Чем отличаются свинцовые гелевые аккумуляторов

В чем разница между свинцово-кислотными, гелевыми и автомобильными аккумуляторами AGM?

Одним из последствий быстрого развития автомобильной промышленности является текущая ситуация на рынке аккумуляторов. И эта ситуация действительно уникальна, потому что у нас никогда в истории не было такого разнообразия автомобильных аккумуляторов с такой разной структурой и характеристиками. Поэтому, чтобы иметь возможность выбрать подходящий аккумулятор для вашего автомобиля, вы должны сначала узнать хотя бы только основную информацию о каждом типе аккумулятора. И вы найдете эту информацию в этой статье. Гелевые батареи (GEL) и Absorbed Glass Mat (AGM) аккумулятор, это улучшение версии старых технологий свинцово-кислотных аналогов.

Свинцово-кислотные батареи

Свинцово-кислотные батареи (SLA), то есть сила традиции в современной обстановке
Трудно поверить, что дизайну свинцово-кислотной батареи более 150 лет. Эти батареи были разработаны в 1859 году и до сих пор успешно использовались даже в очень современных автомобилях — в автомобилях, которые все больше напоминают небольшие космические паромы. В случае с батареями SLA утверждение о том, что гениальность заключается в простоте и что хорошие решения не боятся времени, работает.

Узнайте больше о самовозобновляемой и бесплатной энергии будущего. Солнечные батареи в действии.

Один элемент свинцово-кислотного аккумулятора состоит из набора пластин аккумулятора. В свою очередь, они включают в себя:

1. анод из металлического свинца
2. катод из Pb02
3. электролит (ок. 37% раствор серной кислоты, обогащенный различными добавками).

Обычно свинцово-кислотные батареи (SLA) представляют собой полностью необслуживаемые батареи, состоящие из 6 элементов с номинальным напряжением 12 В. Эти батареи чрезвычайно популярны среди водителей по всему миру. Основными причинами этого являются:

• универсальность — аккумуляторы SLA можно использовать практически в любых транспортных средствах, от автомобилей до мотоциклов
• цена — поскольку они являются следствием известных технологий, цена на их производство является самой низкой, что напрямую влияет на цену покупки
• определенность — длительное присутствие на рынке также означает, что подавляющее большинство водителей знакомы с эксплуатацией свинцово-кислотных аккумуляторов, поэтому они считают этот тип батареи самым надежным решением.

Преимуществам аккумуляторов SLA

Важными преимуществами аккумуляторов SLA являются также их устойчивость к глубокой разрядке и простота восстановления их первоначальных параметров с помощью стандартной зарядки. Что касается их недостатков, то здесь вы должны помнить, что свинцово-кислотные аккумуляторы подвержены сульфатированию.

Гелевые батареи (GEL) и Absorbed Glass Mat (AGM), что является следствием улучшения старых технологий.

Как гелевый, так и AGM аккумулятор можно считать разработкой версий свинцово-кислотных аккумуляторов. В случае гелевых аккумуляторов мы имеем дело с гелевой формой электролита, которая была получена после смешивания серной кислоты с кремнеземом. Использование геля означало, что им абсолютно не нужно было доливать электролит, повышается их устойчивость к повреждениям, и, кроме того, они становятся очень устойчивыми к глубокому разряду — по этой причине их часто используют в автомобилях с системой Start-Stop и во внедорожники.
AGM аккумулятор, в свою очередь, представляет собой аппарат, основанный на технологии стекломатов, поглощающих жидкий электролит. Их выбор обеспечит вашим автомобилям быстрый и плавный запуск (по этой причине они часто используются в автомобилях, используемых общественными и унифицированными службами), однако в неподходящих условиях (с неправильной зарядкой) они могут безвозвратно потерять свою первоначальную вместимость.
По вопросам, касающимся:

1. механическое сопротивление,
2. жизнеспособность,
3. сезонная эксплуатация,
4. регенерация после разгрузки.

Гелевые батареи

Гелевые батареи (GEL) и Absorbed Glass Mat (AGM) имеют очень похожие характеристики.

Аккумуляторы EFB / AFB / ECM — что-то для водителей, которым требуются аккумуляторы очень длительного действия.

Иногда стандартной батареи, даже в самой современной версии, просто недостаточно. В поисках автомобильных аккумуляторов, которые обеспечивают значительно увеличенный срок службы, дизайнеры разработали три типа аккумуляторов. Они отвечают этим условиям:

• Батареи EFB (Enhanced Flooded Battery),
• Аккумуляторы AFB (Advanced Flooded Battery),
• Аккумуляторы ECM (Enhanced Cycling Mat).

Каждая из этих батарей имеет:

1. увеличенный бак электролита,
2. с использованием пластин из сплава свинца, кальция и олова,
3. двухсторонний полиэтиленовый и полиэфирный микроволоконный сепаратор.

Батареи EFB / AFB / ECM очень хорошо работают в автомобилях с повышенным спросом на электроэнергию. То есть, практически, во всех современных моделях и автомобилях с системами Start-Stop. Конечно, они будут хорошо работать в любом другом автомобиле. Однако, они предназначены для автомобилей, которые потребляют много электроэнергии.

Источник

Аккумуляторы и батареи

Информационный сайт о накопителях энергии

Свинцово гелевые аккумуляторы

Свинцовые аккумуляторы, состоящие из свинцовых обкладок, помещенных в раствор серной кислоты определенной концентрации известны всем, кто знаком с техникой. Если превратить электролит в холодец, получится гелевый элемент. Но, как холодец, состав заливается в форму – банку, застывает, обволакивая электродные пластины из свинца.

Какой аккумулятор лучше гелевый или свинцово-кислотный

Продолжая аналогию с холодцом – желеобразная масса обволакивает токопроводящие пластины. Агрессивное действие кислоты купируется, так как пластины полностью покрыты составом. Он и сепаратор, и поглотитель газов, и источник зарядов. Исключены протечки и испарения даже в перевернутом виде или с трещиной в корпусе.

Все достоинства – постоянно закрытые пластины, исключено короткое замыкание, окисление, потому и гарантийный срок 5 лет. Гель используется как инертный сепаратор. Но случись – превысили напряжение, разогрели массу, и она потекла. Уже нет защиты пластин, контакта, возможно короткое замыкание.

Какой аккумулятор выбрать для авто, гелевый или свинцово-кислотный? Главное условие для использования не текучих батарей – обеспечить правильную эксплуатацию. Разогреть желеобразную массу может незначительное превышение напряжения в бортовой системе авто. В изделиях российского автопрома и заграничных авто б/у иногда отказывают реле напряжения. Любой сдвиг разности потенциалов в большую сторону вызовет невозвратное таяние геля. Уже нет аккумулятора.

Зарядка свинцового аккумулятора проста, но опасна для гелевых батарей. Чем отличается процесс? Предельным напряжением и регулируемым током. Лучше использовать специальное или универсальное ЗУ.

Суровой зимой заряженный кислотный аккумулятор не перемерзнет, плотность электролита не позволит. А гелевый может превратиться в чешуйчатую массу, растеряв свои выдающиеся качества.

Гелевый аккумулятор будет работать лет 12-15, если создать ему идеальные условия. Гарантия на батарею от производителя 5 лет. Но и стоимость хорошей батареи от известных американских и немецких производителей в среднем 18 тысяч рублей. За эту сумму можно купить несколько неприхотливых жидких свинцово-кислотных аккумуляторов.

Однако для владельцев лодочных моторов, мотоциклов и скутеров гелевый аккумулятор – спасение. Он работает даже в перевернутом виде. При аварии едкий электролит не растечется. В воде герметичный блок не нарушит экологию. Правда за режимом эксплуатации нужно следить. Нагретая герметичная банка не успевает поглощать выделяющийся газ. Если раздуло гелевый свинцовый аккумулятор, он годится только на утилизацию.

Есть область, где гелевые аккумуляторы вытесняют свинцово-кислотные. В штабелерах и другой складской технике, там, где требуется отдача энергии долго и равномерно, больше подходят новые батареи. Отличие их в большей эффективности. Жидкостные системы отдают полученный заряд на 80 %, а гелевые на 90%.

Зарядное устройство для герметичных свинцовых гелевых аккумуляторов

Заряжать гелевые АКБ обычным ЗУ для свинцовых жидких аккумуляторов нельзя. Для них нужно устройство, отвечающее следующим требованиям:

• Первый этап зарядки ведется при постоянном токе силой 0,1 С20, где С20 – цифровое значение емкости аккумулятора. При этом напряжение поднимается до номинального для батареи.
• При постоянном напряжении продолжается зарядка с убывающей силой тока до 0,02 С20.
• Одновременно контролируется температура в банках с выводом показаний на корпус прибора.

То есть ЗУ должно иметь регулируемые параметры тока и напряжения и электронную плату слежения за процессом, для того чтобы не перегреть батарею и вовремя остановить зарядку.

Если нет специального зарядного устройства, можно воспользоваться обычным. Но при этом собирается схема их двух аккумуляторов, соединенных параллельно. Первый выступает в роли трансформатора, сглаживает параметры напряжения. Подключение ЗУ ведется через дополнительный прибор. Условие – на первых минутах зарядки нужно проверить нагрев гелевого аккумулятора. Если нагрева нет, можно зарядить, систематически вручную контролируя напряжение на клеммах и температуру. Если батарея сразу начала греться, вздулась – она пришла в негодность.

Видео

Предлагаем посмотреть обзор гелевых свинцовых аккумуляторов.

Источник

Сравнение аккумуляторов: свинцово-кислотные, гелевые и AGM

На текущий момент на рынке представлены три основных вида аккумуляторных батарей: свинцово-кислотные с жидким электролитом, гелевые и AGM. Все они имеют одинаковый принцип работы, но есть существенные различия в устройстве. Эти различия дают им особые характеристики, однако, у каждого типа есть свои недостатки, которые стоит учитывать при выборе АКБ.

Свинцово-кислотные АКБ с жидким электролитом

Этот тип аккумуляторных батарей имеет самое широкое распространение. Их устройство практически не изменилось с момента изобретения в 1859 году.

Устройство и принцип работы

В корпусе батареи расположены шесть изолированных друг от друга отсеков или банок. В каждом из отсеков находятся свинцовые пластины и жидкий электролит. Пластины с положительным и отрицательным зарядом (катод и анод). В свинцовых пластинах могут содержаться примеси сурьмы или кремния. Электролит представляет собой смесь серной кислоты (35%) и дистиллированной воды (65%). Между свинцовыми пластинами находятся пористые пластины-разделители, которые называются сепараторами. Они необходимы для предотвращения короткого замыкания. Каждая банка вырабатывает около 2В, а в сумме получается 12В (последовательное соединение).

Устройство свинцово-кислотной АКБ

Ток в свинцово-кислотных АКБ вырабатывается в результате электрохимической реакции между двуокисью свинца и серной кислоты. При этом расходуется серная кислота, которая распадается. Плотность электролита снижается. При зарядке от ЗУ или от генератора автомобиля происходит обратный процесс (зарядка).

Преимущества и недостатки

Широкому распространению свинцово-кислотных АКБ способствует их простое и надежное устройство. Они выдают довольно высокие стартерные токи для запуска двигателя (до 500А), стабильно работают до 3-5 лет при правильной эксплуатации. Зарядку АКБ можно проводить повышенными токами. Это не нанесет вред ёмкости батареи. Главным плюсом является доступная цена.

Основные недостатки этого типа АКБ связаны с обслуживанием и эксплуатацией. Электролит находится в жидком состоянии. Поэтому есть опасность его протекания. Серная кислота – очень агрессивная жидкость. Также в процессе эксплуатации выделяются едкие газы. Это значит, что АКБ нельзя устанавливать в салоне автомобиля, только под капотом.

Водителю нужно периодически следить за уровнем заряда батареи и плотностью электролита. Если батарею перезарядить, то она закипает. Вода испаряется и ее нужно периодически доливать в отсеки. Используется только дистиллированная вода.

Нельзя допускать падения уровня заряда ниже 50%. Полный разряд гарантированно погубит устройство, так как происходит глубокая сульфатация пластин (образования сульфата свинца).

Хранить и эксплуатировать АКБ нужно в строгом вертикальном положении, чтобы электролит не вытекал, и пластины не замкнули между собой. Замыкание также может произойти и в результате осыпания пластин.

В холодное время года аккумулятор обычно снимают с машины, чтобы он не замерз. Это может случиться с жидким электролитом. Холодная АКБ также хуже работает.

Гелевые АКБ

Гелевые АКБ работают по таким же принципам, что и обычные свинцово-кислотные. Только электролит внутри находится не в жидком, а в гелевом состоянии. Этого удалось добиться в результате добавления силикагеля с содержанием кремния. Силикагель удерживает электролит внутри. Он разделяет положительные и отрицательные пластины, т.е. выполняет функции сепаратора. Для изготовления пластин используется только высокоочищенный свинец без каких-либо примесей. Плотное расположение пластин и силикагеля обеспечивает низкое сопротивление, а следовательно, быстрый заряд и высокие токи отдачи (800-1000А на стартер при запуске).

Гелевая АКБ

Наличие силикагеля также дает одно большое преимущество – батарея не боится глубоких разрядов.

Процесс сульфатации в таких АКБ протекает медленнее. Образовавшиеся газы остаются внутри. При слишком интенсивном газообразовании излишки газов выходят через специальные клапаны. Это плохо сказывается на емкости батареи, но не критично. Доливать ничего не нужно. Гелевые АКБ относятся к классу необслуживаемых.

Преимущества и недостатки

Плюсов гелевых АКБ больше, чем минусов. Благодаря тому, что электролит внутри находится в состоянии геля, батарею можно безопасно эксплуатировать практически в любом положении и месте. Ничего не проливается, как это может случиться с жидким электролитом. Даже при повреждении корпуса емкость батареи не снижается.

Срок службы гелевой батареи при правильном уходе составляет около 10-14 лет. Так как процесс сульфатации происходит медленно, пластины не осыпаются, и храниться такая батарея может до 3-х лет без подзарядки и большой потери емкости. В год обычно уходит 15-20% заряда.

Гелевая батарея может выдержать до 400 полных разрядов. Это опять же достигается благодаря состоянию электролита. Уровень заряда быстро восстанавливается.

Низкое сопротивление позволяет отдавать высокие пусковые токи, обеспечивая высокую эффективность работы.

К недостаткам относится чувствительность к перезаряду и короткому замыканию. Поэтому на таких батареях указывают допустимые параметры напряжения при зарядке. Заряжать также нужно напряжением в 10% от емкости батареи. Даже небольшое перенапряжение может привести к ее выходу из строя. Поэтому с такими АКБ рекомендуется использовать специальные зарядные устройства.

На сильном морозе силикагель также может замерзнуть и потерять в емкости. Хотя мороз гелевые АКБ выдерживают лучше, чем обычные АКБ.

Одним из главных недостатков также является высокая стоимость гелевых батарей в сравнении с простыми.

AGM аккумуляторы

Принцип работы AGM аккумуляторов такой же, как у двух предыдущих типов. Главное отличие в устройстве сепараторов и состоянии электролита. Между свинцовыми пластинами находится стекловолокно, которое пропитано электролитом. AGM так и расшифровывается Absorbed Glass Mat или Абсорбированное стекловолокно. Для пластин также используется только чистый свинец.

Стекловолокно и пластины плотно прижаты друг к другу. Электролит удерживается благодаря пористости материала. Создаётся низкое сопротивление, которое влияет на скорость зарядки и высокий ток при отдаче.

Такие батареи также относятся к необслуживаемым аккумуляторам. Сульфатация проходит медленно, пластины не осыпаются. Электролит не течет и практически не испаряется. Излишки газов выходят через специальные клапаны.

AGM аккумулятор с цилиндрическими отсеками

Еще одной особенностью AGM батарей является возможность скручивания пластин в рулоны или спирали. Каждый отсек имеет форму цилиндра. Это позволяет увеличить площадь взаимодействия и повысить устойчивость к вибрации. Батареи в таком исполнении можно увидеть у известной марки OPTIMA.

Преимущества и недостатки

AGM аккумуляторы можно эксплуатировать и хранить в любом положении. Корпус герметичен. Нужно следить только за уровнем заряда и состоянием клемм. Храниться устройство может 3 года, при этом теряя только 15-20% заряда в год.

Такие АКБ отдают высокие пусковые токи до 1000А. Это в несколько раз выше обычных.

Полные разряды не страшны. Батарея выдерживает 200 разрядов под ноль, до 500 разрядов на половину и 1000 разрядов на 30%.

AGM батареи лучше всех остальных работают при низких температурах. Даже при сильном морозе характеристики не снижаются. Также хорошо переносят высокие температуры до 60-70°C.

Как и гелевые аккумуляторы, AGM чувствительны к зарядке. Небольшое превышение тока выводит батарею из строя. Выше 15В уже критично. Также нельзя допускать короткого замыкания. Поэтому нужно всегда использовать специальное зарядное устройство.

Стоят AGM батареи в несколько раз больше обычных, даже дороже гелевых.

Выводы

Даже при таких значительных плюсах гелевые и AGM аккумуляторы не смогли потеснить свинцово-кислотные АКБ. Последние более доступные по цене и вполне справляются со своими задачами на автомобиле. Даже в холодное время года стартеру достаточно 350-400А, чтобы запустить двигатель.

На автомобиле AGM или гелевые АКБ будут актуальными только при наличии большого количества энергозатратных потребителей. Поэтому более широкое применение они нашли в качестве накопителей энергии от солнечных батарей, ветровых станций, в домах или как источник энергии и в различных переносных устройствах.

Источник