Типы свинцово-кислотных аккумуляторов
На текущий момент на рынке аккумуляторов наиболее распространены следующие типы:
- SLA (Sealed Lead Acid) Герметичные свинцово-кислотные или VRLA (Valve Regulated Lead Acid) клапанно-регулируемые свинцово кислотные. Изготовлены по стандартной технологии. Благодаря конструкции и применяемых материалов, не требуют проверки уровня электролита и доливки воды. Имеют невысокую устойчивость к циклированию, ограниченные возможности работы при низком разряде, стандартный пусковой ток и быстрый разряд.
- EFB (Enhanced Flooded Battery) Технология разработана фирмой Bosch. Это промежуточная технология между стандартной и технологий AGM. От стандартной такие аккумуляторы отличаются более высокой устойчивостью к циклированию, улучшен прием заряда. Имеют более высокий пусковой ток. Как и у SLA\VRLA, есть ограничения работы при низкой заряженности.
- AGM (Absorbed Glass Mat) На текущий момент лучшая технология (по соотношению цена\характеристики). Устойчивость к циклированию выше в 3-4 раза, быстрый заряд. Благодаря низкому внутреннему сопротивлению обладает высоким пусковым током при низкой степени заряженности. Расход воды приближен к нулю, устойчива к расслоению электролита благодаря абсорбции в AGM-сепараторе.
- GEL (Gel Electrolite) Технология, при которой электролит находиться в виде геля. По сравнению с AGM обладают лучшей устойчивостью к циклированию, большая устойчивость к расслоению электролита. К недостаткам можно отнести высокую стоимость, и высокие требования к режиму заряда.
Существуют еще несколько технологий изготовления аккумуляторов, как связанных с изменением формы пластин, так и специфическими условиями эксплуатации. Не смотря на различие технологий, физико-химические процессы протекающие при заряде - разряде аккумулятора одинаковые. По-этому алгоритмы заряда различных типов аккумуляторов практически идентичны. Различия,в основном, связаны со значением максимального тока заряда и напряжения окончания заряда.
Например, при заряде 12-ти вольтового аккумулятора по технологии:
Определение степени заряженности аккумулятора
Есть два основных способа определения степени заряженности аккумулятора, измерение плотности электролита и измерение напряжения разомкнутой цепи (НРЦ).
НРЦ - это напряжение на аккумуляторе без подключенной нагрузки. Для герметичных (не обслуживаемых) аккумуляторов степень заряженности можно определить только измерив НРЦ. Измерять НРЦ необходимо не раньше, чем через 8 часов после остановки двигателя (отключения от зарядного устройства), с помощью вольтметра класса точности не ниже 1.0. При температуре аккумулятора 20-25оС (по рекомендации фирмы Bosch). Значения НРЦ приведены в таблице.
(у некоторых производителей значения могут отличаться от приведенных) Если степень заряженности аккумулятора меньше 80%, то рекомендуеться провести заряд.
Алгоритмы заряда аккумуляторов
Существуют несколько наиболее распространенных алгоритмов заряда аккумулятора. На текущий момент большинство производителей аккумуляторов рекомендуют алгоритм заряда CC\CV (Constant Current \ Constant Voltage – постоянный ток \ постоянное напряжение).
Такой алгоритм обеспечивает достаточно быстрый и «бережный» режим заряда аккумулятора. Для исключения долговременного пребывания аккумулятора в конце процесса заряда, большинство зарядных устройств переходит в режим поддержания (компенсации тока саморазряда) напряжения на аккумуляторе. Такой алгоритм называется трехступенчатым. График такого алгоритма заряда представлен на рисунке.
Указанные значения напряжения (14.5В и 13.2В) справедливы при заряде аккумуляторов типа SLA\VRLA,AGM. При заряде аккумуляторов типа GEL значения напряжений должны быть установлены соответственно 14.1В и 13.2В.
Дополнительные алгоритмы при заряде аккумуляторов
Предзаряд У сильно разряженного аккумулятора (НРЦ меньше 10В) увеличивается внутреннее сопротивление, что приводит к ухудшению его способности принимать заряд. Алгоритм предзаряда предназначен для «раскачки» таких аккумуляторов.
Асимметричный заряд Для уменьшения сульфатации пластин аккумулятора можно проводить заряд асимметричным током. При таком алгоритме заряд чередуется с разрядом, что приводит к частичному растворению сульфатов и восстановлению емкости аккумулятора.
Выравнивающий заряд В процессе эксплуатации аккумуляторов происходит изменение внутреннего сопротивления отдельных «банок», что в процессе заряда приводит неравномерности заряда. Для уменьшения разброса внутреннего сопротивления рекомендуется проводить выравнивающий заряд. При этом аккумулятор заряжают током 0.05...0.1C при напряжении 15.6...16.4В. Заряд проводиться в течении 2...6 часов при постоянном контроле температуры аккумулятора. Нельзя проводить выравнивающий заряд герметичных аккумуляторов, особенно по технологии GEL. Некоторые производители допускают такой заряд для VRLA\AGM аккумуляторов.
Определение емкости аккумулятора
В процессе эксплуатации аккумулятора его емкость уменьшается. Если емкость составляет 80% от номинальной, то такой аккумулятор рекомендуется заменить. Для определения емкости аккумулятор полностью заряжают. Дают отстояться в течении 1....5 часов и затем разряжают током 1\20С до напряжения 10.8В (для 12-ти вольтового аккумулятора). Количество отданных аккумулятором ампер-часов является его фактической емкостью. Некоторые производители используют для определения емкости другие значения тока разряда, и напряжения до которого разряжается аккумулятор.
Контрольно-тренировочный цикл
Для уменьшения сульфатации пластин аккумулятора одна из методик это проведение контрольно тренировочных циклов (КТЦ). КТЦ состоят из нескольких последовательных циклов заряда с последующим разрядом током 0.01...0.05С. При проведении таких циклов, сульфат растворяется, емкость аккумулятора может быть частично восстановлена.
Система Start-Stop предъявляет высокие требования не только к стартеру, а и к аккумуляторной батарее. Механизм действия алгоритма можно приравнять к обычным поездкам на короткие расстояния. Обычной АКБ такие нагрузки не под силу. Внедрение концепции стало возможным благодаря появлению в линейке авторитетных производителей источников питания типа AGM и EFB. Первые стоят дорого и капризны к условиям зарядки, а что со вторыми источниками питания?
Батареи по технологии EFB: плюсы и минусы, бренды и модели
Прежде чем ознакомится с тем, как заряжать аккумулятор EFB для авто, стоит изучить конструктивные особенности этого типа изделий. Несмотря на модное трехбуквенное наименование, электролит здесь жидкий. В отличие от обычного АКБ электроды плотно окутаны пленкой из полиэстера. Микроволоконные «конверты» сохраняют влажность активного вещества пластин, не позволяя ему осыпаться.Характерные черты
Модели конкурентоспособны, и особо положительные моменты на это прямо указывают:
- Устойчивость к глубоким разрядам. Обычные аккумуляторы теряют до 5% емкости при существенной потере заряда. ЕФБ столь критические изменения в экстренном режиме не настигают.
- Уверенная работа в широком диапазоне температур: [-50…+60]°C.
- Повышенные на 30-50% пусковые токи.
- Увеличенный ресурс и число циклов заряд-разряд.
Некоторые производители заявляют о двухкратном приумножении времени эксплуатации перспективных источников питания по сравнению с, например, кальциевыми батареями. Практических подтверждений пока еще нет. Стоя у истоков выбора, , пользователю полезно знать, что переплачивать за современные технологии придется 50-100%.
Модельный ряд
Первой линейка Enhanced Flooded Battery появилась у немецкого производителя Varta. Сейчас для легковых автомобилей компания предоставляет единственную серию Blue Dynamic EFB. Первым конкурентом стал Bosch в лице модели S5, которая выпускается и по сей день.
Со временем перспективную технологию внедрили в производство многие зарубежные и отечественные концерны:
- Banner.
- Moll.
- АКОМ.
- Tubor.
- Mutlu.
Методика зарядки или как правильно заряжать аккумулятор EFB для авто в домашних условиях
Разницы в технологии обслуживания между обычной батареей и усовершенствованной моделью с жидким электролитом нет. Нормы подзарядки, разработанные для кальциевых источников тока, актуальны и для ЕФБ.
Зарядные устройства
Для проведения работ по методике, как зарядить аккумулятор типа EFB для авто, сгодится любая зарядка – это изделие не так критично относится к режимам, как АГМ ввиду возможности добавления дистиллированной воды. Специалисты советуют смотреть на следующие модели ЗУ:
- Автоматическая двухступенчатая зарядка.
- Автоматизированное трехдиапазонное зарядное устройство.
Рабочие параметры ЗУ выбираются исходя из характеристик обслуживаемой АКБ:
- Максимальное напряжение: 14,4В.
- Ток – 10% от емкости батареи.
Выбирать режим со «снежинкой», означающий наличие у устройства температурной компенсации, не стоит. Эта функция может только навредить EFB АКБ, подавая большее напряжение и ток. Данный режим предназначен для AGM изделий.
Технология зарядки
Демонтировав клеммы, переносим батарею из подкапотного пространства в теплое помещение с принудительной вентиляцией (+20°C). В холодном гараже заряжать изделие нежелательно – замедляется ход реакций, и время процесса значительно увеличивается, кроме того, нет гарантии восстановления емкости до 100% значения. Далее схема действий стандартна:
- Очистить поверхность аккумулятора от загрязнений.
- Дать время отогреться АКБ до комнатной температуры.
- Подсоединить клеммы зарядки.
- Настроить выходные параметры ЗУ, если регулировка предусмотрена конструкцией.
- Включить зарядник в сеть.
Ток и напряжение зарядки EFB аккумулятора
Зарядное устройство, работающее в двухступенчатом режиме, функционирует по такой схеме:
- Первая стадия – зарядка постоянным током (0,1*С, где С – емкость аккумулятора в А*ч) с изменяемым напряжением (основной набор емкости).
- Вторая стадия – дозаряд (I = 1% от емкости) и поддержание заряженной батареи в режиме постоянного напряжения (буферная нагрузка, U = 14,4В).
- Зарядка постоянным током (10…15)% от цифры с размерностью А*ч) с растущим напряжением.
- Подзарядка постоянным напряжением (14,4В) с уменьшающимся током.
- Буферный режим (пониженное постоянное напряжение и ток) : I = 1% от емкости; U = 13,4В).
К сведению . Преимущество трехступенчатого режима в недопустимости явления перезаряда как такового.
Вердикт
Методику, описывающую, как заряжать EFB аккумулятор для любого авто, желательно осуществлять с применением автоматических зарядных устройств. С помощью них можно восстановить 100% емкость батареи. Подходят как двух-, так и трехступенчатые модели. Обычные простые зарядники, работающие по методу постоянного напряжения, использовать допускается. Однако эффективность процедуры восстановления емкости при этом невелика.
Параметры зарядки зависят от цикла. При выборе ЗУ желательно ориентироваться на модели, поддерживающие напряжение в диапазоне (7-14,4)В и ток – 10…15% от цифры в А*ч, указанной на этикетке батареи.
Технологии современного автомобилестроения развиваются очень стремительно и каждый год выносят на суд публики десятки инновационных решений. Еще совсем недавно миллионы автовладельцев во всем мире спорили о различиях, преимуществах и недостатках GEL и AGM аккумуляторов, а сегодня на рынке появилась эффективная альтернатива – EFB. Сейчас мы расскажем о том, что такое EFB-аккумулятор, каков принцип его работы, сфера применения и основные преимущества.
EFB или Enhanced Flooded Battery – это заполненные жидким электролитом батареи улучшенного типа. Главное отличие от традиционных аккумуляторных батарей заключается в конструкции свинцовых пластин. Они почти в полтора раза толще, что обеспечивает повышенную емкость и сокращает продолжительность зарядки.
Кроме этого производитель помещает каждую такую пластину в специальный конверт из микроволокна и заполняет его жидким электролитом на основе серной кислоты. Такая мера позволяет надежно защитить поверхность пластины от преждевременной сульфатации, а при осыпании – еще и от возникновения токов короткого замыкания. На практике это обеспечивает более длительный эксплуатационный ресурс АКБ.
Вот еще несколько особенностей, доказывающих эффективность использования EFB-аккумуляторов:
- Повышенная устойчивость к глубоким разрядам тока, что позволяет АКБ восстанавливать емкость до первоначальных 100 %. При глубокой разрядке стандартного аккумулятора он теряет часть ресурса.
- Возможность работать в более широком температурном диапазоне: от 50 градусов мороза до 60 градусов выше нуля;
- Показатели пускового тока увеличены на 30 %.
- Минимизирована вероятность испарения жидкого электролита, что делает использование EFB безопасным для окружающей среды и человека.
- Количество возможных циклов зарядки и разрядки увеличилось вдвое, причем это не сказывается на функциональности АКБ.
Сфера использования EFB
Первоначальным поводом для разработки улучшенных аккумуляторных батарей стало появление автомобилей, оснащенный функцией «старт-стоп». В таких автомобилях остановка автомобиля приводит к отключению двигателя, а для запуска силового агрегата достаточно лишь снять ногу с педали тормоза. В промежуток между этими моментами вся нагрузка от автоэлектрики ложится на аккумулятор, который без увеличения приема заряда физически не успевает зарядиться до нормальной емкости.
Также EFB аккумуляторы применяют и на машинах других типов. Например, данный тип АКБ часто используют для обеспечения питанием мощной системы автозвука.
EFB или AGM — что лучше?
Если сравнить технологию EFB с батареей типа AGM, то в пользу первого варианта можно привести такие аргументы:
- Увеличенная толщина каждой свинцовой пластины по отдельности обеспечивает более продолжительную эксплуатацию;
- Использование специально подготовленного и очищенного свинца позволяет не только сократить количество используемого электролита, но и ускорить накопление заряда в АКБ на 45 %;
- Повышенная надежность при работе двигателя в условиях частых остановок;
- Более выгодная цена, что в дополнении с повышенным эксплуатационным ресурсом дает внушительный экономический эффект;
- Коррозионная активность электролита по отношению к пластинам даже в условиях высокой температуры снижена в среднем на 40 %.
Что же касается недостатков, то технология EFB несовместима с двигателями, оснащенными системой рекуперации кинетической энергии торможения. Также EFB обычно обладает меньшей мощностью чем AGM, что может сказаться при использовании большого количества энергопотребителей в салоне авто.
Как заряжать EFB аккумулятор
Зарядка аккумуляторных батарей EFB ничем не отличается от аналогичного процесса для AGM-аккумуляторов, ведь их принцип их строения очень похож. Главное требование – использовать проверенное и качественное (лучше всего интеллектуальное) зарядное устройство и четко соблюдать требования производителя. Используемое устройство зарядки должно обеспечивать максимальное рабочее напряжение в 14,4 В. Кроме того, рекомендуется выбирать ЗУ с опцией индикации тока, ведь в процессе зарядки за некоторыми параметрами придется следить.
Важное условие: зарядку аккумулятора можно производить только при температуре электролита ниже 55 градусов. В противном случае свинцовые пластины подвергаются дополнительной нагрузке и становятся малоустойчивыми к коррозии.
Если обратить внимание на инструкцию производителя, то она совсем скромная по объему. Подключаем ЗУ к соответствующим клеммам с соблюдением полярности и следим, когда сила тока по показаниям зарядки станет ниже 2,5 А. Если ваше устройство оснащено опцией индикации напряжения и силы тока, то как только оба параметра перестанут изменяться, можно отключать АКБ от зарядки.
Специалисты не рекомендуют пользоваться ускоренным режимом зарядки, ведь это может привести к повышенному газообразованию и последующей поломке АКБ. Категорически запрещается открывать пробки, ведь это нарушает химическое равновесие внутри батареи и существенно снижает ее функциональность.
Видео на тему
Не так давно один из отечественных производителей начал производство аккумуляторов по технологии EFB (стоит отметить в Европе таких производителей уже масса). Совершенно новая технология будет доступнее (чем скажем AGM батареи) и одновременно долговечнее (чем обычные свинцовые). EFB это реально будущее нашей аккумуляторной промышленности, за такие АКБ стоит незначительно переплатить, ведь работают они лучше и долговечнее примерно в два раза. Не знаете что это такое? Тогда это статья именно для вас …
Для начала как обычно определение
EFB аккумуляторы ( Enhanced Flooded Battery – Улучшенная Батарея с жидким электролитом) – это улучшенная свинцовая АКБ, в которых применяется жидкий электролит. Пластины изготовлены также из свинца (они массивнее, чем у обычных аккумуляторов), каждая пластина завернута в специальный «пакет» из микроволокна. Этот пакет постоянно пропитан электролитом и плотно прилегает к активной поверхности. Также он защищает поверхность от негативных последствий, таких как , которая возникает при .
Это действительно шаг вперед, стоит отметить, что работать они могут в разы больше, чем скажем свинцовые аналоги из предыдущего поколения.
Почему работает дольше, чем обычные АКБ?
Собственно все просто, как я писал сверху это усовершенствованная технология. Давайте пробежим по отличиям (сравниваем с обычной батареей):
- Пластины толще. ЗА счет их толщины работают намного дольше
- Каждая пластина завернута в пакет из специального материала, который пропитывается электролитом
- Двойной ресурс, за счет новых технологий
- Более устойчивы к глубоким разрядам. Если обычный стартерный аккумулятор теряет примерно 5% от емкости при каждом глубоком разряде, то EFB варианты восстанавливаются практически до 100% емкости
- При высоких температурах снижено коррозионная активность электролита на 40%
- Работают от – 50 градусов, до + 60 градусов по Цельсию
- Сниженный объем электролита, примерно в три раза
- ЗА счет меньшего объема электрохимической жидкости и применения очищенного свинца, заряд накапливается на 45% быстрее
- Улучшены показатели , от 30 до 50%
- Безопасны и практически не обслуживаемы, можно использовать даже дома, испарения электролита нет
Как видите отличий достаточно много, причем все они увеличивают характеристики в лучшую сторону. Отрицательных моментов практически нет, но про это чуть позже.
Про электролит
Наверное, сейчас многие читают и думают — что отличий EFB технологии скажем от AGM практически нет! ДА действительно, они очень похожи, я бы даже сказал — очень похожи! Однако это немного другое, различие тут именно в электролите.
У AGM он жидкий, но он запечатан в маты из стекловолокна, то есть можно сказать — что практически не выливается.
У EFB он такой же жидкий, как и обычных стартерных АКБ, если хотите он плюхается между пластин, однако его меньше, а сами пластины находятся как бы в конвертах, банально завернуты.
ТО есть нужно понимать, EFB технология это промежуточная ступень между обычным стартерным АКБ и AGM. ПРИМЕНЯЕТСЯ ИМЕННО ЖИДКАЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ЖИДКОСТЬ!
Причем она не запечатана внутри стекловолокна, а именно физически течет.
Где применяется
Знаете, изначально такие АКБ разрабатывались для системы «старт – стоп», сейчас в Европе это очень актуально. Обычная батарея не сможет держать много стартов в течение дня, а вот технология EFB (ну или более дорогая AGM), запросто. Они очень быстро заряжаются, а поэтому генератор даже при короткой поездки сможет компенсировать потраченную энергию.
Но производители заверяют, что применяемость не ограничивается только автомобилем. Можно применять и в катерах, автодомах, гибридах, электрокарах, даже в альтернативных системах, для накопления энергии. Есть несколько неоспоримых преимуществ. Это устойчивость к глубоким разрядам, быстрый заряд и долгий срок службы.
Цена и целесообразность применения
Если честно, то многие технологии, такие как GEL или AGM, не всегда стоят дешево. Поэтому легче купить несколько обычных аккумуляторов, чем один – гелевый. А как дела обстоят с EFB, может цена также не обосновано завышена?
Нет здесь с этим все в порядке. Стоимость примерно на 30 % больше, чем у обычной стартерной АКБ, не в два или три раза как у оппонентов.
Для примера свинцовая батарея Российского производства на 60 Ап*ч стоит от 4000 до 5000 рублей (беру нормальные варианты, а не сделанные из фольги). То EFB будет стоить 6000 – 6500 рублей, не критично больше, правда?
Зато срок службы, пусковые токи, гарантия и прочие приятности намного больше. ДА и есть вероятность, что он проходит не 4 года, а как минимум 6 – 7 лет.
Что приятно радует, сейчас запустили батареи Российского производства, то есть не только импортный продукт на прилавках.
Сейчас небольшое видео смотрим
Теперь вы знаете, что это за технология и не будете хлопать глазами в магазине аккумуляторов.
НА этом заканчиваю, думаю, моя статья была вам полезна, искреннее ваш АВТОБЛОГГЕР.
Среди отечественных автовладельцев все большей популярностью начинают пользоваться аккумуляторные батареи, изготавливаемые на основе инновационной технологии EFB. Это не удивительно, ведь использование для их изготовление улучшенной конструкции пластин и сепаратора обеспечивает повышение ресурса таких батарей практически в два раза в сравнении со стандартными моделями. По сравнению с обычными аккумуляторами, у батарей EFB существенно увеличено количество циклов разряда-заряда - в среднем втрое выше. Выше у этих аккумуляторных батарей и устойчивость к глубоким разрядам, как и скорость восстановления после разряда. EFB-аккумуляторы отличаются довольно высокими значениями пусковых токов.
Что представляют собой аккумуляторные EFB батареи?
Аккумуляторы EFB - новинка на современном рынке аккумуляторной техники. Их название является аббревиатурой от " Enhanced Flooded Battery ". С английского языка это переводится как "улучшенная жидкозаполненная б атарея".
Фактически, аккумуляторы EFB - это те же самые свинцово-кислотные АКБ, залитые электролитом. Почти все такие модели продаются залитыми, в заряженном и полностью готовом к эксплуатации виде. В сравнении с обычными автомобильными WET аккумуляторами, они имеют некоторые улучшения. Главной модернизацией является применение для стабилизации активного вещества на свинцовых пластинах аккумулятора особого материала.
В аккумуляторах EFB используются более толстые, чем в традиционных АКБ, свинцовые пластины, благодаря чему емкость батарей и скорость их зарядки существенно увеличиваются. Пластины заключены в конверты из микроволокна, внутри которых находится жидкий серный электролит, что защищает их поверхности от сульфатации, короткого замыкания, а также является профилактикой слишком быстрого износа.
Основные преимущества аккумуляторов EFB:
- обеспечивают максимально быструю зарядку;
- не боятся глубоких разрядов и циклических нагрузок;
- в отличие от обычных аккумуляторов, практически полностью восстанавливают первоначальную емкость после глубокого разряда, не теряя части ресурса;
- способны работать в широком температурном диапазоне;
- имеют улучшенные на треть показатели пускового тока;
- жидкий электролит практически не испаряется;
- характеризуются удвоенным количеством циклов перезарядки.
EFB аккумуляторы стали улучшенной заменой привычным AGM. В европейских странах производители и работники автосервисов уже перешли на такие аккумуляторные батареи. Сегодня эти инновационные технологии достигли и отечественного авторынка.
Наличие вышеперечисленных преимуществ сделало EFB батареи намного более совершенными, чем аккумуляторы GEL и AGM. Сегодня такие АКБ используют не только в конструкциях автомобилей. Их также устанавливают в катерах, электромобилях и т.д. Особенно удобно использование таких АКБ в авто, работающих на основе технологии "Старт-Стоп".