Аккумуляторные батареи

Достоинства аккумуляторов – опишем все плюсы

Устройства Absorbent Glass Mat по сравнению с классическими батареями способны без серьезных затруднений справляться с высокими электронагрузками. Это имеет огромное значение. Свинцовые аккумуляторы с жидким электролитом имеют относительно малый срок службы именно из-за невозможности противостоять серьезным нагрузкам от современной электроники – автохолодильников, видеорегистраторов с антирадаром, бортовых компьютеров, навигаторов. Кроме того, AGM приспособления допускается разряжать до 30–40 %, не беспокоясь, что это приведет к ощутимому уменьшению времени их эксплуатации. Любой автомобилист знает – если разрядить свинцовую батарею наполовину, ее емкость неизбежно снизится (по отношению к заводским характеристикам) на 15–20 %.

Советуем прочитать эти статьи:

Как не платить транспортный налог или платить меньше?
«Русский Прадо» от УАЗ: каким он может быть?
Зачем нужна вертикальная черта на боковом зеркале?

Следующий плюс АГМ устройств – повышенная стойкость к ударным воздействиям и вибрации. Достигается это за счет плотного прижатия прокладок и пластин. По сути, никакое бездорожье не сможет повредить АКБ, произведенные по AGM технологии, либо уменьшить срок их эксплуатации. Устойчивость к вибрациям и ударам особенно важна для грузовых автомобилей, внедорожников, а также для строительной автотехники.

Малое внутреннее электросопротивление описываемых аккумуляторов обеспечивает их быструю зарядку и эффективный холодный запуск мотора. Причем при указанных процессах АКБ выделяет минимум тепла (не более 4 %, в обычных батареях эта величина равняется примерно 20 %). Для зарядки AGM требуется в четыре раза меньше времени, чем для наполнения энергией классических устройств. Но скорость – не самое главное достоинство

Важно то, что двигатель автомобиля при такой операции станет потреблять намного меньше топлива, так как зарядка аккумуляторов рассматриваемого типа не напрягает генератор транспортного средства

АГМ батареи имеют герметичный корпус. Они не нуждаются в обслуживании. Водителям не приходится регулярно открывать баки АКБ, доливать в них дистиллированную жидкость, постоянно контролировать уровень воды. Благодаря этому описываемые аккумуляторы достаточно быстро окупаются. Их стоимость объективно высока. Но снижение расходов на обслуживание батарей делает AGM устройства по-настоящему выгодными в применении.

Аккумуляторы Absorbent Glass Mat без проблем функционируют при температурах от +70 до -40 °С. Воды (в свободном виде) в них нет. Поэтому в изделиях просто-напросто нечему закипать при экстремальной жаре и замерзать при холодах.

Саморазряд батарей AGM минимальный, за месяц – не более 3 %, на практике и того меньше. Эксперты утверждают, что подобные аккумуляторы можно использовать без дополнительной подзарядки, даже если они целый год пролежали в гараже. Кстати, их разрешается эксплуатировать в положении лежа на боку или в любом другом. Утечка активного вещества исключена в принципе. Смело переворачивайте AGM батареи! И последний важный плюс аккумуляторов – возможность их применения почти на всех современных авто.

Устройство AGM

Принцип технологии нам знаком по кислотному аккумулятору, однако отличия все же есть и они существенны.

Как и у старшего брата AGM батареи используют шесть банок или отсеков с пластинами, которые заряжены положительно или отрицательно (справедливости ради стоит отметить что бывают и по 8 и 12 банок, все зависит от желаемых показателей, но на авто они практически не применяются). Сделаны они также из свинца. Однако тут нет жидкого электролита в понимании «кислотного АКБ» — он не заливается в банки. Вместо этого между пластинами проложены специальные сепараторы (по некоторым данным сделаны из стекловолокна), их пропитывают электролитом и прокладывают между пластинами, чтобы они не замыкали (в обычной батареи изолирующие прокладки сделаны из пластика). Таким образом эти сепараторы исполняют роль и изолятора и удерживающего элемента для электропроводящей жидкости, из-за того что они тонкие то в один отсек можно уложить большее количество положительных и отрицательных пластин. Электролит не вытекает из этих матов, он там как бы «заперт», а пластина получает большую сохранность, потому как свинцовые частички плотно удерживаются этими «матами».

Сами пластины сделаны из чистого свинца, причем как «положительные» — так и «отрицательные», что позволяет таким аккумуляторам быстрее набирать зарядку, а также быстрее ее отдавать, то есть работают большие токи. Стоит отметить — что пусковой ток у таких батарей намного превышает токи обычных свинцово-кислотных АКБ.

Отсеки или банки полностью герметичны, они не имеют жидкой токопроводящей жидкости, а сепараторы — разграничители всегда заполнены ей – таким образом, чтобы выдерживать как заряды так и разряды. Если это пояснить на пальцах — то при заряде нет пузырьков, а только повышается уровень в сепараторе (плотность растет), при разряде нет замерзания в холодную погоду (плотность падает), также эффект «сульфации» пластин снижен, что делает такие AGM батареи более устойчивыми к глубоким разрядам.

Распространённые АКБ AGM

Любой аккумулятор AGM – VRLA-класс источников бесперебойного питания. Подобные устройства имеют неплохие технические характеристики и отлично проявляют себя в эксплуатации, поэтому достаточно широко примененяются в мото- и автомобилестроении. На сегодняшний день по праву лучшими аккумуляторами данного класса считаются:

• АКБ от BMW. Такими батареями оснащается большинство моделей BMW. Они представляют собой мобильные ИБП 12V типа. Аккумуляторы AGM от BMW являются довольно-таки качественными и служат немалый срок. Именно их принято считать лучшими в данной сфере «аккумуляторного» дела. В общем, ничего удивительного. BMW – это всегда высокое качество;
• ИБП от Delta (Дельта). Данные батареи используются, преимущественно, на технике класса «мото», но их также можно встретить и на автомобилях. Напряжение батарей от Delta стандартное и равняется 12 Вольтам. Относятся такие АКБ к средней ценовой категории и достаточно распространены в России. В целом, батареи Delta позиционируют себя только с положительной стороны;
• Аккумуляторы Varta (Варта). Близкий аналог продукции от Delta, однако являющийся бюджетным типом АКБ. Используется как в автомобильной, так и в мотосферах. Характеризовать аккумуляторы от Варта можно хорошим и добротным ИБП.

Также на территории РФ встречаются AGM батареи от Bosch, Intimidator и Challenger. Однако широкой популярности они не получили и по сравнению с отмеченными выше аккумуляторами внимания не достойны.

Что это значит?

Для запуска автомобильного двигателя стартеру требуется приложить к коленвалу значительное усилие. Требуется не только сдвинуть все подвижные детали с места, но и сжать топливную смесь для обеспечения зажигания, а это от 9 до 16 атмосфер для различных двигателей. Для выполнения такой работы требуется большое количество энергии.

Для запуска каждого конкретного автомобиля потребуется индивидуальное количество тока. Это зависит от ряда условий.

• Тип двигателя: бензиновый/дизельный (Для запуска исправного бензинового мотора 1,5 л. пусковой ток — в среднем 180 Ампер. Пусковой ток для дизельного двигателя 1,5 л. — 300 Ампер.)
• Температура окружающей среды и температура масла в двигателе (тут применим термин — ток холодной прокрутки)
• Объём двигателя (чем больше мотор — тем труднее его запустить)
• Степень сжатия двигателя

Стоит отметить что пуск двигателя происходит не моментально, в среднем стартеру потребуется от 0.3 до 1.5 секунд в нормальных условиях. За это время двигатель внутреннего сгорания достигает своих пусковых оборотов.

Пусковые обороты двигателя — это то количество оборотов коленчатого вала в минуту, при котором двигатель может продолжать работу самостоятельно. Сегодняшние бензиновые моторы способны запускаться и самостоятельно поддерживать свою работу уже при 40 — 70 оборотах в минуту, дизельные при 100 — 200 оборотах.

Стартер раскручивает и запускает двигатель за доли секунды, при этом потребляя из аккумулятора ток в сотни ампер. Аккумулятор в этот момент работает на максимум, значительно разряжаясь, выдавая необходимый пусковой ток и неизбежно проседая по показателю напряжения.

Для лучшего понимания происходящего с аккумулятором разберём осциллограмму напряжения и тока снятую с контактов стартера.

Здесь показан запуск бензинового двигателя с объёмом в 1.5 литра, используя АКБ емкостью 60 Ач с пусковым током EN 500 А. На запуск мотора потребовалось 1.2 секунды времени, которое отмечено шкалой внизу изображения, за это время скорость коленвала поднялась до 200 оборотов в минуту.

• Красным цветом на графике показано изменение силы тока (Ампер) со шкалой слева.
• Синим цветом раскрашен график напряжения (Вольт) шкала справа.

Прекрасно видно что в первые миллисекунды запуска потребляемый ток молниеносно поднялся до показателя в 350 ампер, в то же время произошла просадка напряжения до 8.5 вольт. Но уже через 1 десятую долю секунды потребляемый ток снизился больше чем в 2 раза и составил 125 ампер, а напряжение поднялось выше 10 вольт.

Оставшееся время (чуть более секунды) стартер потреблял около 75 ампер, со скачками при зажигании в каждом из цилиндров. Вольтаж ровно повышался до 12 вольт по окончании запуска, и после повысился до 14 вольт — пошёл процесс зарядки аккумулятора.

Становится понятно что каждый пуск двигателя становится для аккумулятора небольшой проверкой напрочность.

Благодаря тому, что время затрачиваемое на запуск двигателя достаточно мало (около 30 сек.), средних показателей аккумулятора хватает, чтобы автомобиль заводился с первой попытки.

Что собой представляет технология АГМ

Сразу отметим, что использует пористое волокно, они пропитывается жидким электролитом. Микропоры состав заполняются наполовину электролитом, благодаря этому всегда остается место для газов. Соответственно у газа всегда есть пространство, соответственно емкость показывает стабильную работу при сильных морозах или высоких температурах.

Похожая технология была применена во время изготовления гелиевых аккумуляторов. Однако здесь вместо привычного волокна находится сгущенный электролит. Его сгущают, используя силикаген, этот процесс происходит до тех пор, пока обыкновенных электролит не станет желеобразной массой.

Помимо этого стоит выделить, что во время производства AGM используются и другие гибридные технологии. Здесь стоит сравнить гелевые и AGM аккумуляторы. Именно второй тип серьезно выигрывает за счет того, что имеет герметизированный корпус, не боится перепадов температур и вибраций

Особое внимание следует остановить именно на корпусе, ведь даже если он повреждается, то АКБ не выходит из строя и продолжает сохранять свою работоспособность

Из чего состоят аккумуляторы AGM

Также AGM аккумуляторы выдерживают глубокие разряды, а таким качеством могут похвастаться далеко не все современные аккумуляторы. В 70-х годах такая технология стала прорывом в мире производства аккумуляторов, соответственно она сохранилась и активно используется в современных реалиях во время производства.

Преимущества и недостатки технологии AGM

AGM — более усовершенствованная технология по сравнению с классическими свинцово-кислотными изделиями. Но и она имеет свои достоинства и недостатки.

Преимущества AGM

Плюсы AGM устройств:

1. Изделия не требуют технического обслуживания при эксплуатации. Потребителю надо следить за чистотой устройства и контролировать его рабочие характеристики и параметры.
2. Изделия AGM обладают полностью загерметизированной конструкцией и возможностью клапанной регулировки. Её наличие предотвращает утечку рабочего вещества и повреждение клеммных зажимов в результате разрушения и воздействия коррозии.
3. Безопасное функционирование устройства. Если потребитель правильно подходит к процессу заряда, это предотвращает вероятность выделения газов. Соответственно, к нулю сводится и возможность взрыва устройства.
4. Благодаря загерметизированной конструкции у потребителя есть возможность использования АКБ практически в любом виде.
5. AGM изделия отлично функционируют при пониженных температурах в сильный мороз. Они оптимально выполняют свои функции вплоть до -30 градусов. Если температура упадёт ниже, есть вероятность кристаллизации рабочего раствора. Из-за повреждения активного вещества упадёт ресурс эксплуатации устройства.
6. Повышение ресурса эксплуатации батареи при работе в условиях вибраций.
7. Повышенная величина пускового тока.
8. Изделия, разработанные по AGM технологии, обеспечивают возможность ускоренного заряда. Они не так требовательны по отношению к стабильности напряжения, которое требуется для подзарядки.

Что сдерживает распространение AGM? Недостатки технологии

Минусы, характерные для AGM изделий:

1. Большая общая масса устройства. Это обусловлено использованием уникальной технологии, которая заключается в добавлении сепараторных устройств в конструкцию.
2. Процедуру подзарядки рекомендуется выполнять с использованием только специализированного зарядного оборудования.
3. Не рекомендуется хранение батареи в состоянии разряда. Чтобы не допустить быстрого выхода из строя и снижения ресурса эксплуатации, параметр напряжения на каждом элементе изделия — не ниже 1,8 В. Этот недостаток характерен для всех кислотно-свинцовых устройств.
4. AGM изделия более чувствительны к превышению величины напряжения подзарядки по сравнению с традиционными устройствами.
5. При работе в условиях низких температур, когда на изделие возлагается высокая нагрузка, величина напряжения заметно снижается.
6. В составе AGM изделий содержится токсичный оксид свинца. Поэтому такие устройства являются опасными для окружающей среды.
7. Устройства, разработанные по AGM технологии стоят значительно выше по сравнению с традиционными изделиями, в которых залит жидкий раствор.

Особенности АГМ аккумуляторов

Абсолютно все особенности зарядки AGM АКБ напрямую или косвенно связаны с их устройством. С одной стороны, именно благодаря своей конструкции они способны отдавать сравнительно большие токи и быстро восстанавливаются. С другой стороны, из-за особенностей устройства АГМ аккумуляторы крайне плохо «переживают» повышенное напряжение, низкую или высокую температуру, а также неполноценные заряды.

Устройство AGM аккумуляторов

Ничего сверх инновационного в конструкции нет. Те же пластины из свинца (с добавками). Тот же жидкий электролит из воды и кислоты. Принцип работы — абсолютно такой же, как и у других свинцово-кислотных АКБ. Единственное принципиальное отличие заключается в том, что электролит здесь не наливается в «банки», как это делается по классике. Им пропитаны стекловолоконные маты, которые находятся в плотном контакте со свинцовыми пластинами.

Отсюда и название технологии. AGM — это аббревиатура от слов Absorbent Glass Mat, которые в буквальном переводе означают абсорбционный стекловолоконный мат. Они и пропитаны электролитом. Жидким

Это важно понимать, чтобы не путать AGM технологию с GEL. В рассматриваемых АКБ электролит не гелевый, а жидкий

Собственно, и зарядка гелевых аккумуляторов отличается своими особенностями.

Объём электролита и свинца

По сравнению с классическими наливными свинцово-кислотными аккумуляторами в АГМ электролита значительно меньше. Это возможно как раз благодаря особому устройству и использованию пропитанных матов. Для зарядки AGM аккумуляторов эта особенность играет важнейшую роль. Поскольку электролита меньше, то и его потери в случае «кипения» быстрее могут оказаться критическими.

С другой стороны, благодаря меньшему объёму электролита в аккумулятор без увеличения размеров корпуса можно запихнуть больше свинца. В этом легко убедиться, если сравнить вес AGM АКБ с классикой такого же размера. А чем больше свинца, тем большая ёмкость аккумулятора. Но это не главное. Главное то, что увеличение площади поверхности свинцовых пластин позволяет получить от АКБ большие токи. В обратную сторону это тоже работает. То есть, заряжать AGM аккумуляторы большими токами тоже можно.

Внутреннее сопротивление

Чем большая площадь свинца контактирует с электролитом, тем меньшее внутреннее сопротивление аккумулятора. А у АГМ это является одной из особенностей конструкции. Площадь пластин увеличена благодаря тому, что «экономится» место за счёт уменьшённого объёма электролита. На зарядку AGM аккумуляторов их малое внутреннее сопротивление влияет тем, что они способны почти «безболезненно» принимать большие токи.

Пусковой и зарядный токи

Одним из преимуществ технологии является способность отдавать и принимать большие токи. Благодаря этой особенности зарядить AGM аккумулятор можно гораздо быстрее, чем обычный. Также с него удаётся снимать большие пусковые токи. Это в полной мере используется на автомобилях с системой «старт-стоп». Ещё увеличенный пусковой ток позволяет облегчить эксплуатацию машин с дизельными двигателями. Хотя зимой и бензиновый мотор запустить слабым аккумулятором тоже проблематично.

Склонность замерзать и перегреваться

Эти склонности относятся уже к числу недостатков технологии. Объясняются они тем, что электролита сравнительно немного по объёму. А чем меньший объём жидкости, тем интенсивнее она реагирует на критические температуры. По этой причине во время зарядки AGM аккумуляторы часто перегреваются, особенно, если не соблюдается режим по напряжению. Замерзают батареи тоже быстрее обычных. К тому же, в таком состоянии они абсолютно не принимают заряд.

Стойкость к глубоким разрядам

Эта особенность является преимуществом АГМ технологии. Особенно, если сравнивать её с кальциевой, для которой глубокий разряд — это безвозвратная потеря ёмкости. Соответственно, необходимость заряжать AGM аккумуляторы от стационарного зарядного устройства возникает гораздо реже, чем в случае с упомянутыми кальциевыми. Кстати, пусковой ток почти разряженной АГМ батареи сохраняется на приличном уровне, что позволяет успешно запускать двигатель даже от почти дохлой АКБ.

Эффект памяти

Очередной недостаток технологии — это эффект памяти. Заключается он в следующем. Если AGM батарею регулярно заряжать не до 100%, то она быстрее утратит заявленную на корпусе ёмкость. Некоторые источники даже заявляют, что ёмкость из-за систематического недозаряда падает в разы. Это неправда. Ресурс, конечно, от такой эксплуатации уменьшится. Но не так быстро и критично, как об этом часто говорят. Однако иметь в виду эту особенность AGM будет не лишним.

Технологии agm аккумулятора

Процесс изготовления «безжидкостных» батарей сильно отличается от аналогичного при производстве классических свинцово-кислотных. В них присутствуют отсеки, в каждом из которых помещён блок пластин, погружённых в раствор.

Что же касается технологии AGM в аккумуляторных батареях, то тут единый корпус, заполненный пластинами и «брикетами» с электролитом. Пачки положительно и отрицательно заряженных пластин изолированы между собой стекловолоконными абсорбирующими прокладками, пропитанными раствором.

Такая технология предусматривает источники энергии двух конфигураций:

1. Плоские. Компактные пластины, легко собираемые в удобные блоки. Такие АКБ выпускаются как на американских, так и на европейских предприятиях. В настоящее время это частые гости в отечественной торговой сети.
2. Спиральные. Их пластины имеют большую контактную площадь – возможность выдавать высокие токи, но из-за значительного объёма их меньше вмещается в стандартный корпус, а значит, и ёмкость таких батарей ниже. Как правило, используются в случаях повышенных нагрузок. Конструктивное решение запатентовано в Америке, производят их только там. На европейском и российском рынке практически не встречаются.

Основные отличия в технологии AGM

Для пластин используется только очищенный свинец в чистом виде, обладающий способностью к ускоренным зарядам. Жидкий раствор заменён контейнерами с электролитом, роль которых отведена пористым стекловолоконным пластинам, пропитанным жидкостью. Такая технология очень удобна при эксплуатации:

• батарея не нуждается в обслуживании, а срок службы велик;
• ничего не вытекает и не испаряется, под каким бы углом наклона ни оказался источник энергии;
• самоочистка поверхности пластин при зарядке.

Преимущества этой технологии

Основным достоинством технологии AGM аккумуляторов является отсутствие электролита в жидком виде, который требует к себе регулярного внимания в процессе эксплуатации.

Кроме того, плюсом будет повышенная ёмкость в компактном корпусе – габариты остаются прежними, а пластин вмещается больше.

Такая технология позволяет полностью избежать явления сульфатации – первой причины преждевременного выхода из строя стандартных кислотных АКБ.

Режимы или как заряжать AGM аккумулятор обычным домашним зарядным устройством: суть технологии

Как и в случае с мойкой двигателя, первым делом отключаются клеммы от батареи, и она переносится из моторного или багажного отсека в помещение. Установить на полюса «крокодилы» и подключить зарядник к сети – короткий перечень действий актуален для автоматических подзарядок, сконструированных специально для батарей с абсорбированным электролитом. Например, некоторые изделия от Bosch и Стек поддерживают безопасное восстановление электрических параметров АГМ моделей.
Методика, как зарядить АКБ AGM, подробно изложена в инструкции, поставляемой с продуктом. С другого ракурса стоит воспринять ситуацию, когда перспективный источник питания установлен с завода – описание процедуры ухода стоит поискать на официальном сайте компании-изготовителя батареи.

Вне зависимости от первоначальных факторов полезным будет принять к сведению общую технологию подзарядки необслуживаемого аккумулятора. К слову, ее можно интерпретировать в трех вариантах.

Зарядка в три ступени

Концерн Varta солидарен с экспертами в вопросе эффективности данного метода. Его суть подробно изображает график, на котором четко очерчены три промежутка:

• Начальная (основная) стадия. Напряжение динамично изменяется в пределах В. Ток – постоянный, фиксированной величины: 25-35% от цифры с размерностью А*ч.
• Накопительный участок: Разность потенциалов равна 14,8В. Ампераж изменяется от выбранной в предыдущем цикле величины до 1% от емкости батареи.
• Хранение. Параметры жестко зафиксированы: напряжение – 13,8В, ток – 1% от характеристики в А*ч.

К сведению. Осуществить эту операцию способно микропроцессорное ЗУ для AGM, способное плавно менять разность потенциалов и силу тока во времени. Временные промежутки выбираются устройством автоматически.

Двухэтапная зарядка

Данный способ рекомендован большинством известных фирм. Главное преимущество – оптимальное сочетание временных затрат и качества восстановления характеристик батареи. Основан на двух переходах:

1. Зарядка. Электрические параметры находятся в пределах: ток – 0,1-0,3 от емкости источника; напряжение – 14,2-14,8В.
2. Хранение. Ампераж – не более 1% от цифры с размерностью А*ч. Разность потенциалов – фиксированная, выбранная из пределов .

Выполнить пункты этой техники подзарядки под силу только автоматическим зарядникам инверторного типа.

Зарядка в одну ступень

Рассматривается как ускоренный метод восстановления заряда и рекомендуется для АКБ, заряженных не менее, чем на 75%. Суть методики в том, чтобы подать на клеммы ток в 1-2% от емкости изделия и напряжение не более 13,8В.

Методика проведения одноэтапной зарядки и есть ответ на вопрос, как заряжать современный AGM аккумулятор обычным зарядным устройством с регулируемым током и напряжением. В остальных случаях применять простой аналоговый «зарядник» не рекомендуется, поскольку в двух- и трехступенчатых циклах нет возможности отслеживать и плавно регулировать параметры.

Напряжение заряженного AGM аккумулятора и прочие параметры

Превышать режимы зарядки, описанные в рекомендациях, настоятельно не рекомендуется – это вызовет превышение температуры электролита свыше допустимых 45°C. В связи с этим не рекомендуется производить процесс реанимации, если воздух нагрет более 30°C.

Разность потенциалов в 100% заряженном АКБ составляет 14,8В. Достигать больших значений запрещено – запускается активный процесс гидролиза, приводящий к выделению газов и потере воды. Чрезмерные выделения Н2О сокращают срок службы батареи и ее способность выдерживать глубокие разряды.