Что такое AGM аккумулятор: технология, плюсы и минусы, расшифровка, срок службы

История создания и общие сведения

Первые исследования в этой области начались в 1940-х годах. Однако серьезными эти исследования назвать сложно, так как ими занимался рядовой немецкий фотограф. Ему просто надоел электролит, который постоянно наливался из портативной свинцово-кислотной батареи в его оборудование.

Фотограф решил «загустить» рабочую жидкость аккумулятора и добился определенных успехов. Правда, он не загустил кислоту, а просто пропитал ею пористую ткань, получив так называемый «абсорбированный электролит». Так родился аккумулятор AGM.

Конечно, в дизайне был недостаток, потому что рядовой фотограф не занимался серьезными разработками, но начало положено. В конце семидесятых профессионалы приступают к работе, и технология AGM совершенствуется, запатентована и внедрена в производство. Расшифровка — Absorbent Glass Mat (Absorbs Glass Plates, англ.).

Несмотря на все свои преимущества, даже сегодня AGM-аккумуляторы из-за определенных эксплуатационных характеристик и более высокой стоимости не смогли полностью заменить свои «желатиновые» аналоги.

Устройство и принцип работы

Принцип работы AGM-аккумулятора абсолютно ничем не отличается от принципа работы обычного свинцово-кислотного аккумулятора с жидким электролитом или, как его еще называют, свинцово-кислотно-кальциевым. В его основе лежит электрохимическая реакция взаимодействия оксида свинца с серной кислотой. Во время разряда диоксид свинца восстанавливается на катоде (отрицательный электрод), а свинец окисляется на аноде (положительный электрод). Во время зарядки происходят обратные реакции.

Но конструкция батарейки AGM немного отличается. Если в обычных кальциевых батареях пластины с изолирующей сеточной вставкой (разделителем) между ними погружены в жидкий электролит, то в технологии AGM вместо жестких изолирующих разделителей используется пористое волокно, пропитанное тем же электролитом. В этом случае нет необходимости погружать всю конструкцию в электролит (им пропитывается пористый сепаратор).

Благодаря пористой структуре сепаратор задерживает не только электролит, но и газы, выделяющиеся при нормальной работе устройства. Если аккумулятор используется неправильно (чрезмерно высокие токи заряда / разряда) и происходит увеличение газовыделения, с которым сепаратор не справляется, избыточные газы отводятся через специальные предохранительные клапаны. Поэтому, хотя корпус при нормальной работе герметичен, всю батарею AGM нельзя назвать герметичной.

Такая конструкция — анод, пористый сепаратор и катод — называемая батареей, способна развивать напряжение 2 В. Для увеличения выходного напряжения батареи подключаются к батареям, которые, однако, часто называют просто батареями. (правильно — аккумулятор или аккумулятор батарей). Например, автомобильный аккумулятор на 12 В состоит из 6 последовательно соединенных аккумуляторов.

В классическом аккумуляторе AGM пластины, как и в обычном кальциевом аккумуляторе, разряжены. Но есть и цилиндрические конструкции, где пластины буквально свернуты в рулон.

Отличие технологии AGM от GEL

Довольно часто многие, в том числе производители, путают аккумуляторы AGM с гелевыми аккумуляторами. Последние получили название GEL-аккумуляторы — Gelled ELectrolit (гелевый электролит, англ.). Заблуждение, что оба находятся без присмотра и могут работать в любом положении — из них ничего не выйдет.

Но разница между одним и другим значительна. В гелевых батареях электролит не протекает не потому, что он удерживается пористой вставкой, а потому, что жидкий электролит загущается щелочным водным раствором силикатов натрия и превращается в гель. Получается своеобразный свинцово-кислотный аккумулятор с плотным электролитом. Гелевый аккумулятор имеет некоторые преимущества перед аккумулятором AGM и аккумуляторами для регулярного обслуживания, но он дороже.

Сфера применения

Аккумуляторы AGM, как и обычные аккумуляторы с жидким электролитом, делятся на

• закуска (закуска);
• тяга.

Первые способны за короткое время без особых последствий для себя подать очень большой ток, вторые на это не способны. Но последний способен длительное время питать нагрузку без значительного падения напряжения при разряде и отдавать практически всю накопленную энергию.

Конечно, в автомобилях стартеры используются для запуска двигателя. Они также работают с лодочными двигателями, дизельными генераторами и подобным оборудованием. Как правило, они нужны там, где требуется очень большой ток на короткое время.

Тяговые батареи встречаются на различных типах электромобилей (автомобили, погрузчики и т.д.), Они питают лифты, насосы, накапливают энергию из альтернативных источников энергии: ветряных и гидроэлектрических генераторов, солнечных батарей. Они также используются в портативных электроинструментах, которыми можно управлять из любого положения, не опасаясь намокнуть кислотой. То же самое и с водным транспортом, где постоянно катится и трясется.

Конечно, обычные «жидкие» батареи могут справиться с большинством перечисленных задач, если их не перевернуть, но в одной они не могут конкурировать с батареей AGM — последняя остается работоспособной при температурах до -30 градусов по Цельсию. Вот почему автомобильные аккумуляторы AGM так популярны в регионах с суровыми зимами.

Стоит отметить, что в последнее время AGM аккумуляторы постепенно заменяются гелевыми, но происходит это не очень быстро — гелевые аккумуляторы дороже и практически не имеют серьезных преимуществ, которые окупаются такими деньгами.

Любопытный. Батареи стартерного типа используются в источниках бесперебойного питания для ПК. Там, конечно, запускать нечего, но ток разряда достаточно большой (десятки ампер для ПК средней производительности), а емкость аккумулятора уменьшена из соображений компактности.

Принципы технологии Absorbent Glass Mat

Как и в кислотной батарее, здесь используются отсеки с положительно и отрицательно заряженными пластинами, которые сделаны из свинца. Между ними расположены специальные сепараторы из стекловолокна, пропитанные электролитом. Обычно автомобильный аккумулятор на 12 В AGM имеет шесть банок, закрытых пластинами, и не требует никакого обслуживания.

Отдельно стоит рассмотреть роль сепаратора в этой технологии:

• это пористая система, в которой электролит удерживается капиллярными силами.
• Количество электролита, необходимое для реакции, дозируется таким образом, чтобы маленькие поры мата были заполнены жидкостью, в то время как большие поры оставались свободными для циркуляции газов.

Благодаря рециркуляции газы, как и в случае гелевых батарей, не покидают корпус изделия, а «возвращаются» в электролит. Все пластины изготовлены из чистого свинца, что позволяет аккумулятору быстро заряжаться и быстро разряжаться. Пусковой ток значительно выше, чем у традиционных свинцово-кислотных источников питания.

Обслуживание: как правильно заряжать автомобильный AGM аккумулятор самостоятельно?

Ни для кого не будет секретом, что глубокая разрядка чрезвычайно вредна для типичных батарей с жидкими элементами. После таких процессов срок их службы быстро сокращается. В этом смысле источники, основанные на технологии Absorbent Glass Mat, значительно более эффективны.

Если нормальный аккумулятор может без особых последствий разрядиться на 10-15% от общей емкости, AGM допускает разряд до 25-30% без признаков разрушения. Чтобы понять, как правильно заряжать автомобильный аккумулятор AGM, достаточно внимательно изучить рекомендации производителя. По ним алгоритмы тарификации делятся на два типа:

1. Многоступенчатый (2 или 3 этапа).
2. Одноступенчатый.

Трехступенчатая зарядка

Специалисты признают этот метод наиболее эффективным, хотя сами производители практически не упоминают о его существовании. Не исключено, что это связано с трудностями в его реализации, ведь из-за разных возможностей длительность шагов существенно различается. Алгоритм состоит из следующих пунктов:

• основной заряд — напряжение 14,2 — 14,8 В и ток 0,1 — 0,3 Кл, где С — емкость аккумулятора в Ач;
• цикл хранения — напряжение 14,2 — 14,8 В;
• переменный заряд (накопитель) — 13,2 — 13,8 В.

Двухступенчатая зарядка

Большинство производителей рекомендуют этот метод для восстановления текущего источника. Алгоритм зарядки включает следующие циклы:

• основной — напряжение 14,2 — 14,8 В и ток 0,1 — 0,3 С;
• плавающий (накопительный) — напряжение 13,2 — 13,8 В.

Одноступенчатая зарядка

Этот вариант сброса батареи не рекомендуется в качестве основного, а только для быстрой зарядки:

• плавающий заряд — напряжение 13,2 — 13,8 В и ток 0,1 — 0,3 С.

Основные понятия зарядного процесса и рекомендации по его выполнению

Стоит подробно остановиться на определении основных фаз зарядки:

• Основная из них — зарядка, во время которой восстанавливается до 80% общей емкости аккумулятора.
• Плавающий — это процесс зарядки, целью которого является восстановление емкости аккумулятора до 100% от его значения.
• Хранение — это цикл, в котором аккумулятор потребляет минимальный ток от зарядного устройства.
• Накопительный: процесс, во время которого аккумулятор AGM с потенциалом 12 В стабилизирует свою работу.

Процедура зарядки должна выполняться с помощью устройства, имеющего индикацию как напряжения, так и тока. Контроль обоих параметров позволит избежать сильного газообразования. Хорошо зарекомендовали себя зарядные устройства с интеллектуальной системой управления, сбрасывающие аккумулятор в щадящем режиме. Например, хорошие отзывы автолюбителей о зарядном устройстве Hyundai HY 1500 Expert.

При этом важно следить за уровнем температуры электролита и не допускать превышения его значений + 45 ° С. Превышение этого показателя приводит к сокращению срока полезного использования источника электрической энергии.

Важно! Категорически нельзя допускать напряжение заряда более 15,2 В. При увеличении этого показателя буквально на 0,05 В активируется процесс гидролиза, что приводит к образованию газовой подушки и потере молекул воды. Все это еще больше отрицательно сказывается на производительности аккумулятора.

Заряд в три ступени

В этом случае используются три заготовки.

Особенности:

1. Базовый этап. Изменение U в диапазоне от 14,2 до 14,4 В. Сила тока: от 25 до 35% от емкости (указывается на корпусе аккумулятора).
2. Накопление. В этом случае напряжение составляет 14,4 В, а ток составляет 1% от значения A * h.
3. Бампер. Здесь параметры U и I равны 13,8 В и 1% от емкости.

Для реализации этого метода необходимо использовать микропроцессорное устройство с возможностью плавного изменения токовой и U-характеристики.

В этом случае время подбирается индивидуально после изучения инструкции к зарядному устройству.

Если аккумулятору уже несколько лет и он полностью разряжен, установите максимальный ток заряда не на 10% от емкости, а на 2%, чтобы аккумулятор не перегревался на начальном этапе зарядки.

Не рекомендуется превышать температуру батареи выше 500 ° C.

С учетом этого понятно, что аккумулятор AMG заряжается токами, мало отличающимися от тех, что имеют место в стандартных устройствах.

Следовательно, все мифы о необходимости использования гибридных токов остаются таковыми.

Что сдерживает распространение AGM

Ежегодно во всем мире производится 110 миллионов аккумуляторных батарей, но AGM составляют лишь небольшую часть этого объема. Во-первых, не все производители аккумуляторов занимаются производством AGM, потому что эта технология сложнее традиционной. Кроме того, AGM-аккумуляторы примерно в 2,0… 2,5 раза дороже традиционных аккумуляторов, так как технология их изготовления и используемые материалы более дорогие. AGM примерно на 30% больше и тяжелее обычных аккумуляторов той же емкости.

Аккумуляторы AGM более чувствительны к перезарядке. Зарядные устройства, которые в настоящее время используются в автопарках для зарядки обычных аккумуляторов, не подходят для зарядки AGM и могут вывести их из строя в течение нескольких часов. AGM требует зарядных устройств, которые обеспечивают колебания зарядного напряжения ± 1%. Специальные устройства для зарядки аккумуляторов AGM могут стоить более 30 тысяч рублей каждое. Тестеры аккумуляторов также могут не подходить для AGM, и их необходимо будет заменить или перенастроить. Судя по всему, потребуется замена реле-регулятора генератора на машине на более точный прибор. Возможно, обслуживающий персонал придется специально обучать работе с AGM. В общем, процесс зарядки аккумуляторов AGM требует большего внимания, чем традиционные аккумуляторы.

Не рекомендуется использовать аккумуляторы AGM при температуре выше 50 ° C, так как их срок службы значительно сокращается при высоких температурах. Аккумуляторы AGM никогда не следует использовать в сочетании с обычными свинцово-кислотными аккумуляторами. Они могут работать только с батареями AGM той же продолжительности и емкости.

В то время как производители обычно предоставляют 18-месячную гарантию на обычные батареи, гарантия на AGM не превышает 24 месяцев, то есть, если цена удваивается, срок гарантии увеличивается только на 25%.

В настоящее время многие аккумуляторы AGM производятся в Китае, они дешевле американских и европейских аккумуляторов, но уровень качества достоверной информации еще не публиковался в прессе, может быть, он соответствует оригиналу, а может и нет.

Плюсы и минусы

Преимущества следующие:

• в 1,5 раза больше тока;
• работа в наклонном положении;
• кислота не капает;
• нет необходимости добавлять электролит.

Недостатки такие же, как и у всех свинцово-кислотных аккумуляторов: большой вес (примерно на 30% тяжелее обычных), относительно небольшая емкость (по сравнению с литиевыми), низкая экологичность, как у всех свинцово-кислотных аккумуляторов.

Тонкости правильной зарядки

Заряжает аккумуляторы AGM так же, как и обычные устройства. Главное, чтобы зарядное устройство имело ручную регулировку показателей тока или работало в том же режиме, что и сам аккумулятор. При этом важно поддерживать уровень напряжения в пределах 14,8 В. Несоблюдение правильных показателей может привести к повреждению конструкции.

Если говорить о силе тока, то оптимальным показателем должно быть 10 процентов от емкости аккумулятора, которая указана на корпусе. Если зарядка выполняется более высокими токами, сила тока не должна превышать 30 процентов. Только при соблюдении правил зарядки аккумулятора он сможет без преждевременных потерь развивать свои ресурсы. Со временем срок службы блока питания будет значительно увеличен.

Для производства свинцовых пластин используется высококачественный материал, поэтому процесс десульфатации во время зарядки осуществляется в несколько раз быстрее и эффективнее: растворение белого налета сульфата свинца происходит в кратчайшие сроки. Для сравнения: при десульфатировании пластин в кислотно-жидких ПХБ (промывка очищенной водой) возникает множество проблем.

При загрузке оборудования важно помнить об основных этапах процесса и учитывать рекомендации специалистов:

1. 
   Первым основным шагом является восстановление заряда до 80% от общей емкости аккумулятора.
2. Вторая фаза, плавающая, предусматривает восстановление мощности до стопроцентных показателей.
3. Третий этап — хранение. Во время этого цикла аккумулятор потребляет минимум электроэнергии от зарядного устройства.
4. Четвертый и последний этап — накопление. Во время этого процесса 12-вольтовая батарея AGM восстанавливает стабильную работу.

Для подзарядки важно использовать устройство со световой индикацией как по напряжению, так и по току. Проверка значений позволит избежать чрезмерного выделения газа. Зарядные устройства, поддерживающие интеллектуальную систему управления и способные щадящим образом восстанавливать заряд, очень популярны. Например, можно услышать положительные отзывы о зарядных устройствах Hyundai.

Преимущества AGM аккумуляторов и технологии

• Батареи с этой технологией не требуют обслуживания в течение всего срока службы благодаря полной герметичности во время производства.

• Регулировка и герметизация клапана исключают утечку электролита и контактную коррозию, а аккумулятор остается работоспособным даже при повреждении корпуса.

• Герметичность корпуса дает возможность эксплуатировать аккумулятор в любом положении. Однако не рекомендуется класть аккумулятор вверх дном, так как регулирующие клапаны находятся внизу.

• Соблюдение рекомендованного метода зарядки аккумулятора делает процесс зарядки безопасным и исключает выделение кислотных паров и возможность взрыва.

• Батареи остаются работоспособными в широком диапазоне температур выше 30 ° C. Из-за кристаллизации электролита при более низких температурах контактные поверхности электродов разрушаются, что сокращает срок службы и емкость батареи.

• Батареи сохраняют работоспособность в течение длительного времени
в условиях сильной вибрации, характерной для автомобильного и железнодорожного транспорта.

• Самым главным преимуществом аккумуляторов с технологией AGM считается их устойчивость к глубокому разряду. Это достигается за счет более плотного заполнения сепараторов и электродов, удержания электролита в порах сепаратора и отсутствия испарения электролита и, как следствие, окисления поверхности электрода.

 

Видео: Как заряжать AGM аккумулятор

Особенности зарядки

Аккумулятор AGM заряжается намного быстрее, чем свинцово-кислотный аккумулятор. Поэтому его часто используют в так называемых микрогибридах. Те автомобили, в которых энергия аккумулятора частично восстанавливается во время торможения двигателем. В этот момент мощный генератор быстро заряжает аккумулятор, который дополнительно питает энергоемкую систему старт-стоп. В этом режиме обычная свинцово-кислотная батарея прослужит всего несколько недель.

Когда напряжение заряда частично разряженной батареи AGM достигает 14,4 В или даже больше, ничего страшного не происходит. Однако после достижения состояния, близкого к полной зарядке, напряжение зарядки необходимо снизить до 13,5-13,8 В. В противном случае аккумулятор будет перезаряжаться, перегреваться и выйти из строя. В крайнем случае «набухает».

Свинцово-кислотный аккумулятор более спокойно реагирует на перегрузки. Начните «газировать» (кипятить) — в дальнейшем нужно будет доливать воду.

По этой причине автомобили с батареями AGM и микрогибридными системами оснащены сложными системами управления энергопотреблением, чтобы обеспечить работоспособность батареи AGM.

Обзор AGM батерей разных производителей: характеристики, цены, отличия

Аккумуляторы AGM сегодня можно найти буквально повсюду. Применяются на конвейерных лентах автомобилей, оборудованных системой «старт-стоп». Они управляют шлагбаумами, ставнями и воротами. Благодаря аккумуляторным батареям ночью загораются неоновые вывески и дорожные знаки на автомагистралях. Добавим, что технология AGM признана оптимальной в батареях электростанций, работающих от таких источников энергии, как солнце, ветер и волны. Вне конкуренции преимущества AGM проявили себя в компьютерных источниках бесперебойного питания. В настоящее время практически все известные мировые бренды посвятили значительную часть своей продукции AGM-батареям. Это BOSCH, Optima, Tudor, Medalist и другие. Ниже приведены некоторые из популярных моделей автомобильных аккумуляторов AGM и их характеристики для сравнения.

Марка	Страна происхождения	Емкость	Масса	Ориентировочная цена	Продолжительность жизни
		А * ч	кг
Дымка HZB12-28 AGM	Китай-Соединенное Королевство	28 год	16	4300	5
ВОСТОК СК-1255	Россия	55	16	6200	5
ДЕКА	Соединенные Штаты Америки	32	10	7000	7
TOPLA	Словения	60	15	9500	8
VARTA D52	Германия	60	16	10700	10

Таблица 1. Сравнительный обзор аккумуляторов AGM

отрадно, что, согласно недавним оценкам гигантов использования технологии AGM в аккумуляторах, аккумуляторы российского производства становятся все более распространенными. В дополнение к маркировке, указывающей тип батареи, на ящиках для батареек часто указывается VRLA (свинцово-кислотные батареи с клапаном) или SLA (герметичные свинцово-кислотные батареи). Этикетки обязательны в соответствии с международными стандартами безопасности.

Первая аббревиатура обычно наносится на аккумуляторы емкостью более 30 Ач и указывает на то, что устройство оборудовано предохранительным клапаном. Вторая маркировка наносится на аккумуляторы AGM малой емкости (до 30 Ач). Наличие байпаса связано с неизбежным выделением водорода при зарядке. Когда значение достигает 100 мбар, клапан открывается и выпускает газ в атмосферу, тем самым сбрасывая давление до безопасного уровня.

Какой аккумулятор лучше выбрать: гелевый или AGM

Прежде чем приобретать аккумулятор AGM для использования в качестве тягового аккумулятора транспортного средства, следует учесть описанные выше недостатки. Во-первых, ресурс такой батареи будет меньше, чем у гелевых. Если для GEL батарей 300 циклов — это гарантированный показатель, то для AGM все те же 300 циклов — это полный ресурс.

Другими словами, у батарей AGM время цикла на 40% короче, чем у гелевых батарей. По этой причине разница в стоимости (AGM дешевле на 30-35%) полностью покрывает уменьшенный ресурс этих аккумуляторов в тех же режимах работы. Оказывается, если вам нужен тяговый аккумулятор, лучше сразу присмотреться к более дорогому гелевому аккумулятору.

Также рекомендуем прочитать статью о том, как сбросить автомобильный аккумулятор. В этой статье вы узнаете, как десульфатировать аккумулятор и что следует учитывать при выполнении этой процедуры.

Однако для ИБП аккумуляторы AGM — лучшее решение. Дело в том, что они способны долгие годы сохранять свою мощность в «буферном режиме». В результате получается, что аккумуляторы AGM часто используются в источниках бесперебойного питания.

В свою очередь, гелевые батареи повсеместно используются в электромобилях. При этом недорогие свинцово-кислотные, кальциевые и аналогичные аккумуляторы для электротранспорта не подходят из-за отсутствия необходимой герметизации.

Условия безопасной эксплуатации

Для соблюдения правил эксплуатации необходимо понимать состояние аккумулятора в данный момент времени, а также принцип правильной зарядки. Чтобы продлить срок службы и избежать повреждения источников питания, необходимо выполнить несколько требований:

1. Перед установкой в ​​устройство рекомендуется проверить значение напряжения отдельных ячеек, в результате таких манипуляций можно выявить неисправные аккумуляторные батареи.
2. При подключении нескольких аккумуляторов необходимо использовать элементы одной марки и емкости, иначе могут возникнуть неисправности и преждевременное снижение заряда.
3. Избегайте полной и постоянной разрядки аккумулятора, а также пониженного значения зарядного напряжения.
4. необходимо правильно выставить и проверить основные параметры заряда.
5. Рекомендуется не превышать максимальные рабочие температуры, указанные в документации.
6. Перед длительным хранением источник питания необходимо полностью зарядить.
7. Во время хранения подзаряжайте дважды в год.

Применяемые технологии

Аккумулятор AGM обычно был основан на свинцово-кислотном аккумуляторе. Отличительной особенностью является то, что он содержит абсорбированный электролит, а не жидкость, что делает блок питания более функциональным. Это выглядит так. Между положительной и отрицательной пластинами установлен разделитель (прокладка из стекловолокна). Эта прокладка, как губка, пропитана электролитом, при этом застряла там, благодаря чему никуда не улетучивается и не испаряется.

В свою очередь, свинцовые пластины очень плотно прижимают сепаратор, поэтому в каждую банку можно положить на 20-30 процентов больше пластин. Это позволяет использовать более крупные пусковые установки и возможности.

В настоящее время аккумуляторы AGM выпускаются в плоской и спиральной конфигурациях.

Спиральные аккумуляторы AGM. У них большая контактная поверхность. Это позволяет использовать значительно более высокие токи на короткое время, а также более быструю зарядку. К существенным недостаткам можно отнести меньшую номинальную емкость аккумулятора по сравнению с плоской формой.

Аккумуляторы AGM плоской конфигурации. Этот метод производства позволяет лучше хранить электролит и превосходно герметизировать сепараторы, чтобы выдерживать заряд и разряд, и, как отмечалось ранее, они имеют более высокую емкость. В отличие от спиральных, их производят не только в США, но и в Европе. Кроме того, спиральные батареи являются разработкой Johnson Controls для линейки аккумуляторов Optima и практически нигде больше не используются.

Поэтому на данный момент наиболее популярны автомобильные аккумуляторы с плоской конфигурацией блоков.

Эксплуатация и обслуживание

Зарядка

Как уже было сказано, при большом токе заряда в свинцово-кислотном аккумуляторе начинается разложение (гидролиз) воды. Для моделей AGM это становится проблемой, поскольку потери невозможно компенсировать добавлением воды. Поэтому для аккумуляторов этого типа подзарядка осуществляется при постоянном напряжении. Это наиболее эффективный вариант для VRLA.

Автомобильные аккумуляторы 12V AGM можно безопасно заряжать в течение длительного времени при напряжении 2,35 В на элемент. Температура не должна быть выше 25 С. Большинство производителей рекомендуют прекращать зарядку, когда температура достигает 49 градусов Цельсия.

В сети можно найти примеры, когда владельцы AGM аккумуляторов быстро заряжают их большим током. Это возможно, но с жестким временным ограничением (не более 1 часа). Непрерывная зарядка при 2,7 В на элемент батареи приведет к повреждению батареи.

Следует помнить, что быстрая зарядка (скорость выше, чем скорость восстановления номинальной емкости аккумулятора за три часа) постоянным током может превышать способность аккумуляторного элемента рекомбинировать кислород и водород.

Применение

Теперь стоит подробнее рассказать о сферах применения аккумуляторов AGM.

Этот тип аккумуляторов широко используется в современных мотоциклах, внедорожниках и других транспортных средствах. Это связано с тем, что их можно устанавливать в любом положении и отсутствует риск утечки кислоты из-за вибрации, крутых поворотов, аварий и т.д.

Что касается легковых автомобилей, AGM используются только в моделях класса люкс из-за их высокой стоимости. По умолчанию производители автомобилей устанавливают их на модели с системой старт-стоп и рекуперацией энергии торможения. В этом случае контроль заряда аккумулятора в бортовой сети должен контролироваться компьютером, чтобы избежать перезарядки.

Еще один способ использования AGM — автомобили, участвующие в автогонках. Батареи этого типа нашли применение в автономных солнечных и ветровых электростанциях. Там они используются как накопитель энергии. AGM использует любительскую робототехнику и дистанционные датчики в системах мониторинга арктических льдов. Они там используются благодаря стабильной работе при низких температурах.

Другая область — электрические инвалидные коляски. Их используют в интерьере. Поэтому требуются низкие выбросы кислых газов и паров, а точнее их полное отсутствие. VRLA отвечает этим требованиям. Аккумуляторы AGM используются в источниках бесперебойного питания (ИБП) различного компьютерного оборудования.

Вы также можете заметить их использование в моделях самолетов. Там они успешно используются вместе с литиевыми батареями. Аккумуляторы AGM до сих пор используются в военной и авиационной технике, для которой они изначально были разработаны. Эти батареи также используются в малых морских и речных транспортных средствах. Например, троллинговые моторы для рыбацких лодок, гидроциклов и т.д.
Ниже приведены еще несколько важных применений аккумуляторов AGM:

• телекоммуникационное оборудование;
• блок управления производственным оборудованием;
• различное автономное оборудование, где ранее использовались другие типы аккумуляторов.

Необслуживаемые аккумуляторы: Жидкостные, Гелевые и AGM

Эти батареи бывают разных типов: жидкие, гелевые и AGM. Начнем с того, что это все кислотные аккумуляторы, и принцип их работы не отличается друг от друга.

12-вольтовая батарея состоит из шести ячеек, в которых установлены блоки электродов, состоящие из положительных и отрицательных пластин (решеток), к которым приложена активная масса и разделена сепаратором, причем все они заполнены электролитом. Процесс образования (генерации) электричества происходит при химическом взаимодействии между активной массой, нанесенной на решетку, и электролитом.

Основное ключевое различие между обычными жидкостными, гелевыми (GEL) батареями и батареями VRLA или SLA, созданными с использованием технологии AGM, заключается в физическом состоянии электролита:

• Обычные батареи имеют жидкий электролит.
• Гель (GEL) — электролит, загущенный до нетекучего состояния с помощью специальных добавок.
• VRLA или SLA, произведенные по технологии AGM: электролит абсорбируется (абсорбируется) в сепараторе.

Электродные сетки, содержащие активную массу, легированы сурьмой и мышьяком. Добавки улучшают технологичность отливки, повышают твердость и коррозионную стойкость электродов. При этом сурьма способствует увеличению расхода воды и снижению ЭДС аккумулятора при работе.

Дальнейшая разработка привела к уменьшению доли сурьмы в составе сплава, из которого отлиты решетки. Это привело к появлению батарей с низким уровнем обслуживания (технологии с низким содержанием сурьмы), а также к увеличению срока службы батарей. Таким образом, кальций вытеснил сурьму с отрицательных пластин. Появились «гибридные» аккумуляторы, которые нужно заряжать еще реже.

Использование кальция в положительных и отрицательных пластинах (кальциевая технология) привело к созданию батарей, которые теоретически не требуют дозаправки в течение всего срока их службы. Однако такие аккумуляторы выходят из строя из-за глубоких разрядов. Для увеличения прочности в свинцово-кальциевый сплав положительных пластин было добавлено серебро. Использование лабиринтных крышек и колпачков, которые конденсируют испарение остаточной воды и возвращают ее в аккумулятор, привело к появлению полностью необслуживаемых аккумуляторов на протяжении всего срока их службы.

Гелевые батареи появились с началом освоения космоса. Гель, образующийся в результате добавления диоксида кремния к серной кислоте, позволяет получить полную герметизацию батареи, поскольку все газовыделение происходит внутри пор гелевой массы. Этим батареям нет равных по устойчивости к глубоким разрядам, они намного долговечнее традиционных. Но гелевые аккумуляторы не получили распространения среди автомобилистов из-за очень высоких требований к бортовому электрооборудованию и из-за резкого падения холодного пускового тока.

Большинство современных технологий (AGM) превращаются в жидкую кислоту, но теперь электролит задерживается в порах ультратонкого стекловолоконного сепаратора. Такая конструкция позволяет не только герметизировать корпус, но и сохранять работоспособность аккумулятора даже в случае повреждения внешней оболочки. Аккумуляторы AGM нечувствительны к перепадам температуры, очень устойчивы к глубоким разрядам, долговечны, устойчивы к вибрациям и могут работать даже лежа на боку, но боятся перегрузки.

ОСОБЕННОСТИ ГЕЛЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

Гель электролита заполняет пространство между пластинами аккумулятора, но не исключен и разделитель. Рекомбинация газа в гелевых батареях имеет КПД до 97%. Гель более эффективно фиксирует материал пластин, снижая их износ в режимах глубокого разряда, поэтому циклический ресурс гелевых аккумуляторов в 2-3 раза выше, чем у обычных, поэтому их целесообразно использовать в тех случаях, когда такая требуется приложение (циклический режим с глубокой разрядкой). Гелевые аккумуляторы также могут работать в любом положении (кроме перевернутого), имеют немного меньший саморазряд, поэтому гелевые аккумуляторы желательно использовать в тех режимах, где разряд осуществляется малым током длительное время.

В гелевом электролите ионы имеют худшие показатели подвижности (из-за повышенной плотности среды), что отрицательно сказывается на динамических разрядных и зарядных характеристиках гелевых аккумуляторов. Кроме того, при резком увеличении нагрузки может наблюдаться временное падение напряжения, что может привести к некорректному поведению оборудования; поэтому следует соблюдать осторожность при использовании гелевых батарей в системах контроля тока и других устройствах с быстро меняющимся током. Гелевые батареи очень чувствительны к качеству перезарядки, батареи с гелем внутри могут использоваться только там, где бортовая электрическая система позволяет очень точно поддерживать режим зарядки. Везде там, на отечественных авто, даже при исправном реле-регуляторе напряжение «ходит» от 13 до 16 вольт! И на большинстве иномарок не намного лучше. А при выходе из строя реле-регулятора гелевый аккумулятор можно сразу выбросить. Не зря там написано: напряжение зарядки не более 14,4 В. Если оно выше, гель тает как желе на жаре и уже не восстанавливается. И еще: настоящие гелевые аккумуляторы, конечно, могут иметь огромный ток, но только летом. Гель уже вязкий, но на морозе полностью застывает. В результате характеристики снижаются вдвое и более.

Зарядка гелевых батарей ограничивается очень низкими токами, в противном случае существует риск «набухания» геля из-за избытка газа из-за более низкой эффективности рекомбинации и ограниченной теплопроводности. Желательно запитать гелевые аккумуляторы от зарядного устройства с высоким качеством напряжения (стабильность, минимальная пульсация), чтобы избежать перегрузки и перегрева, они не переносят даже кратковременных коротких замыканий — любых коротких замыканий (например, при установке аккумулятора вы случайно замкнули два полюса на доли секунды металлическим ключом) моментально вылетает аккумулятор.

Высокие вибрации заставляют гель разжижаться и выходить из пластин. Как видите, гелевые аккумуляторы «лучше» (если можно так выразиться) только по большему циклическому ресурсу и меньшему% саморазряда. К тому же этот тип батарей самый дорогой.

Зарядка в одну ступень

это ускоренный вариант, он предназначен для восстановления заряда, рекомендуется для блоков питания с зарядом не менее 75%.

Особенность методики состоит в том, что на клеммы подается ток 10% от емкости и напряжение не более 14,4 В (этот метод позволяет использовать обычное зарядное устройство для аккумуляторов).

При двух- и трехфазных циклах такое устройство не позволяет без проблем изменять и регулировать параметры.

Здесь буферный режим не предполагает, что зарядка будет происходить в оптимальном режиме.

Достоинства и недостатки

Источники питания на основе стекловолоконных матов, как и любое электрооборудование, имеют при эксплуатации свои плюсы и минусы.

Преимущества

Основные преимущества этих аккумуляторов AGM:

• Постоянный уход за таким источником энергии практически бесполезен.
• У них повышенный пусковой ток, превышающий кислотное значение на 70%. Это свойство способствует плавному запуску двигателя зимой.
• Обычно он выполняет полный разряд за большое количество циклов, емкость восстанавливается во время зарядки.
• Для хранения и транспортировки необязательно устанавливать только в вертикальном положении. Электролит не протекает ни в одном месте.
• Увеличенный срок службы до 7 лет. Для нормальной работы его необходимо правильно зарядить.
• Они не подвержены вредному воздействию высоких температур, что делает их на ступень выше аналогов.

Недостатки

Блоки питания такой конструкции далеки от идеала и имеют ряд недостатков:

• Превышение аналогов по весу, за счет использования твердых материалов.
• Увеличение стоимости за счет использования высокоочищенного свинца.
• К восстановлению заряда специальным зарядным устройством обычные, например кислотные, не подходят, так как могут повредить аккумулятор.
• Установка на автомобили без устройства контроля зарядки не рекомендуется.

Производители предостерегают от использования непрерывной зарядки аккумулятора данной конструкции.