Содержание

Аккумуляторная батарея agm vrla battery

Особенности, конструкция и применение AGM аккумуляторов

AGM аккумуляторами сегодня уже никого не удивить. Технология AGM (расшифровывается, как Absorbed Glass Mat) к настоящему времени уже хорошо отработана. Все крупные и средние компании, выпускающие автомобильные аккумуляторы, уже её освоили. Известные бренды обязательно имеют в своей продуктовой линейке семейство AGM батарей. Эти модели позиционируются в качестве аккумуляторов для автомобилей с двигателями «Старт-Стоп», а также имеющими много электрооборудования на борту. AGM аккумуляторы совершеннее свинцово-кислотных АКБ с жидким электролитом, но вытеснить с рынка они их не смогли. Причина – высокая стоимость AGM. В этом материале мы разберём технологию и конструкцию аккумуляторных батарей AGM, их плюсы и минусы, а также особенности эксплуатации.

Технология и принцип работы AGM аккумуляторов

Перед тем как пояснить технологию Absorbed Glass Mat, стоит пару слов сказать об истории возникновения этих АКБ.

Немного истории

Технология Absorbed Glass Mat была запатентована в 1980 году. В 1985 году её внедрили для военных самолётов, где от аккумуляторов требовалась высокая мощность, надёжность и безопасность. Однако первые прототипы аккумуляторных батарей AGM и GEL стали появляться значительно раньше.

Первая AGM батарея была создана компанией Gates Rubber Corporation в 1972 году. Она получила название Cyclon. Теперь современные модификации этого аккумулятора выпускаются EnerSys. Cyclon имел спиральные электроды из тонкой свинцовой фольги. После этого некоторые производители воспользовались новой технологией для создания моделей аккумуляторов с плоскими электродами.

В середине 1980-х годов компании Tungstone и Chloride из Великобритании выпустили модели аккумуляторов AGM с заявленным сроком службы 10 лет. Ёмкость этих моделей была до 400 Ач. Их сертифицировали для использования в телекоммуникационном оборудовании.

Примерно в то же время Gates Rubber Corporation приобретает фирму Varley (Великобритания), которая специализировалась на выпуске АКБ авиационной и военной техники. Специалисты Varley адаптировали модель Cyclon для промышленного производства мощных батарей с прямоугольными электродами. Затем их стали использовать в разных моделях авиалайнеров, среди которых Harrier и AV8B, BAe 125 и 146, некоторые модификации F16. Они стали альтернативой Ni-Cd, используемым до этого.

Первой компанией в США, кто стал выпускать AGM аккумуляторы для коммерческого использования, была Concorde. Её специалисты разработали технологию AGM Concorde Sun-Xtender, которая применима к большинству выпускаемых сегодня моделей.

В 1990-х и 2000-х годах количество электрооборудования на транспортных средствах стало стремительно увеличиваться. Стало понятно, что стандартные свинцово-кислотные батареи (WET) исчерпали свои возможности для удовлетворения возросших требований. Автомобильные аккумуляторы требовали разработки новой конструкции и химических веществ.

Эти аккумуляторные батареи относятся к группе VRSLAB (герметичная свинцово-кислотная батарея с клапанным регулированием). Чаще её можно встретить под названием VRLA (свинцово-кислотная с регулируемым клапаном). Встречается также название SLA (герметичная свинцово-кислотная) или просто необслуживаемые АКБ.

Принцип работы и особенности

Среди аккумуляторов VRLA можно выделить три типа.

  • Герметичные VR-батареи с жидким электролитом.
  • Absorbed Glass Mat.
  • Гелевый аккумулятор.

В этой статье мы рассмотрим только модели Absorbed Glass Mat. Их часто называют гелевыми, но это неправильно. Гелевые, которые также называют «силиконовыми батареями», имеют электролит, связанный в гель посредством оксида кремния.

Технология AGM имеет другой принцип. В этих батареях между пластинами электродов помещают тонкий слой стекловолокна. Он пропитан электролитом примерно на 95% максимального объёма, который волокно может удерживать в себе. Стекловолокно укладывают между пластинами, немного сжимают и припаивают для удержания его на месте. Благодаря плотной упаковке стекловолокна и электродных пластин, АКБ имеет высокую устойчивость к вибрации.

Вплетённые тонкие волокна стекла увеличивают площадь поверхности, которая удерживает электролит в течение всего срока эксплуатации. Эти волокна не подвержены воздействию кислоты из электролита. Стекловолокно увеличивается в объёме на 2–5% после пропитки электролитом.

Среди особенностей AGM аккумуляторных батарей следует отметить низкое внутреннее сопротивление. Благодаря этому, они могут выдавать постоянный ток даже в разряженном состоянии. Кроме того, они имеют длительный срок службы, даже при постоянных глубоких разрядах. В то же время они не требуют регулярного подзаряда, как свинцово-кислотные с жидким электролитом.

Это объясняется тем, что они существенно меньше подвержены сульфатации. Батареи AGM могут довольно долго находиться в разряженном состоянии, а для WET – это губительно. Стоит добавить к этому низкий саморазряд и стабильную работу в условиях низких температур.

Между глубиной разряда и сроком службы AGM батареи есть зависимость. При более глубоких разрядах жизненный цикл аккумулятора сокращается. Отсюда такой разброс по заявленному сроку эксплуатации – от 500 до 1300 циклов.

Что касается электрохимических процессов в батареях AGM, то они аналогичны WET аккумуляторам. В процессе разряда свинец и кислота из электролита реагируют с образованием сульфата свинца и воды. При последующей зарядке сульфат свинца и вода обратно преобразуются в свинец и серную кислоту. Отличия заключаются в работе аккумуляторов при превышении зарядного тока.

В аккумуляторных батареях VRLA выделяющиеся газы (водород и кислород) удерживаются внутри. Но только до тех пор, пока давление остаётся в безопасных пределах. В нормальном режиме работы газы рекомбинируются внутри корпуса батареи. В некоторых случаях для этого используется катализатор. В результате доливка воды не требуется. Но при сильном зарядном токе давление превышает допустимый безопасный предел и открываются предохранительные клапаны для сброса избыточного давления.

Причём вышедший в результате сброса давления кислород и водород в AGM батареях нельзя возместить доливкой дистиллированной воды. Стоит также отметить, что связанный в стекловолокне электролит несколько препятствует электрохимическим реакциям, генерирующим электрический ток. В результате АКБ типа VRLA имеют меньший пусковой ток, чем у WET. Поэтому они чаще применяются там, где цикл разряда идёт медленнее, а не импульсно высоким током, как в случае запуска двигателя автомобиля.

Стоит помнить, что AGM аккумуляторы, как и WET, требуют вентиляции в процессе работы. Это необходимо, чтобы не увеличивалась концентрация водорода и кислорода. Иначе может произойти воспламенение и взрыв. Помимо этого батареи Absorbed Glass Mat требуют адекватного охлаждения.

Конструкция

Аккумуляторные батареи VRLA, одной из разновидностей которых являются AGM, могут иметь конструкцию двух видов:

  • с плоскими электродами;
  • с электродами в форме спирали (рулон).

  • с прямоугольными электродами 1─2 фунта на кв. дюйм;
  • со спиральными ─ 40 фунтов на кв. дюйм.

Клапаны оснащаются диффузорами газа, позволяющими безопасно рассеивать газообразный водород.

В отличие от стандартных WET батарей, которые работают только с вертикальным расположением пластин, AGM допускается монтировать в любом положении. Разливы кислоты не страшны, поскольку её нет.
Вернуться к содержанию

Эксплуатация и обслуживание

Как уже говорилось при высоком зарядном токе в свинцово-кислотной АКБ начинается разложение (гидролиз) воды. Для моделей AGM это становится проблемой, поскольку возместить потери доливкой воды нельзя. Поэтому для аккумуляторов этого типа зарядка ведётся при постоянном напряжении. Это наиболее эффективный вариант для VRLA.

Автомобильные AGM аккумуляторы номиналом 12 В можно длительное время безопасно заряжать при напряжении 2,35 вольта на один элемент. Температура при этом должны быть не более 25 C. Большинство производителей рекомендуют прекратить заряд, когда температура достигает отметки 49 градусов Цельсия.

Нужно помнить, что быстрый заряд (скорость выше, чем скорость восстановления номинальной ёмкости АКБ за три часа) постоянным током может превысить возможность аккумуляторного элемента проводить рекомбинацию кислорода и водорода.

Применение

Теперь стоит немного подробнее сказать о сферах применения AGM аккумуляторов.

АКБ этого типа широко распространились в современных мотоциклах, вездеходах и прочей мототехнике. Это объясняется тем, что их можно устанавливать в любом положении и нет угрозы розлива кислоты под действием вибрации, резких поворотов, аварий и т. п.

Что касается легковых автомобилей, то AGM используются лишь в моделях сегмента люкс из-за своей высокой стоимости. По умолчанию автомобильные производители устанавливают их на модели, имеющие системы «Старт-Стоп» и рекуперацию тормозной энергии. При этом управление зарядом АКБ в бортовой сети должен управлять компьютер для исключения перезаряда.

Читать еще:  Александров игорь александрович моэск

Ещё одно направление – это инвалидные коляски с электроприводом. Они используются внутри помещений. Поэтому требуется низкие выделения газа и кислотных паров, а ещё лучше, их полное отсутствие. VRLA удовлетворяют этим требованиям. AGM батареи можно встретить в источниках бесперебойного питания (ИБП) для различной компьютерной техники.

Можно также отметить их использование в авиамоделировании. Там они успешно применяются наряду с литиевыми батареями. AGM аккумуляторы по-прежнему используются в военной и авиационной технике, для которой они изначально и разрабатывались. Мелкая морская и речная техника также использует эти АКБ. Например, питание троллинговых моторов для рыбацких лодок, водные мотоциклы и т. п.

Ниже приведены ещё некоторые важные направления применения AGM батарей:

  • телекоммуникационное оборудование;
  • блоки управления производственным оборудованием;
  • различное автономное оборудование, где раньше использовались другие типы АКБ.

Преимущества и недостатки

Преимущества и недостатки AGM аккумуляторов обычно рассматриваются в свете сравнения со стандартными свинцово-кислотными АКБ. Поэтому далее, если что-то написано лучше или хуже, то сравнение идёт именно с ними. Ниже приведена таблица с основными плюсами и минусами технологии Absorbed Glass Mat.

Аккумуляторы AGM VRLA

Новые разработки в области изготовления аккумуляторов, после проведения необходимых испытаний, сразу же внедряются в производство. Это связано с тем, что АКБ является расходной деталью автомобиля. Внутренние элементы батареи работают в условиях агрессивной среды, при этом, на тонкие пластины и сепараторы оказывают разрушительное воздействие вибрация и большой разброс рабочих температур.

Что такое VRLA аккумуляторы

В прошлом, постоянное испарение воды приводило к оголению металлических частей электродов и ещё более интенсивному разрушению свинцовых элементов. Чтобы уменьшить негативное влияние разрушительных факторов современные батареи делают необслуживаемыми, то есть открыть крышку и добавить дистиллированную воду в таких изделиях уже не получится. Наиболее передовой, в этом плане, является технология AGM VRLA.

Технология VRLA расшифровывается, как Valve Regulated Lead Acid, что в переводе означает кислотный аккумулятор со специальным регулировочным клапаном. Выпускаются такие батареи в полностью закрытом корпусе, но благодаря наличию предохранительной системе при возникновении большого внутреннего давления, разрушение аккумулятора не происходит.

Несмотря на наличие связи с атмосферой через клапанное отверстие, обслуживать такую батарею не требуется, ведь испарение жидкости происходит в исключительных случаях. Например, при ежедневной эксплуатации такой запорный механизм остаётся закрытым, но если забыть включённым зарядное устройство на длительный промежуток времени, то совсем незначительная часть воды из электролита может быть выйти через автоматически открывшееся отверстие.

AGM VRLA

Особенности технологии

Батареи с предохранительным клапаном могут быть изготовлены по различным технологиям.

AGM VRLA Battery

VRLA AGM представляют собой герметичные батареи с клапаном, пластины которых изготовлены по AGM-технологии. Такие изделия обладают большим сроком годности благодаря абсорбирующему стекловолоконному слою, который впитывает в себя весь электролит и одновременно поддерживает свинцовые пластины, предохраняя их от осыпания.

Это гелевый аккумулятор, то есть внутри банки вместо жидкого раствора серной кислоты, находится желеобразное вещество, которое выполняет функцию электролита. VRLA Battery изготовленные по гелевой технологии также оснащаются клапаном.

Благодаря тому, что гель оказывает меньшее разрушительное воздействие на пластины, а при возникновении избыточного давления в таком аккумуляторе происходит открытие предохранительного устройства, срок эксплуатации изделия может достигать 10 лет.

Учитывая наличие таких важнейших качеств, как высокая надёжность, устойчивость к глубокому разряду и большой срок годности VRLA-аккумуляторы получили распространение во многих сферах хозяйственной деятельности, где требуется надёжный химический источник электроэнергии.

Где применяются VRLA АКБ

Самое широкое применение эта технология производства аккумуляторных батарей получила в машиностроении. Наличие клапана, который открывается только в момент возникновения избыточного давления, позволило отказаться от устаревшего типа корпуса, представляющий собой конструкцию, оснащённую ввинчиваемыми пробками. Отсутствие возможности со стороны водителя открыть доступ к банкам значительно повысило срок годности изделия.

VRLA-аккумуляторы устойчивы к глубоким разрядам, поэтому могут быть использованы не только в качестве стартерных батарей, но и для оснащения устройств бесперебойного питания. По этой же причине такие модели батарей применяются в качестве основного энергоаккумулятора для лодок, оснащённых электродвигателем, машин для гольфа и инвалидных колясок.

VRLA GEL

Как заряжать VRLA батареи

Зарядка VRLA-аккумулятора зависит от того, по какой технологии была изготовлена батарея. Если изделие этого типа имеет электролит в виде геля, то, несмотря на наличие предохранительного клапана, необходимо следить за тем, чтобы газообразование внутри изделия не стало образовываться слишком активно.

В случае, когда восстановление ёмкости такого аккумулятора осуществляется с подачей напряжения более 15 Вольт, произойдёт не только уменьшение объёма электролита, но и отделение желеобразной массы от пластин, что приведёт к неминуемому уменьшению ёмкости батареи и ее смерти. Чтобы уменьшить вероятность выхода из строя этого типа аккумуляторов при зарядке, рекомендуется использовать специальные ЗУ, которые подают электрический ток на клеммы в автоматическом режиме, подстраивая величину силы тока и напряжения в зависимости от заряженности АКБ и её температуры.

Подробная инструкция по зарядке гелевых аккумуляторов тут.

VRLA-аккумуляторы, сделанные по технологии AGM более устойчивы к погрешностям при зарядке, но чтобы максимально продлить срок службы такой батареи не рекомендуется превышать следующие показатели:

  • Напряжение заряда — 14,8 В.
  • Зарядный ток – 10% от ёмкости батареи.

При восстановлении работоспособности аккумуляторной батареи таким образом, продолжительность подключения к зарядному устройству должна составить около 10 часов.

Как и при зарядке гелевых изделий AGM-аккумуляторы, оснащённые предохранительным клапаном, можно восстанавливать с помощью автоматических ЗУ. Такие устройства потребуют минимального контроля со стороны человека.

У Вас был или есть Аккумулятор VRLA? Тогда расскажите в комментариях о своих впечатлениях о нем, это очень поможет остальным автолюбителям и сделает материал более полным и точным.

Аккумуляторы гелевые, мультигелевые и AGM — в чем разница?

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.
Читать еще:  Air wick не распознает сменный баллон

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.

Что такое и как работает аккумулятор с технологией AGM?

Вместе с развитием автомобилестроения развиваются и технологии в производстве аккумуляторных батарей. Современные автомобили оснащаются большим количеством электроники: бортовые компьютеры, системы освещения, электроприводы, система Старт-Стоп и многое другое. Обычным жидкостным АКБ тяжело справляться с таким количеством потребителей. На помощь приходит новый аккумулятор AGM, который имеет улучшенные показатели и характеристики.

История возникновения

AGM – это аббревиатура, которая расшифровывается как Absorbed Glass Mat, что дословно в переводе с английского означает «абсорбированные стеклянные пластины» или «абсорбированное стекловолокно». Это значит, что внутри нет жидкого электролита, а вместо него находится пропитанное стекловолокно. Технология была запатентована в 1980 году. Но сама идея создания появилась гораздо раньше в послевоенные годы в Германии. Одному фотографу пришла мысль загустить электролит в аккумуляторе, чтобы он не проливался.

AGM аккумулятор

Как и многие другие инновации, AGM аккумуляторы сначала применялись на военных самолетах. Такие АКБ как нельзя лучше подходили для них, так как могли эксплуатироваться в любом положении. И по сей день они применяются на истребителях F16.

Американская компания Concorde выпустила первую AGM батарею для коммерческого использования в 90-х годах. По объективным причинам они не смогли полностью вытеснить с рынка жидкостные АКБ, которые имели преимущества, главным образом в цене. Но AGM батареи смогли найти свою нишу на рынке премиум-автомобилей, мотоциклов, солнечных батарей, кинотехнике и др.

Устройство AGM аккумуляторов

AGM батареи относятся к классу необслуживаемых. То есть, они имеют абсолютно герметичный корпус. Внутри корпуса находятся положительные и отрицательные пластины из свинца. Применяется только высокоочищенный свинец. Между пластинами расположены вкладки из стекловолокна. Они играют роль сепараторов или разделителей. Это пористый диэлектрический материал с нейтральными свойствами, который на 95% пропитан электролитом. Он удерживается внутри. Также в стекловолокно добавлен алюминий, чтобы снизить внутреннее сопротивление. Это свойство позволяет очень быстро заряжать устройство и отдавать ток при необходимости.

Устройство AGM аккумулятора

Аккумулятор разделен на шесть отсеков или банок. На каждый из них приходится напряжение по 2В. Отсеки связаны металлическими контактами, которые выходят на клеммы. Пластины могут быть скручены в рулоны. Тогда они имеют форму цилиндров. Такой прием помогает повысить виброуствойчивость и прочность. Цилиндрические формы также имеют преимущество в отдаваемом токе. От 500 до 900 ампер против 200 А от обычных АКБ.

Способность быстро заряжаться и отдавать большой ток объясняется меньшей поляризацией или сопротивлением пластин. В АКБ с жидким электролитом на стенках свинцовых пластин скапливаются пузырьки газа, тем самым понижая площадь контакта с электролитом. В AGM батареях такой проблемы нет. Есть постоянный плотный контакт, что и обеспечивает высокую эффективность.

Также на корпусе имеются клапаны для отвода газов. Как видно, по устройству такие батареи отличаются от обычных только наличием стекловолоконных пластин и герметичной оболочкой.

Таким образом, стандартная AGM батарея состоит из:

  • герметичного корпуса из высокопрочного пластика;
  • положительных и отрицательных пластин из свинца высокой очистки (есть присадки кремния);
  • стекловолокна с электролитом (выполняет функцию сепаратора);
  • клапанов для отвода газов;
  • клемм.

Работа AGM аккумулятора

Принцип работы AGM батареи ничем не отличается от обычной АКБ. Ток вырабатывается в результате химической реакции между свинцом и электролитом, а точнее, между диоксидом свинца. Когда АКБ питает потребители, плотность электролита снижается. Получается сульфат свинца, который оседает на пластинах. Поэтому если разрядить полностью простую АКБ с жидким электролитом, она приходит в негодность. Будет невозможно запустить процесс сульфатации в обратном направлении. Слишком маленькая плотность электролита.

В AGM аккумуляторах все по-другому. Даже при глубоком разряде свинцовые пластины не осыпаются, так как электролит удерживается в порах стекловолокна. Такие устройства могут выдержать до двухсот полных разрядов и исправно работать. Процесс сульфатации происходит очень медленно, так как в пластинах низкий уровень электролита. При заряде выделяются газы: кислород и водород, которые удерживаются внутри. Газы получаются в результате разложения воды. Если превысить напряжение при заряде AGM батареи, то выделяется больше газов.

AGM аккумулятор с цилиндрическими отсеками

Корпус батареи герметичный, поэтому предусмотрены клапаны для отвода газов. Такая система называется VRLA (Valve-Regulated Lead-Acid – свинцово-кислотные с клапаном защиты). Клапаны могут быть отдельно для каждого отсека или один общий.

Чувствительность к перезаряду – одна из главных проблем аккумуляторов, произведенных по технологии AGM.

Особенности эксплуатации

Чтобы батарея прослужила долго, нужно соблюдать некоторые обязательные правила хранения, эксплуатации и зарядки устройства. При коротком замыкании или повышенном напряжении батарея может выйти из строя, поэтому такие АКБ чаще используют на премиальных автомобилях с функцией Старт-Стоп и хорошей защитой от скачков напряжения.

Эксплуатировать и хранить АКБ можно практически в любом положении. На хранении АКБ нужно периодически проверять и заряжать при необходимости. Следить за состоянием клемм, чистить их от влаги и пыли, так как это повышает саморазряд. AGM аккумуляторы могут храниться долгое время без большой потери емкости. За один год они теряют в среднем всего 15-20% заряда. Это при условии хранения при температуре 5-15°C.

Аккумулятор AGM хорошо переносит минусовые температуры в зимнее время. Но сильные морозы также противопоказаны и снижают производительность.

Особенности зарядки AGM аккумуляторов

Не стоит пренебрегать правилами зарядки AGM батарей. На корпусе обычно есть указания с минимальным и максимальным напряжением при зарядке. Даже небольшое превышение может привести к необратимым последствиям для устройства. Поэтому лучше пользоваться специальным зарядным устройством с возможностью регулировки напряжения. Float Charger (плавающая зарядка) подает ток порционно. Зарядка происходит стабилизированным током в четверть от номинальной емкости при температуре 35°С. Например, емкость 80 А/час, ток при зарядке 20 А. При достижении заряда в 2,45 В на каждый отсек ток стабилизируется и постепенно снижается. Устройство не допускает перезаряд, это также важно. Если не соблюдать все эти тонкости, то батарея может значительно потерять в емкости и выйти из строя.

Преимущества и недостатки

Несмотря на все нюансы в эксплуатации, AGM батареи имеют немало плюсов. Среди них:

  • электролит не вытекает, так как находится в стекловолокне;
  • хранение и эксплуатация АКБ в любом положении;
  • длительный срок службы (5-12 лет);
  • высокий отдаваемый ток (в 1,5 раза больше обычных) и быстрая зарядка;
  • можно хранить до 3-х лет без большой потери емкости;
  • герметичный корпус;
  • устойчивость к глубоким разрядам. Может выдержать 200 полных разрядов, 500 разрядов на 50% и около 1000 разрядов на 20-30%.

К главным недостаткам относятся:

  • стоимость AGM значительно выше обычной АКБ;
  • увеличенные габариты и вес;
  • необходимо специальное зарядное устройство;
  • чувствительность к перезаряду и короткому замыканию.

Как видно, минусов не так много, но именно они мешают широкому распространению AGM аккумуляторов. Но в определенных областях, таких как обслуживание большегрузных автомобилей, автономных модулей, станций, накопление энергии солнечных батарей, такие устройства просто незаменимы. Благодаря своим значительным преимуществам в будущем AGM вытеснят обычные батареи во всех сферах.

Что такое аккумулятор AGM на 12V: устройство и обслуживание

Короткое определение AGM аккумулятора на напряжение 12V для автомобиля

Третье поколение тяговых источников энергии практически не отступило от классических канонов – их работа основана на электрохимической реакции свинца в водном растворе серной кислоты. Технология Absorbent Glass Mat создана еще в 70-х годах прошлого столетия, и отличается от традиционной тем, что электролит находится не в жидком состоянии, а абсорбируется в порах стеклянных волокон сепаратора.

Читать еще:  Алгоритм сервировки стола в картинках

Автолюбителям, интересующимся вопросом, что такое AGM аккумулятор и как правильно его заряжать, нужно сразу сказать – батарея этого типа имеет чрезвычайную стойкость к глубокому разряду. Типовая модель без проблем выдерживает 200 циклов полного разряда благодаря плотности конструкции блока пластин и способности сепараторов удерживать активную массу. У электролита отсутствует текучесть, и, стало быть, разрядный процесс не сопровождается его испарением с последующим разрушением пластин, как это происходит с традиционными источниками электроэнергии.

Принципы технологии Absorbent Glass Mat

Как и в кислотной АКБ, здесь применяются отсеки с положительно и отрицательно заряженными пластинами, которые сделаны из свинца. Между ними уложены специальные сепараторы из стекловолокна, пропитанные электролитом. Обычно автомобильный аккумулятор AGM на 12V имеет шесть герметичных банок с пластинами и не нуждается в обслуживании.

Отдельно стоит рассмотреть роль сепаратора в данной технологии:

  • Представляет собой пористую систему, где электролит удерживается за счет капиллярных сил.
  • Необходимое для реакции количество электролита дозируется таким образом, что мелкие поры мата заполняются жидкостью, а более крупные остаются свободны для циркуляции газов.

Благодаря рециркуляции газы, так же как и у гелевых АКБ, не покидают корпус изделия, а «возвращаются» в электролит. Все пластины изготовлены из чистого свинца, что дает возможность батарее набирать зарядку в короткое время и быстрое отдавать. Пусковой ток значительно выше, чем у классических свинцово-кислотных источников электроэнергии.

Конструкция и классификация АКБ типа Absorbent Glass Mat

Источники независимого электроснабжения этого типа принадлежат к классу VRLA и используются не только для питания всевозможных электронных устройств, но и в автомобильной технике. Например, флагманская баварская модель BMW 7 G11 комплектуется аккумулятором, изготовленным по технологии AGM.

Продукция первого вида выпускается по большей части только в США, а изделия с плоским расположением электродов – производятся в основном в странах ЕС. Элементы спиральной формы имеют значительную площадь поверхностного контакта, что позволяет им выдавать увеличенные значения тока при пуске. Все, кто интересуется, как правильно заряжать автомобильный AGM аккумулятор со спиральной конфигурацией электродов, должны иметь в виду, что эта батарея набирает заряд в более короткие сроки, чем традиционные аналоги.

Оба типа АКБ успешно используются автопроизводителями, однако батареи с плоским расположением блоков встречаются чаще. Все характеристики изделий соответствуют стандартам международной торговой ассоциации BCI, большинство которых направлено на защиту природы и обеспечение безопасной утилизации свинцово-кислотных продуктов.

Герметичность аккумуляторов Absorbent Glass Mat является условной – для выведения избыточной части водорода конструкция оснащена предохранительными клапанами VRLA. Дело в том, что ограничением емкости положительных пластин полностью подавить процесс выделения водорода на отрицательных пластинах в режиме заряда не удается. Причем в конце заряда скорость его выделения несколько превышает экстракцию кислорода. Благодаря клапану давление внутри батареи поддерживается на уровне, который является допустимым для обеспечения работоспособности и прочности корпусных элементов изделия.

В качестве загустителя электролита производители используют в основном силикагель и аллюмогель. При взаимодействии этих компонентов с серной кислотой образуется тиксотропный гель.

Преимущества и недостатки

Перед классической технологией батареи, изготовленные по методике Absorbent Glass Mat, обладают рядом преимуществ. В частности, аккумулятор AGM на напряжение 12V можно устанавливать практически в любом положении, за исключением вверх дном. Кроме этого, эксперты отмечают еще несколько положительных моментов:

  • устройство требует минимум обслуживания, которое заключается в соблюдении чистоты агрегата и контроле его параметров;
  • герметичная конструкция оснащена клапанной регулировкой, предотвращающей утечку кислоты и разрушение клемм;
  • безопасность эксплуатации, при грамотной зарядке опасность взрыва и выделения газов исключены;
  • безотказная работа при температурах до -30°C, при более низких показателях не исключается кристаллизация электролита разряженной АКБ;
  • устойчивость к вибрациям;
  • высокий пусковой ток, в отличие от классических источников тока увеличен на 50-70%;
  • возможность ускоренного заряда и невысокие требования к стабильности зарядного напряжения.

Вместе с тем не следует забывать и о негативных сторонах независимых источников, изготовленных по технологии AGM:

  • более высокая стоимость по сравнению с традиционными аккумуляторами на жидком электролите;
  • невозможность хранения в разряженном состоянии, напряжение каждого из элементов батареи не должно опускаться ниже 1,8 В (т.е. минимальный вольтаж 12-вольтовой АКБ не должен опускаться ниже 10,5 — 10,8 В);
  • недопустимость зарядки повышенным напряжением.

Обслуживание: как правильно заряжать автомобильный AGM аккумулятор самостоятельно?

Ни для кого не будет секретом тот факт, что для типичных жидкостных батарей крайне вреден глубокий разряд. После таких процессов срок их службы стремительно сокращается. В этом смысле источники, основанные на технологии Absorbent Glass Mat значительно эффективнее.

Если обычный АКБ можно разрядить без особых последствий на 10-15% от общей емкости, то АГМ допускает разряд до 25-30% без деструктивных признаков. Чтобы понять, как правильно заряжать автомобильный AGM аккумулятор, достаточно внимательно изучить рекомендации изготовителя. Согласно им зарядные алгоритмы делятся на два вида:

  1. Многоступенчатые (2 или 3 ступени).
  2. Одноступенчатые.

Трехступенчатая зарядка

Эксперты признают этот метод самым эффективным, хотя сами производители практически не упоминают о его существовании. Возможно, что это связано с трудностями при его реализации, потому что из-за разных емкостей длительность ступеней существенно отличается. Алгоритм состоит в следующих пунктах:

  • основной заряд – напряжение 14,2 — 14,8 В и ток 0,1 — 0,3С, где С – емкость АКБ в Ач;
  • накопительный цикл – напряжение 14,2 — 14,8 В;
  • плавающий заряд (хранение) – 13,2 — 13,8 В.

Двухступенчатая зарядка

Основная масса производителей рекомендуют именно этот способ восстановления источника тока. Алгоритм заряда включает следующие циклы:

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

Одноступенчатая зарядка

Этот вариант восстановления характеристик батареи не рекомендуется в качестве основного – только для быстрой подзарядки:

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

Основные понятия зарядного процесса и рекомендации по его выполнению

Стоит детально остановиться на определении основных этапов подзарядки:

  • Основной – заряд, в течение которого восстанавливается до 80% всей емкости АКБ.
  • Плавающий – зарядный процесс, цель которого восполнить емкость батареи до 100% значения.
  • Хранение – цикл, когда АКБ потребляет минимальный ток от зарядного устройства.
  • Накопительный – процесс, в течение которого аккумулятор AGM с потенциалом 12V стабилизирует свои рабочие характеристики.

Процедура зарядки должна выполняться при помощи устройства, имеющего индикацию, как по напряжению, так и по току. Контроль обеих параметров позволит избежать сильного газообразования. Хорошо себя зарекомендовали ЗУ с интеллектуальной системой управления, которые восстанавливают батарею в щадящем режиме. Например, неплохие отзывы автолюбителей о зарядном устройстве Hyundai HY 1500 Expert.

В процессе важно отслеживать уровень температуры электролита и не допускать ее значения выше +45°C. Превышение этой цифры влечет сокращения срока эксплуатации источника электроэнергии.

Важно! Категорически нельзя допускать напряжение заряда выше 15,2 В. При повышении этой цифры буквально на 0,05 В происходит активизация процесса гидролиза, который ведет к образованию газовой подушки и потере молекул воды. Все это в дальнейшем негативно сказывается на работоспособности АКБ.

Основное отличие AGM технологии заключается в отсутствии жидкого электролита, здесь он находится в специальных матах, которые выполняют еще и роль диэлектрика. Все компоненты батареи расположены в корпусе весьма компактно. Это позволяет разместить большее количество свинцовых пластин и, следовательно, увеличить емкость АКБ.

Важно! Ставить АКБ системы Absorbent Glass Mat можно на любую машину, но надо учитывать один момент. В автомобиле, где штатно предусмотрен AGM, бортовая система контролирует заряд аккумулятора, и прекращает процесс подзарядки при достижении соответствующего уровня. На обычной машине такой функции не предусмотрено, а батарея, которая критически относится к перезаряду, может выйти из строя. Поэтому лучше поставить аккумулятор по технологии EFB.

Очищенный свинец в пластинах имеет небольшое сопротивление, что повышает эффективность зарядного процесса. Изучая вопрос, как правильно заряжать автомобильный AGM аккумулятор, не стоит забывать тот факт, что максимальное напряжение на ЗУ должно быть не более 15,2 В. Даже небольшое повышение этого значения влечет сокращение срока службы источника тока.

По рекомендациям производителей наиболее оптимален двухступенчатый алгоритм зарядки. Время зарядки по сравнению с жидкостными аналогами сокращено в 2-3 раза. Для восстановления характеристик батареи лучше использовать устройства с интеллектуальной системой управления.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector