Неотъемлемой компонентом автономных солнечных энергосистем являются необслуживаемые аккумуляторные батареи большой емкости. Такие АКБ гарантируют сохранение функциональных возможностей на протяжения всего заявленного жизненного цикла. Важно отметить, что свинцово-кислотные АКБ являются не самым лучшим вариантом для автономных солнечных энергосистем, т.к. работая в цикличном режиме, при разряде более чем на 30%, данный тип АКБ потребует замены в среднем через 2-3 года, что является весьма дорогостоящим занятием. Эта проблема решена благодаря появлению нового поколений АКБ LiFePO4, которые служат минимум в 3 раза дольше в цикличном режиме, однако, из-за своей дешевизны, АКБ AGM и GEL до сих пор имеют наибольшее распространение в автономных системах.
Свинцово-кислотные аккумуляторы — старейший вид аккумуляторов, принцип действия которых основан на электрохимическом процессе взаимодействия свинца и раствора серной кислоты. Упрощенно это выглядит так. Соединяем раствор кислоты со свинцом — получаем воду, сульфат свинца и электрический ток. Загоняем электрический ток обратно — получаем из сульфата свинца свинец и раствор серной кислоты. И так туда-сюда. Чисто природный процесс, почти как в живом организме. Отсюда и типичные природные свойства, а именно: стареет, на морозе замерзает, если заставлять работать и не кормить — умирает. Значит, чтобы обеспечить жизнедеятельность нужно соблюдать принцип «раз-два-три»:
Раз. Поддерживать рабочую температуру.
Два. Если незаряжен — срочно заряжать.
Три. Поменьше нагружать.
Вкратце, чем это обусловлено. Как уже говорилось выше, при разряде свинец превращается в сульфат (соединение свинца и серной кислоты), а раствор серной кислоты в воду. Сульфат свинца имеет консистенцию творога — белый и пушистый, а раз так, то творог, если его много отваливается с пластин и падает на дно аккумулятора. Емкость снижается. Мало того, с течением времени творог начинает твердеть, образуя кристаллы, которые уже не хотят превращаться обратно в свинец, забивают поверхность свинцовых пластин. Емкость опять снижается. А еще вода. Если мороз, она превращается в лед. Может и порвать разряженный аккумулятор. Значит в любом случае нужно сразу заряжать. А чтобы зарядился нужно еще и подогреть. Ведь и кофе в холодной воде не сваришь, а тут свинец!
С зарядом тоже не всё просто. Алгоритм заряда трехстадийный. Первая стадия выполняется током равным одной десятой от емкости аккумулятора. Меньшим можно, большим не рекомендуется. Химия аккумулятора не успеет переварить весь ток, и его лишняя энергия пойдет в тепло и на разрушение свинцовых пластин. При достижении 14,4В (на 12В аккумуляторе) наступает вторая стадия, когда нужно плавно уменьшать ток, не давая расти напряжению. Если дать напряжению расти выше, аккумулятор просто закипит, теряя воду, что губительно для герметичных аккумуляторов. Обратно ведь её не зальешь! При достижении зарядного тока значений близких к нулю, переходим к третьей стадии, снизив напряжение на аккумуляторе до 13,7В, которое и поддерживаем, компенсируя собственные потери аккумулятора. Таким образом процесс заряда может занять от 5 до 10ти часов. Если же вторую и третью стадию не выполнять, то получим хронический недозаряд, а значит постоянно нарастающий объем твердого сульфата на пластинах и выход из строя аккумулятора гарантирован. А ещё зарядное напряжение меняется в зависимости от температуры.
AGM и гелевые аккумуляторы — одно и тоже ? 🤔
Но если всё делаем правильно, то есть держим в тепле, разряжаем и сразу полностью заряжаем всеми стадиями, то сколько циклов отработает свинцово-кислотный аккумулятор? Оказывается, чем глубже разряжаем, тем меньше циклов. Как природный организм. Всё логично. При соблюдении правила «два», новый среднестатистический (китайский) качественный аккумулятор отходит 300 циклов при полном разряде за цикл, 600 циклов при половинном разряде, 1200 циклов при разряде на треть. Значит, три года при ежедневном циклировании на треть, а так же полном отсутствии сбоев и задержек в зарядном процессе.
Из всего вышесказанного вытекает вывод, что среднестатистический свинцово-кислотный аккумулятор подходит для работы в циклировании только при отсутствии достойной альтернативы. Даже технологии GEL и AGM не изменили принципиальных свойств свинцовых аккумуляторов, так как по-сути это всего лишь противодействие опаданию сульфата с пластин, а так же вытеканию электролита в случае повреждения корпуса.
Основные типы свинцово-кислотных АКБ :
Технология AGM
Технология AGM — (Absorbent Glass Mat) На русский язык это можно перевести как “поглощающее стекловолокно”. В качестве электролита также используется кислота в жидком виде. Но пространство между электродами заполнено микропористым материалом-сепаратором на основе стекловолокна. Это вещество действует как губка, оно полностью всасывает всю кислоту и удерживает её, не давая растекаться.
При протекании химической реакции внутри такого аккумулятора также образуются газы (в основном водород и кислород, их молекулы являются составными частями воды и кислоты). Их пузырьки заполняют некоторые из пор, при этом газ не улетучивается. Он принимает непосредственное участие в химических реакциях при подзарядке батареи, возвращаясь обратно в жидкий электролит. Этот процесс называется рекомбинацией газов. Из школьного курса химии известно, что круговой процесс не может быть 100% эффективным. Но в современных AGM аккумуляторах эффективность рекомбинации достигает 95-99%. Т.е. внутри корпуса такого аккумулятора образуется ничтожно малое количество свободного ненужного газа и электролит не меняет своих химических свойств на протяжении многих лет. Тем не менее, истечению очень долгого времени свободный газ создает внутри батареи избыточное давление, когда оно достигает определенного уровня, срабатывает специальный выпускной клапан. Этот клапан также защищает батарею от разрыва в случае возникновения внештатных ситуаций: работа в экстремальных режимах, резкое повышение температуры в помещении из-за внешних факторов и тому подобное.
Основные преимуществом аккумуляторов AGM перед технологией GEL, является более низкое внутреннее сопротивление аккумулятора. Прежде всего это влияет на время заряда АКБ, которое в автономных системах сильно ограничено, особенно в зимнее время. Таким образом, АКБ AGM быстрее заряжается, а значит быстрее выходит из режима глубокого разряда, который губителей для обоих типов АКБ. Если система автономная, то при использовании АКБ AGM ее КПД будет выше, чем у такой же системы с АКБ GEL, т.к. для заряда АКБ GEL требуется больше времени и мощности, которых может не хватать в пасмурные зимние дни. При отрицательных температурах гелевый аккумулятор сохраняет больше емкости и считается более стабильным, но как показывает практика, в пасмурную погоду при слабых токах заряда и отрицательный температурах, гелевый аккумулятор не будет заряжаться из-за высокого внутреннего сопротивления и «задубевшего» гелевого электролита, в то время как аккумулятор AGM будет заряжаться при малых токах зарядки.
Специальное техническое обслуживание батарей AGM не требуется. АКБ изготовленные по технологии AGM не требуют обслуживания и дополнительной вентиляции помещения. Недорогие АКБ AGM прекрасно работают в буферном режиме с глубиной разряда не более 20%. В таком режиме служат до 10-15 лет.
Если же их использовать в циклическом режиме и разряжать хотя бы до 30-40%, то их срок службы существенно сокращается. АКБ AGM часто используются в недорогих бесперебойниках (UPS) и небольших автономных солнечных энергосистемах. Тем не менее, в последнее время появились AGM батареи, которые рассчитаны на более глубокие разряды и цикличные режимы работы. Конечно, по своим характеристикам они уступают АКБ GEL, но прекрасно работают в автономных солнечных системах энергоснабжения . Но главная техническая особенность AGM аккумуляторов, в отличие от стандартных свинцово-кислотных АКБ, — возможность работы в режиме глубокого разряда. Т.е. они могут отдавать электрическую энергию на протяжении длительного времени (часы и даже сутки) до состояния, когда запас энергии падает до 20-30 % от первоначального значения. После проведения зарядки такого аккумулятора он практически полностью восстанавливает свою рабочую емкость. Конечно, совсем бесследно такие ситуации проходить не могут. Но современные AGM аккумуляторы выдерживают от 600 и выше циклов глубокой разрядки.
Кроме того, у AGM батарей очень малый ток саморазряда. Заряженная батарея может храниться неподключенной долгое время. Например, за 12 месяцев простоя заряд аккумулятора упадет всего до 80% от первоначального. AGM аккумуляторы обычно имеют максимальный разрешенный ток заряда 0,3С, и конечное напряжение заряда 15-16В. Такие характеристики достигаются не только за счет конструктивных особенностей AGM технологии. При изготовлении батарей используются более дорогие материалы с особыми свойствами: электроды изготавливаются из особо чистого свинца, сами электроды делают более толстыми, в электролит входит серная кислота высокой степени очистки.
Технология GEL
Технология GEL — ( Gel Electrolite) В жидкий электролит добавляют вещество на основе двуокиси кремния (SiO2), в результате чего образуется густая масса, напоминающая по консистенции желе. Этой массой и заполнено пространство между электродами внутри аккумулятора. В процессе химических реакций в толще электролита возникают многочисленные газовые пузыри. В этих порах и раковинах происходит встреча молекул водорода и кислорода, т.е. газовая рекомбинация.
В отличие от AGM технологии гелевые аккумуляторы ещё лучше восстанавливаются из состояния глубокого разряда, даже в том случае, когда к процессу заряда не приступили сразу же после зарядки батарей. Они способны перенести более 1000 циклов глубокой разрядки без принципиальной потери своей емкости. Так как электролит находится в густом состоянии, то он менее подвержен расслоению на составные части воду и кислоту, поэтому гелевые аккумуляторы лучше переносят плохие параметры тока подзаряда.
Пожалуй, единственный минус гелевой технологии – цена, она выше, чем у AGM батарей такой же емкости. Поэтому использовать гелевые аккумуляторы рекомендуется в составе сложных и дорогих систем автономного и резервного электроснабжения. А так же в случаях, когда отключения внешней электрической сети происходят постоянно, с завидной цикличностью. АКБ GEL лучше выдерживают циклические режимы заряда-разряда. Также, они лучше переносят сильные морозы. Снижение емкости при понижении температуры аккумуляторов также меньше, чем у других типов аккумуляторов. Их применение более желательно в системах автономного электроснабжения, когда батареи работают в циклических режимах (заряжаются и разряжаются каждый день) и нет возможности поддерживать температуру аккумуляторов в оптимальных пределах.
Почти все герметичные аккумуляторы могут устанавливаться на боку.
Гелевые аккумуляторы тоже отличаются по назначению — есть как общего назначения , так и глубокого разряда . Гелевые батареи лучше выдерживают циклические режимы заряда-разряда. Их применение более желательно в системах автономного электроснабжения. Однако они дороже AGM батарей и тем более стартерных.
Гелевые аккумуляторы имеют примерно на 10-30% больший срок службы, чем AGM аккумуляторы. Также, они менее болезненно переносят глубокий разряд. Одним из основных преимуществ гелевых аккумуляторов перед AGM является существенно меньшая потеря емкости при понижении температуры аккумулятора. К недостаткам можно отнести необходимость строгого соблюдения режимов заряда.
Поэтому гелевые аккумуляторы рекомендуется применять там, где требуется обеспечить долгий срок службы при более глубоких режимах разряда, а также, если температура аккумуляторов опускается ниже 5 градусов Цельсия.
Батареи AGM идеальны для работы в буферном режиме, в качестве запасного варианта при редких перебоях электроэнергии. В случае слишком частого подключения в работу просто уменьшается их жизненный цикл. В таких случаях использование гелевых аккумуляторов бывает экономически более оправдано.
Системы на основе технологий AGM и GEL обладают особыми свойствами, которые просто необходимы для решения задач в области автономного энергоснабжения.
Аккумуляторы, изготовленные по технологиям AGM и GEL, являются свинцово-кислотными АКБ. Они состоят из схожего набора составных частей. В надежный пластиковый корпус, обеспечивающий необходимую степень герметизации, помещены пластины-электроды изготовленные из свинца или его особых сплавов с другими металлами. Пластины погружены в кислотную среду — электролит, который может выглядеть как жидкость, или быть в другом, более густом и менее текучем состоянии. В результате протекающих химических реакций между электродами и электролитом вырабатывается электрический ток. При подаче внешнего электрического напряжения заданной величины на клеммы свинцовых пластин, происходят обратные химические процессы, в результате которых батарея восстанавливает свои первоначальные свойства, заряжается.
Также существуют специальные АКБ по технологии OPzS, которые специально разработаны для «тяжелых» цикличных режимов.
Данный тип АКБ создавались специально для использования в системах автономного электроснабжения. Они имеют пониженное газовыделение, допускают много циклов заряд/разряда до 70% от номинальной емкости без повреждения и значительного сокращения срока службы. Но данный тип АКБ не пользуется высоким спросом в России из-за достаточно высокой стоимостью АКБ по сравнению с технологиями AGM и GEL.
Основные правила эксплуатации аккумуляторных батарей
1. Не допускайте хранения АКБ в разряженном состоянии. В этом случае происходит сульфатация электродов. В этом случае АКБ теряет емкость и существенно сокращается срок службы АКБ.
2. Не допускайте короткого замыкания клемм АКБ. Это может происходить при монтаже АКБ неквалифицированным персоналом. Сильный ток короткого замыкания заряженного АКБ способен расплавить контакты клемм и нанести термический ожог. Короткое замыкание также наносит серьезный ущерб АКБ.
3. Не пытайтесь вскрывать корпус необслуживаемого АКБ. Содержащийся внутри электролит способен вызвать химический ожог.
4. Подключайте АКБ в устройство только в правильном соответствии с полярностью. Полностью заряженный АКБ имеет значительный запас энергии и способнен при неправильном подключении вывести устройство (инвертор, контроллер и т.д.) из строя.
5. Не забудьте утилизировать отслужившую свой срок батарею в соответствии с правилами утилизации для изделий, содержащих тяжелые металлы и кислоты.
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:
- AGM – 0.3C (например, для АКБ Delta HR 12-100 (100Ач) – ток заряда 30А)
- GEL – 0.2C (для АКБ Delta GX 12-100 (100Ач) – ток заряда 20А)
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%
Challenger A12-200 – 80% DOD – 525циклов
Challenger G12-200 – 80% DOD – 645циклов
Разница в 19%.
3) Текущая розничная цена и стоимость цикла
Из-за нестабильного курса пришлось указать в ненавистных долларах. В соотношении с количеством циклов при разряде 50%:
- Delta HR 12-100 – $223/575=0,406
- Delta GX 12-100 – $240/700=0,343
- Delta DTM 12200 L – $390/550=0,709
- Delta GX 12-200 – $467/700=0,667
- Challenger A12-200 – $475/525=0,91
- Challenger G12-200 – $550/645=0.85
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
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
Оставляйте комментарии и задавайте вопросы!
Аккумулятор GEL (гелевый). Характеристики, плюсы, минусы, достоинства, недостатки.
Технология Gelled Electrolite – гелевые аккумуляторы. Давайте посмотрим поближе на производственный конструктив этих батареек. В основе данных АКБ специальное гелеобразное вещество – силикагель (с добавлением кремния), он и выступает в качестве электролита. Аккумулятор состоит из свинцовых пластин, между которыми находится электролит в гелеобразном, желеобразном состоянии. Когда гель заливается он затвердевает и образует очень плотную пористую структуру, которая занимает всё пространство и препятствует осыпанию свинцовых пластин их закорачиванию и выходу аккумулятора из строя.
Плюсы гелевой технологии это:
- Аккумуляторы GEL по сравнению с обычными более герметичные, прочные, более устойчивые к вибрациям, так как при их изготовлении применяются более качественные и дорогие материалы;
- Не требуют обслуживания;
- Эти батареи безопасные для человека и окружающей среды, нет вытекания электролита даже при повреждении корпуса, их можно использовать даже в перевернутом состоянии;
- Гелевые аккумуляторы имеют большую отдачу тока;
- Не боятся глубокой разрядки;
- АКБ гелевые имеют еще большее количество циклов перезаряда, более 550-600 циклов, и могут прослужить вам до 7-10 лет.
К минусам гелевых батарей можно отнести:
- Аккумуляторы GEL требуют более длительной и правильной зарядки;
- Критичны высокие токи и перезаряд батареи, ток не должен превышать 0,1 от номинальной ёмкости, а напряжение не более 14,2В – 14,3В, необходим выбор правильного ЗУ и контроль за работой генератора;
- Губительны экстремально низкие температуры и заморозка АКБ;
- Гелевые аккумуляторы значительно дороже обычных кислотных и AGM;
Основное применение гелевых батарей в системах автономного электроснабжения и резервного питания, а также например в солнечных электростанциях, ветрогенераторах.
Гелевые аккумуляторы и AGM аккумуляторы
Как видите, друзья, данные аккумуляторы похожи и в тоже время разные! Схожи они отсутствием жидкого электролита, и наличием пластин из чистого свинца, прочным герметичным корпусом. Но их основа касаемо части электролита всё же отличается – AGM стекловолоконные «маты» между свинцовыми пластинами, в них электролит. В гелевых – «матов нет», залит гель, пористая структура, которого и держит электролит.
Удачного вам выбора АКБ!
Какая разница между AGM, гелевой и обычной жидкокислотной батареей?
Многие путают и называют аккумуляторы с абсорбированным электролитом гелевыми. Но это не так, просто две разные технологии производства аккумуляторов, решали одни и те же задачи, но нашли разное применение в технике.
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. При заряде происходит обратный процесс.
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 все газовыделение происходит внутри сильно развитой системы пор в массе геля. 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. 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.
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 большого 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 (Absorptive 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. Принцип рециркуляции такой же, как у гелевых АКБ: блуждая по порам сепаратора, газы успевают «вернуться» в электролит, не покидая корпус аккумулятора. 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 разрядам. Происходит это за счет повышенной плотности сборки блока пластин и удержания активной массы. Электролит «связан», и разряд аккумулятора не сопровождается его выпариванием с последующим окислением пластин, как это случается с традиционными АКБ.
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.
Какой аккумулятор лучше приобрести: гелевый, EFB или AGM? Мифы и реальность…
После выхода нескольких наших публикаций, рассказывающих о модификациях современных стартерных батарей, среди отдельных пользователей завязалась дискуссия по поводу применения в автомобилях так называемых гелевых аккумуляторных батарей (АКБ), а также EFB-аккумуляторов. Были вопросы и к нам по части применимости данных источников питания.
Чтобы у пользователей было более-менее правильное понимание того, о чем идет речь, предлагаем немного технической информации. Начнем с того, что за последние годы в соответствии с производственными программами автопроизводителей 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.
Важный момент – вся электроника, включая климат-контроль и аудиосистему, при заглушенном моторе продолжает работать, питаясь от бортового источника питания. Очевидно, что для машин, работающих по алгоритму системы «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 StopGo можно увидеть на ролике ниже). 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, изготавливаемых по технологии EFB (Enhanced Flooded Battery). Пример — аккумуляторы Topla Тор EFB StopGo практически не теряют емкости после глубоких разрядов, а заряжаются намного быстрее обычных стартерных батарей. Если говорить о стоимости, то она в среднем на 30-40% выше, чем у обычных АКБ.
Возвращаясь к AGM-батареям, отмети, 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, нам не раз приходилось 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.
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 и размеров вашего кошельке.
В то же время, учитывая, что, например, AGM-батарея обладает большим запасом надежности и прочности, есть смысл покупать ее тогда, когда бортсеть машины явно «перегружена» дополнительной электроникой, вроде многокомпонентной аудио- или видеосистемы, или иной аппаратуры, скажем, компрессоров. В таких ситуациях AGM-аккумулятор будет просто незаменим.
В завершение этого выпуска еще раз напоминаем читателям о правилах комментирования. Прежде, чем оставить свой комментарий, мы настоятельно рекомендуем просмотреть те требования, которые нужно соблюдать при размещении отзывов в записях и выпусках нашего блога. ИГНОРИРОВАНИЕ этих требований однозначно приведет к УДАЛЕНИЮ комментария, а в отдельных случаях – занесению его автора в черный список. Надеемся, что таких прецедентов не будет!
Наша страница на DRIVE2:
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.
Аккумуляторы AGM
Технология AGM (Absorbent Glass Mat) означает, что сернокислотный электролит в батарее абсорбирован в специальной стекловолоконной прокладке. Это позволяет исключить риск пролива электролита, т.к. фактически в аккумуляторе он не находится в жидком виде. В 1980-х годах спрос на более легкие и менее опасные аккумуляторы, которые можно было использовать в транспорте, рос небывалыми темпами. В ответ на этот вызов и была разработана эта технология. Транспортировка аккумуляторных батарей стала значительно менее опасной. Так же стало возможным производить батареи не только в традиционной прямоугольной, но и в цилиндрической форме.
Технология GEL — совершенно другое дело. Электролит в такой батарее представляет собой желеобразную субстанцию, которую получают добавлением в раствор серной кислоты специальных загущающих компонентов. Благодаря гелю, батареи не обязательно использовать в исключительно вертикальном положении. Они выделяют крайне мало газов, что делает их идеальными для помещений не оборудованных специальными системами вентиляции.
Теперь, когда мы немного лучше знаем что из себя представляют эти технологии, попробуем их сравнить.
Различия
Несмотря на то, что технологии совершенно разные, между ними есть сходства, которые иногда являются причиной того, что люди их путают между собой. Обе исключают риск пролива электролита, позволяют глубокие разряды и могут безопасно перевозиться. Так чем же они различаются?
AGM
- Предпочтительны, когда требуются разряды большыми токами
- Просто перезаряжаются
- Требуют меньше затрат при производстве
- Имеют низкое внутреннее сопротивление
- Имеют высокую производительность при температурах менее 32°C
GEL
- Имеют меньшую плотность накопления энергии
- Обладают более продолжительным циклическим ресурсом
- Более производительны при высоких температурах
- Лучше справляются с длительными разрядами относительно небольшими токами
- Подвержены деградации при неправильном заряде
- Могут устанавливаться в любом положении
- Имеют низкие показатели производительности при низких температурах
Таким образом, при выборе технологии аккумуляторных батарей, необходимо ответить на несколько вопросов:
- Как именно и в какой системе будут применяться аккумуляторные батареи?
- Будет ли батарея функционировать при относительно низких температурах?
- Какой метод перезаряда будет использоваться?
- Нужен ли медленный разряд относительно низкими токами или быстрый относительно высокими?
Как только ответы на эти вопросы будут определены, станет ясно какой тип батарей лучше подходит Вашим задачам. Относительно высокие температуры и медленные разряды? GEL с этим справится однозначно лучше. Низкие температуры и быстрые разряды высокими токами? Однозначно, AGM.
Правильный выбор технологии, соответствующий условиям эксплуатации обеспечит максимальный продолжительность эффективной работы аккумуляторной батареи и избавит от преждевременных затрат.
