Аккумулятор с функцией agm

Что такое и как работает аккумулятор с технологией AGM?

Вместе с развитием автомобилестроения развиваются и технологии в производстве аккумуляторных батарей. Современные автомобили оснащаются большим количеством электроники: бортовые компьютеры, системы освещения, электроприводы, система Старт-Стоп и многое другое. Обычным жидкостным АКБ тяжело справляться с таким количеством потребителей. На помощь приходит новый аккумулятор AGM, который имеет улучшенные показатели и характеристики.

История возникновения

AGM – это аббревиатура, которая расшифровывается как Absorbed Glass Mat, что дословно в переводе с английского означает «абсорбированные стеклянные пластины» или «абсорбированное стекловолокно». Это значит, что внутри нет жидкого электролита, а вместо него находится пропитанное стекловолокно. Технология была запатентована в 1980 году. Но сама идея создания появилась гораздо раньше в послевоенные годы в Германии. Одному фотографу пришла мысль загустить электролит в аккумуляторе, чтобы он не проливался.

AGM аккумулятор

Как и многие другие инновации, AGM аккумуляторы сначала применялись на военных самолетах. Такие АКБ как нельзя лучше подходили для них, так как могли эксплуатироваться в любом положении. И по сей день они применяются на истребителях F16.

Американская компания Concorde выпустила первую AGM батарею для коммерческого использования в 90-х годах. По объективным причинам они не смогли полностью вытеснить с рынка жидкостные АКБ, которые имели преимущества, главным образом в цене. Но AGM батареи смогли найти свою нишу на рынке премиум-автомобилей, мотоциклов, солнечных батарей, кинотехнике и др.

Устройство AGM аккумуляторов

AGM батареи относятся к классу необслуживаемых. То есть, они имеют абсолютно герметичный корпус. Внутри корпуса находятся положительные и отрицательные пластины из свинца. Применяется только высокоочищенный свинец. Между пластинами расположены вкладки из стекловолокна. Они играют роль сепараторов или разделителей. Это пористый диэлектрический материал с нейтральными свойствами, который на 95% пропитан электролитом. Он удерживается внутри. Также в стекловолокно добавлен алюминий, чтобы снизить внутреннее сопротивление. Это свойство позволяет очень быстро заряжать устройство и отдавать ток при необходимости.

Устройство AGM аккумулятора

Аккумулятор разделен на шесть отсеков или банок. На каждый из них приходится напряжение по 2В. Отсеки связаны металлическими контактами, которые выходят на клеммы. Пластины могут быть скручены в рулоны. Тогда они имеют форму цилиндров. Такой прием помогает повысить виброуствойчивость и прочность. Цилиндрические формы также имеют преимущество в отдаваемом токе. От 500 до 900 ампер против 200 А от обычных АКБ.

Способность быстро заряжаться и отдавать большой ток объясняется меньшей поляризацией или сопротивлением пластин. В АКБ с жидким электролитом на стенках свинцовых пластин скапливаются пузырьки газа, тем самым понижая площадь контакта с электролитом. В AGM батареях такой проблемы нет. Есть постоянный плотный контакт, что и обеспечивает высокую эффективность.

Также на корпусе имеются клапаны для отвода газов. Как видно, по устройству такие батареи отличаются от обычных только наличием стекловолоконных пластин и герметичной оболочкой.

Таким образом, стандартная AGM батарея состоит из:

• герметичного корпуса из высокопрочного пластика;
• положительных и отрицательных пластин из свинца высокой очистки (есть присадки кремния);
• стекловолокна с электролитом (выполняет функцию сепаратора);
• клапанов для отвода газов;
• клемм.

Работа AGM аккумулятора

Принцип работы AGM батареи ничем не отличается от обычной АКБ. Ток вырабатывается в результате химической реакции между свинцом и электролитом, а точнее, между диоксидом свинца. Когда АКБ питает потребители, плотность электролита снижается. Получается сульфат свинца, который оседает на пластинах. Поэтому если разрядить полностью простую АКБ с жидким электролитом, она приходит в негодность. Будет невозможно запустить процесс сульфатации в обратном направлении. Слишком маленькая плотность электролита.

В AGM аккумуляторах все по-другому. Даже при глубоком разряде свинцовые пластины не осыпаются, так как электролит удерживается в порах стекловолокна. Такие устройства могут выдержать до двухсот полных разрядов и исправно работать. Процесс сульфатации происходит очень медленно, так как в пластинах низкий уровень электролита. При заряде выделяются газы: кислород и водород, которые удерживаются внутри. Газы получаются в результате разложения воды. Если превысить напряжение при заряде AGM батареи, то выделяется больше газов.

AGM аккумулятор с цилиндрическими отсеками

Корпус батареи герметичный, поэтому предусмотрены клапаны для отвода газов. Такая система называется VRLA (Valve-Regulated Lead-Acid – свинцово-кислотные с клапаном защиты). Клапаны могут быть отдельно для каждого отсека или один общий.

Чувствительность к перезаряду – одна из главных проблем аккумуляторов, произведенных по технологии AGM.

Особенности эксплуатации

Чтобы батарея прослужила долго, нужно соблюдать некоторые обязательные правила хранения, эксплуатации и зарядки устройства. При коротком замыкании или повышенном напряжении батарея может выйти из строя, поэтому такие АКБ чаще используют на премиальных автомобилях с функцией Старт-Стоп и хорошей защитой от скачков напряжения.

Эксплуатировать и хранить АКБ можно практически в любом положении. На хранении АКБ нужно периодически проверять и заряжать при необходимости. Следить за состоянием клемм, чистить их от влаги и пыли, так как это повышает саморазряд. AGM аккумуляторы могут храниться долгое время без большой потери емкости. За один год они теряют в среднем всего 15-20% заряда. Это при условии хранения при температуре 5-15°C.

Аккумулятор AGM хорошо переносит минусовые температуры в зимнее время. Но сильные морозы также противопоказаны и снижают производительность.

Особенности зарядки AGM аккумуляторов

Не стоит пренебрегать правилами зарядки AGM батарей. На корпусе обычно есть указания с минимальным и максимальным напряжением при зарядке. Даже небольшое превышение может привести к необратимым последствиям для устройства. Поэтому лучше пользоваться специальным зарядным устройством с возможностью регулировки напряжения. Float Charger (плавающая зарядка) подает ток порционно. Зарядка происходит стабилизированным током в четверть от номинальной емкости при температуре 35°С. Например, емкость 80 А/час, ток при зарядке 20 А. При достижении заряда в 2,45 В на каждый отсек ток стабилизируется и постепенно снижается. Устройство не допускает перезаряд, это также важно. Если не соблюдать все эти тонкости, то батарея может значительно потерять в емкости и выйти из строя.

Преимущества и недостатки

Несмотря на все нюансы в эксплуатации, AGM батареи имеют немало плюсов. Среди них:

• электролит не вытекает, так как находится в стекловолокне;
• хранение и эксплуатация АКБ в любом положении;
• длительный срок службы (5-12 лет);
• высокий отдаваемый ток (в 1,5 раза больше обычных) и быстрая зарядка;
• можно хранить до 3-х лет без большой потери емкости;
• герметичный корпус;
• устойчивость к глубоким разрядам. Может выдержать 200 полных разрядов, 500 разрядов на 50% и около 1000 разрядов на 20-30%.

К главным недостаткам относятся:

• стоимость AGM значительно выше обычной АКБ;
• увеличенные габариты и вес;
• необходимо специальное зарядное устройство;
• чувствительность к перезаряду и короткому замыканию.

Как видно, минусов не так много, но именно они мешают широкому распространению AGM аккумуляторов. Но в определенных областях, таких как обслуживание большегрузных автомобилей, автономных модулей, станций, накопление энергии солнечных батарей, такие устройства просто незаменимы. Благодаря своим значительным преимуществам в будущем AGM вытеснят обычные батареи во всех сферах.

Источник

AGM аккумуляторы — отличия, обзор моделей, плюсы и минусы, особенности зарядки

Выход из строя аккумулятора — одна из тех обидных неисправностей, которая может постигнуть автолюбителя в самый неподходящий момент. Кто с этим сталкивался – знает, что это такое. А существуют ли безотказные источники питания?

Когда и почему появилась технология AGM?

Датой рождения первого аккумулятора считают 1860 год. С тех пор он постоянно совершенствовался. Менялись материалы, габариты, конструкция. Шли годы, и даже самые лучшие из классических свинцово-щелочных аккумуляторов (EFB) — перестали удовлетворять запросам времени. Требовалось уникальное и смелое решение, как в конструкции, так и в самом принципе действия аккумуляторных батарей. Своим появлением AGM технология (Absorbent Glass Mat — влагопоглощающие стеклянные маты) обязана инженерам американкой компании Gates Rubber Company. Без малого пятьдесят лет назад именно ими было предложена альтернатива классическому жидкостному аккумулятору.

Особенности конструкции или что такое AGM аккумулятор?

Суть открытия заключается в полном отказе от жидкого состояния электролита. Заменой ей стал особый тканный материал. В данном случае смесь серной кислоты и дистиллированной воды, оказывается связанной структурой синтетических матов. При этом следует отметить, что мелкие поры материала служат для удержания капель электролита, а крупные (капиллярные силы оставляют их свободными) — для циркуляции паров, не успевших конденсироваться в полости батареи.

Отметим, что в АКБ с технологией AGM, используется свинец только высокой квалификации (степени химической чистоты). Еще одним новшеством можно назвать присадки сурьмы и кальция, существенно удлиняющие срок службы пластин.

Отличие AGM от GEL-аккумуляторов

Научный прогресс не стоит на месте, и, видимо, поэтому у AGM технологии однажды появился конкурент — это гелевые аккумуляторы. Основное отличие их от предшественников состоит в том, что пространство между свинцовыми пластинами заполнено уже не стекловолокном, а застывшим пористым раствором из серной кислоты и силикагеля. Последний выполняет роль загустителя. Именно в такой структуре смеси и кроются главные плюсы и достоинства гелевых АКБ. Подобное состояние среды эффективно препятствует выходу из строя электродов и, как следствие, — упреждает поломку самого аккумулятора.

Для справки

Разрушение свинцовых пластин является неизбежным результатом при реакции электролиза. А если это так, то замедлить этот процесс и предотвратить внутреннее замыкание цепи — главная задача, над которой трудились ученые с момента изобретения АКБ. Существенным недостатком гелевых батарей является их повышенная чувствительность к температуре. Так уже при 100-110 градусах смесь кислоты и силикагеля теряет свое рабочее состояние. Вместе с этим понижалась способность геля удерживать пары серной кислоты. Все это в конечном счете влияет на жесткость конструкции в целом. Среди AGM аккумуляторов есть внутреннее подразделение на виды. Примерно треть от всего их количества имеет спиральную укладку матов. Данное техническое решение позволяет максимально увеличить площадь химической реакции, но при этом в жертву приносятся габариты и вес. К тому же эксклюзивные права на «спираль» в аккумуляторах запатентованы, что существенно влияет на их популярность. Что касается пластинчатых батарей, то этот тип АКБ — лидер среди предпочтений автомобилистов. Отметим также, что пик их популярности еще впереди, а количество компаний, которые производят батареи типа AGM ширится с каждым днем.

Обзор AGM батерей разных производителей: характеристики, цены, отличия

Сегодня аккумуляторные батареи по технологии AGM можно встретить буквально повсюду. Ими на конвейерах комплектуют автомобили, оснащенные системой «старт–стоп». Они приводят в действие шлагбаумы, жалюзи и ворота. Благодаря аккумуляторным батареям, в темное время суток светятся неоновая реклама и дорожные знаки на автомагистралях. Добавим, что AGM-технология признана оптимальной в АКБ электростанций, работающих на таких источниках энергии как солнце, ветер и волны. Вне конкуренции преимущества АГМ оказались и в блоках бесперебойного питания компьютеров. В настоящее время практически все известные мировые бренды отдали значительные части своих объемов выпуска AGM-аккумуляторам. Это и BOSCH, и Optima, и Tudor, и Medalist и другие. Ниже для сравнения приведены несколько популярных моделей автомобильных аккумуляторов с технологией AGM и их характеристики.

Марка	Страна происхождения	Емкость	Вес	Ориентировочная цена	Срок службы
А*ч	кг	руб.	лет
Haze HZB12-28 AGM	Китай-Великобритания	28	16	4300	5
ВОСТОК СК-1255	Россия	55	16	6200	5
DEKA	США	32	10	7000	7
TOPLA	Словения	60	15	9500	8
VARTA D52	Германия	60	16	10700	10

Таблица 1. Сравнительный обзор AGM-аккумуляторов

Отрадно, что в последнее время в рейтингах грандов по применению технологии AGM в аккумуляторных батареях все чаще стали встречаться АКБ российского производства. Помимо маркировки, указывающей на тип аккумулятора, на корпусах батарей часто можно увидеть: VRLA(Valve Regulated Lead Acid batteries) или SLA(Sealed Lead Acid batteries). Данные надписи обязательны по нормам международного стандарта безопасности. Первая аббревиатура обычно ставится на батареях с емкостью свыше 30 Ач и указывает, что устройство оборудовано клапаном безопасности. Вторая маркировка ставится на мало ёмкостные AGM аккумуляторы (до 30 Ач). Присутствие байпаса обусловлено неизбежным выделением водорода при перезарядках. При достижении значения 100 миллибар, клапан открывается и выпускает газ в атмосферу, тем самым сбрасывая давление до безопасного уровня.

Плюсы и минусы технологии

Отметим, что технология AGM в аккумуляторных батареях далеко не идеальна, как и сами источники питания. Поэтому наряду с бесспорными достоинствами, они имеют и некоторые недостатки.

Преимущества:

• Данный тип аккумуляторов не требует обслуживания. А это значит, что уход за ними сводится к минимуму;
• Обладает большим пусковым током. Так, по сравнению с кислотными АКБ — он выше на 50-75%, что бесценно при запуске в холодное время года;
• Не боится глубокой разрядки. Даже среднестатистический аккумулятор AGM обязан справиться, как минимум, с двумя сотнями полных разрядок (на ноль), не менее чем с пятьюстами разрядами батарей до 50% и с тысячей тех, что понижают емкость на 20-30 процентов;
• Разрешена транспортировка и эксплуатация практически в любом положении;
• Срок службы AGM составляет от 5 до 12 лет (при обязательном соблюдении правил зарядки);
• Нейтральны к высокой температуре окружающей среды (например, в подкапотном пространстве автомобиля). Это ставит их по рангу выше всех классических и большинства гелевых батарей.

Недостатки

• Увеличенный вес;
• Аккумулятор AGM существенно дороже любого своего конкурента среди кислотно-свинцовых АКБ;
• Необходимы специфические зарядные устройства;
• Требует осторожности и внимания при зарядке, а также при эксплуатации на автомобилях, не оборудованных реле перезарядки.

Требования к процессу зарядки и к зарядным устройствам

Как уже было сказано, аккумуляторы AGM и GEL довольно устойчивы к максимальным разрядкам. Гораздо больший урон им могут нанести чрезмерные значения тока и напряжения. Оптимальным током для зарядки считается тот, величина которого составляет 10% от указанной на самой батарее. Например, заряжать аккумулятор AGM с емкостью 32 Ач следует током силой 3,2 А. Это значит, что зарядное устройство (в идеале) обязано иметь функцию регулировки силы тока и напряжения. Для более детального рассмотрения технологии приведения аккумулятора в рабочую кондицию опишем процесс по пунктам:

• Подключаем зарядное устройство и выставляем на нем номинальное напряжение, а силу тока устанавливаем на «0»;
• Подсоединяем провода по системе: минусы — к минусам, а плюсы — к плюсам;
• Выставляем значение силы тока, равное 10% от указанной на аккумуляторе;
• Наблюдаем процесс. При нормальном его течении напряжение должно расти, а сила тока — уменьшаться. Когда величина последнего снизится до значений, близких к нулю — аккумулятор AGM будет заряжен.

В шаге от выбора

Солидный стаж, богатый опыт вождения и отменное мастерство могут остаться бесполезными, если ваш автомобиль вдруг окажется без энергии. Именно поэтому вполне естественно выглядит желание автомобилистов иметь по всем параметрам лучший аккумулятор. Ближе всех к получению такого статуса на сегодня находятся аккумуляторы по технологии AGM. Теперь, надеемся, вы знаете — что это. В данной статье мы рассказали об особенностях, сравнили АКБ разных производителей, приценились и получили при этом некоторый объем полезной информации. Пройдут годы, AGM и EFB технологии в автомобильных аккумуляторах станут историей. Им на смену придут более совершенные источники питания. Это будет потом, а энергия автомобилю нужна уже сегодня и сейчас. Для этого достаточно всего лишь сделать выбор между экономией и надежностью, некоторыми неудобствами и уверенностью. А не ошибиться в нем — надеемся, вам и поможет эта статья. Видео по теме:

Источник