Гелевый аккумулятор для легкового автомобиля

Что такое гелевый аккумулятор и какие у него плюсы и минусы?

Технологии в производстве аккумуляторных батарей постоянно развиваются. Они становятся все более мощными и надежными. Применение GEL-технологии позволило создать гелевый АКБ, который по многим параметрам превосходит обычные свинцово-кислотные с жидким электролитом внутри. На автомобилях подобные устройства применяются уже достаточно давно и многие автолюбители высоко оценили их эффективность.

История развития

Обратимся немного к истории создания GEL-аккумуляторов. Как и многие другие современные передовые технологии гелевые батареи пришли в автомобилестроение из военной промышленности, а точнее, из авиации. Дело в том, что АКБ с жидким электролитом невозможно применять на самолетах, так как при совершении различных маневров электролит может просто вытечь. Также батареи должны выдерживать частые перепады температуры. Выходом стали АКБ с электролитом в гелевом состоянии. Только не нужно путать понятия «гелевый» и «гелиевый», так как последний подразумевает применение газа гелия, а не вязкую субстанцию.

Гелевый АКБ

Начало создания гелевых АКБ относится к послевоенным годам в Германии. Сын аптекаря Яков Зонненшайн подрабатывал фотографом. Для вспышки ему приходилось таскать тяжелый аккумулятор с жидким электролитом, который постоянно расплескивался и портил одежду. Ему пришла идея загустить жидкость, добавив силикагель и формалин. Формалин выступал в роли стабилизатора, а силикагель – загустителя. Затем появилась фирма «Зонненшайн», которая долгое время была монополистом и единственным производителем батарей данного типа.

Устройство гелевых аккумуляторов

Принцип работы гелевых АКБ ничем не отличается от обычных свинцово-кислотных батарей, но они превосходят их по многим параметрам. Хотя у них есть свои особенные условия эксплуатации. Гелевый аккумулятор имеет большую емкость, долговечность и способен отдавать большой пусковой ток при запуске двигателя.

В них также применяются свинцовые пластины и электролит, которые вступают друг с другом в реакцию. Только электролит находится не в жидком состоянии, а в виде геля. Для этого добавляется специальный силиконовый состав.

Гелевый аккумулятор имеет герметичный корпус, то есть является необслуживаемым. Корпус состоит из шести отсеков или банок. Для пластин применяется только свинец высокой очистки. Сам электролит в виде геля выполняет функцию сепаратора или диэлектрика, который разделяет плюсовые и минусовые пластины. Положительные и отрицательные пластины располагаются параллельно. В процессе эксплуатации он затвердевает, исключая осыпание свинцовых пластин. Этим также объясняется устойчивость к полному разряду. Все шесть банок сверху соединяются перемычками.

Таким образом, составными элементами гелевых АКБ являются:

• высокопрочный и герметичный пластиковый корпус;
• отрицательные и положительные электроды внутри;
• электролит;
• клапаны для отвода газов;
• клеммы.

Работа гелевых аккумуляторов

Благодаря низкому внутреннему сопротивлению гелевые АКБ способны быстро заряжаться и также отдавать большой пусковой ток. Пластины из свинца высокой очистки плотно обволакиваются густым электролитом. Это не дает осыпаться активной массе и препятствует образованию соединений сульфата свинца, как это происходит в обычных свинцово-кислотных батареях.

В процессе работы аккумулятора происходит химическая реакция между пластинами и электролитом, в результате которой вырабатывается необходимый электрический ток. Когда аккумулятор стоит без дела, то происходит процесс сульфатации (образования сульфата свинца), но в гелевых аккумуляторах он происходит очень медленно. За год теряется около 20% заряда. При правильной эксплуатации гелевый аккумулятор исправно прослужит до десяти лет.

Особенности эксплуатации гелевых АКБ

Хотя электролит и находится в состоянии геля внутри батареи, он также может кипеть и выделять газы. Для этого и предназначены клапаны, которые при необходимости сбрасывают давление. Кипение электролита может произойти из-за высокой нагрузки на АКБ (например, большой ток от генератора автомобиля). Если защитного клапана нет, то батарея может просто вздуться и разрушится. Нужно регулярно следить за уровнем и режимом заряда батареи.

Также гелевые аккумуляторы очень чувствительны к режиму заряда. Повышенное напряжение и сила тока при заряде устройства и при эксплуатации может вывести его из строя. Именно поэтому для гелевых АКБ нужны специальные зарядные устройства, которые настраиваются на определенную силу тока.

Гелевые АКБ хорошо показывают себя при низкой температуре в холодное время года. Устройство стабильно держит заряд и не разряжается, как это часто происходит с жидкими свинцово-кислотными батареями. Но снижается способность давать большой пусковой ток для старта. Электролит просто может затвердеть при очень сильном морозе от -30°C и ниже. Также гелевые АКБ бояться перегрева от внешних источников тепла, например, от мотора.

Гелевые АКБ выдерживают больше сеансов заряда-разряда. Это делает такие устройства уникальными по характеристикам. Даже при большой потере заряда батарея восстанавливается и работает дальше, поэтому срок ее эксплуатации в два раза больше. Гелевый аккумулятор прекрасно держит заряд. Может храниться до трех лет без подзарядки практически в любом положении кроме перевернутого.

Также GEL-устройства чувствительны к короткому замыканию в цепи. Даже небольшой перепад может вывести аккумулятор из строя.

Срок службы устройства около 10 лет, но на него напрямую влияют условия эксплуатации. Постоянные слишком высокие или низкие температуры, недозаряд или перезаряд устройства уменьшают его.

Отличие гелевых от AGM аккумуляторов

Отдельно стоит сказать про различия между GEL и AGM аккумуляторов. Очень часто их путают между собой, хотя они имеют различия в конструкции и в характеристиках. AGM в сокращении означает Absorption Glass Matt (абсорбированные стекловолоконные пластины или элементы).

И в гелевых, и в AGM электролит находится в твердом состоянии, но в последних применяются в качестве сепараторов стекловолокно, которое пропитано электролитом. Стекловолокно также исключает замыкание между пластинами и их осыпание. В стекловолокно добавляется алюминий, чтобы уменьшить внутреннее сопротивление. Также пластины и стекловолоконные сепараторы могут быть скручены в спираль, что повышает виброустойчивость и эффективность.

Особенности зарядки

Ввиду высокой чувствительности к перепадам напряжения, для зарядки гелевых АКБ используются специальные устройства. У них есть возможность регулировки напряжения и силы тока. Чтобы не допустить перезаряд, эти приборы имеют функцию выключения при полном заряде батареи. Есть защита от перегрева, учет окружающей температуры, стабильное напряжение. Зарядные устройства для GEL-аккумуляторов могут иметь все эти функции или ограничиваться некоторыми из них.

Зарядное устройство для гелевого АКБ OPTIMA

Для зарядки нужно выставлять силу тока, которая будет равна 10% от емкости батареи. Например, при емкости 60 А/ч необходимо выставить ток 6 ампер. Значение емкости конкретного аккумулятора можно посмотреть на корпусе. Обычно там же указывается и другая важная информация. Длительность зарядки составляет около 10-12 часов. Для быстрой зарядки можно увеличить ток на 30% от емкости, но это не рекомендуется. Напряжение не должно превышать показатель 14,4 В. Если будет больше, то внутри начнется процесс разрушения. Гель просто станет таять и стечет вниз от пластин, что снизит работоспособность.

Преимущества и недостатки

Гелевые АКБ имеют немало плюсов, среди них:

• длительный срок эксплуатации (около 10 лет);
• больше циклов разряд/заряд и порядка 400 полных разрядов;
• хранение АКБ без большой потери емкости до 3 лет;
• высокая эффективность;
• безопасность, т.к. электролит не вытекает;
• прочный и герметичный корпус, возможность эксплуатации в разных положениях.

Но есть и свои некоторые недостатки:

• нужно контролировать напряжение и силу тока при зарядке, не допускать замыкания в цепи;
• электролит чувствителен к сильным морозам;
• высокая цена в сравнении с обычными свинцово-кислотными батареями, в три-четыре раза дороже обычных.

Гелевые аккумуляторы прекрасно показали себя в работе. Это отметили многие водители. Но есть и свои недостатки в виде высокой цены и капризов в эксплуатации. Если эти недостатки будут устранены, получится идеальный аккумулятор. Но и сейчас при правильном уходе и обслуживании они будут эффективно работать на протяжении многих лет.

Источник

Аккумуляторы и батареи

Информационный сайт о накопителях энергии

Плюсы и минусы гелевых аккумуляторов

Изменяются автомобили, их комплектующие, но десятилетиями остается прежним громоздкий свинцовый аккумулятор. Уже есть легкие, компактные емкие литиевые батареи, AGM и GEL аккумуляторы. К сожалению, 90 % автопарка по-прежнему работает на свинцово-кислотных АКБ. Предлагаем объективно оценить одну из новинок – гелевый аккумулятор и его перспективность для моторной техники.

Устройство гелевого аккумулятора автомобиля

Известно, свинцовый аккумулятор требует контроля состояния элементов. В нем происходит сульфатирование и осыпание пластин, короткое замыкание. Возможны трещины корпуса, протечки электролита.

В гелевом аккумуляторе пластины выполнены из чистого свинца, что улучшает проводимость. Тот же электролит на основе серной кислоты не изменит свою плотность – он внедрен в селикогель. Все беды, грозившие жидкой среде АКБ, отсутствуют.

Залитые жидкой массой электролита пластины всегда остаются в затвердевшей пористой массе. Переносчиком зарядов являются кислородные ионы. Соединяясь с ионами водорода, они превращаются в воду, но остаются в шариках селикогеля. Нет испарений, протечек. Гелевый аккумулятор можно ставить на машину хоть на бок – это не влияет на работоспособность.

Силами ученых и проектировщиков создан легкий, компактный необслуживаемый прибор с призматическими или цилиндрическими банками — гелевый аккумулятор. Производитель дает гарантию на АКБ для автомобиля 5 лет, обещает срок службы до 15 лет.

Гелевый аккумулятор для автомобиля – плюсы и минусы

Гелевый аккумулятор для автомобиля имеет технические преимущества перед свинцовым аккумулятором:

• высокий пусковой ток, в 2 раза больше, чем на классической АКБ;
• большой срок службы, в 3 раза выше кислотных батарей;
• не требует обслуживания;
• не протекает.

Однако недостатки, связанные с суровым климатом, стоимостью и состоянием российского парка авто, сводят все достоинства гелевых АКБ в нашей стране к нулю.

Для отечественных возрастных машин этот вариант совсем не рассматривается. Гель в банках сохраняет свою структуру при напряжении до 16 В. Случись, откажет реле напряжения, поднимется значение до 17 В, и гель растает невозвратно. Гелевый аккумулятор придет в негодность, а свинцовый выдержит. Стоит ли покупать новинку на автомобиль с ненадежной бортовой системой?

Мало у кого есть возможность поставить авто в теплый гараж. Зимой, на морозе в -30 0 гель превратится в стекляшки, которые хрупки, разрушатся от сотрясения, не работают. Из отзывов владельцев гелевых аккумуляторов для автомобиля известно, утром они вначале феном разогревают аккумулятор, а потом заводят машину. Мороки много.

Сколько стоят гелевые аккумуляторы для легкового автомобиля? Пока в среднем 15000-16000 рублей. Несмотря на их долгий срок службы, на эти деньги можно купить 3-4 привычных, адаптированных к условиям эксплуатации свинцовых аккумулятора на машину.

Разобравшись с плюсами и минусами гелевых автомобильных аккумуляторов можно придти к компромиссному решению. Новые авто с хорошей регулировкой напряжения в бортовой электрической схеме, имеющие теплый бокс на зиму нужно оборудовать гелевой АКБ. Она легкая, не требует обслуживания, имеет массу преимуществ по экологии и престижна.

Гелевые аккумуляторы 12 вольт для автомобиля

Одной из характеристик аккумуляторов считают номинальное напряжение. АКБ на 12 В используют на мототехнике, и легких автомобилях. Они производят пусковой ток 200 А/ч, быстро восстанавливают заряд. Аккумулятор не требует обслуживания. При перевертывании техники, гель остается в корпусе, не вытекая.

Применение гелевого аккумулятора на 12 В для легкового автомобиля имеет массу плюсов. Когда в салоне много техники для комфорта, требуется много энергии. Если правильно осуществлен подбор по марке и техническому состоянию авто, источник энергии не даст сбоев в обслуживании. Следует учесть , что для поддержания АКБ 12 В в рабочем состоянии в бортовой системе должно быть не выше 14,4 В. Нельзя пользоваться гелевым аккумулятором в сильные морозы.

Только специалисты СТО, ведущие плановое обслуживание автомобиля, могут дать рекомендацию по выбору гелевого аккумулятора. И тогда от использования устройства будут только плюсы.

Гелевый аккумулятор для автомобиля 65 А/ч

В зависимости от назначения гелевых аккумуляторов, они рассчитаны на определенного типа нагрузки. Так различные по направленности АКБ бренда «Оптима» можно классифицировать по цвету крышек цилиндрических банок. Гелевые аккумуляторы на 12 вольт, разной емкости предназначены:

• желтый верх – сезонное использование, тяговый;
• красная крышка – стартерный, работает независимо от температуры окружающей среды от -40 до +40 градусов;
• синяя крышка – стартерно-тяговый, подходит для водного транспорта, устойчив к высокой влажности, быстрая зарядка.

Здесь выпускают аккумуляторы на 12 В емкостью от 38 до 90 А/ч, отличаются изделия габаритами и ценой. Так гелевый аккумулятор для автомобиля «Оптима» 75 Blue TOP8052-188-75 Ач стоит 21 тысячу рублей, а емкостью 55 А/ч 17650 рублей. Батарею комплектуют из разного количества банок.

Призматические батареи с гелевым наполнителем можно купить дешевле. Тяговый аккумулятор Delta GX 12-65 12B 65 А/ч стоит 11 600 рублей. Аккумулятор с глубоким разрядом используют для установки на лодочные моторы.

При выборе гелевого аккумулятора для автомобиля или другой техники нужно учитывать рейтинг. Показатель создается на основе покупательского спроса. В 2017 году лучшими изделиями этого класса считали:

1. Optima Yellow Top, США, производство в Мексике;
2. Varta Ultra Dynamic, Германия;
3. Delta GX 12-60, Китай.

Сложность представляет расшифровка маркировки гелевых аккумуляторов для разной техники, автомобилей. Используются стандарты европейский, азиатский, американский. Российские АКБ маркируют продукцию в соответствие ГОСТ 959-2002. Эти же показатели зашифрованы в моделях иностранных марок, но в своих единицах измерения и в другом дизайне.

Лучший гелевый аккумулятор для автомобиля

На сегодня нет идеальной техники и узлов к ней. Гелевый аккумулятор не исключение. В разработке аккумуляторы AGM, литиевые, гелевые. Все они обладают достоинствами и недостатками. Разберемся какие плюсы для авто предлагаются разработчиками гелевых аккумуляторов. В сравнении с кислотными, новые аккумуляторы проигрывают в цене, но имеют выдающие технические характеристики.

Выбирая лучшую модель, из существующих на рынке, можно остановиться на банках в спиральной компоновке. В них особая конструкция расположения проводящих обкладок, исключается короткое замыкание между пластинами с разными разрядами.

В основном гелевые аккумуляторы представляет необслуживаемую конструкцию. Но есть уже модели с верхней съемной крышкой. Как их обслуживают? Периодически из пипетки капают внутрь немного дистиллированной воды. И все.

Срок службы гелевого аккумулятора для автомобиля

Заводская гарантия на гелевый аккумулятор 5 лет. Причины – чистый свинец, запакованный в гель, не осыпается, не окисляется. Все процессы происходят внутри геля, нет испарения. Все это создает неубиваемую конструкцию, при выполнении условий эксплуатации. Поэтому производители называют срок службы 15-20 лет.

Однако критичны для сохранности композиции геля следующие факторы:

• повышенное напряжение, разрушающее структуру гранул;
• низкая температура окружающей среды в условиях российского климата.

В совокупности с высокой стоимостью изделий эти обстоятельства являются серьезным препятствием для широкого спроса на продукцию.

Предлагаем консультацию видео специалиста по выбору гелевых или AGM аккумуляторов, их разницу.

Источник