гелевый) аккумулятор. Основные различия. Это не одно и тоже. – Сравнение GEL и AGM аккумуляторных батарей

Аккумуляторы AGM и GEL (гелевые): что выбрать?

При решении задачи по бесперебойному питанию часто сталкиваются с непростым выбором между аккумуляторами AGM и GEL.Разобравшись в особенностях технологий изготовления АКБ и эксплуатационных характеристиках, мы сможем сделать выводы о сфере оптимального применения.

AGM технология аккумуляторных батарей

AGM расшифровывается как Absorbent Glass Mat и означает “абсорбирующее стекловолокно”. По сути, это обычные свинцово-кислотные аккумуляторы, только в них электролит находится не в виде свободно перетекающей жидкости, а в виде обильно пропитанной раствором серной кислоты стекловаты (своеобразный подгузник для электролита ). Что это даёт:

• Есть место для выделяющегося в процессе заряда водорода – он “запирается” в стекловолокне. Иными словами газ полностью рекомбинируется внутри АКБ. Это позволяет безопасно использовать AGM АКБ в помещении.
• Герметичная конструкция позволяет их эксплуатировать в любом положении
• Не требуют обслуживания, но это не исключает необходимости переодической “тренировки” батарей

AGM технология

Специально для наших читателей мы не пожалели и распилили популярную батарейку CSB GP 12120, давайте посмотрим что у неё внутри:

Распил CSB GP 12120

Свинцовые пластины с абсорбированным стекловатой электролитом

Сам AGM – обильно пропитан электролитом

Свинцовая пластина

Gel технология

Конструктив гелевого аккумулятора аналогичен AGM, но электролит абсорбирован не стекловолокном, а загущен при помощи силикагеля (SiO2). Гель удерживает в своей структуре электролит, поддерживая целостность свинцовых пластин. Движение молекул электролита происходит через микропоры гелевой структуры.

Теперь давайте сравним характеристики и стоимость аналогичных аккумуляторов, сделанных по разной технологии. На основании дата-листов (ТТХ) и опроса инженера произведем сопоставления характеристик на примере аккумуляторов Delta и Challenger.

1) Заряд

Классическим для свинцово-кислотных АКБ считается ток заряда 0,1С или 10% от ёмкости аккумулятора, но максимальный допустимый ток заряда у AGM и гелевых аккумуляторов различный:

Заряд максимальным током несколько сокращает срок жизни аккумулятора (на 5-7%), но может быть очень кстати в случаях, когда зарядить батарею требуется быстро. Например, при работе в гибридных системах с генератором. Таким образом, минимально возможное время заряда (с учетом КПД) для полностью севшего AGM аккумулятора составит около 6 часов, а у GEL – 8 часов.

2) Кол-во циклов

Давайте сравним количество циклов для АКБ различного типа по двум различным сериям

Delta HR 12-100 (AGM): 100 % DOD – 275 циклов, 50% – 575 циклов, 30% – 1325 циклов

Delta GX 12-100 (GEL): 100% – 325 циклов, 50% – 700 циклов, 30% – 1850циклов

Delta DTM 12-200 L (AGM): 100% – 275 циклов, 50% – 550 циклов, 30% – 1200 циклов

Delta GX 12-200 (GEL): 100% – 325 циклов, 50% – 700 циклов, 30% – 1850 циклов

Итак, разница в цикличности между сериями HR (AGM) и GX (GEL) при DOD 50% – 21,7%  в пользу последнего; между DTM и GX: 27,2% в пользу последнего.

Для объективности представим график и данные по АКБ Challenger серия A (AGM) и G (GEL) при разряде до 80%

3) Текущая розничная цена и стоимость цикла

Из-за нестабильного курса пришлось указать в ненавистных долларах. В соотношении с количеством циклов при разряде 50%:

У Challenger:

4) Глубокий разряд

Гелевый аккумулятор благодаря использованию загустителя электролита более устойчив к глубоким разрядам, иными словами разряд до 1.6В/эл (9,6В) наносит меньше вреда для аккумулятора. Глубокий разряд батарей присущ альтернативной энергетике (солнечные панели, ветряки), в буферных режимах ИБП и инверторы не допускают разряд аккумулятора ниже 10.5В.

5) Срок жизни

Срок жизни аккумулятора относительно абстрактная вещь ввиду того, что провести профессиональное исследование с параллельной эксплуатацией выборки двух типов АКБ различных серий длительностью 10-12 лет и сопоставить его результаты сложно и затратно. В документации срок жизни аккумуляторов указан одинаковый. Ввиду этого, мы должны опираться на косвенные данные, которые нам дают инженеры производств, мнение которых основывается на особенностях технологий изготовления. Итак:

• DTM – стандартный аккумулятор AGM
• HR и HRL – отличается составом электролита, в который добавлены специальные присадки, которые увеличивают энергоотдачу и замедляют процесс сульфатации и коррозии свинцовых пластин аккумулятора, заметно продлевая срок его службы
• Gel – электролит загущен силикагелем

На основании опроса экспертов, рейтинг жизнеспособности и сроков работы в буферном режиме от меньшего к большему выстраивается так:

• GX – ориентир на цикличность
• DTM L – присадки Long Life
• HR – присадки + высокая энергоотдача

Выводы

1. AGM аккумуляторы имеют преимущество в системах требующих быстрого заряда аккумуляторов, например, в случае гибридных схем “инвертор+генератор” (мы сокращаем время работы генератора и увеличиваем время тишины), т.к. выдерживают больший зарядный ток.
2. В случае решения задачи автономного питания на базе солнечных панелей или ветрогенератора при достаточности бюджета гелевые аккумуляторы предпочтительнее, так как устойчивы к глубокому разряду и имеют больше ресурс циклов заряда-разряда.
3. Для работы в буферном режиме, т.е. в системах резервного питания на базе ИБП, инверторов предпочтение следует отдавать  AGM-технологии, т.к. батарейный банк получается дешевле и он дольше прослужит (срок жизни аккумуляторов при буферном режиме исчисляется в годах, а не в циклах). Самая живучая серия аккумуляторов HR и HRL благодаря различным присадкам в электролит, снижающим процессы разрушения свинцовых пластин.
4. В мощных системах с высокими токами разряда и автономией до 30 минут рекомендуется использование серий HR и HRL, т.к. эти АКБ обладают самой большой энергоотдачей в единицу времени при коротких циклах.

Наше видео с семинара по обучению партнеров. Технологии AGM и Gel

Оставляйте комментарии и задавайте вопросы!

Гелевые аккумуляторы, мультигелевые и AGM

Впервые озадачившись выбором аккумулятора для ИБП, наши клиенты сталкиваются с тем, что в классификацию даже такой простой вещи производители смогли внести существенную путаницу.

В связи с этим возникает множество вопросов, к примеру:

• Какая батарея лучше: свинцово-кислотная или гелевая?
• Чем мультигелевый аккумулятор отличается от гелевого?
• Что такое AGM VRLA?

Для удобства поиска в нашем интернет-магазине мы обозначаем аккумуляторы так, как их маркирует производитель — чтобы вы могли легко найти нужную модель. Но если вы пока не определились с конкретной моделью и просто пытаетесь понять: какую аккумуляторную батарею для ИБП лучше приобрести, то вам поможет эта статья.

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.

 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.

Отличия гелевых и AGM аккумуляторов

Или коротко, в картинке:

Итак, в общем гелевые аккумуляторы прослужат дольше, чем  AGM, в системах:

• где чаще происходит цикл разряд-заряд,
• где чаще допускается глубокий разряд,
• где до разряда проходит долгое время,
• где может быть критичным пролив электролита во время случайного повреждения корпуса.

Так как эти батареи более капризны и дороже стоят, в остальных случаях их можно с успехом заменить AGM АКБ.

А главное, — обязательно обращайте внимание на технические характеристики конкретной модели, которые заявлены производителем, они могут существенно отличаться для аккумуляторов разных торговых марок и ценовых категорий.

AGM или GEL (гелевый) аккумулятор – что выбрать? © Солнечные.RU

Итак, стоит задача выбрать аккумулятор для солнечной электростанции из двух типов: гелевый и AGM. Зайдя в любой специализированный магазин, Вы можете увидеть картину, аналогичную представленной ниже.

Обычный гелевый (GEL) аккумулятор

Обычный AGM аккумулятор

Два типа аккумуляторных батарей одного производителя, одинаковой емкости, напряжения, размера, но почему-то с разной ценой. Причем, более низкая цена у AGM аккумулятора. Для того, чтобы выбрать нужную модель батареи, необходимо знать её особенности и точно определиться с типом системы, где она будет эксплуатироваться (резервная или автономная).

AGM

AGM расшифровывается, как абсорбирующие стеклянные маты. Фактически, это обыкновенная стеклоткань, расположенная между положительными и отрицательными свинцовыми пластинами. В этой стеклоткани в «связанном» состоянии находится электролит. Благодаря тому, что электролит находится в связанном состоянии, возможна эксплуатация батарей в любом положении (например, на боку).

AGM аккумуляторы являются самыми дешевыми (за исключением автомобильных) с типичным сроком службы — 5 лет. Однако существуют модели и с 10-и летним сроком службы. Типичная модель способна выдерживать до 200 циклов разряда с глубиной 100%, до 350 — с глубиной 50% и до 800 — с глубиной 30%.

Применять AGM аккумуляторы целесообразно в системах резервного питания, т.е. там, где циклирование (разряды) будет достаточно редким. При условии соблюдения оптимального температурного режима (15-25 градусов Цельсия) и если не оставлять батарею в разряженном состоянии, AGM модель прослужит заявленный производителем срок службы.

GEL

GEL расшифровывается, как гель, а не гелий, что иногда встречается. В гелевых аккумуляторах в качестве сепаратора между свинцовыми пластинами применяется силикагель, которым заливается пространство между пластинами в процессе производства. Силикагель после застывания представляет собой твердое вещество с огромным количеством пор, в которых удерживается электролит. Благодаря тому, что силикагель полностью занимает пространство между пластинами, в гелевых аккумуляторных батареях практически невозможно осыпание свинцовых пластин и как следствие, закорачивание и выход из строя.

Кроме того, такая конструкция позволила улучшить качественные характеристики гелевых аккумуляторов, а именно, число циклов разряда и устойчивость к глубоким (100%) разрядам. И если их номинальный срок службы не отличается от срока службы аккумуляторных батарей технологии AGM и здесь также существуют модели с 5-и и 10-и летним сроком, то количество циклов типичной гелевой батареи в среднем на 50% выше. Типичная модель технологии GEL способна выдерживать до 350 циклов разряда с глубиной 100%, до 550 — с глубиной 50% и до 1200 — с глубиной 30%.

Таким образом, покупая более дорогие гелевые аккумуляторы для дома, Вы в реальности сэкономите на эксплуатационных расходах в случае их использования в автономной системе электроснабжения, поскольку в ней реальный срок службы аккумуляторных батарей определяется максимальным числом циклов заряда/разряда и очень редко доходит до номинального срока в 5-10 лет.

Немаловажной особенностью гелевых аккумуляторов является их устойчивость к глубоким разрядам. В связи с особенностями конструкции, описанными выше, они менее подвержены сульфатации, чем AGM, и могут без ущерба емкости оставаться в полностью разряженном состоянии несколько дней. Поэтому, если Вы планируете разряжать батарею до 100% и у Вас не будет возможности сразу ее зарядить, то лучше отдать предпочтение гелевой модели.

Надеемся, сравнение AGM и GEL (гелевых) аккумуляторов поможет Вам сделать выбор!

Сравнительный анализ GEL и AGM аккумуляторных батарей

Сравнительный анализ GEL и AGM аккумуляторных батарей

GEL и AGM аккумуляторы располагают целым рядом преимуществ в сравнении с обычными свинцовыми АКБ на жидком электролите.
Рассмотрим GEL и AGM аккумуляторы более детально. Начнем с терминологии.
Абревиатуры AGM и GEL часто путают, из за их близости названий. Часто и тот и другой тип АКБ называют гелевыми. Это не совсем верно.
Попробуем разобраться в этом более подробно.

Сравнительный анализ аккумуляторных батарей AGM и GEL, их преимущества

Расшифровка аббревиатур GEL и AGM

Аббревиатура GEL обозначает Gelled Electrolite. В этих АКБ в качестве электролита применяется кислота. С помощью стабилизатора, силикагеля, электролит приходит в желеобразное состояние и обволакивает свинцовые пластины. Благодаря этому силикагель не оставляет практически никаких пустот в самом АКБ. Как следствие — высыхание или осыпание пластин полностью исключается.

Аббревиатура AGM обозначает Absorption Glass Matt, что в переводе обозначает — абсорбирующие стеклянные маты. На самом деле это специальная пористая стеклоткань, пропитанная электролитом на основе кислоты. Эти «маты» находятся между свинцовыми пластинами AGM АКБ, а сам электролит в порах стеклоткани. Данный тип AGM аккумуляторных батарей могут быть использованы практически в любом положении и не опасны в работе.

Особенности GEL и AGM АКБ

Аккумуляторные батареи, произведённые по технологии AGM и GEL, имеют много плюсов в сравнении с обыкновенными «обслуживаемыми» свинцово-кислотными аккумуляторами. Главное их отличие — это то, что в они не содержат кислотный электролит в жидком состоянии.

В GEL АКБ активная кислота связывается приходит в желеобразное состояние при помощи специального вещества — силикагеля. Здесь электролит превращается в густую массу или гель. Кроме серной кислоты в состав гелевого электролита часто входит кремниевая кислота и специфические присадки — стабилизаторы.

В AGM аккумуляторах, жидкий электролит заполняет особый губчатый материал, на основе стекловаты, который находиться между пластинами. Другими словами, кислотный электролит, в с этом типе АКБ, в жидком состоянии не находится. Им пропитаны стекловолокнистые маты.

Технология производства, применяемая в GEL и AGM АКБ говорит сама за себя:

• Они не требуют традиционного обслуживания, то есть замера плотности и долива дистиллированной воды;
• Батареи сравнительно безопасны, даже при нарушении целостности корпуса;
• В них полностью отсутствуют испарения, поэтому, их можно использовать на пищевых, фармацевтических и даже в жилых помещениях;
• Их саморазряд — минимален, он составляет всего 2% в месяц при 20 С.

Сравнение основных показателей GEL и AGM АКБ

AGM батареи более надежны в эксплуатации. При зарядке аккумуляторов обычно происходит нагревание электролита, что в свою очередь вызывает вероятность сильного разбухания или даже взрыва. В AGM АКБ этой угрозы не существует. Чего нельзя сказать о гелиевых АКБ. Они очень чувствительны к повышенному напряжению заряда. Если его жестко не соблюдать, то при заряде образуются большие газовые пузыри, что может привести к взрыву.

Гелевые АКБ разрабатывались по заказу военно воздушных сил. Они предназначены для работы в самолетах. Аккумуляторы сконструированы таким образом, что могут работать даже после попадания в них пуль или осколков.
Гелеобразное состояние электролита не позволяет ему вытечь из корпуса АКБ, поэтому он будет продолжать давать энергию бортовой аппаратуре. Именно поэтому
GEL АКБ обладают высокой эффективностью.

AGM технология использует обычную жидкую кислоту. Она находиться в специальных пористых тонких пластинах из стекловолокна. Пластины пропитаны электролитом не полностью
Это дает возможность свободно циркулировать газам, которые выделяются при их зарядке. Как следствие, AGM АКБ могут располагаться в любом, не обязательно вертикальном положении.
Аккумуляторы изготовленные по технологии AGM и GEL весьма устойчивы к глубоким разрядам. Именно поэтому эти технологии существенно увеличивают срок службы таких АКБ. Даже будучи сильно разряженной, батарея не прекращает вырабатывать электрический ток.
AGM и GEL АКБ способны выдерживать значительное число полных циклов заряд-разрядов. Реальный показатель количества возможных циклов заряд-разрядов составляет примерно от 300 до 700 циклов. Но все же батареи, изготовленные по GEL технологии, способны работать до 1000 циклов и более. Такие показатели серьёзно повышает срок эксплуатации АКБ.
AGM и гелевые аккумуляторы отличаются очень низким саморазрядом, это в свою очередь делает возможным хранить батарею заряженной довольно длительное время. Она сохраняет работоспособность до года и более.

Даже в условиях жесткой эксплуатации AGM и GEL АКБ способны работать 3-5 лет, при соблюдении правил эксплуатации.

Стоимость аккумуляторных AGM и GEL батарей.

При изготовлении гелевых АКБ применяются дорогостоящие электроды из свинца повышенной степени очистки, а электролит производится из высококачественной серной кислоты. Именно эти факторы делают стоимость гелевых аккумуляторов выше, чем AGM.

Преимущества гелевых АКБ:

• Выдерживают большое число циклов заряд-разрядов, оно выше чем у AGM АКБ примерно на 35-40%;
• Способны восстановиться после глубокого разряда полностью;
• Мало подвержены «плохому» заряду от нестабильного напряжения в сети;
• Не дозаряженная батарея хорошо выдерживают разряд без потери емкости;
• Свойства гелиевой технологии позволяют эксплуатировать АКБ в ритме цикла;
• Хорошо работают как при низких, так и при высоких температурах
• Тепловые пробои между пластинами практически не возможны.

Преимущества AGM АКБ:

• Стоимость AGM аккумуляторов ниже на 10-20% чем гелевых, при одинаковой емкости;
• При разряде большими токами работают лучше;
• Максимальная скорость зарядки составляет 6-8 часов, GEL АКБ будет заряжаться минимум 8-10 часов;
• Более удобны в работе;
• При зарядке, в случае перегрева электролита, более безопасны;
• При их производстве, не требуются материалов с высокой степенью очистки, (свинец, кислота).

В зависимости от конкретной модели и конструкции аккумуляторных батарей характеристики и свойства могут меняться.

Ниже мы публикуем таблицу с независимыми сравнениями GEL и AGM батарей.

                                                          Сравнительная таблица параметров AGM и GEL аккумуляторов.

Гелевый аккумулятор и AGM

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.

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.

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.

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.

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 15-20% 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.

Ещё почитать:

Гелевый аккумулятор, AGM аккумулятор или кислотный

Как выбрать аккумулятор для автомобиля с повышенным требованием к питанию

Всем привет! Сегодня хочется затронуть тему здорового питания. Нет, речь не про ЗОЖ, а про громкую и качественную музыку в авто!

И так, давайте посмотрим какие существуют аккумуляторные батареи (АКБ). Узнаем какие из них больше подойдут для авто с продвинутыми аудиосистемами, а заодно я поделюсь своим опытом.

Для автомобилей существует несколько типов АКБ :

• Кислотные
• Гелевые
• AGM (АГМ)
• Литий (секретный тип, о нем в самом конце)

Кислотный аккумулятор

Свинцово-кислотный аккумулятор — тип аккумуляторов, изобретен в 1859 году французским физиком … , дальше в Википедии.

Кислота — она и есть кислота, кто ее не знает. Если у вас не требовательная системка, просто держите его заряженным и исправным. Можно заменить штатный на более емкий (до 30%).

Если вы будете использовать несколько аккумуляторов, я думаю не стоит объяснять, что кислотный в салон ставить не стоит.

Гелевый аккумулятор

Принцип и устройство гелевого аккумулятора аналогичны кислотному. В нем так же кислота и дистиллированная вода, вот только в кислоту добавлена двуокись кремния, которая и превращает получившийся электролит в гелеобразную жидкость. В результате он практически не испаряется и не столь агрессивно окисляет пластины. Кстати, в популярных моделях пластины выполнены не в виде кассет, а свернуты в спираль, что дает большую площадь контакта.

Одна из самых известных марок гелевых аккумуляторов это Оптима, в арсенале которой есть варианты для различных назначений, в том числе и для автозвуковых нужд.

Несколько лет назад гелевые аккумуляторы начинали активно входить в пользование автозвукарей, но к сегодняшнему дню основное место в хороших системах заняли AGM батареи.

Как заряжать гелевый аккумулятор

Главное при зарядке гелика не превышать напряжение и не перезарядить батарею. Можно, приобрести специальное зарядное устройство (ЗУ) , которое автоматически регулирует напряжение. Поэтому у таких ЗУ перезаряд батареи не возможен. В покупке есть смысл,  если вы имеете дело со автозвуком. Хороший зарядник в хозяйстве нужно иметь.

Заряжать гелевый аккумулятор можно обычными зарядными устройствами для кислотных батарей. Главное следите за напряжением, сейчас практически все ЗУ  имеют возможность ручной регулировки напряжения.

Гелевые АКБ позволяют производить быструю зарядку, увеличивая силу тока в процессе до 20%. Но если в мануалах ничего об этом не говорится, то лучше не рисковать и устанавливать силу тока на уровне 10% от энергоемкости, заряжая его при таком показателе.

AGM аккумулятор

Теперь давайте разберемся, что такое AGM аккумулятор. AGM —(Absorbent Glass Mat — пропитанный стекломат/стекловолокно). В этих батарейках электролит не залит как все привыкли, внутри корпуса находится стекловолокно, пропитанное  в нем.

Аккумуляторы AGM имеют дополнительные преимущества:

• Высокие пусковые токи.
• Длительный срок службы
• Отсутствует принципиальная возможность утечки. Однажды к нам пришел такой аккумулятор с пробоинами в корпусе в результате варварской транспортировки, так мы просто заклеили дыры и он работает до сих пор, на качестве питания это никак не сказалось.
• Очень устойчивая работа при низких температурах. Проверено лично — крутит в -40 как здрасте, без всяких прогревов.
• АГМ быстрее заряжаются, он может принимать до 30% силы тока от емкости как и гелевый.
• Их можно устанавливать в любом положении (правда вверх ногами производители не рекомендуют), что бывает необходимо при расположении дополнительного питания в нестандартных местах.
• АГМ аккумуляторы безопасно использовать в салоне автомобиля.

К недостаткам можно отнести высокую цену (по сравнению с кислотными) и возможно большой вес.

В свою очередь AGM  делятся на «плиты» и «стандартные»

AGM плита

Плиты или плоские батареи долго разряжаются и долго заряжаются, не предназначены для кратковременной отдачи большого тока. Поэтому хорошо подходят для повседневных систем, где не стоит задачи одного или нескольких мощнейших выстрелов для замеров. К тому же плоская форма удобна для размещения.

Стандартная форма

Лучше отдают большой ток в пиках по сравнению с плитами, хорошо противостоят просадам. Подходят как для «музыки» так и для «давления».

Как заряжать AGM аккумулятор

Для этих АКБ не обязательно нужны специальные зарядные устройства — не ведитесь на мифы. AGM можно заряжать теми же зарядниками, что и обычные кислотники. Главное, как и с гелевыми, не превышать напряжение и не перезарядить батарею.

Если нужны более подробные цифры то:

1. Когда батарея установлена в автомобиле и используется по назначению (то есть разряд не полный), то требования следующие: напряжение 14,2 – 14,8В (не превышать 15В), при силе тока в зависимости от емкости батареи  10 — 30% — что и делает ваш генератор.
2. Если аккумулятор разряжен полностью, тогда: напряжение 14,2 – 14,8В, а сила тока 10% от емкости (не больше).
3. В случае, когда вы храните батарею и она не юзается, то для подзарядки  используйте напряжение 13,2 – 13,8 В, с амперажом – 5 – 10% от емкости.

Как видите, ничего сложного нет. Соблюдайте эти условия и батарейки будут долго и хорошо работать для вас.

Зарядные устройства

Зарядник может быть автоматическим или механическим.

Если берете автомат – можно выбрать с двумя режимами — основной заряд / хранение, для AGM это будет максимальный вариант.

ЗУ с режимом хранения

В механическом устройстве вам нужно будет самому регулировать параметры заряда. Тут главное ваша внимательность!

Сам я лично пользуюсь ЗУ модели Кулон 707d, он меня полностью устраивает, но есть и масса других приемлемых вариантов.

кулон 707d

Литий

С недавних пор широкое применение в кругах спортсменов и людей, гонящихся за лютым питанием, получают литий-ионные батареи.

Литий может кратковременно отдавать токи, в несколько раз превышающие возможности АГМ. В результате просадить систему на таких аккумуляторах достаточно сложно. Вес и размеры являются дополнительными плюсами!

Но за все придится платить.

Минусы литиевых батарей:

• очень высокая цена;
• глубокий разряд мощно грузит генератор;
• необходимо балансировать вольтаж между банками;
• полный разряд почти гарантировано убьет батарейку;
• идеальная зарядка обеспечивается специализированными устройствами.

Какой АКБ выбрать для автозвука?

В случае, если у вас не требовательная система (до 1-1,2 кВт в целом) можно нормально использовать кислоту достаточной емкости. Если речь идет о 1,2 — 2 кВт, то добавьте дополнительную кислоту в багажник или вместо этого установите АГМ, что даст дополнительных плюсов для зимнего использования.

Не рекомендую литий для повседнева, это скорее удел профессионалов и искушенных энтузиастов.

Личный опыт

Не однократно своих системах  я использовал связки кислотных АКБ, менял на гелики, пробовал плиты, но в конечном итоге остановился на стандартном АГМ.

Важно

• Если вы хотите поставить несколько аккумуляторов, то не устанавливайте АГМ или гелевый вместе с кислотным в одну систему.
• Ни в коем случае не оставляйте любой аккумулятор в полностью разряженном состоянии на длительное время.
• Не допускайте перезаряда гелевых и AGM аккумуляторов.

Читать еще:

Если материал был вам полезен, поделитесь им:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники