Аккумулятор герметичный необслуживаемый технология agm

Необслуживаемые аккумуляторы по технологии AGM

Необслуживаемые и герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы с абсорбированным электролитом (AGM).
На данный момент в мире наиболее часто используются два способа удержания газов в необслуживаемых герметичных аккумуляторных батареях. В первом случае серную кислоту загущают, добавляя в нее кремниевую кислоту, при этом образуется гелеобразная застывшая масса. Во втором варианте применяют специальный сепаратор из абсорбирующего стекловолокна — он впитывает электролит (серную кислоту) и удерживает его в многочисленных порах.
Связанный электролит совершенно изменил картину процессов, протекающих в аккумуляторной батарее. Теперь кислород, выделившийся на положительных пластинах, уже не может улететь вверх, его молекулы движутся горизонтально по направлению к отрицательным пластинам. Цикл становится совершенно замкнутым и может повторяться очень долго без какого бы то ни было ущерба для системы. На этом принципе построены так называемые герметичные свинцовые аккумуляторы с регулировочными клапанами (VRLA). Корпус такого аккумулятора с приваренной крышкой действительно образует герметичную емкость. В крышку встроен предохранительный клапан — он может только «выпустить» избыточные газы из батареи, если концентрация станет взрывоопасной. Пробок на крышке нет, они не нужны, поскольку вода сюда уже никогда доливаться не будет и проверять плотность электролита нет необходимости.
Изначально разработанные для военных целей, аккумуляторы AGM на сегодняшний день широко распространены на мировом рынке.
В аккумуляторах рекомбинационного типа электролит полностью абсорбирован в сепаратор, который представляет собой нетканый материал, изготовленный, как правило, из микроволокон стекла. Одним из типов (АКБ)аккумулятора рекомбинационного типа является VRLA (Valve-Regulated Lead-Acid — с регулированием газовыделения) аккумулятор.
Сепараторы для VRLA аккумуляторных батарей как правило состоят из абсорбирующего стеклохолста (AGM), так как AGM сепаратор обеспечивает хорошее движение абсорбированной жидкости и равномерное распределение электролита. В тоже время, AGM сепараторы слабо контролируют движение кислорода и рекомбинационные процесс.
К тому же AGM сепараторы имеют слабую сопротивляемость прокалыванию, что негативно влияет на работу VRLA аккумуляторов в условиях повышенной вибрации, например, внутри автомобиля. Слабая сопротивляемость прокалыванию является проблемой по следующим причинам:
• Возрастает вероятность возникновения короткого замыкания;
• Стоимость производства возрастает из-за хрупкости AGM сепаратора.
Предпринимались различные попытки увеличить сопротивляемость проколам подобных сепараторов, например, с помощью производства сепаратора, состоящего из трех наслоений: первое и третье – нетканые материалы из стекловолокна, а по середине – тонкий лист из пористого термопластичного материала, такого как полиэтилен толщиной 250 мкм.
На данный момент наиболее устойчивым к проколам в условиях использования в VRLA батареях является комбинированный сепаратор из абсорбирующего стеклохолста (AGM), соединенного с микропористой полимерной прокладкой и сверхвысокомолекулярного полиэтилена (UHMWPE).
Некоторые производители AGM сепараторов предлагают использовать их в вентилируемых аккумуляторах с жидким электролитом. Сепаратор AGM представляет собой комбинацию AGM и стеклохолста с кислотустойчивым связующим. Абсорбирующие способности сепаратора во многом определяются его пористостью – чем она выше, тем лучше асборбция. У AGM сепаратора эта способность выше по сравнению с сепараторами из ПВХ, полипропилена, сепараторами других типов.
Сепаратор AGM обладает следующими характеристиками:
• Низкое электрическое сопротивление – ниже, чем 1.5 mΩ*dm2;
• Максимальный размер пор ≤18μm;
• Пористость≥90%;
• Высокая устойчивость в окислению;
• Стабильность химических свойств.
Использование адсорбирующего сепаратора, изготовленного из стеклянного микроволокна (AGM) помогает уменьшить саморазряд батареи и снизить расход активного материала. Благодаря этой технологии. в нормальных условиях срок хранения батареи составляет 12 месяцев, а гарантированный срок работы батареи не менее 3-х лет а в среднем от 3 до 12 лет.
Герметичная конструкция гарантирует отсутствие утечки при установке батареи в любом положении (вертикальном или горизонтальном).Одни из лучших аккумуляторных батарей изготовленных по AGM технологии это (АКБ) аккумуляторные батареи VOLTA с увеличенным сроком службы до 12 лет.

Основные области применения:
• Источники бесперебойного питания (UPS) переменного и постоянного тока;инверторы
• Средства связи и электрическое оборудование;
• Аварийное освещение: осветительное оборудование;
• Телекоммуникационное оборудование;
• Роботы, системы управления и другое промышленное оборудование;
• Системы сигнализации

Аккумуляторы на основе AGM сепараторов пользуются популярностью из-за своей износостойкости, а также из-за возможности аккумулятора выдерживать глубокие циклы разрядки с меньшими потерями по сравнению с их обычными аналогами.
Для владельцев кемперов или жилых прицепных вагончиков использование аккумуляторов AGM удобны по причине: аккумуляторы AGM могут быть за 2-3 часа дозаряжены до 100% своей емкости при помощи обычного автомобильного устройства переменного тока. Ни одно стандартное автомобильное устройство переменного тока на сможет дозарядить обычную свинцовую батарею более чем на 70% ее емкости (обычно эта цифра составляет 65%).
AGM аккумуляторы дороже по сравнению с традиционными аккумуляторами с жидким электролитом – это ограничивает их распространение на мировых рынках.
В России свинцово-кислотные аккумуляторы с сепаратором AGM пока мало распространены. В первую очередь это связно со слабой развитостью отраслей, в которых аккумуляторы AGM применяются.
Данный тип аккумуляторов в России используется в основном в качестве стартерных батарей в дорогих автомобилях.

Источник

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

Аккумулятор AGM

В современном мире каждый день улучшаются старые и изобретаются новые технологии, которые используются в повседневной жизни. Можно без сомнения сказать, аккумулятор является сердцем любой техники. Они используются везде, где нужна энергия и нет возможности запитаться от сети.

Что такое аккумулятор AGM

Аккумулятор AGM (Absorbent Glass Mat, абсорбирующий стеклянный мат) – это свинцово-кислотный аккумулятор, в котором электролит находится не в обычном жидком состоянии, а в качестве пористого заполнителя из стекловолокна, который в свою очередь пропитан электролитом.

То есть в банках между плюсовыми и минусовыми свинцовыми пластинами находится стеклоткань, связанная электролитом, благодаря чему АКБ не подвержен качкам и его можно использовать лежа на боку, но это далеко не все преимущества.

Аккумуляторы выполненные по AGM технологии часто путают с GEL (гелевыми аккумуляторами), но это нет так. У них совершенно разные технологии, просто решают одну и туже задачу.

Применяемые технологии

За основу AGM аккумулятора был взят обычно свинцово-кислотный. Отличительной особенностью является, то, что он содержит абсорбированный электролит, а не жидкий, что делает источник питания более функциональным. Выглядит это примерно следующим образом. Между положительными и отрицательными пластинами находится сепаратор (прокладка из пористого стекловолокна). Эта прокладка на подобие губки пропитана электролитом, при этом он получается там запертым, благодаря чем никуда не выливается и не испаряется.

В свою очередь свинцовые пластины очень плотно прижимают сепаратор, из-за чего в каждую банку удается засунуть на 20-30 процентов больше пластин. Это позволяет получить более большие пусковые таки и емкости.

На данный момент AGM аккумуляторы производят в плоской и спиральной конфигурации.

Спиралевидные AGM аккумуляторы. Они имеют большую площадь поверхностного контакта. Это позволяет кратковременно получить значительно большие токи, а так же быстрее заряжаться. К существенным минусам можно отнести меньшую номинальную ёмкость аккумулятора, по отношению с плоской формой.

AGM аккумуляторы плоской конфигурации. Такой способ производства позволяет обеспечить лучшую сохранность электролита и отличную герметичность сепараторов, для выдерживания заряда и разряда, и как было отмечено ранее обладают более высокой емкостью. В отличии от спиралевидных производятся не только в США, но и в Европе. Более того спиралевидные являются разработкой Johnson Controls для линейки АКБ Optima и практически нигде больше не используются.

Поэтому в настоящее время наибольшей популярностью пользуются автомобильные аккумуляторы с плоской конфигурацией блоков.

Где применяются AGM аккумуляторы

Аккумуляторные батареи находят применение во многих отраслях, но самое массовое использование происходит при оснащении транспортных средств.

Современные аккумуляторы имеет улучшенные эксплуатационные свойства, и находят применение практически во всех сферах:

1. В мотоциклах и автомобилях.
2. В автомобилях оснащенных системой старт-стоп.
3. В системе энергоснабжения.
4. На станциях коммунального обслуживания.
5. В сфере телекоммуникаций.
6. В ИБП.
7. Для лодок и судов.
8. И еще существует множество областей, где применяют аккумуляторные батареи.

Возможность автономного энергообеспечения позволяет использовать в медицинских учреждениях, для обеспечения работоспособности оборудования в экстренных ситуациях.

Преимущества и недостатки

Плюсов у AGM аккумуляторов много:

1. AGM аккумуляторы полностью необслуживаемые, поставил и забыл, правда иногда в лютые морозы возможно придется подзаряжать;
2. Поддерживают автомобили с системой Start-Stop;
3. Высокая отдача. Из-за близкого расположения пластин их вмещает больше, при равнозначном объеме, что увеличивает емкость аккумулятора;
4. Быстрый заряд. В связи с тем, что используется свинец в пластинах, он обладает наименьшим внутренним сопротивлением, улучшающий характеристики прибора, позволяет сократить время заряда;
5. Выносливость. Выдерживает больше периодов «заряда и разряда», также имеет высокую устойчивость к глубокому разряду. Потому что «сепараторы» сдерживают пластины, не давая им распадаться;
6. Устойчив к низким температурам воздуха и хорошо переносит ее перепады;
7. Герметичность, можно использовать в любом положении (на боку);
8. «Закрытый» электролит (не дает испарения), дает возможность применять в помещениях, подходит для других источников питания, солнечной и ветровой системы;
9. Большой срок службы. Среднее время работы источника энергии может составлять от 5 до 10 лет.

К минусам можно отнести:

1. Высокая цена. За эту стоимость можно приобрести 2, если не 3 кислотно кальциевых калькулятора, которые в сумме прослужат все 15 лет;
2. Достаточно нелегкий вес;
3. Необходимо специальное зарядное устройство.
4. Необслуживаемость. С одной стороны это огромный плюс, но если с батарей что-то случится, то самостоятельно ее реанимировать не получится.

Существенные преимущества у AGM явно больше, но все же в первую очередь нужно обратить внимание на свои потребности, если у Вас автомобиль средней ценовой категории без системы start-stop, то правильнее будет взять гибридный или кислотно кальциевый калькулятор.

Обслуживание AGM аккумулятора

AGM аккумуляторы являются необслуживаемыми, но это не значит, что за ними не нужно ухаживать. Нужно стараться не допускать перезаряда или глубокого разряда. Поддерживать батарею в чистоте. Протирать от влаги и грязи, так как по ней может коротить между клеммами. При необходимости зачищать клеммы от коррозии. Периодически по мере надобности подзаряжать.

Батарея является полностью герметичной, а значит вскрывать ее нельзя. Более того на ней не будет классических пробок, через которые можно долить дистиллированную воду, к тому же в привычном понятии воды там тоже не будет.

Как выбрать зарядное устройство для AGM аккумулятора

Подойдет любая зарядка для АГМ батарей, главное следовать инструкции, которая будет идти в комплекте с ЗУ и что бы у нее была возможность регулировать ток и напряжение.

AGM батареи нельзя заряжать обычными зарядными устройствами, так как у таких АКБ нету клапанов для сброса давления, соответственно она может взорваться.

Как заряжать AGM аккумуляторы

Только обеспечение правильного процесса зарядки батареи сможет обеспечить выработку максимального ресурса изделия.

Процесс подзарядки можно выполнить несколько большим зарядным постоянным током чем 10% от ёмкости батареи, однако он не должен превышать 20%. Пластины изготовлены из высококачественного свинца, что позволяет произвести полную зарядку всего за пару часов.

Заряжать AGM батареи можно только специальным ЗУ, поэтому дать конкретных рекомендаций не получится. Нужно следовать согласно инструкции приложенной конкретно к вашему зарядному устройству.

Специалисты рекомендуют несколько видов заряда:

1. Трёхступенчатый заряд, один из самых эффективных.
2. Основной двухступенчатый заряд.
3. Быстрый одноступенчатый подзаряд.

Видео: Как заряжать AGM аккумулятор

Восстановление AGM аккумуляторов

Многие источники и специалисты утверждают, что такие батареи вернуть к «жизни» возможно, всё зависит от степени повреждения изделия, срока эксплуатации. В некоторых случаях восстановить его возможно, так как в основе электролита лежит известная серная кислота плюс дистиллированная вода, только размещены они в АКБ по-разному. В интернете можно найти несколько роликов о восстановлении мотоциклетных АКБ таких типов. В них показано как владелец мотоцикла заполняет шприцем высохшие полости дистиллированной водой.

Когда полости достаточно пропитаются жидкостью, можно поставить батарею на подзарядку током силой в 10% от ёмкости аккумулятора. На форумах автомобилистов также можно найти такой способ восстановления АКБ. Там же описан ещё один процесс возврата к жизни «уставшего» прибора. Он предусматривает подзарядку сразу двух изделий, одно из них должно быть полностью исправным.

Если через некоторое время «уставший» АКБ начинает потреблять зарядный ток, это значит, что она «живая». Далее уже продолжается зарядка этого прибора током 10% от емкости при напряжении не более чем 14,8 Вольт.

Любой вид аккумуляторной батареи требует внимательного отношения в процессе её использования. Только в таком случае будет полностью выработан установленный производителем срок эксплуатации.

Остались вопросы по AGM аккумуляторам или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полезным, полным и точным.

Источник