Тип аккумулятора agm что. AGM аккумулятор: описание технологии и выбор моделей

Апрель 21, 2015

При решении задачи по бесперебойному питанию часто сталкиваются с непростым выбором между аккумуляторами AGM и GEL. Разобравшись в особенностях технологий изготовления АКБ и эксплуатационных характеристиках, мы сможем сделать выводы о сфере оптимального применения.

AGM технология аккумуляторных батарей

AGM расшифровывается как Absorbent Glass Mat и означает “абсорбирующее стекловолокно”. По сути, это обычные свинцово-кислотные аккумуляторы, только в них электролит находится не в виде свободно перетекающей жидкости, а в виде обильно пропитанной раствором серной кислоты стекловаты (своеобразный подгузник для электролита ). Что это даёт:

• Есть место для выделяющегося в процессе заряда водорода – он “запирается” в стекловолокне. Иными словами газ полностью рекомбинируется внутри АКБ. Это позволяет безопасно использовать AGM АКБ в помещении.
• Герметичная конструкция позволяет их эксплуатировать в любом положении
• Не требуют обслуживания, но это не исключает необходимости переодической “тренировки” батарей

Специально для наших читателей мы не пожалели и распилили популярную батарейку , давайте посмотрим что у неё внутри:

Свинцовые пластины с абсорбированным стекловатой электролитом

Сам AGM – обильно пропитан электролитом

Gel технология

Конструктив гелевого аккумулятора аналогичен AGM, но электролит абсорбирован не стекловолокном, а загущен при помощи силикагеля (SiO2). Гель удерживает в своей структуре электролит, поддерживая целостность свинцовых пластин. Движение молекул электролита происходит через микропоры гелевой структуры.

Теперь давайте сравним характеристики и стоимость аналогичных аккумуляторов, сделанных по разной технологии. На основании дата-листов (ТТХ) и опроса инженера произведем сопоставления характеристик на примере аккумуляторов Delta и Challenger.

1) Заряд

Классическим для свинцово-кислотных АКБ считается ток заряда 0,1С или 10% от ёмкости аккумулятора, но максимальный допустимый ток заряда у AGM и гелевых аккумуляторов различный:

• AGM – 0.3C (например, для (100Ач) – ток заряда 30А)
• GEL – 0.2C (для (100Ач) – ток заряда 20А)

Заряд максимальным током несколько сокращает срок жизни аккумулятора (на 5-7%), но может быть очень кстати в случаях, когда зарядить батарею требуется быстро. Например, при работе в гибридных системах с генератором. Таким образом, минимально возможное время заряда (с учетом КПД) для полностью севшего AGM аккумулятора составит около 6 часов, а у GEL – 8 часов.

2) Кол-во циклов

Давайте сравним количество циклов для АКБ различного типа по двум различным сериям

Delta HR 12-100 (AGM) : 100 % DOD – 275 циклов, 50% – 575 циклов, 30% – 1325 циклов

Delta DTM 12-200 L (AGM): 100% – 275 циклов, 50% – 550 циклов, 30% – 1200 циклов

Delta GX 12-200 (GEL): 100% – 325 циклов, 50% – 700 циклов, 30% – 1850 циклов

Итак, разница в цикличности между сериями HR (AGM) и GX (GEL) при DOD 50% – 21,7% в пользу последнего; между DTM и GX: 27,2% в пользу последнего.

Для объективности представим график и данные по АКБ Challenger серия A (AGM) и G (GEL) при разряде до 80%

Challenger A12-200 – 80% DOD – 525циклов
Challenger G12-200 – 80% DOD – 645циклов
Разница в 19%.

3) Текущая розничная цена и стоимость цикла

Из-за нестабильного курса пришлось указать в ненавистных долларах. В соотношении с количеством циклов при разряде 50%:

• – $223/575=0,406
• – $240/700=0,343
• – $390/550=0,709
• – $467/700=0,667

• – $475/525=0,91
• – $550/645=0.85

4) Глубокий разряд

Гелевый аккумулятор благодаря использованию загустителя электролита более устойчив к глубоким разрядам, иными словами разряд до 1.6В/эл (9,6В) наносит меньше вреда для аккумулятора. Глубокий разряд батарей присущ альтернативной энергетике (солнечные панели, ветряки), в буферных режимах ИБП и инверторы не допускают разряд аккумулятора ниже 10.5В.

5) Срок жизни

Срок жизни аккумулятора относительно абстрактная вещь ввиду того, что провести профессиональное исследование с параллельной эксплуатацией выборки двух типов АКБ различных серий длительностью 10-12 лет и сопоставить его результаты сложно и затратно. В документации срок жизни аккумуляторов указан одинаковый. Ввиду этого, мы должны опираться на косвенные данные, которые нам дают инженеры производств, мнение которых основывается на особенностях технологий изготовления. Итак:

• DTM – стандартный аккумулятор AGM
• HR и HRL – отличается составом электролита, в который добавлены специальные присадки, которые увеличивают энергоотдачу и замедляют процесс сульфатации и коррозии свинцовых пластин аккумулятора, заметно продлевая срок его службы
• Gel – электролит загущен силикагелем

• GX – ориентир на цикличность
• DTM L – присадки Long Life
• HR – присадки + высокая энергоотдача

Выводы

1. AGM аккумуляторы имеют преимущество в системах требующих быстрого заряда аккумуляторов, например, в случае гибридных схем “инвертор+генератор” (мы сокращаем время работы генератора и увеличиваем время тишины), т.к. выдерживают больший зарядный ток.
2. В случае решения задачи автономного питания на базе солнечных панелей или ветрогенератора при достаточности бюджета гелевые аккумуляторы предпочтительнее, так как устойчивы к глубокому разряду и имеют больше ресурс циклов заряда-разряда.
3. Для работы в буферном режиме, т.е. в системах резервного питания на базе ИБП, инверторов предпочтение следует отдавать AGM-технологии, т.к. батарейный банк получается дешевле и он дольше прослужит (срок жизни аккумуляторов при буферном режиме исчисляется в годах, а не в циклах). Самая живучая серия аккумуляторов HR и HRL благодаря различным присадкам в электролит, снижающим процессы разрушения свинцовых пластин.
4. В мощных системах с высокими токами разряда и автономией до 30 минут рекомендуется использование серий HR и HRL, т.к. эти АКБ обладают самой большой энергоотдачей в единицу времени при коротких циклах.

Наше видео с семинара по обучению партнеров. Технологии AGM и Gel

Оставляйте комментарии и задавайте вопросы!

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:

1. Основной — при котором восстанавливается до 82% всей емкости;
2. Плавающий — когда происходит небольшая подзарядка до 100%;
3. 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.

​

Зимний сезон в России – суровое испытание для коммерческих автомобилей и дорожно-строительной техники. Одна из основных трудностей – пуск холодного двигателя. Любой эксплуатационщик знает, что для надежного пуска двигателя нужен мощный и емкий аккумулятор.

По назначению различают два вида аккумуляторных батарей (АКБ): стартерные, которые используются для пуска двигателя, и тяговые (многократного цикла глубокого заряда-разряда, англоязычное наименование deep cycle), которые применяются как самостоятельный источник энергии в электрокарах, железнодорожных поездах, самолетах, на судах, в шахтах, электростанциях и т. д.

По конструкции различают кислотные и щелочные АКБ. Свинцово-кислотные батареи более широко распространены. Хорошо известны как их достоинства, так и недостатки. Щелочные батареи также давно применяются и неплохо знакомы потребителю.

К аккумуляторам нового поколения относятся так называемые свинцово-кислотные VRLA аккумуляторы (Valve Regulated Lead Acid, свинцово-кислотные с предохранительными клапанами) двух типов: гелевые и AGM-батареи. Они имеют герметизированный корпус с предохранительными клапанами для выпуска избыточного газа и являются необслуживаемыми.

Основной задачей при создании необслуживаемой аккумуляторной батареи является снижение объема газов, выделяющихся на конечной стадии заряда. Одним из способов, которым это достигается, является сокращение объема электролита в батарее.

Технология свинцово-кислотных аккумуляторов AGM (англ. absorbent glass mat, абсорбирующая прокладка из стекловолокна) известна специалистам уже около 40 лет – они были разработаны в начале 1970-х годов, а производить их начали в США в 1985-м первоначально для военной авиации, в качестве автономных источников энергии для телекоммуникационных систем и сигнализации – аварийной и транспортной.

Сначала были созданы АКБ небольших типоразмеров – от 1 до 30 А.ч. А недавно аккумуляторы AGM стали применяться на коммерческих автомобилях и спецтехнике, и интерес к ним постоянно растет.

В отличие от обычной АКБ внутри AGM нет свободного жидкого электролита. Между положительными и отрицательными пластинами расположены изолирующие прокладки из ультратонкого стекловолокна и бумажных волокон, обладающие большой пористостью. Весь электролит содержится в пористой прокладке (сепараторе) и в активном материале пластин. При этом количество электролита дозируется таким образом, чтобы мелкие поры оказались заполнены, а крупные остались свободными для циркуляции выделяющихся в результате химических процессов газов. В конструкцию входит система рекомбинации выделяющихся газов: образующиеся при работе аккумулятора водород и кислород не успевают покинуть аккумулятор до того, как снова превратятся в воду. Сепараторы и пластины плотно прижаты друг к другу.

Преимущества AGM

Аккумуляторы AGM лучше справляются с повышенными нагрузками. Основная проблема при использовании обычных АКБ – сокращение срока их службы вследствие высоких электрических нагрузок, потому что в современных машинах гораздо больше потребителей электрической энергии, чем раньше (бортовой компьютер, предпусковой подогреватель и т. д.), из-за этого к аккумуляторной батарее предъявляются дополнительные требования. К тому же AGM могут разряжаться, не повреждаясь, до 40% и до 30% – без серьезного сокращения срока службы. Для сравнения: аккумуляторы традиционной конструкции будут серьезно повреждены при многократных разрядах ниже 50% – их емкость упадет до 15…20% от первоначальной величины. Поскольку пластины и прокладки в аккумуляторах AGM гораздо плотнее прижаты друг к другу, а корпуса герметизированы, эти аккумуляторы более устойчивы к воздействию вибрации и ударных нагрузок, от которых страдают на отечественных дорогах и бездорожье АКБ магистральных грузовиков и дорожно-строительных машин. Благодаря всем перечисленным выше качествам срок службы батарей AGM гораздо больше, чем обычных АКБ.

Аккумуляторы AGM менее чувствительны к колебаниям температуры и способны работать при более низких температурах – от –40 и до +70 °С, поскольку не содержат свободной воды, которая бы могла замерзнуть и расшириться, соответственно срок их службы при низких температурах гораздо больше, чем обычных аккумуляторов.

Батареи AGM совершенно не нуждаются в обслуживании, корпус батареи полностью герметичен, и открывать банки, проверять или доливать дистиллированную воду и тем более электролит не требуется в течение всего срока службы. Благодаря этому они быстрее окупаются, несмотря на высокую стоимость. Благодаря увеличенному сроку службы стоимость эксплуатации аккумуляторов AGM будет меньше, чем традиционных.

Рабочие характеристики АКБ традиционной конструкции можно оценивать по массе: чем большее количество губчатого свинца содержится в батарее, тем большей величины ток она способна отдать, тем большие нагрузки способна выдерживать и дольше служить.

Обычно стартерная АКБ затрачивает на один пуск двигателя не более 1% своего заряда.

В строительной технике обычно используют более удобные в эксплуатации «необслуживаемые» аккумуляторы. Однако несмотря на название они требуют определенного обслуживания: выводы надо регулярно очищать от коррозии, степень зарядки и общее состояние следует контролировать через каждые 25...30 тыс. км пробега или соответствующее количество моточасов.

У батарей AGM внутреннее электрическое сопротивление гораздо меньше, чем у традиционных, и благодаря этому они способны отдавать более высокие токи за короткое время (что особенно важно при холодном пуске двигателя) и быстрее заряжаться (до 4 раз быстрее), выделение тепла при этих процессах значительно меньше, чем у обычных батарей (у AGM превращается в тепло 4%, а у обычных аккумуляторов 15…20% энергии при заряде-разряде). Для зарядки такого аккумулятора требуется меньше энергии генератора (так как потери при зарядке меньше), следовательно, расход топлива двигателем будет меньше.

Аккумуляторы AGM не содержат свободного электролита и герметичны, поэтому утечка электролита из них в принципе исключена, они безопасны при переворачивании. AGM могут работать в любом положении, даже «лежа на боку». Батареи AGM можно использовать практически на любой машине.

Процесс саморазряда у AGM идет значительно медленнее (1…3% в месяц), чем у традиционных батарей, т. е. их можно хранить целый год, и потом даже не потребуется подзаряжать. Вообще батареи AGM могут храниться более долгое время, чем обычные аккумуляторы.

Уже освоено серийное производство аккумуляторов AGM, а это значит, что стоимость их значительно снижается. Тем не менее преимущества батарей AGM не обеспечивают им всеобщего признания.

Что сдерживает распространение AGM

Ежегодно в мире производят 110 млн. аккумуляторных батарей, но AGM составляют в этом объеме лишь незначительную часть. Во-первых, далеко не все производители АКБ занимаются изготовлением AGM, потому что эта технология сложнее традиционной. К тому же батареи AGM стоят дороже традиционных примерно в 2,0...2,5 раза, поскольку дороже технологии их производства и используемые материалы. AGM приблизительно на 30% больше и тяжелее, чем обычные аккумуляторы такой же емкости.

Батареи AGM более чувствительны к перезарядке. Зарядные устройства, которые сейчас используют в машинных парках для зарядки обычных аккумуляторов, непригодны для зарядки AGM и могут вывести их из строя за несколько часов. Для AGM требуются зарядные устройства, обеспечивающие нестабильность напряжения заряда не более ±1%. Специальные приборы для зарядки батарей AGM могут стоить более 30 тыс. руб. каждый. Тестеры для проверки батарей также могут быть непригодны для AGM и потребуют замены или перенастройки. Видимо, потребуется заменять реле-регулятор генератора на машине на более точный прибор. Вероятно, и обслуживающий персонал придется специально обучать работе с AGM. В общем, процесс зарядки аккумуляторов AGM в любом случае потребует больше внимания по сравнению с традиционными аккумуляторами.

Не рекомендуется использовать батареи AGM при температурах выше 50 °С, так как их срок службы существенно сокращается при высоких температурах. Аккумуляторы AGM категорически нельзя применять вместе с обычными свинцово-кислотными батареями. Они могут работать только с такими же по сроку службы и емкости аккумуляторами AGM.

Если на обычные АКБ производители обычно дают гарантию 18 месяцев, то на AGM гарантия не более 24 месяцев, т. е. при увеличении цены вдвое гарантийный срок возрастает лишь на 25%.

В настоящее время много батарей AGM производится в Китае, они дешевле аккумуляторов американского и европейского производства, но об уровне их качества достоверных сведений в печати пока не публиковалось, возможно, он соответствует оригинальному, а возможно, и нет.

Гелевые аккумуляторы

«Все новое – это хорошо забытое старое». В этой поговорке немалая доля истины, в чем я в очередной раз убедился, ознакомившись с устройством гелевых АКБ. Когда-то в детстве из мальчишеского любопытства я разбил молотком батарейку от карманного фонарика и обнаружил внутри едкое желеобразное вещество, а позже я узнал, что это электролит.

Аккумуляторы AGM иногда путают с гелевыми батареями (англоязычное обозначение GEL), также относящимися к необслуживаемым. Однако между ними существует принципиальная разница: в AGM электролит содержится в виде жидкости, абсорбированной прокладками, а в гелевых, как следует из их названия, электролит находится в состоянии геля. В качестве загустителя электролита применяют силикагель (SiO2), алюмогель и др. Сегодня мы не будем подробно рассматривать электролитические «гелевые» элементы, потому что они практически не применяются на тяжелой технике и лишь иногда – на садовых косилках и других малых машинах.

Интересное исследование провели американские маркетологи (см. графики). Они сравнили удельные экономические показатели нескольких АКБ разного типа: традиционной конструкции, AGM и гелевой. Как видно из графиков, по выбранным исследователями параметрам у батарей AGM и гелевой показатели «средние» – не оптимальные, но и не самые худшие.

Итак, что же выбрать: сэкономить при покупке обычной батареи или потратиться на AGM?

AGM, конечно, не лучший выбор для любой сферы применения, но в определенных тяжелых условиях эксплуатации, где их преимущества будут приносить наибольшую выгоду, их можно и надо использовать.

Одна из самых больших ошибок, которую допускают владельцы машин при покупке АКБ, это то, что они выбирают ее по единственному критерию – цене. Следует проанализировать, какие нагрузки должна будет выдерживать батарея во время эксплуатации и какое техническое обслуживание для нее потребуется. Именно по этим параметрам аккумуляторы AGM могут значительно превосходить аккумуляторы традиционной конструкции и в случае использования принесут владельцу ощутимую выгоду.

Описание технологии

Разобранный аккумулятор изготовленный с применением технологии AGM

Классический свинцово-кислотный аккумулятор это корпус, разделённый на отсеки сепараторами - микропористым пластиком. В отсеки залит электролит - раствор серной кислоты, и в этот раствор погружены пластины, между положительными и отрицательными пластинами протекает ток. Технология AGM использует пропитанный жидким электролитом пористый заполнитель отсеков корпуса из стекловолокна. Микропоры этого материала заполнены электролитом не полностью. Свободный объём используется для рекомбинации газов.

Аккумуляторы, производимые с использованием технологии AGM, изготавливаются в спиральной или плоской конфигурации. Серия продукции со спиральной конструкцией блоков производится в основном в Северной Америке, а с плоской конфигурацией электродов - и в Северной Америке и в Европе. Спиральные элементы обладают большей площадью поверхностного контакта, что даёт возможность кратковременно выдавать бóльшие токи и быстрее заряжаться. Однако, обратной стороной является уменьшение удельной ёмкости аккумулятора (соотношение электрической ёмкости и размеров) по сравнению с плоской конфигурацией. Обе технологии являются перспективными и могут использоваться для поставки автопроизводителям в качестве компонентов OEM. В настоящий момент наиболее распространены автомобильные аккумуляторы AGM с плоской конфигурацией блоков. Спиральные блоки SpiraCell запатентованы компанией Johnson Controls для серии Optima и не могут использоваться без её разрешения, в отличие от плоских блоков.

Преимущества

Аккумулятор, произведённый по технологии AGM, имеет перед классическими аккумуляторами ряд преимуществ, полученных за счёт такой технологии. В частности, устойчивость к вибрации, возможность установки в любом положении и в отсутствии необходимости обслуживать. Некоторые производители заявляют увеличенную производительность таких АКБ или высокий пусковой ток.

• Конструкция не требующая обслуживания.
• Конструкция герметична и имеет клапанную регулировку, предотвращает утечку кислоты и коррозию клемм.
• Более безопасная работа: при правильной зарядке батарей исключается возможность выделения газов и опасность взрыва.
• Герметичная конструкция позволяет устанавливать батарею почти в любом положении (однако установка вверх дном не рекомендуется).
• Уверенная работа при низких температурах (ниже −30*С).
• Повышенная виброустойчивость увеличивает срок службы.

Недостатки

• С 1985 года и по сей день аккумуляторными батареями с технологией AGM комплектуются бомбардировщики B-52 и истребители F-18.
• Для заряда батарей изготовленных по технологии AGM, желательно использовать специальное зарядное устройство с соответствующими параметрами заряда, отличными от заряда классических аккумуляторов с жидким электролитом.
• В настоящий момент автомобильные стартерные батареи AGM используются в качестве источника питания системы Старт-Стоп , которой оснащается ряд моделей автомобилей ведущих производителей.
• С применением аккумуляторов AGM была изготовлена первая версия родстера tzero . На нем было установлено 28 аккумуляторов этого типа. При этом вес автомобиля составлял 1040 кг, а разгон от 0 до 60 миль/ч (96 км/ч) составлял всего 4,07 секунды. Стоимость автомобиля была $80,000. Новая версия оснащается литиевыми аккумуляторами .

См. также

• Автоэлектролит

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

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.