В современном мире каждый день улучшаются старые и изобретаются новые технологии, которые используются в повседневной жизни. Можно без сомнения сказать, аккумулятор является сердцем любой техники. Они используются везде, где нужна энергия и нет возможности запитаться от сети.
Содрежание
Что такое аккумулятор AGM
Аккумулятор AGM (Absorbent Glass Mat, абсорбирующий стеклянный мат ) – это свинцово-кислотный аккумулятор, в котором электролит находится не в обычном жидком состоянии, а в качестве пористого заполнителя из стекловолокна, который в свою очередь пропитан электролитом.
То есть в банках между плюсовыми и минусовыми свинцовыми пластинами находится стеклоткань, связанная электролитом, благодаря чему АКБ не подвержен качкам и его можно использовать лежа на боку, но это далеко не все преимущества.
Аккумуляторы выполненные по AGM технологии часто путают с GEL (), но это нет так. У них совершенно разные технологии, просто решают одну и туже задачу.
Применяемые технологии
За основу AGM аккумулятора был взят обычно свинцово-кислотный. Отличительной особенностью является, то, что он содержит абсорбированный электролит, а не жидкий, что делает источник питания более функциональным. Выглядит это примерно следующим образом. Между положительными и отрицательными пластинами находится сепаратор (прокладка из пористого стекловолокна). Эта прокладка на подобие губки пропитана электролитом, при этом он получается там запертым, благодаря чем никуда не выливается и не испаряется.
В свою очередь свинцовые пластины очень плотно прижимают сепаратор, из-за чего в каждую банку удается засунуть на 20-30 процентов больше пластин. Это позволяет получить более большие пусковые таки и емкости.
На данный момент AGM аккумуляторы производят в плоской и спиральной конфигурации.
Спиралевидные AGM аккумуляторы. Они имеют большую площадь поверхностного контакта. Это позволяет кратковременно получить значительно большие токи, а так же быстрее заряжаться. К существенным минусам можно отнести меньшую номинальную ёмкость аккумулятора, по отношению с плоской формой.
AGM аккумуляторы плоской конфигурации. Такой способ производства позволяет обеспечить лучшую сохранность электролита и отличную герметичность сепараторов, для выдерживания заряда и разряда, и как было отмечено ранее обладают более высокой емкостью. В отличии от спиралевидных производятся не только в США, но и в Европе. Более того спиралевидные являются разработкой Johnson Controls для линейки АКБ Optima и практически нигде больше не используются.
Поэтому в настоящее время наибольшей популярностью пользуются автомобильные аккумуляторы с плоской конфигурацией блоков.
Где применяются AGM аккумуляторы
Аккумуляторные батареи находят применение во многих отраслях, но самое массовое использование происходит при оснащении транспортных средств.
Современные аккумуляторы имеет улучшенные эксплуатационные свойства, и находят применение практически во всех сферах:
- В мотоциклах и автомобилях.
- В автомобилях оснащенных системой старт-стоп.
- В системе энергоснабжения.
- На станциях коммунального обслуживания.
- В сфере телекоммуникаций.
- В ИБП.
- Для лодок и судов.
- И еще существует множество областей, где применяют аккумуляторные батареи.
Возможность автономного энергообеспечения позволяет использовать в медицинских учреждениях, для обеспечения работоспособности оборудования в экстренных ситуациях.
Преимущества и недостатки
Плюсов у AGM аккумуляторов много:
- AGM аккумуляторы полностью необслуживаемые, поставил и забыл, правда иногда в лютые морозы возможно придется подзаряжать;
- Поддерживают автомобили с системой Start-Stop;
- Высокая отдача. Из-за близкого расположения пластин их вмещает больше, при равнозначном объеме, что увеличивает емкость аккумулятора;
- Быстрый заряд. В связи с тем, что используется свинец в пластинах, он обладает наименьшим внутренним сопротивлением, улучшающий характеристики прибора, позволяет сократить время заряда;
- Выносливость. Выдерживает больше периодов «заряда и разряда», также имеет высокую устойчивость к глубокому разряду. Потому что «сепараторы» сдерживают пластины, не давая им распадаться;
- Устойчив к низким температурам воздуха и хорошо переносит ее перепады;
- Герметичность, можно использовать в любом положении (на боку);
- «Закрытый» электролит (не дает испарения), дает возможность применять в помещениях, подходит для других источников питания, солнечной и ветровой системы;
- Большой срок службы. Среднее время работы источника энергии может составлять от 5 до 10 лет.
К минусам можно отнести:
- Высокая цена. За эту стоимость можно приобрести 2, если не 3 кислотно кальциевых калькулятора, которые в сумме прослужат все 15 лет;
- Достаточно нелегкий вес;
- Необходимо специальное зарядное устройство.
- Необслуживаемость. С одной стороны это огромный плюс, но если с батарей что-то случится, то самостоятельно ее реанимировать не получится.
Существенные преимущества у AGM явно больше, но все же в первую очередь нужно обратить внимание на свои потребности, если у Вас автомобиль средней ценовой категории без системы start-stop, то правильнее будет взять гибридный или кислотно кальциевый калькулятор.
Обслуживание AGM аккумулятора
AGM аккумуляторы являются необслуживаемыми, но это не значит, что за ними не нужно ухаживать. Нужно стараться не допускать перезаряда или глубокого разряда. Поддерживать батарею в чистоте. Протирать от влаги и грязи, так как по ней может коротить между клеммами. При необходимости зачищать клеммы от коррозии. Периодически по мере надобности подзаряжать.
Батарея является полностью герметичной, а значит вскрывать ее нельзя. Более того на ней не будет классических пробок, через которые можно долить дистиллированную воду, к тому же в привычном понятии воды там тоже не будет.
Как выбрать зарядное устройство для AGM аккумулятора
Подойдет любая зарядка для АГМ батарей, главное следовать инструкции, которая будет идти в комплекте с ЗУ и что бы у нее была возможность регулировать ток и напряжение.
AGM батареи нельзя заряжать обычными зарядными устройствами, так как у таких АКБ нету клапанов для сброса давления, соответственно она может взорваться.
Как заряжать AGM аккумуляторы
Только обеспечение правильного процесса зарядки батареи сможет обеспечить выработку максимального ресурса изделия.
Процесс подзарядки можно выполнить несколько большим зарядным постоянным током чем 10% от ёмкости батареи, однако он не должен превышать 20%. Пластины изготовлены из высококачественного свинца, что позволяет произвести полную зарядку всего за пару часов.
Заряжать AGM батареи можно только специальным ЗУ, поэтому дать конкретных рекомендаций не получится. Нужно следовать согласно инструкции приложенной конкретно к вашему зарядному устройству.
Свинцовые батареи AGM (Absorbent Glass Mat – “впитывающая стеклоткань”) – это дальнейшее улучшение технологии аккумуляторных батарей, классических сернокислотных АКБ. Благодаря своим преимуществам, они заняли прочное место в ряду уже известных типов батарей.
Моноболочная герметичная батарея AGM
Что такое AGM свинцовый аккумулятор
В традиционных аккумуляторах электролит в элементе батареи (банке) содержится в жидком состоянии. AGM батареи используют вместо наливной жидкости материал из специального стекловолокна с высокой пористостью. Размеры пор в ней порядка десятых долей микрона. Такая жидкость не плещется внутри банок при толчках и не вытекает при наклонах. В то же время обеспечивается ионная проводимость при малом внутреннем сопротивлении, как и в обычных аккумуляторах. Причем внутреннее сопротивление аккумуляторов AGM ниже, чем у обычных.
Аккумуляторы по технологии AGM применяют для пуска автомобильных двигателей, устройств бесперебойного питания, аппаратуры связи, дежурного освещения и т.д. До недавнего времени использовались в электротранспорте.
Вид элемента с наполнителем в разрезе
Стекловолоконная набивка элементов заполнена электролитом не полностью, остается некоторое пространство для рекомбинации электролизных газов. Если ток заряда немного превышает паспортные значения, эти газы выделяются (водород и кислород при перезаряде) в незначительном количестве. Однако, этого хватает, чтобы вздулся и сломался корпус. Поэтому в батарее установлен предохранительный клапан.
Такие батареи относятся к типу VRLA (Valve-Regulated Lead-Acid – свинцово-кислотные с клапаном защиты). Клапан выпускает избыток газа и закрывается. В зависимости от конструкции корпуса батареи клапан может быть общим для всех отсеков или на каждом элементе есть свой.
Система клапанов для сброса газов
Расположение электродов в АКБ обычно плоское. Это пакет параллельных пластин, разделенных непроводящими сепараторами. AGM аккумулятор может быть выполнен и с цилиндрическим, точнее, спиральным расположением электродов. Это вдвое повышает наибольшее рабочее давление внутри элемента, которое может, в этом случае, достигать 2.7 кг/см 2 . Спиральное расположение было запатентовано в США и до сих пор владелец не продал лицензию в Европу или Азию, так что на российском рынке такие аккумуляторы практически не найти.
Несмотря на это, батареи с плоским расположением электродов имеют свои плюсы. У них более продолжительный срок службы. Ток, отдаваемый плоскими банками, ниже, чем у цилиндрических, примерно в полтора раза. Однако и в этом случае, такой аккумулятор способен давать ток в 500-900 Ампер. (Сравните с 200-300 А для заливной стартерной батареи.) Повышенный ток, отдаваемый в нагрузку, объясняется меньшей, чем у наливных банок поляризацией, электродов.
Явление поляризации состоит в том, что электроды покрываются мельчайшими пузырьками газа, из-за этого понижается площадь контакта с электролитом и, естественно, снижается ток. Обычно поляризация начинает проявляться не сразу, а спустя несколько секунд после подачи большой нагрузки. Так что, если двигатель “не подхватил”, то приходится ждать некоторое время.
В аккумуляторах, сделанных по технологии AGM, волокнистая набивка моментально впитывает пузырьки газа. Это происходит за счет капиллярных сил, можно сказать, что наполнитель “вытирает” пластины от пузырьков. Поэтому высокая токовая отдача значительно продлена по времени, сравнительно с чисто жидким вариантом элемента. В этом состоит основная фишка аккумуляторов AGM. Вряд ли стоит уточнять, как это сказывается при заводке авто.
Тем не менее, не стоит верить утверждениям относительно чудесных свойств AGM в зимний период. Низкая температура действует на такие батареи по всем законам физической химии и ничуть не улучшает их свойства по сравнению с классическими банками.
Плюсы и минусы
Преимущества следующие:
- в 1.5 раза больший ток;
- работа в наклонном положении;
- не вытекает кислота;
- не требуется доливать электролит.
Недостатки – такие же как у всех свинцовых батарей: большой вес (примерно на 30% тяжелее обычных), сравнительно невысокая емкость (по сравнению с литиевыми), низкая экологичность, как у всех свинцовых аккумуляторов.
Аккумуляторы различных конструкций
Как выбрать?
При выборе аккумулятора AGM нужно исходить из пускового тока, которого требует стартер у покупателя. Поскольку аккумулятор AGM дороже обычного, его приобретение должно быть оправдано. Если на автомобиле стоит дизельный двигатель, и он хранится в гараже при температуре не ниже -20°C то тогда стоит покупать. Жителям теплых краев такая батарея, конечно, тоже не помешает, но можно обойтись и без нее.
При пуске от AGM в среднем отбирается не больше 1% заряда, так что этот аккумулятор будет подходящим тем, кто вынужден часто глушить и заводить двигатель.
Режимы эксплуатации аккумуляторов AGM
Для правильной эксплуатации необходимо понимать, как заряжать аккумулятор. Аккумуляторная батарея может находиться в одном из трех состояний:
- хранение;
- заряд;
- разряд.
Состояние заряда тоже подразделяется на несколько этапов, что вызвано химическими особенностями процесса заряда:
- заряд повышенным током;
- заряд нормальным током;
- подзаряд;
- хранение (при подключенном ЗРУ).
При разряде AGM элементы способны отдавать заметно больше ампер-часов чем обычные аккумуляторы.
Важно! Заряд AGM-аккумуляторов должен производиться постоянным напряжением, верхний предел которого ограничен. Иначе, как минимум, сильно понизится срок службы батареи. Напряжение зарядного устройства должно быть стабилизировано. При длительном хранении полезно постоянно подзаряжать АГМ аккумулятор специальным зарядным устройством.
Причина таких предосторожностей заключается в том, что в электрохимическом ряду напряжений свинец стоит рядом с водородом, и достаточно +0.12 В превышения напряжения над указанным, и начнет выделяться водород. Особенно это проявляется к концу заряда. Если же просто “ввалить ему напругу” как делают мужики в гаражах, то избыток водорода просто разорвет микропористую набивку. И качество аккумулятора резко упадет. Жидкостному аккумулятору “кипение” электролита ничем не угрожает, но AGM – совсем другое дело.
Обычное зарядное устройство заряжает батарею примерно на 70%. Для полного заряда, близкого к 90% от номинальной емкости, применяют 3-ступенчатый режим заряда с помощью специализированных ЗРУ (float charger).
График тока и напряжения при зарядке AGM
На рисунке показаны процессы заряда (красная линия графика) и разряда (синяя линия). Символ С20 означает режим разряда батареи в часах: 20 часов. Соответствующий ток мы можем получить, зная емкость батареи. Пусть для примера, емкость аккумулятора, написанная на этикетке: 80 A/ч. При С20 ток будет равен 80/20 = 4 А.
Заряд в 3 стадии начинается стабилизированным током, величиной в четверть от номинальной емкости. Для батареи 80 А/ч это 20 А (не более 28 А). Температура не должна превышать 35°C, иначе срок службы батареи сокращается. Устройство следит за напряжением, и когда оно достигнет 2,45 В на банку, переключается в режим стабилизации напряжения. Ток заряда постепенно уменьшается. Когда он установится около 0,5 А, устройство переключается в режим хранения (компенсации саморазряда, float) и стабилизирует напряжение на уровне 2,3 В на банку.
Обычно автомобилисты пренебрегают “тонкостями”, и теряют на этом деньги, часто покупая новые аккумуляторы.
Уход за батареей AGM
Это не совсем верно, что такие аккумуляторы не требуют ухода, потому что они необслуживаемые. Периодически нужно снимать аккумулятор, при необходимости подзаряжать его, и тщательно протирать корпус, особенно в тех местах, где выходят клеммы. Грязь, и обязательное присутствие там влаги и соли приводит к значительному саморазряду аккумулятора. Кроме того, при очистке корпуса можно вовремя заметить трещину в корпусе и избежать попадания кислоты на кузовные части автомобиля.
«Что может быть проще примитивного нуль-передатчика? Только примитивный нуль-аккумулятор». А. и Б. Стругацкие. «Обитаемый остров»
Хотите, чтобы под капотом вашей машины появилась современная аккумуляторная батарея, которая не боится глубоких разрядов, спокойно выдает большие токи, хорошо принимает заряд и обладает отменной дуракоустойчивостью?
Респект скептикам, которые понимают: подобная батарея будет вдвое дороже обычной, а при такой цене все перечисленные плюсы стыдливо меркнут, требуя более тщательной бухгалтерии. Именно этим мы и решили заняться.
Для исследования отобрали бренды, в линейке которых представлены батареи двух типов - так называемые AGМ (с абсорбированным электролитом), которые обладают всеми вышеперечисленными свойствами, и обычные. Причем мы искали батареи в европейском исполнении, с габаритами 242×175×190 мм. Такие устанавливают, к примеру, на «Фольксваген-Поло», «Шкоду-Рапид», все «лады» и т. п.
Подобных дуэтов набралось пять - торговых марок «Баннер», «Бош», «Варта», «Дека» и «Молл». Все изделия приобретались редакцией за наличный расчет в обычных магазинах.
ЧТО ТАКОЕ AGM
Батареи AGМ - те же свинцово‑кислотные изделия, к которым привыкли многие поколения автомобилистов, но значительно усовершенствованные. AGM (Absorbent Glass Mat) - это технология изготовления аккумуляторов с абсорбированным электролитом, который пропитывает микропоры сепаратора. Свободный объем микропор используется для замкнутой рекомбинации газов, в результате вода не испаряется. Водород и кислород, покидающие отрицательную и положительную пластины соответственно, попадают в связанную среду и вновь соединяются, оставаясь внутри батареи. Внутреннее сопротивление такой батареи ниже, чем у «жидких», поскольку проводимость сепаратора из стекловолокна лучше по сравнению с традиционными «конвертами» из полиэтилена. Поэтому батарея способна отдавать более высокие токи. Плотно сжатый пакет пластин мешает активной массе осыпáться, благодаря чему батарея выдерживает глубокие циклические разряды. Она может работать хоть вверх ногами. А если разбить ее вдребезги, то ядовитой лужи не будет: связанный электролит останется в сепараторах.
Преимущества AGМ-аккумуляторов в полной мере раскрываются на автомобилях с системой «cтарт-стоп» и с повышенным энергопотреблением (машины МЧС, скорая помощь) и т. п.
ПО ОДЕЖКЕ И ПО УМУ
Амперметры с вольтметрами пока отложим в сторону и глянем на этикетки. Самый высокий заявленный ток, 750 А, оказался вовсе не у AGМ-батареи, а у обычной Deka Gold. Самые скромные токовые заявки - у обычных же «Боша» и «Варты»: по 540 А.
Средняя масса AGМ-батарей почти на полтора кило больше. Самой легкой в стане AGМ оказалась модель MOLL 8 10 60 - она легче обычных «Деки» и «Баннера»!
И это явный симптом последующей неудачи в испытаниях: в батарею явно чего-то недоложили. Победитель теста, которого назовем чуть позже, оказался на два с лишним килограмма тяжелее.
Заявленная емкость участников - от 60 до 63 А·ч.
Цена обычных батарей - от 3000 до 4800 рублей. AGМ вдвое дороже: от 6300 до 7750 рублей. Самая дорогая парочка - у «Деки»: 4800 и 7750 рублей! А в дешевые дуэты угодили «Бош» и «Варта». Чего только не бывает на свете!
Теперь переходим к электрическим замерам. Нас интересуют резервная емкость, энергия при -18 и -29 °C, а также способность полностью разряженных батарей принимать заряд.
ПРОДАВЦЫ, ДЖОУЛИ, БАЛЛЫ
Опыт прежних лет говорит, что начинать приходится с неприятного. Так и есть: абсолютно все батареи, будучи новыми и гарантийными, оказались разряженными - какая на 19%, а иные на все 60%! Ни одному продавцу не приходит в голову пользоваться зарядными устройствами . Если такую батарею сразу поставить под капот да поторчать несколько дней в пробках, особенно зимой, то через неделю она имеет полное право помереть.
Пришлось потратить время, чтобы привести аккумуляторы в чувство. Тем, кому интересна разница между «было» и «стало», стоит заглянуть в итоговую таблицу - в столбец «Резервная емкость». Наш совет: не спешите устанавливать свежекупленную батарею на машину - нужно проверить степень зарядки и подзарядить, если необходимо. Мы ожидали, что AGМ-батареи возьмут лидерство по всем позициям, но этого не произошло. Основную сумятицу внесли «слишком хорошая» традиционная батарея Deka Gold и «слишком плохая» AGM-модель MOLL 8 10 60, которая оказалась в аутсайдерах. Вот тебе и AGМ ценою в 7000 рэ… Также удивила Deka Ultimate AGМ, которая почти во всем проиграла своей «обычной» напарнице Deka Gold.
Из пяти пар в неоспоримом превосходстве новых технологий над старыми убедила только «Варта». Остальные дуэты то и дело заставляли в этом сомневаться. Тем не менее в абсолютном зачете первые три места уверенно заняли именно AGМ-батареи: VARTA Start Stop Plus, Banner Running Bull AGM и Bosch AGM.
Ради интереса провели подсчет баллов в «парном катании»: какой дуэт окажется лучшим? Любопытно, что расстановка не поменялась: всё те же «Варта», «Баннер» и «Бош». Более того, при подсчете отношения цены и качества имена снова не изменились. Однако на сей раз первенствовали обычные батареи: лучшая - VARTA Blue Dynamic, на сотую долю балла отстал Banner Power Bull, а за ним - Bosch Silver. Это вполне предсказуемо: почти двойную разницу в цене батареи AGМ отыграть не смогли.
ОБЫЧНЫЙ АККУМУЛЯТОР ИЛИ С ТЕХНОЛОГИЕЙ AGM: ЛИЧНОЕ МНЕНИЕ
AGМ-аккумуляторы одержали победу, заняв весь пьедестал почета. Однако резона срочно покупать их вместо обычных батарей нет: таланты, скорее всего, останутся невостребованными. Другое дело, если ваша машина увешана разного рода лебедками, дополнительными фарами и прочими «светомузыками» и батарее приходится то и дело капитально разряжаться. В этих случаях выбор дорогой «коробки с электричеством» оправдан.
МЕТОДИКА РАССТАНОВКИ ПО МЕСТАМ
В каждом виде испытаний мы брали лучший и худшие результаты, присваивая им, соответственно, 5 баллов и 1 балл. Все остальные участники получали промежуточные баллы согласно тому положению, которое они заняли между лидером и аутсайдером. К примеру, если при замере резервной емкости лидер показал результат 109 минут, а аутсайдер - 96, то участник с результатом 101 минута получал 2,54 балла. И так во всех видах испытаний. Итоговый балл представляет собой среднее арифметическое пяти промежуточных оценок.
ОСНОВНЫЕ КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА БАТАРЕЙ
Резервная емкость. Показывает, долго ли холодной дождливой ночью проедет автомобиль, у которого испортился генератор. Измеряется в минутах. Чем выше результат, тем лучше.
Лучший результат - у батареи Banner Running Bull AGM: 109 минут
Худший - 96 минут
Приведенная энергия пуска заявленным током. Характеризует энергию в пусковом режиме. Измеряется в килоджоулях (кДж). Чем выше, тем лучше.
Лучший результат - у батареи VARTA Start-Stop Plus: 33,17 кДж
Худший - 17,85 кДж
Приведенная энергия пуска единым током при -18 °C. Позволяет сравнить токовые характеристики батарей в одинаковых условиях, вне зависимости от паспортных данных. Измеряется в кДж. Чем выше, тем лучше.
Лучший результат - у батареи VARTA Start-Stop Plus: 44,19 кДж
Худший - 13,95 кДж
Приведенная энергия пуска единым током при -29 °C. От предыдущего испытания отличается только температурой. Измеряется в кДж. Чем выше, тем лучше.
Лучший результат - у батареи VARTA Start-Stop Plus: 3,25 кДж
Худший - полный отказ
Прием заряда при постоянном внешнем напряжении. Показывает способность батареи восстанавливаться после глубокого разряда. Измеряется в ампер-часах (А·ч), принятых батареей за 4 часа заряда. Чем выше показатель, тем лучше.
Лучший результат - у батареи Deka Ultimate AGM: 48,65 А·ч
Худший - 21,95 А·ч
2012: VARTA, Мedalist, Topla
2011: Мedalist, Panasonic, Titan
2010: Мedalist, VARTA, «Зверь»
2009: VARTA, Мedalist, А‑Mega
2008: Bosch, Medalist, VARTA
2007: Мutlu, АКОМ, Мedalist
2006: VARTA, Мedalist, Bosch
2004: Tyumen, Tyumen, Мedalist
Допустима ли замена обычной батареи AGM-аккумулятором и наоборот?
Батарея AGM заменяет обычную на сто процентов. Нужна ли такая замена, если автомобилю хватает исправной штатной батареи, - другой вопрос. А вот обратная перестановка, конечно же, неполноценна - она может применяться только в безвыходной ситуации и как временный вариант.
На форумах иногда утверждают, что AGM-батарею на 50 А·ч можно ставить вместо обычной на 90 А·ч. Так ли это?
Нет. Если человеку вдвое урезать зарплату, то вне зависимости от того, какими купюрами ее станут выплачивать, денег он получит вдвое меньше. Так и с батареями: потерянные ампер-часы вам не компенсирует никакая технология, даже AGM.
На каких автомобилях нежелательно применение AGM-аккумуляторов с технической точки зрения?
Такого ограничения нет. Даже если рассматривать древние машины с неисправным реле-регулятором и нестабильным напряжением в сети, то и в этом случае батарея AGM помрет не раньше обычной. Пороговое напряжение, превышение которого чревато неприятностями, составляет примерно 14,5 В для обычных аккумуляторов и 14,8 В для AGM.
Каким батареям глубокий разряд причинит больший вред - AGM или обычным?
Обычным. После пяти-шести глубоких разрядов они могут окончательно «обидеться», в то время как для AGM число разрядов практически не ограничено.
Можно ли считать батареи AGM полностью необслуживаемыми?
Это вопрос устоявшейся терминологии, работающей больше в пользу пиара, нежели науки. Строго говоря, этот термин некорректен - как для батарей AGM, так и для любых других автомобильных аккумуляторов. Полностью необслуживаемой можно называть разве что пальчиковую батарею АА, а любой свинцовый аккумулятор таковым, вообще говоря, не является. Даже лидер технологии - батарея AGM - герметична, скажем так, на 99%, но не на все сто. И такую батарею все-таки нужно обслуживать - проверять заряженность и подзаряжать при необходимости.
Правда ли, что из-за большего стартерного тока AGM-батареи может пострадать стартер автомобиля?
Нет. Ток определяется сопротивлением нагрузки, в данном случае - стартера. И даже если батарея может выдать ток в миллион ампер, стартер возьмет себе ровно столько, сколько и от обычной батареи. Нарушить закон Ома ему не под силу.
Технология Absorbent Glass Mat (AMG) предложена специалистами Gates Rubber Company в 1972 году. Ее особенность состоит в применении абсорбированного электролита в свинцово-кислотных аккумуляторах.
Аккумуляторы AGM имеют свойства, которые не позволяют производить их зарядку по технологии аналогичной с , они имеют особенный режим эксплуатации.
Поэтому, если в базовой комплектации автомобиля установлен аккумулятор AGM, необходимо его заменять на батарею, изготовленную по такой же технологии. В противном случае, бортовой компьютер автомобиля может обычную свинцово-кислотную батарею определить, как «незаряженную», или даже не увидеть ее вообще.
AGM аккумуляторы — что это такое
Абсорбция (от латинского absorbere — поглощать) – поглощение сорбата сорбентом. В качестве сорбата в аккумуляторах AGM выступает электролит, в качестве сорбента – сепараторы из стекловолокна.
Говоря простым языком, стекловолокно поглощает кислотный электролит, в жидком виде электролит в аккумуляторах AGM уже не содержится. И это не единственное достоинство таких аккумуляторных батарей.
Сепаратор из стекловолокна удерживает кислотный электролит за счет капиллярных сил. Кроме этого, для более лучшей адсорбции в электролит иногда добавляют присадки.
Видео — тип аккумулятора AGM что это такое:
Мелкие поры сепаратора заполняются электролитом, более крупные служат для рециркуляции газов. За счет этого понижается количество газов, в процессе длительной работы.
Аккумуляторы AGM имеют плоскую и спиральную конфигурацию. Технология размещения пластин в аккумуляторе плоского типа изображена на рисунке:
Вид в разрезе:
Технология спиральных блоков SpiraCell была запатентована Johnson Controls Company. В настоящее время производство таких батарей осуществляется только с разрешения этой компании, в основном в Северной Америке.
Вид такой спиральной батареи в разрезе:
К технологическим особенностям относится и то, что пластины изготавливаются из чистого свинца без вредных примесей сурьмы. Это также способствует более быстрому процессу заряда.
Видео — распил спиральной батареи Optima Yellow Top:
В процессе заряда, особенно при его окончании, на отрицательных пластинах выделяется большое количество водорода, не успевающее регенерировать во внутреннем объеме аккумулятора. Для вывода его в пространство вне АКБ применяются специально разработанные для этого типа батарей клапаны:
Преимущества технологии AGM
Преимущества батарей этого типа:
- отсутствует необходимость обслуживания;
- конструкция герметична (относительно, есть клапан выброса газов), нет вероятности и кузова при испарении кислотных паров;
- в момент возможной аварии не происходит выливание электролита, минимальна вероятность взрыва батареи;
- герметичность конструкции дает возможность крепления АКБ практически в любом положении, за исключением «вверх дном»;
- стабильная работа при понижении температуры до минус 30 градусов Цельсия (не рекомендуется использовать слабо заряженную АКБ при более низких температурах, это связано с опасностью кристаллизации электролита в сепараторах);
- АКБ с технологией AGM менее чувствительны к сильным вибрациям;
- способность в три-четыре раза больше выдерживать процессы полного разряда-заряда, чем обычные батареи;
- повышенная скорость заряда (до двух раз);
- способность длительное время находится при полуразряде без изменения электрохимических свойств;
- повышенный срок службы;
- более низкая цена, чем у аккумуляторов по технологии GEL (они относятся к такому же типу АКБ Valve-Regulated Lead–Acid battery VRLA).
Не случайно до сих пор некоторые военные самолеты (B-52, F-18) комплектуются аккумуляторами AGM.
Недостатки
Недостатки AGM аккумуляторов такие же, как и у обычных свинцово-кислотных: большая масса, токсичность свинца, падение напряжения при пониженных температурах плюс более высокая цена по сравнению с традиционными АКБ и чувствительность к повышенному напряжению зарядки (крайне не рекомендуется).
Как заряжать AGM аккумулятор
Существует несколько способов зарядки AGM аккумуляторов, которые можно разделить на: многоступенчатая (двух- либо трехступенчатая) зарядка и одноступенчатая зарядка.
Трехступенчатая
Трехступенчатую зарядку производят большинство производителей. Суть ее состоит в том, что первоначально АКБ заряжается от источника напряжения 14,2 – 14,8 Вольта током, соответствующим 10 – 30% от емкости аккумулятора. Это так называемый основной цикл . Во время основного цикла батарея восполняет до 80% емкости. Например, если АКБ имеет емкость 100 ампер-часов, выбирается ток заряда 10 Ампер (10%), то до 80% емкости он зарядится примерно за 8 часов.
Затем следует накопительный цикл , напряжение источника уменьшается приблизительно на 0,3 Вольта. В это время батарея восполняет заряд до 100% (приблизительно за 3-4 часа).
Третий этап – плавающий заряд (хранение). Он происходит при напряжении источника 13,2 – 13,8 Вольта.
Двухступенчатая
Одноступенчатая
Одноступенчатый заряд производится только в режиме быстрой зарядки током 10 – 30% от величины емкости аккумулятора от источника напряжения 13,3 – 13,8 Вольт.
Многие автолюбители измеряли напряжение на АКБ во время работы двигателя автомобиля, то есть в момент заряда от генератора. На некоторых автомобилях оно может достигать до 15 Вольт и выше. Понятно, что устанавливать аккумуляторы AGM на такие авто не следует.
Зарядку аккумуляторов лучше производить на специальных устройствах, например Hyundai HY 1500 Expert:
В процессе заряда необходимо контролировать температуру корпуса АКБ, которая не должна превышать 50 градусов Цельсия, (ни в коем случае не более 15,2 Вольта, это может ускорить гидролиз, привести к увеличению концентрации кислоты).
В 1970-х годах прошлого века специалисты компании Gates Rubber разработали особую технологию производства свинцово-кислотных аккумулирующих устройств. Она получила название AGM. Сейчас такие аккумуляторы набирают популярность среди владельцев разнообразных транспортных средств.
1 Устройства AGM – жидкий электролит не нужен
AGM аккумулятор (Absorbent Glass Mat) относится к изделиям VRLA-класса. От привычных для нас свинцовых устройств он отличается тем, что его заполняют не жидким, а абсорбированным специальным электролитом. Это придает батареям, изготовленным по технологии AGM, особые эксплуатационные свойства. Такие аккумуляторы (АКБ) причисляют к группе необслуживаемых. Они располагают герметичным корпусом и встроенными клапанами-предохранителями, предназначенными для удаления образующегося при использовании устройства избыточного газа.
Внутри АГМ батарей имеются пластины (отрицательные и положительные). Между ними смонтированы прокладки-изоляторы. Их изготавливают из высокопористого бумажного либо сверхтонкого стекловолоконного материала. Подобные волокна впервые начали активно применяться в середине 1980-х в США. Тогда их использовали для создания источников энергии (автономных) для транспортной и аварийной сигнализации, систем телекоммуникации.
Электролит в описываемых батареях концентрируется в пористых пластинах и в сепараторе (так принято называть стекловолоконные прокладки). Объем активного вещества строго дозируется. Электролитом заполняют все имеющиеся мелкие поры, оставляя свободными крупные. Последние необходимы для того, чтобы выделяющиеся при работе аккумулятора газы могли циркулировать внутри устройства. Этот процесс контролируется специальной рекомбинационной системой. Она не позволяет выделяющимся кислороду и водороду уходить из батареи до того момента, пока они не преобразуются в воду. Пластины и прокладки в корпусе устройства прижимаются друг к другу максимально плотно. Это обязательное условие технологии выпуска АГМ приспособлений.
Вместо пластин некоторые производители используют спирали. Такие элементы характеризуются более обширной площадью контакта (поверхностного) по сравнению с пластинками. За счет этого они способны быстрее заряжаться и при необходимости выдавать ток большей мощности. При этом спирали имеют малое отношение размеров и емкости (электрической). Это плохо. Так как их удельная электроемкость снижается. В России и странах Европы более популярными являются батареи для автомобиля с пластинами. А вот в США водители отдают предпочтение устройствам AGM со спиральными элементами.
2 Достоинства аккумуляторов – опишем все плюсы
Устройства Absorbent Glass Mat по сравнению с классическими батареями способны без серьезных затруднений справляться с высокими электронагрузками. Это имеет огромное значение. Свинцовые аккумуляторы с жидким электролитом имеют относительно малый срок службы именно из-за невозможности противостоять серьезным нагрузкам от современной электроники – автохолодильников, навигаторов. Кроме того, AGM приспособления допускается разряжать до 30–40 %, не беспокоясь, что это приведет к ощутимому уменьшению времени их эксплуатации. Любой автомобилист знает – если разрядить свинцовую батарею наполовину, ее емкость неизбежно снизится (по отношению к заводским характеристикам) на 15–20 %.
Следующий плюс АГМ устройств – повышенная стойкость к ударным воздействиям и вибрации. Достигается это за счет плотного прижатия прокладок и пластин. По сути, никакое бездорожье не сможет повредить АКБ, произведенные по AGM технологии, либо уменьшить срок их эксплуатации. Устойчивость к вибрациям и ударам особенно важна для грузовых автомобилей, внедорожников, а также для строительной автотехники.
Малое внутреннее электросопротивление описываемых аккумуляторов обеспечивает их быструю зарядку и эффективный холодный запуск мотора. Причем при указанных процессах АКБ выделяет минимум тепла (не более 4 %, в обычных батареях эта величина равняется примерно 20 %). Для зарядки AGM требуется в четыре раза меньше времени, чем для наполнения энергией классических устройств. Но скорость – не самое главное достоинство. Важно то, что двигатель автомобиля при такой операции станет потреблять намного меньше топлива, так как зарядка аккумуляторов рассматриваемого типа не напрягает генератор транспортного средства.
АГМ батареи имеют герметичный корпус. Они не нуждаются в обслуживании. Водителям не приходится регулярно открывать баки АКБ, доливать в них дистиллированную жидкость, постоянно контролировать уровень воды. Благодаря этому описываемые аккумуляторы достаточно быстро окупаются. Их стоимость объективно высока. Но снижение расходов на обслуживание батарей делает AGM устройства по-настоящему выгодными в применении.
Аккумуляторы Absorbent Glass Mat без проблем функционируют при температурах от +70 до -40 °С. Воды (в свободном виде) в них нет. Поэтому в изделиях просто-напросто нечему закипать при экстремальной жаре и замерзать при холодах.
Саморазряд батарей AGM минимальный, за месяц – не более 3 %, на практике и того меньше. Эксперты утверждают, что подобные аккумуляторы можно использовать без дополнительной подзарядки, даже если они целый год пролежали в гараже. Кстати, их разрешается эксплуатировать в положении лежа на боку или в любом другом. Утечка активного вещества исключена в принципе. Смело переворачивайте AGM батареи! И последний важный плюс аккумуляторов – возможность их применения почти на всех современных авто.
3 Недостатки батарей АГМ – идеал пока недостижим
Не стоит думать, что AGM батареи имеют в эксплуатации одни лишь плюсы, минусы у устройств также есть. Приведем их ключевые недостатки:
- заряжать аккумуляторы нужно при помощи специального приспособления;
- большая масса (как и у классических АКБ);
- высокая восприимчивость чрезмерного напряжения заряда;
- небольшое число циклов разряда и заряда (максимум – 4000, недорогие батареи выдерживают не более 1000–1500 циклов);
- нельзя допускать разрядки менее 1,8 В (в этом плане АГМ ничем не отличаются от обычных батарей);
- высокая стоимость (устройства AGM дешевле классических, но дороже АКБ, выпускаемых по GEL технологии).
Также отметим токсичность батарей. В них используется свинец и кислота. Эти соединения трудно назвать безвредными как для здоровья человека, так и для окружающей среды.
4 Зарядка приспособлений с электролитом – какой режим использовать?
Для восстановления AGM следует использовать специальное зарядное устройство. Идеально, если оно оснащено интеллектуальной управляющей системой, способной автоматически контролировать процесс зарядки аккумулятора в оптимальном (щадящем) режиме. Таких устройств сейчас выпускается не так уж и много. Но выбор есть. Многие специалисты советуют приобретать зарядные системы HY 1500 Expert от Hyundai , не обращая внимания на их немалую цену.
Если тратиться на интеллектуальные приспособления нет желания либо финансовой возможности, покупайте зарядки с индикацией по току и напряжению. Эти характеристики при зарядке АКБ нужно отслеживать очень тщательно, иначе есть вероятность активного газообразования и выхода батареи из строя. Зарядку AGM рекомендуется выполнять по одному из двух вариантов:
- режим основного заряда плюс хранения;
- основная зарядка плюс накопление плюс хранение.
Под основным понимают заряд, достаточный для восстановления емкости батареи до 80 %. Накопление – это операция, при которой АГМ устройство стабилизирует свои эксплуатационные параметры при напряжении 12 В. Хранение представляет собой цикл, при котором сила тока, потребляемая аккумулятором от зарядного приспособления, находится на минимальной отметке.
Первый режим предполагает зарядку при силе тока не более 30 % от электроемкости АКБ (напряжение – 14,2–14,8 В), а затем хранение при аналогичном токе, но с напряжением до 13,8 В (минимум – 13,2). Вторая схема сложнее, но и надежнее. Все должно происходить следующим образом:
- даем основной заряд от спец. устройства постоянным током и напряжением (значения указаны выше);
- при полном разряде используем режим накопления: ампераж от электроемкости АКБ – около 10 %, напряжение – стандартное;
- хранение (автомобиль стоит долгое время в гараже): сила тока – 5–10 % от емкости аккумулятора, вольтаж – 13,2–13,8.
Выбирайте подходящий для себя режим и заряжайте AGM батарею с соблюдением приведенных нами параметров.