Opel Tigra OPELsin › Бортжурнал › Что такое гелевый аккумулятор? Гелевые аккумуляторы


Что такое гелевый аккумулятор? — бортжурнал Opel Tigra OPELsin 1998 года на DRIVE2

Энергетической составляющей систем альтернативного энергоснабжения являются необслуживаемые аккумуляторные батареи большой емкости от различных производителей, изготовленные по технологиям GEL или AGМ. Они гарантируют неизменное качество и сохранение функциональных возможностей на протяжения всего заявленного жизненного цикла. Внешнее похожие на обычные автомобильные аккумуляторы, с которыми сталкивались все автолюбители, системы на основе технологий AGM и GEL обладают особыми свойствами, которые просто необходимы для задач альтернативного обеспечения жилого помещения. Предлагаем ознакомиться с этими отличиями…Автомобильные, AGM и GEL гелевые аккумуляторы относятся к одному классу – свинцово-кислотных батареям. 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.В обычных автомобильных аккумуляторах в качестве электролита залит абсолютно жидкий водно-кислотный раствор. Герметичность корпуса таких батарей препятствует свободному расплескиванию жидкости, но имеются специальные клапаны, которые регулируют избыточное давление газов и испарений, образующихся в процессе химической реакции. Они просто выделяются в окружающее пространство. Такие выделения вряд ли можно признать полезными для человека, но с учетом того, что в единицу времени выброс их ничтожен, и аккумулятор находится в проветриваемом подкапотном пространстве, ничего страшного не происходит. На состояние и без того большой загазованности автомобильных дорог это практически не влияет.

Любой обладатель современного автомобиля, которому было интересно наблюдать за работой мастера в сервис центре при прохождении планового технического осмотра, знает, что одно из необходимых действий – проверка плотности электролита в аккумуляторе. В случае неудовлетворительных показаний происходит долив дистиллированной воды. На практике, это случается каждый раз, т.е. через каждые 15–20 тысяч километров, которые проехал ваш автомобиль. И это может происходить по нескольку раз в год!

Какие сугубо технические требования предъявляются к автомобильному аккумулятору? Он должен в течение нескольких секунд обеспечивать очень большую силу тока, достаточную для работы стартера, который должен несколько раз провернуть массивные внутренние части автодвигателя. Подразумевается, что при этом уровень заряда аккумулятора падает незначительно, он должен успеть полностью зарядиться, даже если Вы решили доехать до булочной на соседней улице.

Опытные автолюбители знают, что если аккумулятор разрядился под ноль несколько раз подряд, то он больше уже не сможет нормально выполнять, возложенные на его функции.Нужно покупать новый!

Не важно, из-за чего это произошло, виноваты ли крепкие зимние морозы в купе с неотрегулированной системой зажигания, или водитель автомобиля – мечтательная натура, которая хронически забывает выключать фары. Выход один – новый аккумулятор. Понятно, что с такими возможностями, автомобильные батареи не удовлетворяют требованиям к надежному, бесперебойному энергообеспечению жилого дома.AGM аккумуляторные батареиТеперь обратимся к аккумуляторам, изготовленные по технологии AGM (Absorptive 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. Пластины электродов и слои сепаратора, чередуясь между собой, образуют некое подобие “слоеного пирога”.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, по прошествии 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. Специальное техническое обслуживание батарей AGM не предусмотрено в принципе, ничего туда доливать не требуется!

Но главная техническая особенность AGM аккумуляторов, в отличие от стандартных автомобильных, — 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.

Если предположить, что постоянно раз в неделю пропадает напряжение во внешней сети, происходит подключение аккумуляторов, и они отдают всю доступную накопленную энергию, то мы можем получить примерный жизненный срок такого аккумулятора: 600 доступных циклов делим на 50 (количество недель в году, когда пропадало электричество) получаем 12 лет. Производители заявляют такую же цифру расчетного срока службы, но приписывают фразу – при работе в буферном режиме. Т.е. в режиме, когда аккумуляторы полностью заряжены, готовы включиться в работу, но такие подключения происходят нечасто, и внешнее энергоснабжение восстанавливается ещё до того как батареи полностью разрядились. В реальной жизни не всё так идеально, например, вполне штатной является ситуация, когда аккумуляторы начинают заряжаться после длительной работы, не успевают набрать необходимую емкость, а во внешней электрической сети происходит очередное отключение. Сильно влияют на аккумуляторы и внешние условия: температура и влажность, качество электрического тока, которым происходит подзарядка и тому подобное. На практике менять AGM батареи требуется чаше, но всё равно это годы и годы. Автомобильные аккумуляторами такими возможностями похвастаться не могут.

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.

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. Поэтому цена AGM аккумуляторов значительно выше автомобильных собратьев.Гелевые аккумуляторыЕщё лучшими потребительскими свойствами обладают гелевые аккумуляторы (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 гелевых аккумуляторов – цена, она выше, чем у AGM батарей такой же емкости. Поэтому использовать гелевые аккумуляторы рекомендуется в составе сложных и дорогих систем резервного электроснабжения. А так же в случаях, когда отключения внешней электрической сети происходят постоянно, с завидной цикличностью.

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.

www.drive2.ru

Гелевые аккумуляторы - источники питания нового поколения

Автомобильный мотор включает в себя много составляющих, которые взаимосвязаны. Чтобы они взаимодействовали между собой и работали как единый механизм, их нужно заставить работать. Такую функцию выполняет стартер - одна из составляющих электросистемы авто. Эта система обеспечивает зажигание топлива в цилиндрах двигателя. Также электросистема питает приборы автомобиля.

Как появились гелевые аккумуляторы

Уже в 80-х годах прошлого века научные работники Советского Союза пытались сотворить гелевый аккумулятор, но не смогли. Все последующие попытки так и не увенчались успехом. Этот проект закрыли, вследствие чего в Союзе использовали только источники питания с электролитом-щелочью. В начале нашего столетия гелевые аккумуляторы приобрели широкое применение. Теперь они были не только производственными, но и бытовыми. Сопутствующим фактором подобных процессов являлась цена. В Китае наладили широкомасштабное производство таких батарей. Прошло немного времени, и новый продукт стал очень популярным и продаваемым.

Причины популярности гелевых аккумуляторов

Одной из основных причин такой популярности гелевых аккумуляторов можно выделить их живучесть. Его активно используют владельцы собственных домов в сельском хозяйстве, дачники и многие другие. Аккумулятор этого вида работает до 12 лет, так как создан для частых и полных зарядок-разрядок. Из-за таких особенностей данный источник питания применяют для бесперебойной электроподачи, а также в электрокарах-погрузчиках.

Характеристики гелевых аккумуляторв

Гелевые аккумуляторы - категория герметичных батарей свинцово-кислотной природы, в которых присутствует силиконовый наполнитель. Гелевому аккумулятору присущий ряд особенностей. В частности, наполнитель расположен между пластинами прибора и заполняет все данное пространство. Сепаратор также входит в состав. Перестройка строения газов в этом виде аккумулятора не настолько эффективна, как в некоторых других источниках питания. Также в гелевом аккумуляторе ионы не такие подвижные, что ухудшает зарядно-разрядные показатели.

Стоит также отметить, что зарядка гелевых аккумуляторов осуществляется с помощью тока 0,2 - С10 зарядными устройствами с качественным напряжением. Это нужно делать, чтобы избежать перегрева устройства и его перезарядки. Любое короткое замыкание наносит непоправимый вред гелевому аккумулятору: полностью выводит из строя прибор. Наполнитель данного вида аккумулятора снижает риск износа пластин, между которыми расположен, что увеличивает циклический ресурс прибора. Еще одной особенностью гелевого аккумулятора является то, что их можно использовать практически в любом положении. Исключением является перевернутая позиция прибора.

Сильные и слабые стороны гелевого источника питания

Гелевые аккумуляторы, отличающиеся от остальных лишь наполнителем-электролитом, имеют ряд преимуществ и недостатков, по сравнению с кислотными источниками питания авто. Среди сильных сторон гелевых аккумуляторов можно выделить следующие:

  • эти источники питания просты в эксплуатации, так как имеют полностью закрытый корпус;
  • если каким-либо образом гелевый аккумулятор будет поврежден, электролит не будет вытекать из него;
  • такой аккумулятор безопасен: вы не отравитесь ядовитыми парами при его зарядке;
  • гелевые аккумуляторы живут долго;
  • после полного заряжения такой тип источника питания не нуждается в дополнительной зарядке: разрушение пластинок с электролитом не произойдет;
  • такие батареи имеют низкие потери энергии даже без активного использования аккумулятора.

К сожалению, недостатков гелевых аккумуляторов тоже немало. Так, они имеют повышенную чувствительность к зарядке. Напряжение сети не должно превышать показатель 14,4 Вольт, иначе происходит разрушение наполнителя-электролита. У многих машин показатели напряжения колеблются в этом промежутке. Следовательно, применение такого вида аккумуляторов может быть проблематично. Кроме того, гелевый аккумулятор чувствителен к температурам ниже нуля. В таких условиях электролит замерзает и его показатели снижаются. Поэтому при неблагоприятных погодных условиях такой источник питания может подвести автомобилиста.

Типы аккумуляторов с гелевым наполнителем

Сегодня существует всего два типа аккумуляторов этого вида. Первый - GEL аккумулятор - имеет электролит, внешне напоминающий желе. Он имеет значительный циклический ресурс, иногда могут поддаваться 800 зарядам, не теряя своей энергоёмкости. Второй тип - AGM аккумуляторы - в нём электролит содержится в специальном стекловолокнистом отсеке, который надежно удерживает вещество. Этот источник питания не вредит ядовитыми испарениями, так как вредное вещество остается в отсеке. Этот тип гелевого аккумулятора может выдержать 400 зарядов, не нарушая своей работоспособности.

Свойства батарей с гелевым электролитом

В основном, технические характеристики гелевого аккумулятора такие же, как и у кислотного. Особенно следует отметить некоторые критерии:

  1. Напряжение для работы - напряжение на клеммах заряженного источника питания. Аккумулятор, предназначенный для использования в автомобиле, имеет 12 Вольт.
  2. Емкость - свойство аккумулятора, описывающее энергию, которая удерживается источником питания после его зарядки.
  3. Единица измерения - Ампер/час. Гелевые аккумуляторы по показателям этой характеристики не отличаются от остальных.
  4. Максимальный ток заряда - сила тока, которая может применятся для подзарядки аккумулятора без нанесения ему вреда. Взаимосвязана эта характеристика с показателем емкости. Максимальный ток разряда - характеризует максимальную силу тока, которую может выдать аккумулятор за полминуты. Второе название этого свойства - пусковой ток. У гелевых источников питания максимальный ток составляет 550 - 950 Ампер. Иногда в документации на гелевый аккумулятор указывают и температуру, при которой источник питания работает без проблем.

Хранение гелевых аккумуляторов

Гелевые аккумуляторы следует правильно хранить. Во-первых, важным критерием является температура. Хранить батареи следует при температуре не менее 20 градусов ниже нуля и не более 40 выше нуля. Во-вторых, место для хранения аккумуляторов должно быть сухим и не содержать проводников электричества. В-третьих, обязательным условием хранения аккумуляторов является их перезарядка через каждые полгода. Производители Производителей гелевых аккумуляторов достаточно много: TROJAN, Challenger, Bossman Master, EverExceed Marine, EverExceed Solar, LP-GL., LEOCH, StraBat YUASA, EGL Battery, Bossman Profi, Great Power, CSB Battery, MastAK, Ventura, LogicPower.

Гелевые аккумуляторы являются новым видом аккумуляторов. Их особенность в электролите. Такие источники питания имеют ряд преимуществ и недостатков. В связи с этим определена сфера их применения. Так, чаще всего гелевые аккумуляторы используют для обеспечения бесперебойного питания, реже - в автомобилях. В последнем случае применяются 12-Вольтовые батареи.

ekowheel.com

Гелевые АКБ и особенности их зарядки зарядным устройством

Хоть на рынке автомобильных аккумуляторных батарей основной сегмент занимают обычные кислотные аккумуляторы, все больше появляется так называемых гелевых аккумуляторов. Достоинств у таких аккумуляторов значительно больше, чем у привычных кислотных, они менее требовательны в эксплуатации и обслуживании. Но все по порядку.

Содержание статьи

Конструкция

Итак, гелевая батарея по конструкции мало отличается от кислотной. Внутри имеются секции, с размещенными внутри пакетами свинцовых пластин. Каждый из пакетов состоит из отрицательных и положительных пластин. Все пакеты между собой соединены и наружу из корпуса выходит два вывода – «плюсовой» и «минусовой», к которым и подключаются клеммы автомобильной бортовой сети.

Но гелевые аккумуляторы заполнены, в отличие от обычных кислотных АКБ, электролитом, который находится в гелеобразном состоянии, отсюда и называние батареи.

Эти батареи полностью необслуживаемые, корпус у них полностью герметичен. Поскольку электролит находится в виде геля, то существует возможность располагать батарею любым способом, электролит будет держаться на пластинах и стекание перетекание его при наклонах или переворотах аккумулятора не произойдет.

Достоинства

Электролит, находящийся в виде гелеобразного вещества, не вытечет даже при повреждении корпуса, что позволяет еще использовать батарею в дальнейшем, но недлительное время.

К тому же процесс испарения внутри гелевой АКБ значительно ниже, чем у кислотных, что позволило всю конструкцию расположить в герметичный корпус. Пары, которые образуются внутри аккумулятора, поглощаются гелевым электролитом и снова участвуют в реакции.

Основным же достоинством гелевого АКБ является обеспечение пусковых токов высоких значений, даже когда батарея несколько посажена. Указывается, что она способна обеспечить высокий пусковой ток даже при уровне заряда всего в 30% от номинального. При этом такие глубокие разряды для гелевой батареи не так губительны, как для кислотной батареи.

У этой батареи также ток саморязряда значительно ниже. При годичном простое она потеряет не более 10% своего заряда. К тому же она способна храниться даже в разряженном состоянии, без потери работоспособности. При надобности достаточно будет только ее полностью зарядить, чтобы начать использовать дальше.

Если правильно производить подзарядку данной батареи, то она практически не теряет своей емкости. Это обеспечивает ей способность выдерживать до 700 циклов заряда-разряда, что обеспечивает значительный срок эксплуатации.

Еще одним важным достоинством гелевых АКБ является меньшая восприимчивость к низким температурам. При таких температурах пусковой ток хоть и снижается, но в меньшей степени, чем как у обычных кислотных батарей.

Недостатки

Все это делает привлекательным использование данного типа батарей на автомобилях. Но имеются у них и недостатки. Их меньше, чем положительных качеств, но они тоже существенны.

Одна из таких – стоимость батареи. Она обойдется значительно больше, чем кислотная, и хоть срок ее эксплуатации больше, но неправильная эксплуатация обслуживание могут значительно сократить время «жизни» батареи.

А сократить «жизнь» ей может напряжение. Данная батарея очень чувствительна к напряжению. Оптимальным для нее является напряжение в 14,2-14,4 В. Превышение данного значения приведет к отслаиванию гелевого электролита от пластин, переход геля в газообразное состояние. Причем количество газа будет значительным, и снова преобразовать ее в гель уже не получится. Данный эффект уже получил название «таяние» геля. А учитывая, что регуляторы напряжения на автомобилях зачастую не имеют определенного значения, а работают в диапазоне 13-16 В, то выход из строя такой батареи – лишь дело времени.

Хотя на авто использовать такую батарею вполне можно, но только перед приобретением такого АКБ следует провести диагностику бортовой сети и настройку регулятора напряжения так, чтобы он не выдавал больше 14 В.

Способы зарядки гелевых аккумуляторов

Эта батарея, хоть и является необслуживаемой, но периодическая подзарядка АКБ все же требуется. Частота проведения подзарядки, если эта батарея используется на авто, зависит от срока ее эксплуатации. Пока она новая достаточно проводить ее зарядку раз в год. По мере использования гелевой АКБ она уже будет требовать подзарядки раз в полгода.

Видео: AGM и Гелевый аккумулятор. Зарядка гелевого и AGM аккумулятора

Вообще для подзарядки должно применяться специальное зарядное устройство, рассчитанное на работу только с гелевыми аккумуляторами. Такие устройства даже никогда не превысит напряжение, которое может навредить АКБ. Некоторые виды таких устройств выполняют подзарядку по определенному алгоритму, с периодической сменой силы тока и напряжения.

Но встречаются такие зарядные устройства пока еще не часто, да и далеко не все СТО берутся за зарядку гелевых батарея из-за отсутствия в своем распоряжении таких устройств.

Но в домашних условиях можно подзарядить гелевый аккумулятор и при помощи обычного зарядного устройства. Но применять автоматические устройства не рекомендуется, поскольку они сами регулируют напряжение и силу тока, при этом в процессе зарядки они могут превысить напряжение выше значения, которое является для такой АКБ критическим.

А вот если зарядное устройство позволяет в ручном режиме установить напряжение и силу тока, то подзарядить гелевую батарею вполне возможно.

Как зарядить гелевый аккумулятор зарядным устройством

Перед началом зарядки обязательно нужно выставить напряжение чуть ниже значения, которое является критическим для батареи. Данное значение обычно указывается производителем и составляет оно примерно 14 В +/- 0,4 В.

Видео: Зарядка гелевого аккумулятора — как зарядить!

Также нужно правильно установить силу тока. Оптимальным считается значение в 10% от номинальной емкости гелевой АКБ. К примеру, АКБ обладает емкостью в 60 Ач, значит, сила тока заряда должна быть не выше 6 А.

Важно также знать время зарядки.

Чтобы высчитать время заряда, следует поделить значение емкости на силу тока. К примеру, емкость – 60 Ач, а сила тока выставлена уровне 5 А, в таком случае время заряда будет составлять 12 ч.

Но если имеется время, то можно произвести подзарядку с силой тока в 5% от емкости. Для указанной батареи при такой зарядке данный параметр будет составлять 3 А, а время подзарядки возрастет до 24 ч. Но при таком режиме процесс пройдет более лучше и АКБ полностью воспримет заряд.

Обязательно следует соблюдать последовательность подключения. Сначала подсоединяются зажимы зарядного устройства к клеммам аккумулятора (важно не перепутать полярность), а после уже включать устройство в сеть. Периодически во время процесса следует контролировать параметры напряжения и силы тока.

Категорически запрещается преждевременно прекращать зарядку, она должна полностью зарядится. Дело в том, что такие АКБ обладают так называемым «эффектом памяти». Если в процессе прервать подзарядку преждевременно, к примеру, батарея смогла восстановить заряд только на 80%, то в следующий раз она не сможет взять заряд больше, чем на эти 80%. То есть, от недозаряда АКБ потеряет часть своей емкости и восстановить ее уже не получится.

Поделитесь с друзьями:

avtomotoprof.ru

Гелевые аккумуляторы, мультигелевые и AGM

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

В связи с этим возникает множество вопросов, к примеру:

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

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

Виды аккумуляторов для ИБП и термины

Прежде всего нужно запомнить, что ВСЕ аккумуляторы, выпускаемые на данный момент промышленностью для ИБП являются свинцово-кислотными. Еще одни "пугающие" аббревиатуры  - VRLA и SLA - обе относятся к аккумуляторам, которые применяются в источниках бесперебойного питания. Также такие батареи называются необслуживаемыми и герметизированными.

VRLA расшифровывается как Valve Regulated Lead Acid, в вольном переводе это означает Регулируемые клапаном свинцово-кислотные.

SLA означает Sealed Lead Acid, т. е закрытые (герметизированные) свинцово-кислотные.

Необслуживаемые - означает, что в АКБ этого вида не требуется следить за уровнем электролита и доливать воду, как, например, в автомобильных.

Обозначение герметизированные (герметичные)  говорит о том, что из батареи этого типа не прольется электролит, даже если она опрокинется набок или будет испытывать тряску. Также герметичность позволяет эксплуатировать их в жилых помещениях: горючие пары, выделяющиеся в процессе работы аккумулятора, остаются "запертыми" внутри, и только при нарушениях условий работы может открыться аварийный клапан. 

И все эти определения - не разные типы аккумуляторов, а один и тот же: VRLA / SLA необслуживаемые герметизированные (герметичные). Именно этот тип получил наиболее распространение в источниках бесперебойного питания. В других системах могут использоваться стартерные обслуживаемые и стартерные необслуживаемые, но о них мы сегодня говорить не будем.

Гелевые и AGM

Для того, чтобы достичь герметичности и устранить необходимость в обслуживании аккумуляторов для ИБП производители применяют две различные технологии: GEL (Gelled Electrolite)  и AGM (Absorptive Glass Mat). Обе технологии обеспечивают рекомбинацию газов для сохранения объема электролита и его "связывание" во избежание выплескивания.

 В гелевых аккумуляторах жидкий электролит доведен до желеобразной, вязкой консистенции путем добавления в него соединений кремния. В результате электролит не выплескивается при тряске, и не вытекает при незначительных повреждениях корпуса. Эта технология появилась первой, именно поэтому многие по старинке все герметичные необслуживаемые аккумуляторы называют гелевыми.

Распространено также бытовое название "гелИевые аккумуляторы", что в корне не верно. Газ гелий не имеет никакого отношения к аккумуляторным батареям.

Благодаря вязкому состоянию в гелевых АКБ происходит рекомбинация газов:

  • В результате химической реакции вода в батарее распадается на водород и кислород.
  • Ионы водорода и кислорода остаются в замкнутом пространстве батареи и, перемещаясь по микропорам и трещинам в геле, соединяются и снова образуют воду.
  • Вода впитывается гелем, восстанавливается первоначальный объем электролита.

В итоге мы имеем батарею, в которую не нужно доливать воду, поскольку она практически не испаряется. Кроме того, не происходит газовыделение, поэтому АКБ может использоваться в жилых помещениях. 

 В AGM-аккумуляторах пространство между пластинами заполнено стекловолокнистыми матами, которые впитывают в себя электролит.

На фото - вскрытый AGM-аккумулятор, в котором можно рассмотреть те самые "Glass Mat" - стекловолоконные маты.

Благодаря этому достигаются практически те же цели, что и в гелевых: электролит не выплескивается и в порах наполнителя происходит рекомбинация газов, т. е. перед нами такая же необслуживаемая герметичная батарея, как и гелевая.  Разве что при повреждении корпуса электролит, скорее всего, вытечет и повредит расположенное рядом оборудование. Именно поэтому в дорогих телекоммуникационных системах часто предпочитают использовать АКБ типа GEL VRLA.

Технология AGM - более новая, чем GEL.

Обратите внимание, что:

  • И GEL, и AGM батареи являются свинцово-кислотными.
  • Это две разные технологии.

А как же мультигелевые?

Мультигелевые аккумуляторы, по сути не являются отдельным типом источников питания. Чаще всего производители и торговые точки используют это название для AGM батарей.

Например, на фото ниже - аккумулятор Luxeon LX12120MG 12Ah (обратная сторона). В очень многих интернет-магазинах он продается под маркой "мультигелевый", о чем свидетельствует и маркировка "MG" в наименовании, однако производитель на самой батарее указывает что это: "Технологія: AGM, необслуговуєма батарея" (укр.) (Технология AGM, необслуживаемая батарея).

А учитывая что цена на мультигелевые аккумуляторы всегда ниже чем на гелевые, и это при том, что гелевая технология довольно дорогая - в подавляющем большинстве случаев мы имеем дело именно с AGM.

Отличия гелевых и AGM аккумуляторов

ПоказательГелевыеAGM
Циклический ресурсВ 2-3 раза выше, чем в AGM (около 600 циклов) за счет вязкого электролита. Пластины остаются покрытыми им во время глубокого разряда, поэтому меньше подвержены коррозии.Около 300 циклов заряд-разряд.
ЗарядОчень требовательны к точности заряда, его превышение может привести к вспучиванию батареи. Не так критичны к заряду, хотя превышение напряжения при заряде также может привести к кипению и вздутию батареи.
СаморазрядВеличина саморазряда небольшая, поэтому  подходят для применения там, где разряд происходит малыми токами в течение долгого периодаСаморазряд интенсивнее, чем у гелевых.
ПерегревПерегрев может вызвать взрыв батареи.Перегрев не так критичен, но тоже опасен.
Глубокий разрядХорошо выдерживают глубокий разряд.Желательна эксплуатация при глубине разряда не более 30%.
Пусковой и максимальный токНеспособны дать большие токовые величины, особенно стартовые, из-за высокого внутреннего сопротивления.Пусковые токи больше.
Короткие замыканияОчень чувствительна к коротким замыканиям.Менее чувствительна.
ЭксплуатацияВ любом положении, кроме "вверх дном", мелкие повреждения корпуса не вызывают утечку электролита, за счет вязкости последнего.В любом положении, кроме "вверх дном".

Или коротко, в картинке:

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

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

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

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

lantorg.com

Гелевый аккумулятор – что это и как работает?

Следите ли вы за новинками в мире авто? Посещая наш сайт, вы точно будете в курсе всех современных технологий в машиностроении. Именно такой теме и будет посвящена эта статья. Сегодня мы поговорим про автомобильный гелевый аккумулятор.На авторынках он появился недавно, поэтому не многие водители слышали о нем. А некоторые водители до сих пор понятия не имеют о принципе действия обычного автомобильного аккумулятора. Но, я уверен, посетители нашего сайта с его действием знакомы, так как мы уже описывали это здесь. Прежде чем начать рассказ о новом гелевом аккумуляторе, вспомним одну вещь, которую нам говорили еще в школе – анод, это электрод с положительным зарядом, а катод с отрицательным. Это стоит знать, поскольку в американских книгах все наоборот. Эта информация вам пригодиться, если вы хотите разобраться в принципе действия аккумулятора.

Как работает кислотный аккумулятор?

Уверен, вы знаете, что внутри корпуса АКБ находятся перегородки, которые разделяют его на несколько элементов, их еще называют банками. В каждой банке находятся положительно и отрицательно заряженные пластины электродов. Друг от друга их разделяет пористый прямоугольный лист, известный как сепаратор. Именно он идеально подходит для разделяющего элемента, поскольку реакция с кислотой электролита не происходит и замыкания быть не может.Электроды, которые присутствуют в АКБ выполнены в виде решеток из свинца. В них, методом прессования добавлен порошок или диоксид свинца для взаимодействия с анодными пластинами. Для связи с катодными пластинами, добавляют металлический свинец.Но, и тут прогресс шагнул вперед. Чтобы увеличить прочность решеток, для из изготовления используют сплав свинца и сурьмы. Так же, благодаря этому сплаву свинцово-кислотные аккумуляторы уменьшают свой износ и увеличивают производительность.Чтобы увеличить электроемкость и максимально возможный отдаваемый ток от АКБ, катодные и анодные пластины соединены между собой параллельно. Но все элементы подключены последовательно.Работа всех кислотно-свинцовых аккумуляторов, к ним относится и гелевые, основана на реакции свинца и диоксида с водным раствором серной кислоты.

О разряде.

Как только к клеммам АКБ подключается нагрузка, происходит электрохимическая реакция, в которой взаимодействуют электроды и серная кислота. В процессе этого, катодный и анодный материал превращается в сульфат свинца. Параллельно этому процессу, на катоде образуется избыток электронов. А на аноде наоборот, их не хватает. Говоря конкретнее, положительно заряженный ионов не хватает. В следствии чего и проходит ток. В физике это явление называется – разность потенциалов. Но знайте, что ток идет только через внешнюю нагрузку. Во время этого процесса происходит образование воды на катоде. Так как образовывается вода, а кислота расходуется, электролит теряет свою плотность и концентрацию. Точнее, они падают. Как только основная часть кислоты электролитов прореагирует, аккумулятор теряет весь свой заряд. Если такое случается, нам приходится подзаряжать аккумулятор.

О зарядах.

Если мы подключаем к клеммам батареи которая разряжена, источник внешнего электрического тока, то происходит процесс зарядки аккумуляторной батареи. Весь этот процесс подзарядки можно объяснить проще – происходит обратное действие от вышесказанного. Соответственно, из излишков воды и сульфата свинца, образуется серная кислота. Во время этого процесса, материал, из которого выполнен анод, преобразовывается в диоксид свинца, соответственно, материал катода – в металлический свинец.Как только аккумулятор зарядится, его нужно сразу отключать от источника тока. В противном случае, начнется распад молекул воды. Образовавшиеся молекулы водорода и кислорода будут запускать процесс электролиза. Этот процесс очень опасен, поскольку может образоваться взрывоопасная смесь. Помимо этого, батарея будет изнашиваться быстрее, поскольку вода расходуется, а уровень кислоты будет значительно выше. Некоторые водители не считают нужным следить за этим и заряжают аккумулятор выше нормы. Уверяем вас, ничего хорошего в этом нет.Условия, при которых АКБ будет работать исправно.Выдерживает нагрузку по температуре – + 40 градусов.Производите заряд батареи лишь тогда, когда он опустился не ниже 10,5 Вольт. Ограничение это вполне обосновано, ведь если разрядить автомобильный аккумулятор сильнее, то начнется сульфатация электродов. Если этот процесс произойдет, то электроды перестанут функционировать на полную, поскольку на их поверхности образуется нерастворимая пленка.Время работы достигает до пяти ста циклов, но с условием разряда на 70% и после этого полной подзарядки.

Гелевый аккумулятор и его виды.

По структуре корпуса гелевый аккумулятор никак не отличить от свинцово-кислотного. Отличается «начинка». У гелеевого аккумулятора электролит напоминает желе. То есть, его содержимое более густое. Плотность электролита настолько высока, что ее невозможно корректировать или даже измерить. Соответственно, по этому поводу и заморачиваться не нужно.Компании, которые производят гелевые аккумуляторы, используют для их создания две технологии:Чтобы сделать электролит более густым, добавляют двуокись кремния. Технология имеет название «GEL».Другой вариант, при котором добиваются сгущение электролита, это добавление в него стекловолокна. Стекловолокно при этом мелко измельчено. В такой структуре, оно еще и играет роль сепаратора. Такую технологию назвали «AGM».Аккумуляторы, которые изготовляют с применением технологии AGM, делают их с использованием спиральной или плоской компоновки.Спиральная компоновка применяется в основном в Северной Америке. В Европе больше преобладает плоская.Выбрать, какой вариант компоновки лучше, возможности не представляется, поскольку у каждого полно плюсов и, естественно, имеются некоторые недостатки.

Плюсы и минусы гелевих аккумулятором.

Не смотря на технологию, которая применяется для изготовления гелевого аккумулятора, они явно имеют ряд преимуществ перед свинцово кислотными:Если, вдруг, вы каким-либо образом нарушите целостность корпуса АКБ, из гелевого аккумулятора электролит течь не начнет.Гелевые аккумуляторы более стойкие перед вибрациями.Они не нуждаются в обслуживании.Корпус гелевого аккумулятора более герметичен. Поэтому попадание электролита на другие части автомобиля исключено.Удобный способ установки. Вы можете устанавливать гелевый аккумулятор в любом положении, кроме как вверх ногами.Газы из такого аккумулятора не выделяются.Гелевый аккумулятор, в котором спиральная система, позволяет электродом иметь большую площадь контакта с электролитом. Это безусловный плюс, поскольку с такой структурой, аккумулятор будет быстрее заряжаться.Зато у аккумулятора с плоскими элементами более высокая удельная емкость.Ну вот, теперь благодаря нам вы не только узнали про новый вид аккумулятора, но и не плохо в нем теперь разбираетесь. Как минимум, принцип работы вы поняли точно. Так что, не забудь оценить нас лайком.

mir-avto-moto.ru

Гелевые автомобильные аккумуляторы

Гелевые автомобильные аккумуляторы относятся к категории необслуживаемых аккумуляторных батарей. Термин «необслуживаемые» подразумевает под собой то, что в аккумулятор не заливается дополнительный электролит. 

В традиционных кислотных аккумуляторах, как бы ни были они плотно закрыты, все равно происходит испарение электролитической жидкости. В гелиевых аккумуляторах жидкости, как таковой нет. Поэтому и испаряться в результате химических реакций нечему.

Устройство гелевого аккумулятора

Гелевый автомобильный аккумулятор в разрезе

Традиционный кислотно-свинцовый аккумулятор состоит из нескольких модулей (банок). Внутри каждой из банок находятся свинцовые пластины, разделенные между собой сепараторами, изготовленными из устойчивого к воздействию кислоты материала. Внутрь каждой банки залит электролит. Каждый модуль (банка) соединяются между собой последовательно.

В гелевом аккумуляторе используется тот же принцип соединения банок, но при этом конструкция банок совершенно другая,  форма пластин совершенно другая, и основное – нет традиционного жидкого электролита.

Свинцовые пластины в гелевом аккумуляторе свернуты в цилиндр. Между слоями свинцовых пластин расположены слои, сделанные из стекловолокна. Стекловолокно пропитано электролитом, находящимся в состоянии геля. Каждая аккумуляторная банка представляет собой плотный прочный цилиндр.

Банки соединяются между собой последовательно и помещены в прочный корпус из специальной пластмассы.

Гелевые автомобильные аккумуляторы по сравнению с традиционными кислотными аккумуляторными батареями имеют как достоинства, так и недостатки. Об этом ниже.

Преимущества гелевых аккумуляторных батарей

Для изготовления пластин используется свинец, имеющий более высокую очистку, чем свинец, применяемый для решеток традиционных обслуживаемых аккумуляторов. Чем выше чистота материала, тем более эффективно он будет работать. Т.е. на поверхности пластин образуется гораздо меньший по толщине слой веществ – результат химической реакции.

Цилиндрическая форма банки предполагает, что свинцовая пластина свернута в рулон. Благодаря такому состоянию пластины, значительно увеличена ее полезная площадь, которая вступает в химическую реакции с  гелем. Увеличение площади взаимодействия влияет в конечном итоге на силу тока и способность аккумулятора удерживать заряд.

Хотя помимо свернутых в рулон свинцовых пластин в некоторых моделях гелевых аккумуляторов используются традиционные плоские пластины.

Использование вместо жидкого электролита геля, который, к слову сказать, больше похож на мягкий воск, полностью исключает испарение электролита или его проникновение сквозь корпус аккумулятора.  Нет испарения электролита – нет снижения уровня активного вещества внутри аккумулятора – нет необходимости, что-либо доливать. Т.е. гелевые автомобильные аккумуляторы относятся к категории необслуживаемых аккумуляторных батарей.

Из-за того, что отсутствует жидкость, как таковая, аккумулятор можно размещать в пространстве в любом положении. Ничего вытекать из аккумулятора не будет.

Преимущества касаются и характеристик аккумулятора. Гелевые аккумуляторы способны давать большой пусковой ток. Этот показатель гораздо выше, чем у кислотных аккумуляторов.

Даже если корпус аккумулятора получит трещину, он все равно будет работать какое-то время.

Важный момент – аккумуляторы этого типа имеют больший ресурс работоспособности, по сравнению с традиционными аккумуляторными батареями. Однако ресурс аккумуляторных батарей этого типа, может сокращаться из-за проблем в бортовой электрической сети автомобиля.

Недостатки гелевых аккумуляторов

Основной недостаток состоит в том, что гелевые автомобильные аккумуляторы плохо переносят перезаряд. Этот недостаток связан с тем, аккумуляторные батареи этого типа имеют герметичный корпус. При перезаряде может происходить вздувание корпуса аккумулятора.

Хотя в некоторых моделях предусмотрены специальные миниатюрные клапаны, которые должны обеспечивать выход образовавшихся газов при перезаряде. Но нужно сказать, что они не всегда справляются с поставленной задачей. Вместе с тем, проблема перезаряда решается при помощи использования качественных зарядных устройств.

Но перезаряд может произойти и при неправильной работе генератора и регулятора напряжения автомобиля. Поэтому гелевые аккумуляторы так чувствительны к проблемам в бортовой сети автомобиля.

avtowithyou.ru

Гелевый аккумулятор. Особенности. Преимущества. Недостатки.

В последнее время на прилавках магазинов часто можно встретить гелевые аккумуляторы. Особо популярны такие аккумуляторы в мототехнике. Многие скутеристы не имеют представления, что это такое, стоит ли покупать гелевый аккумулятор и чем он лучше самого простого кислотного. Сегодня мы рассмотрим преимущества и недостатки гелевых аккумуляторов, узнаем принцип их работы.

Разработка гелевого аккумулятора началась не спроста. Изначально их применяли в военной технике, а именно в самолетах. Применение обычных батарей в авиации невозможно, так как постоянное изменение положения и большие перегрузки, способствуют быстрому выходу их из строя.Перед ученными стояла задача, сохранить функции обычного аккумулятора, и улучшить показатели работы в экстремальных условиях. Гелевый аккумулятор подходил для этих целей как нельзя лучше.

Конечно, в современной авиации, например США, применяются куда более новые разработки аккумуляции энергии, но все же изобретения прошлых лет не остались без внимания и перекочевали в жизнь обычного рядового пользователя скутера или мотоцикла.

Такие батареи устойчивы к повреждениям и более лояльны к окружающей среде. Гель образуется методом добавления в серную кислоту двуокиси кремния, и даже если повредить корпус аккумулятора, газовыделения остаются внутри геля и не выводятся наружу.

По своей сути, гелевый аккумулятор, это модификация обычного кислотного, в электролит которого добавляется специальный загуститель, откуда и получается гель. Такой аккумулятор на скутере можно эксплуатировать в любом положении, но проведенные опыты показали, что емкость его, например, при использовании на боку, снижается на 30%, а переворачивать его вверх тормашками во время эксплуатации производители не рекомендуют вообще.

Срок службы его находится в районе 7-10 лет, но, как правило, до такого возраста они не доживают. Исключением являются лишь модели дорогих брендов.

Гелевый аккумулятор очень требовательный к различным условиям эксплуатации. Мы знаем, что они более устойчивы к морозам и эксплуатации зимой, но они также требуют правильной зарядки. Мы знаем, что регулятор напряжения подает ток к клеммам аккумулятора, и он заряжается. Напряжение на клеммах во время зарядки составляет около 14 вольт, при этом ток заряда постоянно разный. Если аккумулятор разряжен, он больше, и постепенно уменьшается к моменту полной зарядки. Этим можно обьяснить то, что разряженный аккумулятор потребляет на скутере больше энергии, чем заряженный, при этом, напряжение на него постоянно подается одинаковое.

Для гелевой батареи требуется немного иной момент заряда, при этом используется ограничения тока и напряжения, расписывать которые тут нет смысла, все равно вникать не будете. Поэтому, мы не эксплуатируем их правильным образом, ведь зарядка, которая подается регулятором напряжения не отвечает тем нормам, которые были заложены при разработке гелевых аккумуляторов. Это не значит, что использовать их на скутерах и мотоциклах нельзя, просто они не прослужат отведенный им период времени (некоторые модели служат до 15 лет), а выйдут из строя намного раньше (3-4 года). Также, производство таких батарей несколько дороже, чем обычных, так как в конструкции гелевого аккумулятора применяется высокочистый свинец.

Преимущества гелевых аккумуляторов.

Такие батареи допускают достаточно глубокий разряд, и в полной степени восстанавливаются после зарядки, когда свинцово-кислотный аккумулятор теряет часть емкости навсегда;

Благодаря специфическим особенностям, гелевые аккумуляторы дают высокий пусковой ток;

При правильной эксплуатации и полностью исправном электрооборудовании скутера, они проживут значительно дольше своих обычных аналогов;

Кроме того, такие батареи выдерживают на порядок больше циклов заряд-разряд;

Возможна эксплуатация в любом положении, гель не реагирует на изменения положения;

Так как такие аккумуляторы не обслуживаемые, их можно использовать сразу после покупки, без надобности предварительной зарядки;

Если вы вдруг повредите корпус, рабочие характеристики устройства не изменятся. Корпус тут не является основным резервуаром, а выполняет лишь защитные и сохранные функции для для практически твердого тела. Это нереально для обычного свинцово-кислотного аккумулятора, где любое повреждение чревато утечкой электролита;

Один из самых безопасных аккумуляторов в мире.

Недостатки гелевых аккумуляторов.

Минусов очень мало, и они обусловлены лишь особенностью электрооборудования скутера или мопеда. Гелевый аккумулятор требует точных характеристик тока и напряжения во время зарядки, что не всегда можно получить при использовании их в мототехнике. Этот показатель не является абсолютным противопоказанием использования их на скутерах, но принять это во внимание стоит.

Цена, как правило, выше свинцово-кислотных аккумуляторов, но в рамках небольших батарей, какими являются аккумуляторы для скутеров, мопедов и прочей мототехники, разница в цене выражена незначительно.

Подводя итоги, можно сказать, что покупать такие аккумуляторы стоит, но не следует ожидать от них чего-то заоблачного. Срок эксплуатации в вашем случает, будет максимум на два года больше обычного устройства. Но и это отличный показатель, особенно если вы любитель зимних покатушек.

drive2moto.ru


Смотрите также