Главная/Статьи/Гелевые или AGM?

Статьи

1 Ноября 2015

Гелевые или AGM?

Гелевые или AGM?
Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи со времени их изобретения и до сих пор остаются самыми надежными, долговечными и не требующими больших эксплуатационных затрат химическими источниками тока в автомобилях. В настоящее время производятся и активно эксплуатируются аккумуляторные батареи трех типов.
Гелевые или AGM?
Гелевые или AGM?
Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи со времени их изобретения и до сих пор остаются самыми надежными, долговечными и не требующими больших эксплуатационных затрат химическими источниками тока в автомобилях. В настоящее время производятся и активно эксплуатируются аккумуляторные батареи трех типов.

1. Батареи первого поколения — батареи с жидким электролитом.
Активной массой положительного электрода обычной автомобильной батареи служит двуокись свинца, отрицательного — чистый свинец, а электролитом — водный раствор серной кислоты. При разряде батареи активные массы пластин вступают в химическую реакцию с электролитом, вырабатывая электрический ток. При этом они преобразуются в сульфат свинца, а в электролит выделяется вода (кстати, именно поэтому разряженный аккумулятор, в котором электролит полностью превратился в воду, замерзает на морозе выше минус 4град). При заряде происходит обратный процесс, при этом плотность электролита повышается.

Для повышения твердости и коррозионной стойкости электродов свинцовые решетки, удерживающие активную массу, сначала легировали добавками сурьмы и мышьяка. Но сурьма способствует повышенному расходу воды и снижению ЭДС аккумуляторной батареи в процессе эксплуатации. Такое неудобство, как необходимость обслуживания классических батарей, заставила производителей искать способы упрощения эксплуатации. Сначала было снижено содержание сурьмы в пластинах, затем из отрицательных пластин сурьму вытеснил кальций. Гибридные АКБ продолжали требовать долива воды, но уже гораздо реже. Применение кальция в положительных пластинах привело к появлению батарей, теоретически не требующих долива на протяжении всего срока эксплуатации. Однако, кальциевые батареи имеют другой недостаток: они плохо переносят глубокие разряды. Чтобы повысить устойчивость АКБ к глубоким разрядам, в свинцово-кальциевый сплав положительных пластин стали добавлять серебро (Ag). Так возникли самые распространенные на сегодняшний день необслуживаемые автомобильные АКБ. На самом деле серебро добавляют для коррозионной стойкости, но производители не могли устоять перед соблазном использовать слово "серебро" в маркетинговых целях, так, у некоторых производителей на наклейке стоит значок "Ag" или "Silver", мол, батарея серебряная, ого!

2. Батареями второго поколения стали герметизированные гелевые батареи (Gelled Electrolite).
В таких батареях кислотный электролит находится в гелеобразном состоянии благодаря добавлению в него соединений кремния. Гелевый электролит позволяет добиться полной герметичности батареи, так как до газовыделения в этих батареях дело не доходит, т.к. и в этих, и в батареях AGM имеется некоторая избыточность кол-ва отрицательной активной массы, за счёт чего процесс газообразования начинается значительно на более поздней стадии зарядки батареи(фактически не начинается!). Это решает проблему необслуживаемости АКБ.

Однако 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. Батареи с жидким электролитом лучше работают при высоких токах нагрузки при коротких режимах старта. Кроме того, гелевые батареи критичны к температуре окружающей среды и стабильности зарядного напряжения. Например, при температуре ниже нуля по Цельсию их пусковые токи снижаются очень значительно, поэтому как стартерные АКБ они не применяются.  Для их подзаряда нужно использовать зарядные устройства, обеспечивающие нестабильность напряжения заряда не хуже +/- 1% для предотвращения обильного газовыделения и выхода из строя.

Батареи типа GEL наиболее устойчивы к глубоким разрядам и не нуждаются в обслуживании в течение всего срока службы при нормальных условиях эксплуатации. Но при их нарушении происходит быстрое старение батареи.

В качестве автомобильных аккумуляторов распространения гелевые батареи не получили по причине очень высоких требований к бортовому электрооборудованию и из-за резкого падения пускового тока на холоде. Но широко применяются в качестве резервных источников питания в сфере телекоммуникаций.

3. Батареи третьего поколения — это герметизированные батареи с абсорбированным сепараторами электролитом. Технология называется AGM (Absorbed Glass Mat).
AGM-технология вновь вернулась к жидкой кислоте, но теперь электролит удерживается в порах сепаратора из ультратонких стеклянных волокон, размещенных между электродами. 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, которые, впрочем, при нормальной эксплуатации АКБ не образуются. Таким образом, AGM батареи также не требуют обслуживания в течение всего срока эксплуатации.

Конструкция AGM батарей позволяет не только герметизировать корпус, но и сохранить работоспособность батареи даже в случае повреждений наружной оболочки. Они нечувствительны к колебаниям температуры, долговечны и виброустойчивы.

Но главное преимущество таких батарей — в стойкости к глубоким (до 20%) разрядам. Происходит это за счет повышенной плотности сборки блока пластин и удержания активной массы. Поэтому основное применение таких батарей- на автомобилях представительского класса, где бортовая электроника всегда очень жадно "подъедает" заряд батареи, а автомобиль эксплуатируется весьма неинтенсивно, да ещё в городском цикле (частично отсюда и термин "старт-стоп"...)

Но, как и гелевые, AGM батареи чувствительны к превышению зарядного напряжения, только причиной здесь является существенно меньшее количество электролита в них. Поэтому единственным условием для длительной эксплуатации такого рода аккумуляторов в автомобиле является правильный выбор зарядного устройства и контроль за работой генератора.
Кстати, о зимней эксплуатации этих батарей- многие, купив за большие деньги такую АКБ, считают, что она не "боится морозов". Это не совсем так- если АКБ полностью заряжена, то и жидкостной, и AGM мороз нипочем.
но если вы всё-таки изловчились её зимой глубоко разрядить (например, в длительные новогодние простои машины), то электролит в ней замёрзнет, даже будучи абсорбированным в ткань сепараторов. Чтобы понять, почему, намочите тряпку водой (а в разряженной АКБ электролит превращается в воду, т.е. теряет плотность, и химия процесса в AGM-батарее такая же, как и в жидкостной АКБ) и выбросьте её на мороз.
Поэтому так поступать с дорогой AGM-батареей не следует- последствия могут быть не менее тяжкие, чем с жидкостной, а цена ошибки раза в 2-3 больше!


(источник:www.katod.ru, немного переработано)
Вверх