Для собственного автомобиля, каждому владельцу хотелось бы, чтобы она прослужила как можно дольше и не нуждалась при этом ни в каком обслуживании. Этим требованиям во многом соответствуют AGM-аккумуляторы, выполненные по специальной инновационной технологии. К тому же эти изделия обладают повышенной величиной стартового тока, который так необходим в зимнее время для запуска двигателя.
Особенности внутреннего устройства
В обычных кислотных батареях свободное пространство между свинцовыми электродами заполнено жидким электролитом. Принципиальной особенностью устройства аккумуляторов AGM является то, что между пластинами расположены так называемые абсорбирующие маты из специального пористого стекловолокна (Absorbent Glass Mat). Электролит внутри таких батарей находится в «связанном» состоянии. При изготовлении им заполняют поры прокладок, в которых жидкость удерживается в течение всего периода эксплуатации. Стекловолоконные маты, плотно расположенные между свинцовыми электродами, выполняют одновременно две функции:
- губки-сепаратора, удерживающей электролит;
- изолятора, предотвращающего электрическое замыкание пластин.
Так как в процессе работы и зарядки AGM-аккумуляторов происходят электрохимические реакции, которые сопровождаются выделением кислорода и водорода, часть пор оставляют пустыми. Газы заполняют свободное пространство и с течением времени регенерируются обратно в воду и смешиваются с раствором, которым пропитаны маты. Такая внутренняя рекомбинация электролита обеспечивает поддержание его количества и химических свойств практически неизменными в течение всего периода эксплуатации батареи.
Применение такой инновационной технологии позволило значительно улучшить технические характеристики и эксплуатационные показатели аккумуляторных батарей. Среди изделий аналогичного назначения они по праву являются на сегодняшний день самыми лучшими, хотя и самыми дорогостоящими.
Разновидности технологического исполнения
Производители современных AGM-аккумуляторов применяют две основных технологии (в зависимости от формы и расположения свинцовых электродов внутри герметичного корпуса):
- пластинчатую;
- спиральную (орбитальную).
В первом случае электроды изготавливают в форме прямоугольных пластин. Между ними плотно укладывают маты, заполненные электролитом. Внутри элементы соединяют между собой с помощью специальных токопроводящих шин. Именно такой способ изготовления применяют большинство производителей.
Во втором случае электроды представляют собой ленты, которые скручивают в «рулет», с проложенной между ними стекловолоконной прокладкой. Рулоны укладывают в отдельные цилиндрические емкости (на которые разделен корпус изделия) и соединяют между собой свинцовыми пластинами. Технически этот способ сложнее первого, что приводит к значительному удорожанию аккумулятора.
На заметку! Ввиду того, что подобная технология запатентована, не очень большое количество производителей горят желанием применять именно ее.
Независимо от используемого метода производства для изготовления электродов применяют только свинец очень высокой степени очистки - вплоть до 99,99 % (в отличие от обычных кислотных батарей, где требования значительно ниже).
Важно! Для обеспечения безопасной эксплуатации при возникновении экстремальных ситуаций корпус оборудован клапаном аварийного сброса излишнего давления газов.
Технические характеристики
Основными техническими характеристиками аккумуляторных батарей являются:
- номинальная емкость (А/ч);
- рабочее напряжение (В);
- максимальный пусковой ток (у AGM-батарей он значительно больше, по сравнению с обычными аналогами);
- внутреннее сопротивление;
- ток саморазряда;
- количество допустимых циклов перезаряда (при полном разряде аккумулятора), которое у топовых моделей AGM-изделий достигает 400-500;
- срок эксплуатации - до 7 лет и более.
Достоинства и недостатки
По сравнению с классическими аналогами AGM-аккумуляторы обладают целым рядом преимуществ:
- Для таких устройств нет необходимости проведения никаких профилактических работ в период всего срока эксплуатации.
- Высокая устойчивость к вибрационным нагрузкам позволяет их применять на любых транспортных средствах.
- Абсолютная безопасность эксплуатации. Благодаря тому, что электролит находится внутри в связанном состоянии, то есть даже при механическом повреждении корпуса не происходит его вытекание.
- Изделия хорошо переносят глубокий разряд, после чего их можно без труда зарядить до полной емкости.
- Их можно устанавливать практически в любом положении (вертикальном, горизонтальном или под углом).
- Значительно меньшее время нужно для зарядки изделия (по сравнению с жидкостными аналогами).
- Длительный срок эксплуатации (при соблюдении всех рекомендованных производителем правил).
Недостатки:
- При использовании AGM-батарей необходимо регулярно осуществлять контроль исправности электрического оборудования автомобиля. Например, неисправное реле-регулятор напряжения может значительно уменьшить продолжительность «жизни» такого аккумулятора (а в худшем случае привести его в полностью нерабочее состояние).
- Необходимость применения для зарядки специальных устройств, оборудованных регуляторами тока и напряжения.
- Более высокая стоимость (по сравнению со стандартными моделями).
- Хранение батарей необходимо осуществлять только в заряженном состоянии.
- Снижение стартовой эффективности (по отзывам об аккумуляторах AGM) при очень низких температурах окружающего воздуха (минус 30 градусов и ниже).
Ведущие производители
Практически все производители аккумуляторов предлагают пользователям батареи, изготовленные по технологии AGM. Среди наиболее известных в нашей стране и пользующихся проверенной временем репутацией надежных фирм следует выделить:
- немецкие - Bosch, Varta и Deta;
- американские - Exide, Optima, Deka и Energizer;
- турецкую - Mutlu;
- австрийскую - Banner;
- южнокорейские - Atlas BX и Alphaline;
- итальянскую - Fiamm;
- польскую - Zap;
- люксембургскую - Tudor;
- российские - "Энергия" и "Источник".
Все вышеперечисленные производители представляют 2-летнюю гарантию на AGM-аккумуляторы.
Модели и цены
Линейка модельного ряда инновационных AGM-батарей представлена на российском рынке весьма широко (как по производителям, так и по техническим характеристикам и области применения). В качестве сравнительного материала приводим обзор нескольких моделей, которыми заинтересуются автомобилисты. Ведь именно они практически ежедневно сталкиваются с использованием батарей при запуске двигателя.
Аккумулятор Varta AGM D52 Silver Dynamic (емкостью 60 А/Ч, с максимальным пусковым током 680 А и габаритными размерами 242 Х 175 Х 190 мм) на сегодняшний день стоит 11 200 - 11 500 рублей. Гарантийный срок составляет 2 года.
Южнокорейский Atlas AGM AX S55D23 (стоимостью 8 100 - 8 300 рублей), обладая более скромными техническими характеристиками (емкостью 55 А/Ч, током холодной прокрутки 550 А и размерами 220 Х 170 Х 220 мм), вполне подойдет для автомобилей небольших или средних размеров, «нафаршированных» дополнительными устройствами, потребляющими значительное количество электроэнергии.
Стоимость аккумулятора AGM Start-Stop Exide EK508, выполненного по орбитальной технологии, составляет около 16 500 - 16 700 рублей. При номинальной емкости 50 А/Ч стартовый ток составляет 800 А! Впечатляет, если учесть весьма небольшие габариты (260 Х 173 Х 206 мм).
Как заряжать AGM-аккумулятор
Прежде чем приступить к зарядке аккумулятора, необходимо внимательно изучить рекомендации производителя, которые указаны в сопровождающей документации. Батареи, изготовленные по технологии AGM, совершенно «безболезненно» переносят глубокий разряд (даже многоразовый), но весьма «негативно относятся» к превышению величины зарядного тока и напряжения. Как заряжать AGM-аккумулятор правильно? На сегодняшний день применяют два основных алгоритма:
- Двухступенчатый, при котором на первом этапе устанавливают ток - от 10 до 20 % от величины емкости; а также напряжение (как правило, оно составляет порядка 14,4-14,8 Вольт), которое на втором этапе понижают до 13,2-13,6 Вольт. Именно этот режим считается наиболее полезным для продления «жизни» батареи.
- Одноступенчатый: напряжение - 13,4-13,8 Вольт, ток - 10-30 % от значения номинальной емкости. Этот вариант восстановления энергетических характеристик батареи можно рекомендовать только владельцам простейших зарядных устройств.
Требования, предъявляемые к зарядным устройствам
Так как зарядить аккумулятор AGM правильно с использованием простейших приспособлений, предназначенных для обслуживания обычных жидкостных батарей (не столь «чутких» к превышению рекомендованного зарядного тока и напряжения), практически невозможно, то многие производители AGM-изделий предлагают пользователям специальные ЗУ, выпускаемые под собственным брендом (Bosch, Optima и так далее).
Хорошие отзывы оставляют пользователи и об универсальных зарядных приспособлениях, выпуск которых благополучно освоен многочисленными отечественными фирмами.
Основные требования, предъявляемые к ЗУ для AGM-батарей:
- возможность регулировки тока и напряжения;
- поддержание выставленных значений, независимо от скачков сетевого напряжения;
- наличие предустановленных автоматических режимов зарядки.
Область применения
Так как зарядить аккумулятор AGM можно за короткий промежуток времени, естественно, они предназначены, прежде всего, для использования в автомобилях, оборудованных автоматической системой «Старт-Стоп».
Незаменимы эти изделия и для автомобилистов, использующих своего «железного друга» в основном для кратковременных ежедневных поездок. Для восстановления емкости стандартного жидкостного аккумулятора времени будет недостаточно.
Современные автомобили, оборудованные многочисленными дополнительными устройствами, потребляющими электроэнергию (например, предпусковыми подогревателями двигателя, мощными мультимедийными системами, многофункциональными охранными сигнализациями и так далее), также необходимо укомплектовывать только высокоэффективными аккумуляторами. Наилучшим решением является установка AGM-батарей.
Широкое применение эти изделия находят также в источниках бесперебойного питания компьютеров, пожарных и охранных сигнализаций.
На что обратить внимание при выборе
При выборе аккумулятора AGM (12V) для автомобиля (в случае замены штатного изделия) следует обратить внимание на несколько основных моментов:
- Габаритные размеры (они должны соответствовать отсеку для крепления аккумулятора) и расположение клемм (прямое или обратное).
- Емкость, величина которой должна соответствовать параметрам, указанным производителем в инструкции для конкретного автомобиля.
- Пусковой ток, необходимый для уверенного старта двигателя. Хотя величина этого показателя у изделий, выполненных по AGM-технологии, намного превышает аналогичную характеристику стандартных кислотных батарей.
Важно! Перед установкой новой AGM-батареи следует проверить исправность электрооборудования автомобиля, отвечающего за процесс подзарядки во время езды.
В заключение
Несмотря на то что зарядку AGM аккумуляторов необходимо производить только с помощью специальных приспособлений, да и цена самих батарей (по сравнению с обычными жидкостными аналогами) выше (приблизительно в 1,5-2 раза), они начинают пользоваться все большей популярностью. Прежде всего, это обусловлено улучшенными техническими характеристиками (среди изделий данного назначения), а также удобством и длительным сроком бесперебойной эксплуатации.
Статья посвящена теме актуализации использования в современном автомобилестроении аккумуляторов AGM
. Почему можно использовать AGM батарею
вместо обычной и из-за чего обратная замена не является желательной.
Конструктивные отличия и эксплуатационные достоинства AGM аккумуляторов
.
В нашу современную бытность стремительно ворвались автомобили , которые в целях тотальной экономии топлива оборудованы системами «Start Stop ». Подразумевается , что при остановке подобного автомобиля на красный свет перед светофором или в вяло движущейся пробке , его двигатель заглушается , а при нажатии на педаль сцепления (для автомобилей с механической коробкой передач ), запускается .
Именно для таких автомобилей и были созданы аккумуляторы AGM , на которых так и пишется : «Start Stop !». Впрочем , по сути своей , это привычная для нас свинцово -кислотная фабрика производства постоянного электрического тока , только гораздо более совершенная , нежели все ее предшественницы . И вполне возможно , что вскоре именно такие изделия полностью вытеснят все остальные типы батарей с рынка .
Absorbent Glass Mat буквально переводится как : «Впитывающая стекловолоконная губка ». Что же такое AGM на деле ? В конструкции батарей AGM предусмотрено наличие сепараторов , выполненных из микропористого материала , поры которого заполнены абсорбированным в них электролитом . В силу физических особенностей материала , часть объема микропор остается свободной и используется для замкнутого перераспределения газов , предотвращая тем самым испарение воды . Как известно , на положительной и отрицательной пластинах аккумулятора при химической реакции выделяются соответственно кислород и водород , при попадании в связанную среду они вновь образуют воду (H2O ), которая и остается внутри батареи .
Стоит заметить , что внутреннее сопротивление у такого аккумулятора существенно ниже , чем у аналогичного по емкости аккумулятора с жидкой составляющей , ведь проводимость стекловолоконного сепаратора не в пример лучше , чем у традиционных полиэтиленовых «конвертиков ». Соответственно выше и способность без ущерба для себя отдавать более высокие токи . А поскольку пластины в AGM аккумуляторе собраны в плотно обжатый пакет , активная масса не склонна к осыпанию , что придает батарее способность гораздо легче переносить циклические глубокие разряды . Не требователен аккумулятор AGM и к ориентации , благодаря особенностям конструкции он может работать хоть «вверх ногами », а при полном разрушении корпуса остается почти безвредным , ведь связанный электролит не вытекает наружу , образовывая ядовитую лужицу .
Аккумуляторы AGM разрабатывались с прицелом на их эксплуатацию на автомобилях , оборудованных системой «Start Stop », также они ориентированы на машины с высоким энергопотреблением , а таковыми являются : автомобили «Скорой помощи », специализированные автомобили МЧС . Впрочем , с дальнейшим развитием электронных систем потребность в мощных и стабильных источниках электрического тока будет лишь возрастать , поэтому с полной уверенностью можно говорить о скором повсеместном использовании батарей AGM .
Вполне резонно возникает вопрос : «А взаимозаменяемы ли между собой AGM и обычные аккумуляторы ?»
С полной уверенностью можно сказать о том , что AGM батарея без проблем и в полном объеме заменит обычную , а вот обратное замещение весьма проблематично и отнюдь не полноценно . К подобному шагу можно прибегнуть лишь в безвыходной ситуации при временной ее замене .
Насколько верно утверждение , будто AGM аккумулятор емкостью 50 А ч заменит собой обычный , но емкостью 90 А ч ?
Это абсолютная профанация , поскольку , по сути , речь идет об уменьшении количества накопленной в аккумуляторе энергии . Физический смысл величины заключается в том , что аккумулятор способен при своем разряде обеспечить соответственно силу тока 50 А или 90 А в течении одного часа . О какой же взаимозаменяемости может идти речь ? За счет чего будут скомпенсированы потерянные ампер -часы ? Да ни одна технология не способна этого сделать в принципе !
Аккумуляторы AGM с большим током устанавливаются на обычную машину , может ли это повредить стартеру ?
Совершенная нелепица ввиду того , что величина тока определяется сопротивлением нагрузки , то есть стартером . А стартер , даже если батарея сможет выдать миллион ампер , возьмет лишь столько , сколько позволит ему его внутреннее сопротивление , ведь закон Ома для всех приборов един .
Есть ли какое -то ограничение по применению AGM ?
Оно полностью отсутствует , даже если говорить об абсолютно не отрегулированных автомобилях с неисправным реле -регулятором и плавающим сетевым напряжением . Даже в таком случае AGM аккумулятор окажется более долгоживущим , чем стандартная по сегодняшним меркам батарея . Максимальное напряжение , после которого возникают неприятности , для обычного аккумулятора равняется 14 ,5 В , а для AGM – 14 ,8 В .
Какой аккумулятор больше пострадает от глубокого разряда – обычный или AGM ?
Несомненно , обычный , ведь уже после 5 -6 глубоких разрядов он может сдаться , тогда как для AGM такого ограничения не существует в принципе , то есть благодаря своим конструктивным особенностям он может глубоко разряжаться практически неограниченное число раз .
Насколько необслуживаемой может считаться AGM батарея ?
По своей сути данный вопрос не вполне корректен изначально . Любой свинцовый аккумулятор не является на 100 % герметичной системой , даже AGM технология может гарантировать герметичность лишь на 99 %. Именно поэтому любая автомобильная батарея нуждается в обслуживании : проверке ее заряда , дозарядке при необходимости и так далее …
В чем отличие «гелевых » и AGM аккумуляторов ?
К наиболее популярной среди так называемых «гелевых » батарей относится продукция TM Optima , но на деле это самая настоящая AGM батарея ! Гелевой ее кличут лишь на популярных форумах , что ни в коем случае не является правдой . Кстати сказать , «гелевых » аккумуляторов попросту не существует в природе . А появившаяся расхожая , но в корне неверная терминология , вероятнее всего , связана с аккумуляторами , которые используются в электрических погрузчиках и в машинах для мойки пола . В этих батареях электролит находится в загущенном состоянии , что и отличает их от традиционных автомобильных аккумуляторов с жидкой кислотной фракцией . Напомним , в AGM электролитом пропитаны специальные стекловолоконные сепараторы , откуда и родилась аббревиатура названия этого типа батарей .
Резервная емкость аккумулятора – что это за параметр ?
Чем
выше
эта
цифра
, тем
лучше
. Она
показывает
, как
быстро
напряжение
на
клеммах
батареи
, выдающей
нагрузку
равную
25
A
, снизится
до
10
,5
В
. Если
говорить
более
понятным
языком
примеров
, то
этот
параметр
укажет
, долго
ли
продержится
аккумулятор
в
слякотную
непогоду
при
неисправном
генераторе
.
Применяются во многих отраслях, но массовому потребителю ближе всего транспортная техника. И в этой же сфере наиболее ярко проявляются слабые места таких элементов питания. Проблемы в процессе эксплуатации аккумуляторов обуславливаются нюансами эргономики, технического обслуживания и поддержания оптимальной надежности в разных условиях применения. При этом часть недостатков удалось минимизировать с помощью технологии Absorbent Glass Mat (AGM) еще в 1970 годах. Новый подход к организации связанный также с изменением характеристик электролита, актуален и в наши дни. Более того, технология AGM за все время своего существования претерпела немало корректировок и сегодня позволяет разрабатывать аккумуляторы с принципиально улучшенными качествами. Впрочем, не избавлены такие батареи и от недостатков.
Общие сведения о технологии
Особенность данной технологии обусловлена принципами содержания так называемого связанного электролита. Так, если в классических аккумуляторах в качестве активного вещества используется жидкое электрохимическое наполнение, то в системах AGM применяют плотный электролит. Соответственно, это дает как минимум повышенную защиту от вибраций. В плане бытового обращения с такими блоками многие отмечают удобство и надежность. Но и это не все особенности, которыми характеризуется технология AGM. Абсорбированный электролит, который чаще всего применяют в таких батареях, сам по себе обладает немалым количеством достоинств. На практике использования отмечается его стойкость к температуре и способность выдерживать большое количество зарядов. Реализация же концепции связанного электролита требует особого устройства корпуса и внутренней начинки.
Конструкция блока
Корпус изготавливается из высокопрочного пластика, в котором размещается набор пластин-электродов. Как правило, последние выполняются из свинца, что и роднит такие конструкции с классическими блоками. Главное же отличие заключается в свойствах электролита, который представлен водно-кислотным раствором. Это своего рода кислота, которая заполняет пространство корпуса для обеспечения последующих реакций между электродами. Собственно, отличие обусловлено тем, что наполнение имеет не жидкостное, а твердое состояние. Обычно производители используют для обеспечения этого условия микропористый материал на основе стекловолокна. Его пропитывают электролитом и формируют таким образом плотную связку между внутренними компонентами блока. Наполнитель выступает и сепаратором, не позволяя раствору растечься. Впрочем, технология AGM может предусматривать и другие способы плотной связки электрохимического вещества, но суть метода остается одной - обеспечить надежность содержания активного элемента без утраты базовой функции аккумулятора.
Разновидности аккумуляторов AGM
Модели аккумуляторов такого типа изготавливаются в плоской или спиральной формах. Имеется в виду устройство электродов. Спиральные компоненты характеризуются обширной поверхностного электрохимического контакта, что на практике способствует увеличению способности кратковременно обеспечивать большие токи. К тому же многие автомобилисты отмечают быстрое восполнение энергетического потенциала. Но, с другой стороны, модели с плоскими электродами выигрывают у спиральных за счет сбалансированной удельной емкости аккумулятора. Аналогичными качествами, к слову, отличаются и гелевые блоки, и традиционные свинцово-кислотные. Технологией AGM плоскостную конфигурацию лишь оптимизируют, позволяя в устоявшемся формате обеспечить наиболее высокие рабочие показатели элемента питания.
Сходства с технологией GEL
Это группа гелевых аккумуляторов, которые также разрабатываются в соответствии с концепцией связанного электролита. Только в данном случае используется другой принцип обеспечения вязкого наполнения. Для этого применяется силикагель, полностью охватывающий все пространство блока. Как и технология AGM, методика изготовления GEL-батарей обеспечивает стойкость к вибрациям и надежность работы электрохимической начинки в целом. В этом плане главным достоинством гелевых аккумуляторов является исключение риска замыкания. Плотное прилегание к электродам не позволяет им разрушаться со временем, а электролит также эффективно справляется со своей функцией, взаимодействуя через поры наполнителя.
По расчетам специалистов, модели такого типа способны выдерживать порядка 1200 циклов заряда. позволяют восполнять заряд 500-600 раз. Схожих показателей достигает и технология AGM. Преимущества и недостатки обеих конструкций в целом схожи и заключаются в особенностях взаимодействия электродов и электролита. Но есть также разница в эксплуатационных нюансах, которые заметны лишь на практике применения.
Что лучше - AGM или GEL?
Для начала стоит подчеркнуть, что гелевые устройства стоят дороже моделей AGM, хотя это не говорит об их очевидном преимуществе. Так, отдавать предпочтение конструкциям с абсорбированным электролитом стоит тем, кто хочет быть уверенным в стойкости начинки к разрядам высокой мощности. Кроме того, такие блоки выигрывают за счет быстрого восполнения энергетического запаса. При этом технологии AGM и GEL примерно одинаково стабильно удерживают заряд - во всяком случае, если сравнивать модели из общей ценовой группы. Что же касается преимуществ гелевых элементов, то они лучше себя проявляют в условиях высоких нагрузок - например, после глубокого разряда или при наличии внешних электротехнических помех. К этому можно добавить и жесткость наполнителя, который не позволяет физически разрушить начинку, сохраняя целостность того же электрода. Гелевые модели в последних версиях разрабатываются на укрепление именно прочностного качества, но продвижению в данном направлении мешает неизбежное понижение электротехнических свойств блока.
Достоинства технологии
Если сравнивать преимущества технологии на общем фоне аккумуляторных батарей, то на первый план выйдет отсутствие потребности в обслуживании. Далее можно подчеркнуть уже достоинство, которое распространяется на все устройства, выполненные по принципу связанного электролита. Это герметичная конструкция с клапанной регулировкой, в которой минимизирован риск утечки кислоты. То есть это говорит и о надежности блока с точки зрения физического обращения, и о его экологической безопасности. Этим свойством, к слову, характеризуются и дорогостоящие фирменные аккумуляторы, и бюджетные модели, некачественно изготовленные. AGM технологии максимально оберегают внутреннюю начинку, что также способствует и повышению эффективности электрохимических процессов. Здесь вновь можно вернуться к большому количеству циклов заряда, быстрому восполнению энергии и стабильной работе электродов.
Недостатки
Большинство минусов, которыми обладают аккумуляторы этого типа, распространяются на все свинцово-кислотные устройства. Например, это относится к большому весу, к токсичности свинцовой окиси, а также к ограничениям в отношении организации условий хранения. В частности, производители не рекомендуют хранить блоки в разряженном состоянии. К тому же вопреки распространенному мнению, опытные автолюбители отмечают, что в условиях мороза проявляется понижение рабочих характеристик. Это относится к колебанию напряжения, которое обычно снижается. Также многие указывают на невозможность восстановления элемента после глубокого разряда. Это еще один пункт, по которому технология AGM уступает в надежности разработкам GEL. Впрочем, при условии соблюдения даже общих правил использования таких батарей, подобных неприятностей вполне можно избежать.
Правила эксплуатации батарей
Для предотвращения сульфатизации аккумуляторов рекомендуется всегда поддерживать их оптимальный заряд. По мере утраты емкости сокращается и рабочий ресурс активных элементов. Также нельзя допускать коротких замыканий в клеммах. Хотя разработчики AGM-батарей усиленно работают над повышением надежности и функциональных деталей корпуса, важно соблюдать корректность внешнего подключения. К слову, это особенно относится к операциям, в ходе которых ремонтируются аккумуляторы AGM. Технологии изготовления элементов питания нового поколения повышают и механическую прочность корпуса, но и с учетом этого аспекта не стоит излишне надеяться на стойкость применяемого для оболочки пластика. Вскрытый аккумулятор AGM не менее опасен, чем традиционные свинцово-кислотные блоки.
Области применения технологии
Конечно, современные аккумуляторы с улучшенными эксплуатационными свойствами находят применение не только в автомобилях. Продукты, созданные на базе технологий AGM, задействуются в системах энергоснабжения, в станциях коммунального обслуживания, в сферах телекоммуникации и т. д. Возможность автономного энергообеспечения также востребована в медицине - для поддержания работоспособности оборудования в аварийных ситуациях. Но, поскольку технология AGM в аккумуляторных батареях не исключает применение тяжелых и токсически опасных металлов, производители накладывают также и ограничения на их эксплуатацию.
Производители
Отечественный рынок аккумуляторов насыщен моделями разного типа, среди которых и элементы AGM. В частности, начальный сегмент представляет продукцию от фирм «Вентура», «Оптима», а также некоторые модификации из линейки «Стингер». Однако, наиболее качественные батареи с технологией AGM, по словам многих автолюбителей, предлагают производители «Дельта» и «Варта». К тому же в семействах этих компаний можно найти разные модификации блоков под любые запросы.
Сколько стоит аккумулятор AGM?
Многое зависит от технических характеристик, качества применяемых материалов и емкости, но в среднем цены варьируются от 10 до 20 тыс. р. Самые дешевые батареи этого типа стоят примерно 5-6 тыс. Если же приобретается модель для требовательного к электротехнике автомобиля, то можно сразу обращаться к сегменту от 20 тыс. Именно столько стоят качественные и надежные аккумуляторы AGM. Технологии организации содержания абсорбирующего электролита в этом ценовом уровне проявляются наиболее выгодно, хотя и тоже не исключают недостатков, характерных для общего класса.
Заключение
Появление прорывных технологий в разных сферах часто вызывает ажиотаж на рынке, но со временем все возвращается в свое русло и потребитель по-прежнему отдает предпочтение традиционным продуктам. Это происходит по той причине, что разработчики новых решений в рекламе делают акцент на достоинствах, не всегда в полной мере раскрывая сведения о недостатках. Так и в данном случае, но опытные автолюбители и просто специалисты хорошо знакомы и с плюсами, и с минусами, которые дает технология AGM. Свинцовые аккумуляторы даже с плотным электролитом не перестают быть чувствительными к перепадам напряжения, требуют соблюдения тех же мер безопасности и при этом недешево стоят. Тем не менее в ряде случаев этот вариант себя полностью оправдает. Батареи AGM соответствуют запросам тех автолюбителей, которые ориентируются на механическую прочность элемента питания, его долговечность и производительность. Но сохранить эти качества на долгие годы можно только при условии соблюдения правил эксплуатации аккумулятора.
О роли аккумулятора в автомобиле не задумываешься до тех пор, пока однажды он, совершив несколько слабых попыток раскрутить стартер, вдруг отказывается работать.
В 1869 году французский физик Гастон Планте поместил пластины свинца в водный раствор серной кислоты. Результатом проходящих химических реакций стало получение электрического тока и изобретение первого свинцово-кислотного аккумулятора.
В 1970-х годах инженерами была разработана инновационная технология в сфере создания кислотно-свинцовых аккумуляторов. Она получила название AGM, что расшифровывается как Absorbed Glass Mate (дословно «впитывающие стеклянные маты»).
Обычный аккумулятор разделен на многочисленные отсеки с пластиковыми перегородками. Пространство между ними заполнено жидким раствором серной кислоты — электролитом, в который погружены свинцовые пластины. В результате сложнейших химических реакций между катодными и анодными пластинами протекает электрический ток.
Технология AMG представляет собой особый слой пористой стеклоткани, впитывающей электролит и расположенной между свинцовыми пластинами. Жидкий водный раствор серной кислоты получается? заключенным в часть мельчайших пор стекломатов.
Другая часть пор используется для прохождения реакций и заполняется выделяющимися газами. Такое внутреннее устройство отсеков позволяет плотно заполнить их слоями пластин и элекролита. Это приводит к созданию достаточно монолитной конструкции с одной стороны, что защищает пластины свинца от разрушения. С другой стороны использование стеклоткани в качестве губки для серной кислоты обеспечивает полноценное прохождение химических процессов, что дает максимальную эффективность при использовании.
Аккумуляторы AGM не нуждаются в обслуживании на протяжении всего эксплуатационного срока. Поэтому их применяют там, где необходимо обеспечить постоянное бесперебойное питание — в системах аварийного включения электроэнергии, в автономном оборудовании (инвалидных колясках, погрузчиках), в телекоммуникации при приемке и передачи сигнала. Такие аккумуляторы устанавливают также в автомобилях премиум класса, где наблюдается повышенное потребление электроэнергии ввиду многочисленных установленных электронных систем.
Устройство аккумулятора по технологии AGM
Если посмотреть на аккумулятор с технологией AGM в разрезе, то можно увидеть чередование пластин-электродов со слоями мелкопористого сепаратора — стеклоткани. При этом жидкого раствора электролита не наблюдается. Он полностью впитывается сепаратором и не растекается. Оставшееся пространство в корпусе аккумулятора и порах стеклоткани заполняется газами при разрядке. При зарядке аккумулятора происходит обратный процесс — газы превращаются в электролит.
Таким образом в процессе эксплуатации химические свойства конструктивных элементов не меняются. Однако со временем в аккумуляторе все же накапливается избыток газов, что может привести к возрастанию давления внутри корпуса. На этот случай предусмотрены встроенные выпускные клапаны. Они регулируют давление и предохраняют аккумулятор от взрыва при возникновении нештатных ситуаций.
Конструктивно впитывающий слой может быть выполнен в виде пластин, либо спиралей. Спиральная система позволяет увеличить общую площадь сепаратора, что влияет в конечном итоге на емкость и быстроту зарядки.
Плюсы и минусы
Аккумуляторы с технологией AGM обладают рядом достоинств, существенно отличающих их от обычных аккумуляторов:
они не требуют профилактики и обслуживания в течение всего эксплуатационного срока;
- герметичность корпуса и абсорбированный не растекающийся электролит позволяют эксплуатацию такой батареи в любом положении. Исключение составляет переворачивание дном вверх на долгий период (в таком положении велика вероятность бездействия выпускных газовых клапанов);
- плотность слоев конструкции такого аккумулятора обеспечивает сохранность свинцовых пластин. Они не разрушаются в течение длительного времени;
- благодаря особым прослойкам, аккумуляторы с технологией AGM рассчитаны на использование в условиях сильной вибрации. Поэтому они широко применяются в транспортных средствах, в том числе железнодорожном.;
- установленный температурный диапазон работы таких батарей — от -40° до +70° ,что дает возможность нормальной эксплуатации в северных регионах;
- применение специальных устройств для зарядки и соблюдение режима заряда обеспечивает стабильную работу в течение всего срока;
- такие аккумуляторы быстрее заряжаются и более устойчивы к глубокой разрядке.
- сохраняется большая масса аккумулятора;
- большая чувствительность к режимам заряда. Следует приобретать специальные устройства, цена которых может достигать до 30 000 рублей;
- ограниченное количество циклов заряда — разряда;
- стоимость AGM аккумуляторов почти в 2 — 2.5 раза выше обычных кислотно-свинцовых аккумуляторов;
- ограниченный срок гарантии — не более 1 года.
Обзор некоторых моделей аккумуляторов с технологией AGM
Delta DTM 12032
Герметичный аккумулятор с технологией AGM. Предназначен для эксплуатации в качестве бесперебойного источника питания в:
- медицинском оборудовании;
- средствах коммуникации;
- системах связи.
Технические характеристики:
- Напряжение — 12 В;
- Срок службы — 6 лет;
- Саморазряд — до 3 % в месяц при оптимальной температуре в 20°С;
- Емкость — от 2.8 до 3.2 А/ч.
Температура эксплуатации:
- Заряд-разряд — от -20° до +60°С
Особенности:
- Несгораемый корпус;
- Свинцовые пластины, содержащие кальций4
- Рекомбинация газов до 98.9%
Аккумулятор BOSCH AGM 0 092 S5 A05
12-ти вольтовый AGM аккумулятор.
Особенности:
- Большой запас пусковой мощности;
- герметичность корпуса и защита от влаги;
- долгий срок службы;
- подзарядка благодаря системе рекуперативного торможения.
Характеристики:
- Номинальное напряжение — 6 В;
- Емкость 60 А/ч;
- Сила пускового тока — 680А;
- Полярность — 0 ;
- Гарантия — 2 года;
- Масса — 17.5 кг.
EXIDE EK700
Инновационный аккумулятор с технологией Micro Hibrid AGM. Предназначен для автомобилей с системой рекуперативного торможения и без нее, для автомобилей с механической и автоматической КПП.
Характеристики:
- Номинальное напряжение — 12 В;
- Емкость — 70 А/ч;
- Сила пускового тока — 760 А;
- Полярность — 0;
- Размеры — 175*278*190 мм.;
- Гарантия — 2 года.
Преимущество EXIDE EK700 заключается в более низком внутреннем сопротивлении, что приводит к уменьшению времени заряда и продлевает срок эксплуатации. Пусковые аккумуляторы Exide служат 8 — 9 лет, при глубине разряда не более 20%.
Varta Silver Dynamic AGM
Аккумуляторы Varta заслуженно завоевали любовь и доверие покупателей. Особые технологии производства пластин и сепараторов обеспечивают долгий срок стабильной работы, и сохранность элементов. Предназначены для установки в автомобили с мощными двигателями и высокотехнологичным электронным оснащением.
Особенности аккумуляторов Varta Silver Dynamic AGM:
- Срок службы превышает обычный в 3 раза;
- Предназначены для систем обычного и рекуперативного торможения;
- Экологическая безопасность и чистота;
- Высокая пусковая мощность благодаря решетке Power-Frame.
Технические характеристики:
- Номинальное напряжение -12 В;
- Емкость — 105 А/ч;
- Сила тока холодной прокрутки — 950 А;
- Габариты — 175*394*190;
- Масса — 29,4 кг.;
- Полярность — 0
Зарядка AGM аккумуляторов (как правильно заряжать)
Одним из главных вопросов при использовании аккумуляторов AGM является правильная зарядка батареи. Особенности технологии производства предполагают особый подход к заряду и каждый завод-производитель устанавливает свои рекомендации.
Условно заряд AMG аккумуляторов можно разделить на:
- Основной — при котором восстанавливается до 82% всей емкости;
- Плавающий — когда происходит небольшая подзарядка до 100%;
- Хранение — когда подзарядка осуществляется минимальной силой тока зарядного устройства.
В соответствии с этим выделяются алгоритмы правильной зарядки:
- Одноступенчатая. Применяется только для быстрой подзарядки. Напряжение 13.3 -13.9 В, ток 0.2 — 0.3 С;
- Двухступенчатая. Чаще всего используется именно данный алгоритм. Основной — напряжение 14.1 — 14.9 В, ток — 0.2 — 0.3 С. Плавающий — напряжение 13.3 — 13.9 В.
Выбор зарядного устройства зависит от технических особенностей батарей, предусмотренных производителем и приобретается исходя из выдаваемого напряжения и силы тока.
Свинцовые батареи AGM (Absorbent Glass Mat – “впитывающая стеклоткань”) – это дальнейшее улучшение технологии аккумуляторных батарей, классических сернокислотных АКБ. Благодаря своим преимуществам, они заняли прочное место в ряду уже известных типов батарей.
Моноболочная герметичная батарея AGM
Что такое AGM свинцовый аккумулятор
В традиционных аккумуляторах электролит в элементе батареи (банке) содержится в жидком состоянии. AGM батареи используют вместо наливной жидкости материал из специального стекловолокна с высокой пористостью. Размеры пор в ней порядка десятых долей микрона. Такая жидкость не плещется внутри банок при толчках и не вытекает при наклонах. В то же время обеспечивается ионная проводимость при малом внутреннем сопротивлении, как и в обычных аккумуляторах. Причем внутреннее сопротивление аккумуляторов AGM ниже, чем у обычных.
Аккумуляторы по технологии AGM применяют для пуска автомобильных двигателей, устройств бесперебойного питания, аппаратуры связи, дежурного освещения и т.д. До недавнего времени использовались в электротранспорте.
Вид элемента с наполнителем в разрезе
Стекловолоконная набивка элементов заполнена электролитом не полностью, остается некоторое пространство для рекомбинации электролизных газов. Если ток заряда немного превышает паспортные значения, эти газы выделяются (водород и кислород при перезаряде) в незначительном количестве. Однако, этого хватает, чтобы вздулся и сломался корпус. Поэтому в батарее установлен предохранительный клапан.
Такие батареи относятся к типу VRLA (Valve-Regulated Lead-Acid – свинцово-кислотные с клапаном защиты). Клапан выпускает избыток газа и закрывается. В зависимости от конструкции корпуса батареи клапан может быть общим для всех отсеков или на каждом элементе есть свой.
Система клапанов для сброса газов
Расположение электродов в АКБ обычно плоское. Это пакет параллельных пластин, разделенных непроводящими сепараторами. AGM аккумулятор может быть выполнен и с цилиндрическим, точнее, спиральным расположением электродов. Это вдвое повышает наибольшее рабочее давление внутри элемента, которое может, в этом случае, достигать 2.7 кг/см 2 . Спиральное расположение было запатентовано в США и до сих пор владелец не продал лицензию в Европу или Азию, так что на российском рынке такие аккумуляторы практически не найти.
Несмотря на это, батареи с плоским расположением электродов имеют свои плюсы. У них более продолжительный срок службы. Ток, отдаваемый плоскими банками, ниже, чем у цилиндрических, примерно в полтора раза. Однако и в этом случае, такой аккумулятор способен давать ток в 500-900 Ампер. (Сравните с 200-300 А для заливной стартерной батареи.) Повышенный ток, отдаваемый в нагрузку, объясняется меньшей, чем у наливных банок поляризацией, электродов.
Явление поляризации состоит в том, что электроды покрываются мельчайшими пузырьками газа, из-за этого понижается площадь контакта с электролитом и, естественно, снижается ток. Обычно поляризация начинает проявляться не сразу, а спустя несколько секунд после подачи большой нагрузки. Так что, если двигатель “не подхватил”, то приходится ждать некоторое время.
В аккумуляторах, сделанных по технологии AGM, волокнистая набивка моментально впитывает пузырьки газа. Это происходит за счет капиллярных сил, можно сказать, что наполнитель “вытирает” пластины от пузырьков. Поэтому высокая токовая отдача значительно продлена по времени, сравнительно с чисто жидким вариантом элемента. В этом состоит основная фишка аккумуляторов AGM. Вряд ли стоит уточнять, как это сказывается при заводке авто.
Тем не менее, не стоит верить утверждениям относительно чудесных свойств AGM в зимний период. Низкая температура действует на такие батареи по всем законам физической химии и ничуть не улучшает их свойства по сравнению с классическими банками.
Плюсы и минусы
Преимущества следующие:
- в 1.5 раза больший ток;
- работа в наклонном положении;
- не вытекает кислота;
- не требуется доливать электролит.
Недостатки – такие же как у всех свинцовых батарей: большой вес (примерно на 30% тяжелее обычных), сравнительно невысокая емкость (по сравнению с литиевыми), низкая экологичность, как у всех свинцовых аккумуляторов.
Аккумуляторы различных конструкций
Как выбрать?
При выборе аккумулятора AGM нужно исходить из пускового тока, которого требует стартер у покупателя. Поскольку аккумулятор AGM дороже обычного, его приобретение должно быть оправдано. Если на автомобиле стоит дизельный двигатель, и он хранится в гараже при температуре не ниже -20°C то тогда стоит покупать. Жителям теплых краев такая батарея, конечно, тоже не помешает, но можно обойтись и без нее.
При пуске от AGM в среднем отбирается не больше 1% заряда, так что этот аккумулятор будет подходящим тем, кто вынужден часто глушить и заводить двигатель.
Режимы эксплуатации аккумуляторов AGM
Для правильной эксплуатации необходимо понимать, как заряжать аккумулятор. Аккумуляторная батарея может находиться в одном из трех состояний:
- хранение;
- заряд;
- разряд.
Состояние заряда тоже подразделяется на несколько этапов, что вызвано химическими особенностями процесса заряда:
- заряд повышенным током;
- заряд нормальным током;
- подзаряд;
- хранение (при подключенном ЗРУ).
При разряде AGM элементы способны отдавать заметно больше ампер-часов чем обычные аккумуляторы.
Важно! Заряд AGM-аккумуляторов должен производиться постоянным напряжением, верхний предел которого ограничен. Иначе, как минимум, сильно понизится срок службы батареи. Напряжение зарядного устройства должно быть стабилизировано. При длительном хранении полезно постоянно подзаряжать АГМ аккумулятор специальным зарядным устройством.
Причина таких предосторожностей заключается в том, что в электрохимическом ряду напряжений свинец стоит рядом с водородом, и достаточно +0.12 В превышения напряжения над указанным, и начнет выделяться водород. Особенно это проявляется к концу заряда. Если же просто “ввалить ему напругу” как делают мужики в гаражах, то избыток водорода просто разорвет микропористую набивку. И качество аккумулятора резко упадет. Жидкостному аккумулятору “кипение” электролита ничем не угрожает, но AGM – совсем другое дело.
Обычное зарядное устройство заряжает батарею примерно на 70%. Для полного заряда, близкого к 90% от номинальной емкости, применяют 3-ступенчатый режим заряда с помощью специализированных ЗРУ (float charger).
График тока и напряжения при зарядке AGM
На рисунке показаны процессы заряда (красная линия графика) и разряда (синяя линия). Символ С20 означает режим разряда батареи в часах: 20 часов. Соответствующий ток мы можем получить, зная емкость батареи. Пусть для примера, емкость аккумулятора, написанная на этикетке: 80 A/ч. При С20 ток будет равен 80/20 = 4 А.
Заряд в 3 стадии начинается стабилизированным током, величиной в четверть от номинальной емкости. Для батареи 80 А/ч это 20 А (не более 28 А). Температура не должна превышать 35°C, иначе срок службы батареи сокращается. Устройство следит за напряжением, и когда оно достигнет 2,45 В на банку, переключается в режим стабилизации напряжения. Ток заряда постепенно уменьшается. Когда он установится около 0,5 А, устройство переключается в режим хранения (компенсации саморазряда, float) и стабилизирует напряжение на уровне 2,3 В на банку.
Обычно автомобилисты пренебрегают “тонкостями”, и теряют на этом деньги, часто покупая новые аккумуляторы.
Уход за батареей AGM
Это не совсем верно, что такие аккумуляторы не требуют ухода, потому что они необслуживаемые. Периодически нужно снимать аккумулятор, при необходимости подзаряжать его, и тщательно протирать корпус, особенно в тех местах, где выходят клеммы. Грязь, и обязательное присутствие там влаги и соли приводит к значительному саморазряду аккумулятора. Кроме того, при очистке корпуса можно вовремя заметить трещину в корпусе и избежать попадания кислоты на кузовные части автомобиля.