Agl аккумуляторы что это

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.

Источник

AGM аккумулятор – устройство, зарядка, плюсы и минусы

Обычные свинцово-кислотные аккумуляторы и набирающие популярность аккумуляторы типа AGM имеют совершенно разную конструкцию, отличающуюся характеристиками. Не вдаваясь в химические подробности, наиболее очевидная разница заключается в отсутствии жидкого электролита в батареях AGM (Absorbent Glass Mat). Точнее, электролитом пропитан пористый наполнитель из стекловолокна.

В свинцово-кислотных АКБ свинцовые электроды погружаются в водный раствор серной кислоты, которая может вылиться при переворачивании или падении батареи. Аналогичную конструкцию имеют аккумуляторы типа VRLA (Valve Regulated Lead Acid, т.е. клапанно-регулируемые). Они тоже являются «мокрыми», но оснащены клапанами, предотвращающими разлив электролита. Клапаны открываются только при наличии давления внутри корпуса, угрожающего его целостности.

Плюсы и минусы

Растущая популярность батарей AGM объясняется гораздо большей эффективностью, чем свинцово-кислотных аккумуляторов. Батарея АГМ имеет меньшее внутреннее сопротивление, заряжается в 5 раз быстрее и способна лучше переносить нагрузки. Эффективность AGM не 70%, как в случае со свинцово-кислотными АКБ, а все 95%. Не менее важно и то, что в случае переворачивания батареи или ее повреждения в ДТП отсутствует риск пролития агрессивного электролита.

Правда, есть один серьезный недостаток – более высокая стоимость. Но автопроизводители готовы мириться с этим, тем более что АГМ аккумулятор весит немного меньше, чем обычный.

К сожалению, АКБ типа АГМ, как и литий-ионные элементы, чувствительна к условиям эксплуатации, включая рабочую температуру и зарядку. Несоблюдение правил может привести к выходу из строя батареи или даже к «взрыву».

Как определить аккумулятор AGM?

Если аккумулятор в автомобиле размещен в подполье багажника, то вероятно это и есть AGM. Почему там? Потому что в багажнике прохладнее. Батарея АГМ чувствительна к высоким температурам. Поэтому для установки в моторном отсеке потребуется дополнительная перегородка. Проще АКБ разместить вдали от источника тепла – в багажнике или под задним диваном.

Например, БМВ в своих машинах размещают аккумулятор в багажнике. Но как убедиться, что это именно AGM? Все просто. Любой такой АКБ имеет маркировку (надпись AGM). Впрочем, в том же BMW эта надпись может легко оказаться под фиксирующей планкой.

Особенности зарядки

АГМ батарея заряжается гораздо быстрей, чем свинцово-кислотная. Поэтому ее часто используют в так называемых микро-гибридах. Т.е. автомобилях, где энергия АКБ частично восстанавливается во время торможения двигателем. В этот момент мощный генератор быстро заряжает аккумулятор, который в дальнейшем питает энергоемкую систему старт-стоп. В таком режиме обычный свинцово-кислотный АКБ протянул бы всего несколько недель.

Когда напряжение зарядки частично разряженного аккумулятора AGM доходит до 14,4 В или даже больше, то ничего страшного не происходит. Однако после достижения состояния близкого к полному заряду, напряжение зарядки должно быть снижено до 13,5-13,8 В. В противном случае батарея перегружается, перегревается и выходит из строя. В крайнем случае, она «вздувается».

Свинцово-кислотный аккумулятор спокойней реагирует на перезарядку. Он начинает «газить» (кипеть) — в дальнейшем придется добавить воды.

По этой причине в автомобилях с батареями AGM и в микрогибридных системах установлены сложные системы управления энергопотреблением, которые пекутся за благополучие АКБ АГМ.

Как зарядить аккумулятор AGM

В случае с обычными батареями напряжение заряда растет постепенно, и большинство зарядных устройств через некоторое время отключается или переходит в режим поддержания заряда. Если этого не случится, то аккумулятор стерпит перезаряд в течение длительного времени. Может быть, потом придется добавить немного воды.

Если заряжать обычную свинцово-кислотную батарею с помощью зарядного устройства с функцией AGM, то тоже ничего страшного не произойдет. Возможно, она не зарядится полностью.

Если же заряжать батарею АГМ с помощью зарядного устройства для обычных АКБ и не отключить зарядку вовремя, то аккумулятор перезарядится и сломается, особенно в теплом помещении.

Режим эффективной зарядки AGM состоит из нескольких этапов. Сначала зарядка осуществляется под высоким напряжением (около 14,4 В) при контролируемом токе, а затем снижается до безопасного значения. Таким образом, для зарядки АКБ АГМ необходимо специальное зарядное устройство с функцией AGM.

Заключение

Исходя из сказанного выше, заменить один аккумулятор другим не получится. Свинцово-кислотный на месте АГМ быстро исчерпает свой ресурс, а AGM на месте обычной АКБ будет работать в нерасчетных условиях, что отрицательно скажется на сроке службы батареи.

Источник

Что такое AGM аккумулятор: преимущества и недостатки

AGM аккумуляторы — современный тип аккумуляторных батарей, внутри которых электролит абсорбированный (технология Absorbed Glass Material, стекловидный впитывающий материал). Данное решение позволило улучшить целый ряд показателей по сравнению с обычными свинцово-кислотными батареями:

• уменьшение саморазряда;
• высокая скорость заряда батареи;
• меньшая чувствительность к глубокому разряду;
• герметичная конструкция с клапанной регулировкой;
• значительно уменьшенное газовыделение при зарядке;
• увеличенный срок службы, меньшая чувствительность к вибрациям;
• стабильная работа при низких температурах и т.д.

При этом аккумуляторы АГМ не являются гелевыми. Хотя гелевый аккумулятор GEL и AGM VRLA Battery относятся к одному классу, гелевые АКБ изготовлены по другой технологии (электролит находится в гелеобразном состоянии). Также отдельные особенности не позволяют аккумуляторам AGM полностью конкурировать с гелевыми аналогами. Подробнее читайте в нашей статье.

АГМ аккумулятор: особенности

По сравнению с традиционными свинцово-кислотными аккумуляторами, а также другими типами батарей, АКБ AGM часто называют «промежуточным» звеном между классическим аккумулятором и гелевой батареей.

1. Свинцово-кислотный аккумулятор имеет пластиковый корпус, который разделен на «банки» или отсеки, заполненные электролитом (раствор водный серной кислоты). В раствор погружены пластины, между которыми происходит течение тока.

1. Более новый вид аккумуляторов вместо сурьмы получил кальций в отрицательных и положительных пластинах (кальциевый аккумулятор Ca). В данных АКБ вода выкипает менее активно. Основной их недостаток — кальциевый аккумулятор боится глубокого разряда. В этом случае начинается быстрая сульфатация пластин, электроды разрушаются и замыкают.

Чтобы повысить стойкость положительных электродов в дальнейшем в них стали добавлять серебро. При этом аккумулятор стал дороже в производстве. Также не удалось решить основную проблему — негерметичность АКБ. В результате такие аккумуляторы не подошли для использования в электротранспорте.

1. Для предотвращения осыпания активной массы электродов в электролит ввели пористые наполнители (технология AGM) или сам электролит стали делать гелеобразным (технология GEL). В целом, такое решение позволило создать аккумуляторы VRLA. Такие АКБ получились герметичными, они не нуждаются в дополнительном обслуживании. При этом конструктивно, а также по ряду показателей АГМ и гелевый аккумулятор отличаются.

Чем AGM аккумулятор отличается от гелевого АКБ

При выборе аккумулятора потребители часто сталкиваются с необходимостью выбора подходящей батареи.

Сегодня в продаже представлены традиционные свинцово-кислотные батареи, кальциевые АКБ, а также аккумулятор гелевый или аккумулятор АГМ.

Гелевый аккумулятор

Гелевые аккумуляторы (GEL — АКБ ) имеют электролит, который находится в гелеобразном состоянии за счет добавления соединений кремния. В результате электролит похож на силикон, в составе используется серная кислота и двуокись кремния, батарея имеет полную герметичность. Газовыделение сведено к минимуму, газы остаются во внутренних порах геля.

Это значит, что электролит не испаряется при разряде АКБ, пластины также не окисляются. Данный тип аккумуляторов на сегодня является лучшим, отличается высокой устойчивостью к глубокому разряду и большим сроком службы.

Дело в том, что даже в условиях глубокого разряда до 10.5В пластины не осыпаются, так как гель «удерживает» активный материал. В результате GEL- аккумулятор даже в таких условиях способен пережить 300 циклов заряда. Если же условия эксплуатации щадящие, можно рассчитывать на увеличение ресурса в 8-10 раз.

Аккумулятор AGM

Аккумуляторы AGM имеют пористый заполнитель, изготовленный из стекловолокна, который пропитан электролитом. В отличие от гелевых аналогов, в аккумуляторах AGM залита жидкая кислота. При этом электролит удерживается в порах сепаратора (условно решение напоминает губку).

Преимущества и недостатки АГМ аккумуляторов

Рассматривая аккумуляторы AGM, следует выделить заметное улучшенные характеристики по сравнению с обычными свинцово-кислотными, кальциевыми, гибридными и другими типами АКБ. Также преимуществом является не слишком высокая стоимость таких аккумуляторов по сравнению с гелевыми аналогами.

Что касается недостатков, батареи AGM достаточно чувствительны к перезаряду. Если ток заряда выше на 25% от номинальной емкости аккумулятора, батарею может раздуть. По этой причине для таких аккумуляторов нужно использовать особые зарядные устройства для AGM.

Например, аккумуляторы AGM отличаются повышенной чувствительностью к колебаниям наружных температур, при низкой температуре их эффективность падает. Еще один серьезный недостаток заключается в том, что данный тип АКБ сильно боится цикличного заряда-разряда.

Если имеет место циклирование заряд – разряда, тогда срок службы сокращается на 30-40%. Эта особенность в значительной степени ограничивает сферу применения и целесообразность использования данных АКБ.

Какой аккумулятор лучше выбрать: гелевый или AGM

Перед покупкой батареи AGM для использования в качестве тягового аккумулятора для транспорта необходимо учитывать рассмотренные выше недостатки. Прежде всего, ресурс такой батареи будет ниже, чем у гелевых аккумуляторов. Если для батарей GEL 300 циклов – гарантированный показатель, для АГМ все те же 300 циклов являются полным ресурсом.

Однако для источников бесперебойного питания аккумуляторы AGM являются лучшим решением. Дело в том, что они в условиях «буферного режима» способны сохранять емкость много лет. В результате получается так, что AGM аккумуляторы зачастую используются в источниках бесперебойного питания.

В свою очередь, гелевые аккумуляторы повсеместно встречаются на электротранспорте. При этом дешевые свинцово-кислотные, кальциевые и подобные им АКБ для электротранспорта не подходят по причине отсутствия необходимой герметичности.

Источник