Каким автономным ни был бы автомобиль, он все равно, так или иначе, привязан к розетке. Необходимость в постоянном источнике электрической энергии вынудила установить под капотом каждого автомобиля аккумуляторные батареи, а их конструкция за последних сто лет практически не изменилась. Это все те же свинцово-кислотные аккумуляторы, которые преобразуют химическую реакцию в электричество.
Недостатки свинцовых аккумуляторов
На фото — аккумуляторная батарея, необходимая для запуска двигателя автомобиля
Свинцово-кислотные стартерные батареи выглядят явным анахронизмом на фоне совершенствующейся конструкции автомобиля, но лучше источника электричества для запуска двигателя пока не найдено. Самым существенным недостатком современных АКБ является огромный ток саморазряда. В среднем, для разных типов батарей, он составляет около 2-3% в сутки. Также не слишком оптимистично звучит тот факт, что количество циклов заряда-разрядки не может быть более 200. Не радует также и срок хранения полностью заряженных батарей. В зависимости от типа пластин, батарея может храниться в заряженном состоянии от 6 месяцев до года, что связано с относительно высоким расходом воды, входящей в состав электролита. А о длительном хранении кислотных аккумуляторов в разряженном состоянии вообще не может быть и речи - при полном разряде кислотная батарея довольно быстро выходит из строя.
Чтобы полностью зарядить АКБ необходимо 10-12 часов, что тоже не всегда удобно и не всегда соблюдается. Можно быстренько зарядить батарею высоким током, но это значительно сокращает срок ее службы. А он и так не слишком велик. Средняя АКБ служит 5-7 лет, в зависимости от того, как владелец уделяет ей внимание. Учитывая все недостатки классических свинцово-кислотных батарей, вовсе не удивительно, что конструкторы стараются найти им замену. Такой заменой в ближайшем будущем должен стать гелевый аккумулятор. Конструкция их не нова, но только последних несколько лет грамотные технологии смогли вырваться из области военно-промышленного комплекса и начинают применяться в гражданской технике.
Что такое гелевый аккумулятор
Как и в случае со многими изобретениями, обкатанными в оборонке и в космосе, гелевый аккумулятор тоже не бог весть какое откровение. Производителю тоже нужно как-то жить и он подает гелевые конструкции под таким соусом, будто бы это революция в энергетике. На самом деле гелевый аккумулятор представляет собой модификацию кислотной АКБ.
Видеурок о гелевом аккумуляторе
Грубо говоря, две свинцовых пластинки, помещенные в кислоту, разведенную водой, способны аккумулировать некоторое количество энергии. Чем больше этих пластин, тем выше емкость. Так вот, отличие гелевой батареи от кислотной лежит на поверхности. В них вместо сернокислотного раствора, жидкого электролита, помещен густой гелеобразный состав. Вязкая консистенция геля вызвана тем, что в его составе есть определенные кремниевые присадки, а сам гель в процессе эксплуатации имеет тенденцию к загустению.
Отличие гелевых аккумуляторов, точнее, оправданием их высокой цены, может отчасти служить довольно сложный процесс изготовления. В процессе производства каждая банка отдельно заполняется гелем при помощи специального вакуумного дозатора в строго выверенном количестве, а после заполнения гель должен быть полностью просушен в камерах принудительного просушивания. Просушивание необходимо для того, чтобы в структуре геля образовались микротрещины, которые в некоторой степени препятствуют испарениям. Это процесс называется рекомбинация газа и заключается в том, что молекулы водорода и кислорода удерживаются этими микротрещинами, образуя на поверхности воду, которая после впитывается в гель. В идеале этот процесс мог бы сделать такую батарею практически вечной, потому что все, что испаряется из аккумулятора, остается в нем же и возвращается обратно в гель. Но этого пока достичь не удается, поскольку часть молекул при высоком зарядном токе все же вырываются наружу и для стравливания «лишнего» газа в корпус АКБ встроен специальный клапан.
Также среди отличий гелевых батарей от кислотных выделяют конструкцию и материал сепаратора - пластины, которая отделяет пластины друг от друга. Он нужен для того, чтобы пластины в процессе эксплуатации не замыкали друг с другом, а это может запросто возникнуть при повышенной вибрации или высоких температурах. В гелевых АКБ сепаратором служит дюропластиковая пластина, которая в гелевой среде имеет чрезвычайно высокую стойкость к химической агрессии. Этими нововведениями и выделяют гелевые батареи на фоне остальных свинцовых аккумуляторов.
Гелевый аккумулятор: характеристики, плюсы и минусы
С появлением на рынке гелевых батарей появился повод говорить о том, что некоторые недостатки кислотных конструкций побеждены, а также о преимуществах гелевых аккумуляторов. Самым главным преимуществом геля называют полную невозможность его вытекания из корпуса. С этим не поспоришь, действительно, густую массу проблематично выковырять из банки. Гелевые конструкции можно использовать в любом положении, под любым углом, а это уже делает их применение более широким. Кислота не разольется и не повредит поверхность, также теперь можно не опасаться за химические ожоги, которыми была опасна прежняя батарея. С точки зрения долговечности, говорят о том, что полностью исключается сульфатация пластин, а также коррозия свинца. Стабильное состояние геля может гарантировать, что глубокий разряд не причинит такого вреда пластинам, как это было с электролитными батареями, гель попросту почти не выпаривается, а, значит, нет необходимости следить за плотностью электролита. Это же свойство геля, низкая выпариваемость, способствует более длительному хранению, поэтому их величина саморазрядки гораздо ниже, чем у кислотных. Словом, чтобы вкратце похвалить гелевые аккумуляторы, можно пунктирно выделить некоторые их преимущества по пальцам:
- Гелевые АКБ могут работать в любом положении и менять угол как угодно, что делает возможным их применение на мотоциклах и скутерах, а в комплексе с компактностью, а также новыми спиральными технологиями укладки свинцовых пластин, их применение на мотоциклах напрашивается само собой.
- Гелевые АКБ не боятся низкого разряда, работа в условиях 10 - 12 вольт и даже ниже никак не влияет на срок их службы.
- Спиральная технология, кроме компактности, показывает также значительное увеличение площади контакта, как следствие, соотношение габариты/емкость достигает привлекательных значений. Так, аккумуляторы Оптима от компании Варта, а точнее, ее американского представительства Johnson Control, при стандартных габаритах АКБ могут показывать емкость до 100 А/ч. При этом их применение вышло за рамки автомобильной отрасли. Тяговые и стартерно-тяговые гелевые аккумуляторы применяются в судостроении и авиации.
Несмотря на такую гелевую эйфорию, есть некоторые причины говорить о том, что этот тип аккумуляторов идеализировать не стоит. Гелевые АКБ очень чувствительны к высоким зарядным токам, поэтому если зарядное устройство превышает предел зарядного напряжения в 12 вольт, аккумулятор моментально выходит из строя. Причем ток должен быть очень ровным и стабильным, иначе гель потеряет вязкость и весь смысл в его применении сводится на нет.
Поэтому электрическая система автомобиля должна иметь космическую точность регулирования зарядного тока, иначе огромные деньги, которые пришлось отдать за гелевый аккумулятор, будут потрачены впустую. Существуют противоречивые отзывы о работе гелевых АКБ на морозе, в то время, как производители никаких предостережений по этому поводу не озвучивают. Тем не менее, цена такой батареи колеблется в пределах $300, что явно не говорит о ее доступности. Для адекватного использования гелевой АКБ придется все равно на всякий случай купить старую добрую кислотную батарею, так же обслуживать, так же заряжать. И ждать, пока из космической отрасли выбросят очередную проштрафившуюся технологию.
- Новости
- Практикум
Минтранс предложил упростить европротокол
С этой целью был разработан проект приказа об изменении действующих с 2014 года правил по оформлению ДТП без участия сотрудников полиции («европротокол») и предоставлению информации об аварии страховщику, сообщают «Известия». Напомним, возможность оформления документов по «европротоколу» существует в России с 2009 года. Для этого в аварии должно участвовать не более двух автомобилей, отсутствовать...
В России появятся дороги для беспилотных автомобилей
Строительство специальных дорог для использование машин-роботов должно стать частью профильного плана по развитию беспилотных перевозок, сообщает «Российская Газета». В связи с этим в Минтрансе уже создают особую межведомственную группу, рассказал замдиректора департамента программ развития Александр Славуцкий. Для организации подобных дорог властям придется пересмотреть нормы проектирования. В частности, понадобятся...
В Москве появится стеклянная разметка
В частности, в разметке появятся специальные микроскопические стеклянные шарики, которые будут усиливать светоотражающий эффект краски. Об этом со ссылкой на Департамент ЖКХ и благоустройства Москвы сообщает ТАСС. Как пояснили в ГБУ «Автомобильные дороги», уже сейчас разметку начали обновлять на пешеходных переходах, стоп-линиях, линиях, разделяющих встречные потоки транспорта, а также дублирующих...
Финал Volkswagen Polo Cup — шансы есть у пятерых
В 2016 году финальный этап Volkswagen Polo Cup вновь пройдет в рамках решающего раунда Кубка России по ралли. На этот раз точки над «i» в сезоне расставит «Cupper Псков» - гонка, которая стартует и финиширует прямо у стен кремля древнего города. Причем организаторы готовят сюрприз: в пятницу, 30 сентября, спортсмены...
Из Москвы в Лондон за 2,5 часа: это может стать реальностью
Новая линия высокотехнологичного транспорта между столицами России и Соединенного Королевства может появиться в течение 15 лет. Об этом владелец группы «Сумма» Зиявудин Магомедов рассказал в интервью Financial Times. Как считает Магомедов, добраться из Москвы в Лондон благодаря новой транспортной системе можно будет за 2,5 часа. Он также...
Седан Volkswagen Polo получил спортивную версию. Фото
Автомобиль отличается от стандартного более агрессивным внешним видом, а также целым набором специальных опций. Volkswagen Polo GT будет предлагаться в эксклюзивном серебристом цвете Tungsten silver и полной палитре стандартных цветов Polo. По желанию клиента возможна окраска крыши в черный цвет. Кроме того, автомобиль получил заводские спортивные бамперы, ...
Купе Mercedes-Benz E-класса заметили во время тестов. Видео
Ролик с участием нового Mercedes-Benz E Coupe был снят в Германии, где автомобиль проходит финальные испытания. Видео было опубликовано в блоге walkoART, cпециализирующимся на шпионских кадрах. Хотя кузов нового купе скрывается под защитным камуфляжем, уже можно сказать, что автомобиль получит традиционную внешность в духе седана Mercedes E-класса...
Дакар-2017 может пройти без команды КАМАЗ-мастер
Российская команда «КАМАЗ-мастер» на сегодняшний момент является одним из самых мощных ралли-рейдовых коллективов планеты: с 2013 по 2015 годы сине-белые грузовики трижды брали золото марафона «Дакар», а в этом году экипаж под руководством Айрата Мардеева стал вторым. Однако, как сообщил агентству ТАСС директор НП «КАМАЗ-Автоспорт» Владимир...
Citroen готовит подвеску типа ковёр-самолёт
В представленном маркой Citroen концепте Advanced Comfort Lab, построенном на основе серийного кроссовера C4 Cactus, самым заметным глазу новшеством являются, безусловно, пухлые кресла, больше похожие на домашнюю мебель, чем на автомобильные сиденья. Секрет кресел - в набивке из нескольких слоёв вязкоупругого пенополиуретана, который обычно используют производители...
Заводы Toyota снова всталиЗаводы Toyota снова встали
Напомним, 8 февраля автоконцерн Toyota Motor на неделю остановил производство на своих японских заводах: с 1 по 5 февраля сотрудникам сначала запретили работать сверхурочно, а затем дело дошло до полной остановки. Тогда причиной оказалась нехватка стального проката: ещё 8 января на одном из заводов-поставщиков, принадлежащих компании Aichi Steel, произошёл взрыв, ...
ЧТО нужно знать, чтобы взять автомобиль в кредит?, как долго взять авто в кредит.
Что нужно знать, чтобы взять автомобиль в кредит? Покупка автомобиля, а особенно за счет кредитных средств, является далеко не самым дешевым удовольствием. Помимо основной суммы кредита, достигающей нескольких сотен тысяч рублей, приходится еще выплачивать банку проценты, причем немалые. В перечень...
Какой седан выбрать: Camry, Mazda6, Accord, Malibu или Optima
Мощный сюжет Название «Шевроле» является самой историей становления американских автомобилей. Имя «Малибу» так и манит своими пляжами, на которых снимались многочисленные кинофильмы и телесериалы. Тем ни менее, с первых минут в автомобиле «Шевроле Малибу» ощущается проза жизни. Довольно простые приборы...
КАКОЙ автомобиль купить новичку, какой покупать автомобиль.
Какой автомобиль купить новичку Когда долгожданные водительские права наконец-то получены, наступает самый приятный и волнительный момент — покупка автомобиля. Автопром наперебой предлагает покупателям самые навороченные новинки и неискушенному водителю очень сложно сделать правильный выбор. А ведь часто именно от первого...
ВЫБИРАЕМ автомобиль: "европеец" или "японец", Покупка и продажа.
Выбираем автомобиль: «европеец» или «японец» Собираясь приобрести новый автомобиль, автолюбитель несомненно столкнется с вопросом о том, что же предпочесть: левый руль «японца» или правый – законный – «европейца». ...
Каждый владелец автомобиля стремится обезопасить себя от чрезвычайных ситуаций, связанных с авариями на дорогах или иного причинения вреда своему ТС. Одни из вариантов - заключение договора КАСКО. Однако в условиях, когда на рынке страхования присутствуют десятки фирм, предоставляющих услуги по...
ГДЕ можно купить новую машину в Москве?, где продать машину в москве быстро.
Где можно купить новую машину в Москве? Количество автосалонов в Москве скоро достигнет отметки в тысячу. Сейчас в столице можно купить практически любой автомобиль, даже Ferrari или Lamborghini. В борьбе за клиента салоны идут на всевозможные хитрости. Но ваша задача...
КАК выбрать и купить автомобиль, Покупка и продажа.
Как выбрать и купить автомобиль Выбор автомобилей, как новых, так и подержанных, на рынке огромен. И не потеряться в этом изобилии поможет здравый смысл и практичный подход к выбору машины. Не поддавайтесь первому желанию купить понравившийся автомобиль, внимательно изучите все...
На чем ездили звезды в 20 веке и сегодня?
Уже давно всем понимают, что автомобиль — это не просто средство для передвижения, а показатель статуса в обществе. По машине можно запросто определить к какому классу относится ее владелец. Это относится, как к простому человеку, так и к эстрадным звездам. ...
Какой хэтчбэк Гольф-класса выбрать: Astra, i30, Civik или всё-таки Golf
Центральные фигуры Местные гаишники не показывают никакой реакции на новый «Гольф». По наблюдениям, им куда больше нравится броская «Хонда» (по всей видимости, редкая на Украине). К тому же традиционные пропорции «Фольксвагена» настолько удачно прячут обновленную кузовную платформу, что обывателю трудно...
- Обсуждение
- Вконтакте
Многие считают это одно и тоже с AGM, другие говорят, что внутри гелий – но и те и другие не правы.
GEL – от слова «гель», а не гелий (хотя такие батареи тоже есть). Здесь совершенно другой принцип устройства электролита.
Также есть два комплекта пластин – отрицательных и положительных, но вместо электролита между ними заливается специальный гель (как говорят производители это — силикагель), когда он застывает, превращается в твердое вещество, с огромным количеством пор внутри (это делается на уроне производства). Этот гель удерживает внутри электролит. Благодаря тому, что он заполняет все поры и пространство внутри, пластины получаются, как бы обернуты в него, что увеличивает их срок службы, потому как они практически не осыпаются. В таких АКБ нет короткого замыкания вследствие осыпания пластин, что уже намного увеличивает срок службы.
Пластины у GEL батарей также сделаны из чистого свинца, у которого нет высокого сопротивления, они также прекрасно набирают заряд и отдают большие токи в единицу времени.
У гелевых батарей еще больше увеличен срок службы, так средняя батарея может прослужить минимум 7 лет, а на пять лет дается гарантия, максимальный срок работы по заверению некоторых производителей может достигать 15 – 20 лет. «GEL» прекрасно справляются с глубокими разрядами (на 100%), они выдерживают от 340 до 400 таких циклов полного разряда или 550 – 600 циклов до 50%, и около 1300 глубина 30%.
Как видите это вполне конкурентная технология.
Пусковые токи
Здесь перевес полностью на стороне более совершенных гелевых АКБ, если сравнить их токи с AGM, то разница будет почти в 1,2 — 1,5 раза.
Если AGM может выдать примерно 500 – 700 Ампер.
То GEL выдает уже от 700 до 1000 Ампер
Справедливости ради стоит отметить, что обычные кислотные аккумуляторы работают зачастую на токах в 300 – 400 Ампер, так что даже 500 – 700 Ампер будет «за глаза» для холодной зимы.
Сравнение по ценам
Вот здесь «пальму первенства» держит «АГМ» технология, они стоят относительно недорого, начальная стоимость от 6500 рублей! Конечно обычный «кислотник», можно купить и за 3000 – 3500 рублей, но у него будут ниже , а также небольшой срок службы.
Батареи по технологии GEL, стоят сейчас неподъемных денег, а именно начальная цена от 15000 рублей, а максимальная которую я мог видеть в магазинах примерно 27000 рублей, правда это была емкость в 80 Ам/ч и пусковой ток около 1000 Ампер. Но и гарантия на такие АКБ будет минимум 5 лет (а я видел и 7-10 лет), работать он будет у вас долго.
Так что решать определенно вам, за хорошую батарею нужно и платить хорошо.
Как видите, эти аккумуляторы схожи отсутствием жидкого электролита, а также чистого свинца в строении пластин. Но основная технология все же различна – AGM «маты» из стекловолокна между пластинами в них электролит. В GEL – матов нет, залит гель, который затвердевает и держит электролит, также не дает пластинам соприкасаться.
Полезное видео
НА этом заканчиваю статью, читайте наш АВТОБЛОГ.
Свинцово-кислотные АКБ являются более распространенными, чем щелочные аналоги. К примеру, на автомобилях устанавливаются батареи только этого типа. А вот с гелевыми аккумуляторами знакомы лишь единицы. Так как они появились в продаже сравнительно недавно, то рассчитывать на объективные отзывы пользователей или хоть какую-то статистику не приходится.
В этой статье автор предлагает читателю подробный, изложенный в доступной форме анализ всех особенностей, характеристик, плюсов и минусов гелевых акумуляторов. На основе такого обзора несложно понять, что занести в графу плюс, а какие моменты позиционировать как минус образцов подобного типа.
Правильное название – гелевый аккумулятор, от слова «гель». А гелиевый АКБ (что иногда встречается в текстах) – не более чем ошибка правописания.
Общие сведения о гелевых АКБ
Не зная особенностей гелевых батарей, все остальное понять будет сложно, равно, как и по достоинству оценить их плюсы, минусы и целесообразность установки на личное авто.
В чем разница между традиционными батареями и гелевыми?
В привычных для нас свинцово-кислотных АКБ токопроводящей средой является электролит (). Так называется раствор (водный) серной кислоты, который или приобретается, или готовится самостоятельно. В аккумуляторах гелевых он присутствует, но в иной консистенции – в виде желеобразной массы. Вот ее-то и именуют гелем, то есть двухкомпонентной средой, характеризующейся специфическими свойствами.
Разновидности гелевых АКБ
Отличие – в технологии производства.
GEL. В электролитическую массу вводится двуокись кремния, которая способствует ее «загустению» и превращению в желе.
AGM. Конструктивное исполнение таких гелевых аккумуляторов иное. Между электродами батареи помещаются так называемые сепараторы, которые изготовляются на основе стекловолокна. Этот материал пористый, а значит, удерживает раствор и не позволяет ему растекаться по объему. В результате получается подобие желе и достигается идентичный эффект.
Особенности
Плюсы
Не требуется обслуживание. Что такое снижение уровня электролита в свинцово-кислотных АКБ, необходимость поиска и доливки воды (причем не любой, а дистиллированной) знают все. При использовании батарей гелевых все эти проблемы снимаются.
Мелкие повреждения корпуса не приводят к быстрому выходу аккумулятора из строя. Опять-таки, сравниваем с традиционными батареями. Даже микроскопическая трещина вызывает «осушение» АКБ, так как электролит попросту вытекает. Для образцов гелевых такие повреждения некритичны из-за густой консистенции токопроводящей среды.
Рекомбинация газов практически 100% (для батарей AGM; у GEL-моделей показатель несколько ниже). Что это дает? Во-первых, они не выходят наружу, и нет необходимости постоянно контролировать чистоту диффузионного отверстия. Именно их загрязнение было одной из основных причин, по которым аккумуляторы старого типа буквально взрывались.
Во-вторых, газы, «спрятавшиеся» в порах сепараторов, при зарядке АКБ участвуют в процессе, тем самым поддерживая его энергоемкость на неизменном уровне. Недаром производители гарантируют около 400 циклов зарядки/разрядки гелевых моделей.
В-третьих, в период хранения таких батарей ток саморазряда практически на нулевом уровне. Расчеты показывают, что потеря емкости, даже при самых неблагоприятных условиях, не более 18 – 20%.
- Отсутствие риска осыпания пластин. Весомый плюс, если учесть, что это одна из основных «болячек» обычных АКБ.
- Длительный срок службы. У гелевых аккумуляторов он примерно в 2,5 – 3 раза выше, чем у свинцово-кислотных (до 12 – 14 лет).
- Сохранение работоспособности при любом положении. У обычного АКБ на крутых спусках/подъемах электролит может частично выплескиваться.
- Пусковой ток высокий. Следовательно, проблем с запуском двигателя, при любых условиях (например, при сильных морозах) обычно не бывает (в идеале). Далее есть пояснение к этому пункту.
Минусы
Чувствительность к параметрам питающей сети. Именно поэтому для гелевых батарей понадобится специальный зарядник, а установить их получится не на любой автомобиль. Если «железный конь» изначально был укомплектован обычным, свинцово-кислотным аккумулятором, то вместе с приобретением гелевого придется монтировать и включать в цепь промежуточный блок.
Необходимость постоянного контроля степени заряда АКБ. Для свинцово-кислых аналогов это не так актуально, а для аккумуляторов гелевых имеет большое значение. Избыточный заряд во многих случаях бывает губительным, вплоть до разрыва корпуса. Процесс закипания электролита протекает по-иному, чем в обычных батареях. Образуется множество пузырьков, которые впоследствии могут трансформироваться в один большой. А это – резкое повышение давления внутри АКБ.
Проблема решается просто – установкой клапана сброса. Нюанс в том, что он бывает не у всех моделей гелевых аккумуляторов. И вот если его нет, то у автовладельца одной «головной болью» становится больше.
Зависимость срока эксплуатации от корректности работы реле-регулятора. Большие скачки напряжения провоцируют ускоренное окисление пластин. Снижается эн/емкость, время заряда аккумулятора увеличивается – это основные последствия негативного воздействия данного устройства.
Дело в том, что параметры большинства реле лежат в пределах (по напряжению, В) 13 – 16. А гель начинает разрушаться уже при превышении значения в 14,5. И этот процесс необратимый, следовательно, восстановить электролит уже не получится.
Гелевый аккумулятор нужно утеплять. Постоянное воздействие низких температур не лучшим образом сказывается на его долговечности. Застывая, гель изменяет свои основные характеристики. В первую очередь это резко снижает эн/емкость АКБ, и с запуском машины, простоявшей всю ночь под окном, возникнут большие проблемы. Поэтому, кроме самой батареи, придется приобретать и устройство для ее подогрева.
Высокая стоимость. К примеру, АКБ (AGM) на 95 А/ч стоит порядка 17 000 рублей, в то время как его свинцово-кислотный аналог – в пределах 6 000 – 7 000 тысяч.
С учетом особенностей нашего климата, а также некоторой «капризности» гелевых АКБ, спешить менять на них свои свинцово-кислотные батареи вряд ли целесообразно. Тем более что эл/схема большинства бюджетных моделей авто для их подключения не приспособлена. Но это мнение автора. А каково ваше, читатель, на основе изложенной информации? Решайте сами.
Гелевые аккумуляторы относительно недавно появились на рынке, поэтому неудивительно, что о них почти никто ничего не знает. В сети довольно часто можно встретить запросы типа: что такое гелевый аккумулятор (или как некоторые пишут гелиевый)? Также довольно часто "Гуглят" как зарядить гелевый аккумулятор или как выбрать зарядное к гелевому АКБ.
Немного покопавшись в Интернете, я так и не нашел исчерпывающего ответа на все вышеперечисленные вопросы. Мне встречались краткие статейки, заметки и предположения, но как по мне этого мало, поэтому решил восполнить пробел и дать полный исчерпывающий ответ на каждый из вышеприведенных вопросов. Сегодня, прежде всего, хочу разобраться, что такое гелевый аккумулятор и чем он отличается от , короче о плюсах и возможных минусах гелевого аккумулятора.
На сегодняшний день, среди специальных "звуковых" аккумуляторных батарей наиболее популярными считаются - герметичные свинцово-кислотные АКБ (VRLA). Их изготавливают по двум технологиям:
1. Gelled Electrolite (GEL) или как их еще называют гелевые аккумуляторы, то есть как вы понимаете электролит в этих аккумуляторах находится в состоянии геля, это происходит за счет содержания в нем соединений кремния.
2. Absorptive Glass Mat (AGM) - пожалуй самая распространенная технология, на ее базе построены аккумуляторы "Optima", за счет чего они могут похвастаться прекрасными электрическими характеристиками. Данная технология базируется на использовании пористого стекловолоконного заполнителя-сепаратора, который пропитан электролитом, позволяющего содержать его в безжидкостном состоянии.
Теперь давайте более детально поговорим о каждом из них, а также о том, чем отличается гелевый аккумулятор от обычного свинцово-кислотного АКБ .
Обычный свинцово-кислотный аккумулятор
В обыкновенной аккумуляторной батарее двуокись свинца является активной массой положительного электрода, чистый свинец - отрицательного, в качестве электролита выступает - водный раствор серной кислоты. В случае разряда батареи активные массы превращаются в сульфат свинца, кислота интенсивно расходуется, при этом выделяются молекулы воды. Во время заряда происходит обратная реакция - решетки электродов, которые удерживают активную массу, легируют 5,5-6,5% сурьмы и 0,1-0,2% мышьяка. Благодаря добавкам улучшается технологичность литья, улучшается твердость и стойкость электродов к коррозии. При этом за счет сурьмы увеличивается расход воды и снижается ЭДС батареи во время ее эксплуатации. Спустя много лет аккумуляторы эволюционировали и доля сурьмы снизилась до 2,5%, а иногда и меньше.
Малосурьмяные аккумуляторы оправдали себя т. к. их обслуживание было менее хлопотным, вместе с тем увеличился их срок службы. Следующим словом в прогрессе аккумуляторов стал кальций, который вытеснил сурьму из отрицательных пластин. В "гибридных" батареях долив стал еще более редким явлением. Использование кальция в положительных пластинах положило начало новой генерации АКБ , которые вообще не требуют долива на протяжении всей своей "жизни". Однако и они несовершенны и способны выйти из строя в случае глубокого разряда. С целю повышения стойкости аккумуляторов, в состав свинцово-кальциевых положительных пластин добавили серебро.
Гелевые аккумуляторы несмотря на свою новизну появились еще во времена когда человечество только осваивало космос. Гель, который образовался в результате внедрения в состав серной кислоты двуокиси кремния, дал возможность получить полную герметичность батареи, поскольку любое газовыделение происходит внутри геля, точнее в его порах. Гелевым АКБ нет равных в стойкости к глубокому разряду, в этом плане они намного долговечные по сравнению с традиционными аккумуляторам. Даже несмотря на очевидные преимущества гелевых батарей они так и не получили признания среди автомобилистов, причиной этого стали - высокие требования к бортовому электрооборудованию и из-за резкого снижения пускового тока в условиях холода.
Самая популярная на сегодняшний день технология AGM (Absorptive Glass Mat) - вернулась к использованию жидкой кислоты, однако теперь удерживание электролита происходило в порах сепаратора, состоящих из ультратонких стекловолокон. Благодаря этой конструкции ученым удалось не только добиться герметичности корпуса, но и к тому же обеспечить работоспособность АКБ даже в случае его нарушения.
AGM-батареи могут похвастаться стойкостью к перепадам температур, глубоким разрядам и вибрациям, они имеют большой срок службы и могут работать в любом положении, как вертикальном, так и горизонтальном. Несмотря на такую, казалось бы, уникальность и неуязвимость. есть у AGM-батареи и слабые места - они боятся перезаряда. В настоящее время по технологии AGM выпускается два вида батарей, как с плоскими так и со спиральными электродами.
Спиральные электроды могут похвастаться более высокими характеристиками токоотдачи, при намного меньшем внутреннем сопротивлении. Этого удается достичь за счет большей рабочей поверхности пластин при одинаковых габаритах. Гелевые аккумуляторы воспринимают глубокий разряд как - штатный режим работы. Такого эффекта удалось достичь благодаря сжиженному состоянию электролита, которое не позволяет ему испариться в случае глубокого разряда, следовательно не произойдет и окисления пластин, которому подвержены практически все обычные аккумуляторные батареи. Даже при самом глубоком разряде, напряжение не упадет ниже отметки 10,5 В, а срок эксплуатации AGM-аккумулятора гарантированно составит не менее 400 циклов разряд/заряд. Более того, если не доводить АКБ до степени глубокого разряда, количество циклов можно увеличить в целых 10 раз, то есть до 4000 циклов. Впечатляет, не так ли? А если к тому же учесть, что в обычных свинцово-кислотных аккумуляторах этот параметр не превышает нескольких десятков циклов, а иногда и того меньше, то гелевые аккумуляторы и вовсе можно считать супер-изобретением.
К положительным качествам гелевого аккумулятора можно отнести также его герметичность. Благодаря тому, что во время работы не выделяются пары электролита, такую АКБ можно смело располагать в салоне машины, кроме того можно не переживать о том, в каком положении он будет находиться, как вы помните это не имеет никакого значения. Гелевый аккумулятор имеет поразительно низкое внутреннее сопротивления примерно (3–4 мОм), что само собой исключает необходимость использования больших емкостных конденсаторов. Внутреннее сопротивление на самом деле очень важно, от него зависит скорость отдачи тока аккумулятора, она почти равна скорости конденсаторов. Это в большей мере заслуга плотно сложенных пластин-электродов, которые выполнены из свинцовых материалов высокой чистоты.
Подведем итоги.
Учитывая вышеизложенное и ознакомившись со всеми особенностями гелевых аккумуляторов, можно сделать вывод, что их применение позволяет "одним махом убить нескольких зайцев". Если использовать гелевый АКБ в паре со свинцово-кислотным можно существенно снизить нагрузку на последний. Например, если первый будет обеспечивать питанием мощную аудиосистему, это позволит минимизировать вероятность непредвиденного полного разряда, а также продлит "жизнь" второму, то есть обычному аккумулятору. Кроме всего прочего, гелевый аккумулятор можно использовать в домашних целях, т. к. он не имеет вредных испарений его можно применять практически в любой нужной вам отрасли.
Рекомендуем посмотреть видео об аккумуляторах и их отличиях друг от друга
После моей статьи , посыпались вопросы именно про второй более совершенный тип, как вы наверное уже догадались с электролитом в виде «ГЕЛЯ» внутри, многие рассматривают его для установки на свой автомобиль и для замены штатной АКБ, но пугают цены. Люди хотят больше знать про такие батареи, а именно об их плюсах и минусах. Может игра просто не стоит свеч. И вправду у GEL технологии, не смотря на свою совершенность, есть ряд недостатков, про это сегодня подробнее …
Давайте вспомним, как работает обычный кислотный аккумулятор — это герметичный корпус, разделенный обычно на шесть отсеков, в которых погружено по пакету свинцовых пластин (плюсовые и минусовые). Чтобы они начинали вырабатывать электричество, их заливают электролитом, позже заряжают – это способствует накоплению заряда. Но эта конструкция уже давно устарела! Хотя бы потому что она не всегда может запустить двигатель в мороз, банально может не хватить, да и при разряде она может , если ударят минусовые температуры.
Про технологию GEL
Это технология шагнула далеко вперед, если не переходили по ссылке на верху, то я здесь немного повторюсь:
- В ней нет — жидкого электролита, здесь используется гелевый вариант (просто «гель»), на основе двуокиси кремния. Он заливается между пластинами и служит своеобразным диэлектриком (который держит их от замыкания), электролит в нем находится как в губке (если сильно утрировать), подается вплотную ко всей площади элементов.
- Стоит отметить, что гель также не дает пластинам разрушаться, он как бы их держит от осыпания.
- Здесь применяется , с малым сопротивлением, что дает возможность быстро зарядить гелевый аккумулятор и быстро его разрядить.
- Батарея не то чтобы необслуживаемая — ее разбирать нельзя! Она внутри имеет свой микроклимат и специальный газ, который оберегает пластины от окисления и улучшает работу на 100%. Конечно если разрушить корпус и нарушить герметичность, АКБ полностью не умрет, но работоспособность его снизится, по различным показаниям на 30%. Также уменьшиться и срок службы.
Такие АКБ по максимуму не требуют вмешательства «из вне» — не нужно мерять плотность электролита, не нужно откручивать какие-то пробки и смотреть уровень электролитической жидкости внутри, здесь это все лишнее. Просто ставим и «правильно» пользуемся на весь срок службы автомобиля – это конечно несомненные плюсы.
Пару слов об гель — электролите
Знаете, многие меня спрашивают — а что такое этот гель? Как в нем находится электролит? Или это сам гель – электролит?
Если честно – то информации в свободном доступе не так много, понять принцип можно, однако это коммерческая тайна, но что-то мне удалось найти.
В этих аккумуляторах используется обычный кислотный электролит – только он «заперт» в геле, как я уже подчеркнул выше (основа двуокиси кремня).
Если конструкцию разобрать на составляющие, то становится понятно:
Это своего рода «губка», в которой находится электролитическая жидкость, но она там заперта, то есть не может испариться, не может замерзнуть и т.д. Но она прекрасно прилегает к пластинам АКБ, что дает защиту и быстрый заряд – несомненный плюс.
С этой жидкостью разобрались, хотя информация может быть не 100 процентной, но суть остается такова. Все же если инфа была бы в открытом доступе — наш рынок бы просто завалили китайские гелевые аккумуляторы, но сейчас такого «бума» нет, значит пока тайна.
Плюсы GEL аккумуляторов
Вот плюсов этой технологии действительно много, я бы даже сказал — что это «реально прорыв», некоторые положительные моменты я уже несколько раз перечислял, но повторюсь еще раз, все же должно у вас отложиться в мозгу:
- Абсолютно необслуживаемая технология — не нужно туда лезть, там и без вас хорошо.
- Гель между пластинами, который держит электролит, является диэлектриком, и защитой от осыпания.
- Нет испарения электролита, он всегда находится в геле – как пишут производители газ рекомбинируется обратно внутрь.
- Поэтому можно применять хоть в салоне автомобиля, хоть дома в системах альтернативного энергоснабжения, ведь водород и кислород не улетучиваются.
- Прочная конструкция – можно ставить и на бок, и хоть вверх ногами (хотя производители не рекомендуют).
- Еще один плюс это чистый свинец в конструкции, у него меньшее внутреннее сопротивление, это значит быстрая зарядка.
- Но и разрядка быстрая, может дать большие токи запуска. Плюс в этом такой – зимой авто запускается практически всегда (если двигатель и АКБ исправны).
- Увеличенный срок службы – скажем так, если сравнить с обычным кислотным АКБ, то разница может достигать трех раз. То есть обычный работает в среднем два — три года, гелевый 6 – 10 лет.
- Устойчив к глубоким разрядам, выдерживает до 400 нулевых циклов (разряжен в ноль), для сравнения обычный – не более 20 – 30 циклов.
- Да и вообще количество циклов разряда — заряда больше стандартных «кислотников» в 5 – 10 раз, если сравнивать с AGM то в 2 – 3 раза.
- В режиме простоя может сохранять заряд очень долго, например за год разряжается на 15 – 20%.
Если перевести плюсы в плоскость обычного языка, то получается – «вроде как надежно», не требует знаний по батареям, поставил и забыл! Все так? А вот не совсем — минусы есть и некоторые просто могут убить вашу супер – батарею за считанные месяцы.
Минусы гелевых аккумуляторов
Почему же эти супер технологии не получают такого широкого распространения, ведь если верить заверениям производителей, то они как минимум в три раза эффективнее чем обычные АКБ, а вот не все так просто именно в наших суровых условиях.
- Самый первый минус, про который прямо-таки «кричат» эти варианты – это цена. Нереально высокая, начинаются от 15 – 16000 рублей. ЗА такие деньги стандартных батарей купишь 3 или 4 штуки.
- Точный заряд! Это еще одна негативная ситуация, такие аккумуляторы очень существенно реагируют на перезаряд. Ваше реле регулятора генератора, должно выдавать от 14 до 16Вольт (максимум), если реле регулятора «накрылось» – то зарядка постоянно будет идти на АКБ, с большими показателями, будет достаточно даже 17Вольт, что просто убьет батарею. Как это происходит – гель, который находится внутри, начинает таять как «снег», а вот восстановиться он уже «не умеет», соответственно , потеря электролита, да и вообще выход из строя. Так что такие АКБ я бы не ставил на наши старые ВАЗЫ, в которых реле регулятора ломается довольно часто.
- Опять же сильный мороз, также губителен для геля. При температурах от минус 30 градусов, он теряет свои способности – становится хрупким, также не может держать электролит со всеми «вытекающими». Быстро выйдет из строя.
- Некоторые владельцы, чтобы не угробить их «гель – тип», ставят на клеммы специальную электронику, которая отслеживает перезаряды, и отключает их если они возникают. То есть своего рода дубль реле-регулятора, но более точный и продвинутый. Стоит он не дешево, а это также можно отнести к минусам.
Так нужен ли вам такой тип АКБ?
Вопрос риторический – смотря, для чего вы его используете. Если у вас новая крутая иномарка, есть лишних 15 – 20 тысяч, реле регулятора работает как часы, холодов в вашем регионе «отродясь» не было — то почему бы и нет?