AGM аккумулятор: описание технологии и выбор моделей. Аккумуляторы AGM - мифы и реальность

АККУМУЛЯТОРЫ

1. Технология VRLA

VRLA это регулирующий клапан свинцово-сурьменного аккумулятора, что означает, что аккумулятор герметичный.

Газ выходит через предохранительные клапаны только в случае перезарядки или поломки ячейки.

VRLA аккумуляторы имеют исключительное сопротивление к утечке, и могут использоваться в любом положении.

2. Герметичные (VRLA ) AGM аккумуляторы

AGM это абсорбирующий стеклянный слой. В этих аккумуляторах электролит поглощается в стекловолокна между пластинами капиллярным действием. Как объясняется в нашей книге «Безграничная энергия», AGM аккумуляторы более подходящие для поставки высокого напряжения в непродолжительное время (старт двигателя), чем гелиевые аккумуляторы.

3. Герметичные (VRLA ) гелиевые аккумуляторы

Здесь электролит собирается в гель. Гелиевые аккумуляторы вообще имеют более длинный срок службы и лучший цикл емкости, чем AGM аккумуляторы.

4. Низко Саморазгрузка

Из-за использования свинцово-кальциевых сеток и материалов высокой чистоты, Victron VRLA аккумуляторы могут храниться в течение длительных периодов времени без зарядки. Норма саморазрядки - меньше чем 2 % в месяц при 20°C. Саморазрядка удваивается для каждого увеличения в температуре на 10°C.

Поэтому Victron VRLA аккумуляторы могут храниться в течение года без перезарядки, если хранить в прохладных условиях.

5. Восстановление глубокой разрядки

Victron VRLA аккумуляторы имеют исключительное восстановление разрядки, даже после глубокой или длительной разрядки. Однако стоит отметить, что повторная глубокая разрядка будет иметь очень отрицательное влияние на срок службы всех свинцово-кислотных аккумуляторов, аккумуляторы Victron не исключение.

6. Характеристики разрядки аккумулятора

Номинальная емкость аккумулятора Victron равна 10 часам разрядки, другими словами: поток разрядки 0,1 С. Эффективная емкость уменьшается с увеличением тока разрядки (см. табл. 1). Пожалуйста, обратите внимание, что сокращение емкости будет даже быстрее в случае постоянной нагрузки, например инвертора.

Время разрядки (постоянное напряжение)	Конечное напряжение	AGM Глубокий цикл %	Гель Глубокий цикл %	Гель Срок службы %
30 мин
15 мин
10 мин
5 мин
5 сек

Таблица 1: Эффективная емкость как функция времени разрядки,

Наш аккумулятор AGM глубокого цикла имеет превосходное высокое напряжение и поэтому рекомендуется для работ с большим потреблением энергии, например старт двигателя. Благодаря его конструкции, гелиевый аккумулятор имеет более низкую эффективную емкость при высоких токах разрядки. С другой стороны, гелиевые аккумуляторы имеют более длинный срок службы.

7. Влияние температуры на срок службы

Высокая температура имеет очень отрицательное влияние на срок службы. Срок службы аккумуляторов Victron как функция температуры показан в таблице 2.

Таблица 2: срок службы аккумуляторов Victron в режиме наполнения

8. Влияние температуры на емкость

Как показано на графике ниже, емкость уменьшается резко при низких температурах.

На рис 1 Capacity - Емкость

-200 SO

Температура (° C )

Рис. 1: Влияние температуры на емкость

9. Жизненный цикл аккумуляторов Victron

Срок службы аккумулятора из-за разрядки и перезарядки. Количество циклов зависит от глубины разрядки, как показано на рисунке 2.

глубокий цикл AGM аккумуляторов

глубокий цикл гелиевых аккумуляторов

продолжительность жизни гелиевых аккумуляторов

На рис. 2 Number of cycles – количество циклов

Глубина разрядки

Рис. 2 Жизненные циклы

ГЛУБОКИЙ ЦИКЛ AGM АККУМУЛЯТОРОВ - ГЛУБОКИЙ ЦИКЛ ГЕЛИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ – СРОК СЛУЖБЫ ГЕЛИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

10. Аккумулятор, заряжающийся в случае использования цикла: характеристика 3-х стадийной зарядки

Наиболее общая кривая зарядки подходит для аккумуляторов VRLA в случае циклического использования - характеристика 3-х стадийной зарядки, посредством чего постоянная текущая стадия сопровождается двумя постоянными стадиями напряжения (поглощение и наполнение), смотрите рис. 3

Рис. 3. Кривая трех стадийной зарядки

В течение поглотительной стадии напряжение зарядки сохраняется на относительно высоком уровне, чтобы полностью зарядить аккумулятор в течение разумного времени. Третья и последняя фаза – это фаза наполнения: напряжение понижено до резервного уровня, достаточного для компенсации саморазгрузки.

Недостатки традиционной характеристики трех стадийной зарядки:

· В течение стадии зарядки ток сохраняется постоянным и часто на высоком уровне, даже после выработке газов (14,34 V для 12 V аккумулятора), напряжение было превышено. Это может привести к чрезмерному газовому давлению в аккумуляторе. Некоторое количество газа выделится через клапаны безопасности, сокращая срок службы.

· После этого поглотительное напряжение применяется в течение фиксированного периода времени, независимо от того, как глубоко был разряжен аккумулятор до этого. Полный поглотительный период после небольшой разрядки слишком перезарядит аккумулятор, снова срок службы. (из-за ускоренной коррозии положительных пластин).

· Исследование показало, что срок службы аккумулятора может быть увеличен, при уменьшении напряжение наполнения ниже уровня, когда аккумулятор не используется.

Рис. 4. Четырех стадийная адаптивная зарядная кривая.

11. Зарядка аккумулятора: более длинный срок службы аккумулятора Victron при 4-х стадийной адаптивной зарядке

Victron развивает адаптивную характеристику зарядки. Адаптивная 4-х стадийная кривая зарядки - результат нескольких лет исследований и испытаний.

Адаптивная кривая зарядки Victron решает 3 главных проблемы 3-х стадийной зарядки :

Режим безопасности аккумулятора

Чтобы предотвратить чрезмерное выделение газов, Victron изобрел «Режим безопасности аккумулятора». Этот режим ограничивает норму увеличения напряжения, как только было достигнуто напряжение выделения газов. Исследование показало, что это уменьшает внутреннее выделение газов до безопасного уровня.

Переменное поглотительное время

Основанное на продолжительности зарядной стадии, зарядное устройство вычисляет, как долго оно будет сохранять аккумулятор в режиме поглощения. Если зарядное время короткое, это означает, что аккумулятор уже был заряжен, и время поглощения будет коротким. Более длинное зарядное время приведет к более длинному поглотительному времени.

Режим Хранения

После завершения поглотительного периода аккумулятор должен быть полностью заряжен, и напряжение понижено до уровня наполнения или резервного уровня. Если нет никакой разрядки в течение следующих 24 часов, напряжение уменьшается далее, и аккумулятор входит в режим хранения. Более низкое напряжение хранения уменьшает коррозию положительных пластин.

Раз в неделю напряжение зарядки увеличивается до поглотительного уровня в течение короткого периода, чтобы дать компенсацию саморазрядки (режим освобождения аккумулятора).

12. Аккумулятор заряжается в случае резервного использования: Постоянное наполнение напряжения, заряжающее аккумулятор, когда он не сильно разряжен, может использоваться кривая зарядки с 2 стадиями. В течение первой стадии аккумулятор заряжается при ограниченном потоке. Как только заданное напряжение было достигнуто, аккумулятор сохраняется в этом напряжении. Этот метод зарядки используется для аккумуляторов стартера в транспортных средствах, и в источниках бесперебойного питания (UPS).

АККУМУЛЯТОРЫ

13. Оптимальное зарядное напряжение аккумулятора Victron VRLA
Рекомендуемое зарядное напряжение для 12 V аккумулятора показано в следующей таблице.

14. Влияние температуры на зарядное напряжение

Зарядное напряжение должно быть уменьшено с увеличением темперы. Температурная компенсация требуется, когда температура аккумулятора будет меньше чем 10°C/50°F или больше чем 30°C/85°F в течение длительных периодов времени. Рекомендуемая температурная компенсация для аккумуляторов Victron VRLA - 4 mV на ячейку (-24 mV / ° C для 12 V аккумулятора). Средний температурный показатель компенсации 20°C / 70°F.

15. Зарядный ток

Зарядный ток не должен превышать 0.2 С (20А для 100 Аh аккумулятора).

Температура аккумулятора увеличится больше чем на 10°C, если зарядный ток превышает 0.2 С, поэтому температурная компенсация требуется, если зарядный ток превышает 0.2 C.

	Наполнение	Сервисный цикл Нормальный	Сервисный цикл Быстрая зарядка
Глубокий цикл аккумулятора Victron AGM
Поглощение
Наполнение
Хранение
Глубокий цикл гелиевого аккумулятора Victron
Поглощение
Наполнение
Хранение
Срок службы гелиевого аккумулятора Victron
Поглощение
Наполнение
Хранение

Глубокий цикл 12 Volt аккумулятора AGM	Основная спецификация
			д x ш x в		Технология: плоские пластины AGM
Номер артикула					Порты: медные
BAT21 2120080					Срок службы при наполнении: 7-10 лет при 20 ° С
BAT41 2120080					Кол-во циклов: 200 циклов при 100% разрядке*
					400 циклов при 50% разрядке
					900 циклов при 30% разрядке
BAT41 2201080
Глубокий цикл 12 Volt гелиевого аккумулятора	Основная спецификация
			д x ш x в		Технология: плоские гелиевые пластины
Номер артикула					Порты: медные
					Емкость: 10 ч разрядки при 25 ° С
					Срок службы при наполнении: 12 лет при 20 ° С
					Кол-во циклов: 300 циклов при 100% разрядке *
					600 циклов при 50% разрядке
					1300 циклов при 30% разрядке
Срок жизни 12 Volt гелиевого аккумулятора	Основная спецификация
			д x ш x в		Технология: трубчатые гелиевые пластины
Номер артикула					Порты: медные
					Емкость: 10 ч разрядки при 25 ° С
					Срок службы при наполнении: 20 лет при 20 ° С
					Кол-во циклов: 1200 циклов при 100% разрядке *
					700 циклов при 50% разрядке
					2400 циклов при 30% разрядке

Другие мощности и типы портов: при запросе

* Конец разрядного напряжения: 10,8 V для 12 V аккумулятора

Телефон: +31 (0

Факс: +31 (0

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:

1. В мотоциклах и автомобилях.
2. В автомобилях оснащенных системой старт-стоп.
3. В системе энергоснабжения.
4. На станциях коммунального обслуживания.
5. В сфере телекоммуникаций.
6. В ИБП.
7. Для лодок и судов.
8. 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:

1. AGM аккумуляторы полностью необслуживаемые, поставил и забыл, правда иногда в лютые морозы возможно придется подзаряжать;
2. Поддерживают автомобили с системой Start-Stop;
3. Высокая отдача. Из-за близкого расположения пластин их вмещает больше, при равнозначном объеме, что увеличивает емкость аккумулятора;
4. Быстрый заряд. В связи с тем, что используется свинец в пластинах, он обладает наименьшим внутренним сопротивлением, улучшающий характеристики прибора, позволяет сократить время заряда;
5. Выносливость. Выдерживает больше периодов «заряда и разряда», также имеет высокую устойчивость к глубокому разряду. Потому что «сепараторы» сдерживают пластины, не давая им распадаться;
6. Устойчив к низким температурам воздуха и хорошо переносит ее перепады;
7. Герметичность, можно использовать в любом положении (на боку);
8. «Закрытый» электролит (не дает испарения), дает возможность применять в помещениях, подходит для других источников питания, солнечной и ветровой системы;
9. Большой срок службы. Среднее время работы источника энергии может составлять от 5 до 10 лет.

К минусам можно отнести:

1. Высокая цена. За эту стоимость можно приобрести 2, если не 3 кислотно кальциевых калькулятора, которые в сумме прослужат все 15 лет;
2. Достаточно нелегкий вес;
3. Необходимо специальное зарядное устройство.
4. 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.

Для собственного автомобиля, каждому владельцу хотелось бы, чтобы она прослужила как можно дольше и не нуждалась при этом ни в каком обслуживании. Этим требованиям во многом соответствуют AGM-аккумуляторы, выполненные по специальной инновационной технологии. К тому же эти изделия обладают повышенной величиной стартового тока, который так необходим в зимнее время для запуска двигателя.

Особенности внутреннего устройства

В обычных кислотных батареях свободное пространство между свинцовыми электродами заполнено жидким электролитом. Принципиальной особенностью устройства аккумуляторов AGM является то, что между пластинами расположены так называемые абсорбирующие маты из специального пористого стекловолокна (Absorbent Glass Mat). Электролит внутри таких батарей находится в «связанном» состоянии. При изготовлении им заполняют поры прокладок, в которых жидкость удерживается в течение всего периода эксплуатации. Стекловолоконные маты, плотно расположенные между свинцовыми электродами, выполняют одновременно две функции:

• губки-сепаратора, удерживающей электролит;
• изолятора, предотвращающего электрическое замыкание пластин.

Так как в процессе работы и зарядки AGM-аккумуляторов происходят электрохимические реакции, которые сопровождаются выделением кислорода и водорода, часть пор оставляют пустыми. Газы заполняют свободное пространство и с течением времени регенерируются обратно в воду и смешиваются с раствором, которым пропитаны маты. Такая внутренняя рекомбинация электролита обеспечивает поддержание его количества и химических свойств практически неизменными в течение всего периода эксплуатации батареи.

Применение такой инновационной технологии позволило значительно улучшить технические характеристики и эксплуатационные показатели аккумуляторных батарей. Среди изделий аналогичного назначения они по праву являются на сегодняшний день самыми лучшими, хотя и самыми дорогостоящими.

Разновидности технологического исполнения

Производители современных AGM-аккумуляторов применяют две основных технологии (в зависимости от формы и расположения свинцовых электродов внутри герметичного корпуса):

• пластинчатую;
• спиральную (орбитальную).

В первом случае электроды изготавливают в форме прямоугольных пластин. Между ними плотно укладывают маты, заполненные электролитом. Внутри элементы соединяют между собой с помощью специальных токопроводящих шин. Именно такой способ изготовления применяют большинство производителей.

Во втором случае электроды представляют собой ленты, которые скручивают в «рулет», с проложенной между ними стекловолоконной прокладкой. Рулоны укладывают в отдельные цилиндрические емкости (на которые разделен корпус изделия) и соединяют между собой свинцовыми пластинами. Технически этот способ сложнее первого, что приводит к значительному удорожанию аккумулятора.

На заметку! Ввиду того, что подобная технология запатентована, не очень большое количество производителей горят желанием применять именно ее.

Независимо от используемого метода производства для изготовления электродов применяют только свинец очень высокой степени очистки - вплоть до 99,99 % (в отличие от обычных кислотных батарей, где требования значительно ниже).

Важно! Для обеспечения безопасной эксплуатации при возникновении экстремальных ситуаций корпус оборудован клапаном аварийного сброса излишнего давления газов.

Технические характеристики

Основными техническими характеристиками аккумуляторных батарей являются:

• номинальная емкость (А/ч);
• рабочее напряжение (В);
• максимальный пусковой ток (у AGM-батарей он значительно больше, по сравнению с обычными аналогами);
• внутреннее сопротивление;
• ток саморазряда;
• количество допустимых циклов перезаряда (при полном разряде аккумулятора), которое у топовых моделей AGM-изделий достигает 400-500;
• срок эксплуатации - до 7 лет и более.

Достоинства и недостатки

По сравнению с классическими аналогами AGM-аккумуляторы обладают целым рядом преимуществ:

• Для таких устройств нет необходимости проведения никаких профилактических работ в период всего срока эксплуатации.
• Высокая устойчивость к вибрационным нагрузкам позволяет их применять на любых транспортных средствах.
• Абсолютная безопасность эксплуатации. Благодаря тому, что электролит находится внутри в связанном состоянии, то есть даже при механическом повреждении корпуса не происходит его вытекание.
• Изделия хорошо переносят глубокий разряд, после чего их можно без труда зарядить до полной емкости.
• Их можно устанавливать практически в любом положении (вертикальном, горизонтальном или под углом).
• Значительно меньшее время нужно для зарядки изделия (по сравнению с жидкостными аналогами).
• Длительный срок эксплуатации (при соблюдении всех рекомендованных производителем правил).

Недостатки:

• При использовании AGM-батарей необходимо регулярно осуществлять контроль исправности электрического оборудования автомобиля. Например, неисправное реле-регулятор напряжения может значительно уменьшить продолжительность «жизни» такого аккумулятора (а в худшем случае привести его в полностью нерабочее состояние).

• Необходимость применения для зарядки специальных устройств, оборудованных регуляторами тока и напряжения.
• Более высокая стоимость (по сравнению со стандартными моделями).
• Хранение батарей необходимо осуществлять только в заряженном состоянии.
• Снижение стартовой эффективности (по отзывам об аккумуляторах AGM) при очень низких температурах окружающего воздуха (минус 30 градусов и ниже).

Ведущие производители

Практически все производители аккумуляторов предлагают пользователям батареи, изготовленные по технологии AGM. Среди наиболее известных в нашей стране и пользующихся проверенной временем репутацией надежных фирм следует выделить:

• немецкие - Bosch, Varta и Deta;
• американские - Exide, Optima, Deka и Energizer;
• турецкую - Mutlu;
• австрийскую - Banner;
• южнокорейские - Atlas BX и Alphaline;
• итальянскую - Fiamm;
• польскую - Zap;
• люксембургскую - Tudor;
• российские - "Энергия" и "Источник".

Все вышеперечисленные производители представляют 2-летнюю гарантию на AGM-аккумуляторы.

Модели и цены

Линейка модельного ряда инновационных AGM-батарей представлена на российском рынке весьма широко (как по производителям, так и по техническим характеристикам и области применения). В качестве сравнительного материала приводим обзор нескольких моделей, которыми заинтересуются автомобилисты. Ведь именно они практически ежедневно сталкиваются с использованием батарей при запуске двигателя.

Аккумулятор Varta AGM D52 Silver Dynamic (емкостью 60 А/Ч, с максимальным пусковым током 680 А и габаритными размерами 242 Х 175 Х 190 мм) на сегодняшний день стоит 11 200 - 11 500 рублей. Гарантийный срок составляет 2 года.

Южнокорейский Atlas AGM AX S55D23 (стоимостью 8 100 - 8 300 рублей), обладая более скромными техническими характеристиками (емкостью 55 А/Ч, током холодной прокрутки 550 А и размерами 220 Х 170 Х 220 мм), вполне подойдет для автомобилей небольших или средних размеров, «нафаршированных» дополнительными устройствами, потребляющими значительное количество электроэнергии.

Стоимость аккумулятора AGM Start-Stop Exide EK508, выполненного по орбитальной технологии, составляет около 16 500 - 16 700 рублей. При номинальной емкости 50 А/Ч стартовый ток составляет 800 А! Впечатляет, если учесть весьма небольшие габариты (260 Х 173 Х 206 мм).

Как заряжать AGM-аккумулятор

Прежде чем приступить к зарядке аккумулятора, необходимо внимательно изучить рекомендации производителя, которые указаны в сопровождающей документации. Батареи, изготовленные по технологии AGM, совершенно «безболезненно» переносят глубокий разряд (даже многоразовый), но весьма «негативно относятся» к превышению величины зарядного тока и напряжения. Как заряжать AGM-аккумулятор правильно? На сегодняшний день применяют два основных алгоритма:

• Двухступенчатый, при котором на первом этапе устанавливают ток - от 10 до 20 % от величины емкости; а также напряжение (как правило, оно составляет порядка 14,4-14,8 Вольт), которое на втором этапе понижают до 13,2-13,6 Вольт. Именно этот режим считается наиболее полезным для продления «жизни» батареи.
• Одноступенчатый: напряжение - 13,4-13,8 Вольт, ток - 10-30 % от значения номинальной емкости. Этот вариант восстановления энергетических характеристик батареи можно рекомендовать только владельцам простейших зарядных устройств.

Требования, предъявляемые к зарядным устройствам

Так как зарядить аккумулятор AGM правильно с использованием простейших приспособлений, предназначенных для обслуживания обычных жидкостных батарей (не столь «чутких» к превышению рекомендованного зарядного тока и напряжения), практически невозможно, то многие производители AGM-изделий предлагают пользователям специальные ЗУ, выпускаемые под собственным брендом (Bosch, Optima и так далее).

Хорошие отзывы оставляют пользователи и об универсальных зарядных приспособлениях, выпуск которых благополучно освоен многочисленными отечественными фирмами.

Основные требования, предъявляемые к ЗУ для AGM-батарей:

• возможность регулировки тока и напряжения;
• поддержание выставленных значений, независимо от скачков сетевого напряжения;
• наличие предустановленных автоматических режимов зарядки.

Область применения

Так как зарядить аккумулятор AGM можно за короткий промежуток времени, естественно, они предназначены, прежде всего, для использования в автомобилях, оборудованных автоматической системой «Старт-Стоп».

Незаменимы эти изделия и для автомобилистов, использующих своего «железного друга» в основном для кратковременных ежедневных поездок. Для восстановления емкости стандартного жидкостного аккумулятора времени будет недостаточно.

Современные автомобили, оборудованные многочисленными дополнительными устройствами, потребляющими электроэнергию (например, предпусковыми подогревателями двигателя, мощными мультимедийными системами, многофункциональными охранными сигнализациями и так далее), также необходимо укомплектовывать только высокоэффективными аккумуляторами. Наилучшим решением является установка AGM-батарей.

Широкое применение эти изделия находят также в источниках бесперебойного питания компьютеров, пожарных и охранных сигнализаций.

На что обратить внимание при выборе

При выборе аккумулятора AGM (12V) для автомобиля (в случае замены штатного изделия) следует обратить внимание на несколько основных моментов:

• Габаритные размеры (они должны соответствовать отсеку для крепления аккумулятора) и расположение клемм (прямое или обратное).
• Емкость, величина которой должна соответствовать параметрам, указанным производителем в инструкции для конкретного автомобиля.
• Пусковой ток, необходимый для уверенного старта двигателя. Хотя величина этого показателя у изделий, выполненных по AGM-технологии, намного превышает аналогичную характеристику стандартных кислотных батарей.

Важно! Перед установкой новой AGM-батареи следует проверить исправность электрооборудования автомобиля, отвечающего за процесс подзарядки во время езды.

В заключение

Несмотря на то что зарядку AGM аккумуляторов необходимо производить только с помощью специальных приспособлений, да и цена самих батарей (по сравнению с обычными жидкостными аналогами) выше (приблизительно в 1,5-2 раза), они начинают пользоваться все большей популярностью. Прежде всего, это обусловлено улучшенными техническими характеристиками (среди изделий данного назначения), а также удобством и длительным сроком бесперебойной эксплуатации.

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.

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

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

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

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

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

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

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

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

Преимущества AGM

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Что сдерживает распространение AGM

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

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

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

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

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

Гелевые аккумуляторы

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

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

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

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

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

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