Опис технології
Розібраний акумулятор виготовлений із застосуванням технології AGM
Класичний свинцево-кислотний акумулятор – це корпус, розділений на відсіки сепараторами - мікропористим пластиком. У відсіки залитий електроліт - розчин сірчаної кислоти, і в цей розчин занурені пластини, між позитивними та негативними пластинами протікає струм. Технологія AGM використовує просочений рідким електролітом пористий заповнювач відсіків корпусу зі скловолокна. Мікропори цього матеріалу заповнені електролітом в повному обсязі. Вільний обсяг використовується для рекомбінації газів.
Акумулятори, які виробляються з використанням технології AGM, виготовляються в спіральній або плоскій конфігурації. Серія продукції зі спіральною конструкцією блоків виробляється в основному в Північній Америці, а з плоскою конфігурацією електродів - і в Північній Америці, і в Європі. Спіральні елементи мають більшу площу поверхневого контакту, що дає можливість короткочасно видавати більші струми і швидше заряджатися. Однак, зворотною стороною є зменшення питомої ємності акумулятора (співвідношення електричної ємності та розмірів) порівняно з плоскою конфігурацією. Обидві технології є перспективними і можуть використовуватися для постачання автовиробникам як компоненти OEM. На даний момент найбільш поширеними є автомобільні акумулятори AGM з плоскою конфігурацією блоків. Спіральні блоки SpiraCell запатентовані компанією Johnson Controls для серії Optima і не можуть використовуватися без її дозволу на відміну від плоских блоків.
Переваги
Акумулятор, вироблений за технологією AGM, має перед класичними акумуляторами ряд переваг, отриманих за рахунок такої технології. Зокрема, стійкість до вібрації, можливість встановлення у будь-якому положенні та у відсутності необхідності обслуговувати. Деякі виробники заявляють про збільшену продуктивність таких АКБ або високий пусковий струм.
- Конструкція не потребує обслуговування.
- Конструкція герметична і має клапанне регулювання, запобігає витоку кислоти та корозії клем.
- Більш безпечна робота: при правильній зарядці батарей унеможливлюється виділення газів та небезпека вибуху.
- Герметична конструкція дозволяє встановлювати батарею майже в будь-якому положенні (проте встановлення догори дном не рекомендується).
- Впевнена робота за низьких температур (нижче −30*С).
- Підвищена вібростійкість підвищує термін служби.
Недоліки
- З 1985 року і по сьогодні акумуляторними батареями з технологією AGM комплектуються бомбардувальники B-52 і винищувачі F-18.
- Для заряду батарей виготовлених за технологією AGM бажано використовувати спеціальний зарядний пристрій з відповідними параметрами заряду, відмінними від заряду класичних акумуляторів з рідким електролітом.
- На даний момент автомобільні стартерні батареї AGM використовуються як джерело живлення системи Старт-Стоп, якою оснащується ряд моделей автомобілів провідних виробників.
- Із застосуванням акумуляторів AGM була виготовлена перша версія родстера tzero. На ньому встановлено 28 акумуляторів цього типу. При цьому вага автомобіля складала 1040 кг, а розгін від 0 до 60 миль/год (96 км/год) складав всього 4,07 секунди. Вартість автомобіля була $80,000. Нова версія оснащується літієвими акумуляторами.
Див. також
- Автоелектроліт
Примітки
Wikimedia Foundation. 2010 .
Вихід з ладу акумулятора - одна з тих образливих несправностей, яка може спіткати автолюбителя в невідповідний момент. Хто з цим стикався, знає, що це таке. А чи є безвідмовні джерела харчування?
Датою народження першого акумулятора вважають 1860 рік. З того часу він постійно вдосконалювався. Змінювалися матеріали, габарити, конструкція. Минали роки, і навіть найкращі з класичних свинцево-лужних акумуляторів (EFB) перестали задовольняти запити часу. Потрібно було унікальне і сміливе рішення, як у конструкції, так і в самому принципі дії акумуляторних батарей. Своєю появою AGM технологія ( Absorbent Glass Mat- вологопоглинаючі скляні мати)завдячує інженерам американкою компанії Gates Rubber Company. Майже п'ятдесят років тому саме ними було запропоновано альтернативу класичному рідинному акумулятору.
Що таке AGM акумулятор?
Суть відкриття полягає у повній відмові від рідкого стану електроліту. Заміною їй став особливий тканий матеріал. В даному випадку суміш сірчаної кислоти та дистильованої води виявляється пов'язаною структурою синтетичних матів. При цьому слід зазначити, що дрібні пори матеріалу служать для утримання крапель електроліту, а великі (капілярні сили залишають їх вільними) - для циркуляції парів, що не встигли конденсуватись у порожнині батареї.
Зазначимо, що в АКБ з технологією AGM використовується свинець лише високої кваліфікації (ступеня хімічної чистоти). Ще одним нововведенням можна назвати присадки сурми та кальцію, що істотно подовжують термін служби пластин.
Для свого часу дане інженерне рішення та результати його випробувань виявилися настільки визначними, що акумулятор за технологією AGM кілька років поставлявся виключно для потреб армії та військової авіації.
Відмінність AGM від GEL-акумуляторів
Науковий прогрес не стоїть на місці, і, мабуть, тому у AGM технології одного разу з'явився конкурент – це акумулятори гелю. Основна відмінність їх від попередників полягає в тому, що простір між свинцевими пластинами заповнено вже не скловолокном, а застиглим пористим розчином із сірчаної кислоти та силікагелю. Останній виконує роль загусника. Саме в такій структурі суміші і криються головні плюси та переваги гелевих АКБ. Подібний стан середовища ефективно перешкоджає виходу з ладу електродів і, як наслідок, випереджає поломку самого акумулятора.
Для довідки
Руйнування свинцевих пластин є неминучим результатом при реакції електролізу. А якщо це так, то уповільнити цей процес і запобігти внутрішньому замиканню ланцюга - головне завдання, над яким працювали вчені з моменту винаходу АКБ. Істотним недоліком гелевих батарей є їхня підвищена чутливість до температури. Так вже при 100-110 градусах суміш кислоти та силікагелю втрачає свій робочий стан. Разом з цим знижувалась здатність гелю утримувати пари сірчаної кислоти. Все це зрештою впливає на жорсткість конструкції в цілому. 
Серед акумуляторів AGM є внутрішній підрозділ на види. Приблизно третина від їх кількості має спіральну укладання матів. Дане технічне рішення дозволяє максимально збільшити площу хімічної реакції, але при цьому в жертву приносяться габарити та вага. До того ж ексклюзивні права на «спіраль» в акумуляторах запатентовані, що суттєво впливає на їхню популярність. Що стосується пластинчастих батарей, то цей тип АКБ – лідер серед переваг автомобілістів. Зазначимо також, що пік їхньої популярності ще попереду, а кількість компаній, які виробляють батареї типу AGM, шириться з кожним днем.
Огляд AGM батарей різних виробників: характеристики, ціни, відмінності
Сьогодні акумуляторні батареї за технологією AGM можна зустріти практично всюди. Ними на конвеєрах комплектують автомобілі, оснащені системою "старт-стоп". Вони приводять у дію шлагбауми, жалюзі та ворота. Завдяки акумуляторним батареям у темний час доби світяться неонова реклама та дорожні знаки на автомагістралях. Додамо, що AGM-технологія визнана оптимальною в АКБ електростанцій, що працюють на таких джерелах енергії як сонце, вітер та хвилі. Поза конкуренцією переваги АГМ опинилися й у блоках безперебійного живлення комп'ютерів. В даний час практично всі відомі світові бренди віддали значну частину своїх обсягів випуску AGM-акумуляторам. Це і BOSCH, і Optima, і Tudor, і Medalist та інші. Нижче для порівняння наведено декілька популярних моделей автомобільних акумуляторів з технологією AGM та їх характеристики.
| Марка | Країна походження | Місткість | Вага | Орієнтовна ціна | Строк служби |
| А*ч | кг | руб. | років | ||
| Haze HZB12-28 AGM | Китай-Великобританія | 28 | 16 | 4300 | 5 |
| СХІД СК-1255 | Росія | 55 | 16 | 6200 | 5 |
| DEKA | США | 32 | 10 | 7000 | 7 |
| TOPLA | Словенія | 60 | 15 | 9500 | 8 |
| VARTA D52 | Німеччина | 60 | 16 | 10700 | 10 |
Таблиця 1. Порівняльний огляд акумуляторів AGM
Втішно, що останнім часом у рейтингах грандів із застосування технології AGM в акумуляторних батареях все частіше стали зустрічатися АКБ російського виробництва. Крім маркування, що вказує на тип акумулятора, на корпусах батарей часто можна побачити: VRLA (Valve Regulated Lead Acid batteries) або SLA (Sealed Lead Acid batteries). Дані написи є обов'язковими за нормами міжнародного стандарту безпеки. 
Перша абревіатура зазвичай ставиться на батареях із ємністю понад 30 Ач і вказує, що пристрій обладнано клапаном безпеки. Друге маркування ставиться на мало ємнісні AGM акумулятори (до 30 Ач). Присутність байпаса обумовлена неминучим виділенням водню під час перезаряджання. При досягненні значення 100 мілібар клапан відкривається і випускає газ в атмосферу, тим самим скидаючи тиск до безпечного рівня.
Плюси та мінуси технології
Зазначимо, що технологія AGM в акумуляторних батареях далеко не ідеальна, як і джерела живлення. Тому поряд з безперечними перевагами вони мають і деякі недоліки.
Переваги:
- Цей тип акумулятора не потребує обслуговування. А це означає, що догляд за ними зводиться до мінімуму;
- Має великий пусковий струм. Так, у порівнянні з кислотними АКБ - він вищий на 50-75%, що безцінно при запуску в холодну пору року;
- Не боїться глибокої розрядки. Навіть середньостатистичний акумулятор AGM повинен впоратися, як мінімум, з двома сотнями повних розрядок (на нуль), щонайменше ніж із п'ятьмастами розрядами батарей до 50% і з тисячею тих, що знижують ємність на 20-30 відсотків;
- Дозволено транспортування та експлуатація практично в будь-якому положенні;
- Термін служби AGM становить від 5 до 12 років (при обов'язковому дотриманні правил заряджання);
- Нейтральні до високої температури навколишнього середовища (наприклад, у підкапотному просторі автомобіля). Це ставить їх за рангом вище всіх класичних і більшості гелевих батарей.
Недоліки
- Збільшена вага;
- Акумулятор AGM суттєво дорожчий за будь-якого свого конкурента серед кислотно-свинцевих АКБ;
- Необхідні специфічні зарядні пристрої;
- Потребує обережності та уваги при зарядці, а також при експлуатації на автомобілях, не обладнаних реле перезаряджання.
Важливо! Акумулятори за технологією AGM не можна прийняти за панацею від усіх можливих бід. Цей тип батарей дуже ранимий до перезарядки. Це означає, що якщо автомобіль не оснащений пристроєм, що виключає надлишок заряду, - від покупки таких акумуляторів варто утриматися.
Вимоги до процесу заряджання та зарядних пристроїв
Як було зазначено, акумулятори AGM і GEL досить стійкі до максимальних розрядок. Набагато більшу шкоду їм можуть завдати надмірні значення струму та напруги. Оптимальним струмом для зарядки вважається той, величина якого становить 10% від зазначеної на батареї. Наприклад, заряджати акумулятор AGM з ємністю 32 Ач слід струмом силою 3,2 А. Це означає, що зарядний пристрій (в ідеалі) повинен мати функцію регулювання сили струму та напруги. Для більш детального розгляду технології приведення акумулятора до робочої кондиції опишемо процес за пунктами:
- Підключаємо зарядний пристрій та виставляємо на ньому номінальну напругу, а силу струму встановлюємо на «0»;
- Під'єднуємо дроти за системою: мінуси – до мінусів, а плюси – до плюсів;
- Виставляємо значення сили струму, що дорівнює 10% від вказаної на акумуляторі;
- Спостерігаємо процес. При нормальному перебігу напруга повинна зростати, а сила струму - зменшуватися. Коли величина останнього знизиться до значень, близьких до нуля, акумулятор AGM буде заряджений.
Важливо! Заряджання АКБ AGM струмом більшої сили суттєво скоротить час заряджання, але може завдати шкоди акумулятору. Тому вдаватися до такого режиму слід лише у виняткових випадках!
Щодо самих зарядних пристроїв відзначимо, що вибір їх на російському ринку достатній, щоб підібрати оптимальний варіант. Можна вибрати універсальне - з регулюванням струму та напруги, а можна обійтися і вузькоспеціалізованим, де сила струму фіксована (0,1А, 0,2А, 0,3А і так далі). Діапазон цін на "зарядки" становить від 1500 до 12 тис. рублів.
За крок від вибору
Солідний стаж, багатий досвід водіння та відмінна майстерність можуть залишитися марними, якщо ваш автомобіль раптом виявиться без енергії. Саме тому цілком природно виглядає бажання автомобілістів мати за всіма параметрами найкращий акумулятор. Найближче до отримання такого статусу на сьогодні знаходяться акумулятори за технологією AGM. Тепер, сподіваємося, ви знаєте – що це. У цій статті ми розповіли про особливості, порівняли АКБ різних виробників, прицінилися та отримали при цьому певний обсяг корисної інформації. Минуть роки, AGM та EFB технології в автомобільних акумуляторах стануть історією. Їм на зміну прийдуть досконаліші джерела харчування. Це буде потім, а енергія автомобілю потрібна вже сьогодні та зараз. Для цього достатньо лише зробити вибір між економією та надійністю, деякими незручностями та впевненістю. А не помилитись у ньому – сподіваємося, вам і допоможе ця стаття. Відео
Застосовуються у багатьох галузях, але масовому споживачеві найближче транспортна техніка. І в цій же сфері найяскравіше виявляються слабкі місця таких елементів живлення. Проблеми в процесі експлуатації акумуляторів обумовлюються нюансами ергономіки, технічного обслуговування та підтримання оптимальної надійності за різних умов застосування. При цьому частину недоліків вдалося мінімізувати за допомогою технології Absorbent Glass Mat (AGM) ще 1970 року. Новий підхід до організації пов'язаний також із зміною характеристик електроліту, актуальним і в наші дні. Більше того, технологія AGM за весь час свого існування зазнала чимало коригувань і сьогодні дозволяє розробляти акумулятори з покращеними якостями. Втім, не врятовані такі батареї і недоліків.
Загальні відомості про технологію
Особливість цієї технології обумовлена принципами змісту так званого зв'язаного електроліту. Так, якщо в класичних акумуляторах активної речовини використовується рідке електрохімічне наповнення, то в системах AGM застосовують щільний електроліт. Відповідно, це дає як мінімум підвищений захист від вібрацій. У плані побутового поводження з такими блоками багато хто відзначає зручність та надійність. Але це не всі особливості, якими характеризується технологія AGM. Абсорбований електроліт, який найчастіше застосовують у таких батареях, сам по собі має чималу кількість переваг. На практиці використання відзначається його стійкість до температури та здатність витримувати велику кількість зарядів. Реалізація концепції пов'язаного електроліту вимагає особливого пристрою корпусу і внутрішньої начинки.
Конструкція блоку
Корпус виготовляється з міцного пластику, в якому розміщується набір пластин-електродів. Як правило, останні виконуються зі свинцю, що і споріднює такі конструкції з класичними блоками. Головна ж відмінність полягає у властивостях електроліту, представленого водно-кислотним розчином. Це свого роду кислота, яка заповнює простір корпусу для подальших реакцій між електродами. Власне, відмінність обумовлена тим, що наповнення має рідинний, а твердий стан. Зазвичай, виробники використовують для забезпечення цієї умови мікропористий матеріал на основі скловолокна. Його просочують електролітом і таким чином формують щільну зв'язку між внутрішніми компонентами блоку. Наповнювач виступає і сепаратором, не дозволяючи розчину розтектися. Втім, технологія AGM може передбачати й інші способи щільного зв'язування електрохімічної речовини, але суть методу залишається однією - забезпечити надійність вмісту активного елемента без втрати базової функції акумулятора.
Різновиди акумуляторів AGM
Моделі таких акумуляторів виготовляються в плоскій або спіральній формах. Мається на увазі пристрій електродів. Спіральні компоненти характеризуються великою поверхневим електрохімічним контактом, що на практиці сприяє збільшенню здатності короткочасно забезпечувати великі струми. До того ж, багато автомобілістів відзначають швидке заповнення енергетичного потенціалу. Але, з іншого боку, моделі із плоскими електродами виграють у спіральних за рахунок збалансованої питомої ємності акумулятора. Аналогічними якостями, до речі, відрізняються і блоки гелю, і традиційні свинцево-кислотні. Технологією AGM площинну конфігурацію лише оптимізують, дозволяючи в усталеному форматі забезпечити найвищі робочі показники елемента живлення.
Подібності з технологією GEL
Це група акумуляторів гелю, які також розробляються відповідно до концепції пов'язаного електроліту. Тільки в цьому випадку використовується інший принцип забезпечення в'язкого наповнення. Для цього застосовується силікагель, що повністю охоплює весь простір блоку. Як і технологія AGM, методика виготовлення GEL-батарей забезпечує стійкість до вібрацій та надійність роботи електрохімічної начинки загалом. У цьому плані головною перевагою гелевих акумуляторів є виключення ризику замикання. Щільне прилягання до електродів не дозволяє їм руйнуватися з часом, а електроліт також ефективно справляється зі своєю функцією, взаємодіючи через пори наповнювача.
За розрахунками фахівців, моделі такого типу здатні витримувати близько 1200 циклів заряду. дозволяють заповнювати заряд 500-600 разів. Таких показників досягає і технологія AGM. Переваги та недоліки обох конструкцій загалом схожі і полягають в особливостях взаємодії електродів та електроліту. Але є також різниця в експлуатаційних нюансах, що помітні лише на практиці застосування.
Що краще – AGM чи GEL?
Для початку варто підкреслити, що гелеві пристрої коштують дорожче моделей AGM, хоча це не говорить про їхню очевидну перевагу. Так, надавати перевагу конструкціям з абсорбованим електролітом варто тим, хто хоче бути впевненим у стійкості начинки до розрядів високої потужності. Крім того, такі блоки виграють за рахунок швидкого поповнення енергетичного запасу. При цьому технології AGM та GEL приблизно однаково стабільно утримують заряд - принаймні, якщо порівнювати моделі із загальної цінової групи. Що ж до переваг гелевих елементів, то вони краще себе виявляють в умовах високих навантажень - наприклад, після глибокого розряду або за наявності зовнішніх електротехнічних перешкод. До цього можна додати і жорсткість наповнювача, який дозволяє фізично зруйнувати начинку, зберігаючи цілісність того ж електрода. Гелеві моделі в останніх версіях розробляються на зміцнення саме якості міцності, але просуванню в цьому напрямку заважає неминуче зниження електротехнічних властивостей блоку.
Переваги технології
Якщо порівнювати переваги технології на загальному тлі акумуляторних батарей, то на перший план вийде відсутність потреби в обслуговуванні. Далі можна підкреслити гідність, яка поширюється на всі пристрої, виконані за принципом пов'язаного електроліту. Це герметична конструкція з клапанним регулюванням, в якій мінімізовано ризик витоку кислоти. Тобто це говорить і про надійність блоку з погляду фізичного звернення, і про його екологічну безпеку. Цією властивістю, до речі, характеризуються і дорогі фірмові акумулятори, і неякісно виготовлені бюджетні моделі. AGM технології максимально оберігають внутрішню начинку, що також сприяє підвищенню ефективності електрохімічних процесів. Тут знову можна повернутися до великої кількості циклів заряду, швидкого поповнення енергії та стабільної роботи електродів.
Недоліки
Більшість мінусів, які мають акумулятори цього типу, поширюються на всі свинцево-кислотні пристрої. Наприклад, це стосується великої ваги, токсичності свинцевого окису, а також обмежень щодо організації умов зберігання. Зокрема, виробники не рекомендують зберігати блоки у розрядженому стані. До того ж всупереч поширеній думці, досвідчені автолюбителі відзначають, що в умовах морозу проявляється зниження робочих показників. Це стосується коливання напруги, яке зазвичай знижується. Також багато хто вказує на неможливість відновлення елемента після глибокого розряду. Це ще один пункт, яким технологія AGM поступається в надійності розробкам GEL. Втім, за умови дотримання навіть загальних правил використання таких батарей, подібних неприємностей можна уникнути.
Правила експлуатації батарей
Для запобігання сульфатизації акумуляторів рекомендується завжди підтримувати їхній оптимальний заряд. Принаймні втрати ємності скорочується робочий ресурс активних елементів. Також не можна допускати коротких замикань у клемах. Хоча розробники AGM-батарей посилено працюють над підвищенням надійності та функціональних деталей корпусу, важливо дотримуватися коректності зовнішнього підключення. До речі, це особливо стосується операцій, під час яких ремонтуються акумулятори AGM. Технології виготовлення елементів живлення нового покоління підвищують і механічну міцність корпусу, але й з урахуванням цього аспекту не варто надмірно сподіватися на стійкість пластику, що застосовується для оболонки. Розкритий акумулятор AGM не менш небезпечний, ніж традиційні свинцево-кислотні блоки.
Області застосування технології
Звичайно, сучасні акумулятори з покращеними експлуатаційними властивостями знаходять застосування не лише в автомобілях. Продукти, створені на базі технологій AGM, задіяні в системах енергопостачання, в станціях комунального обслуговування, у сферах телекомунікації тощо. Але оскільки технологія AGM в акумуляторних батареях не виключає застосування важких і токсично небезпечних металів, виробники накладають також і обмеження на їх експлуатацію.
Виробники
Вітчизняний ринок акумуляторів насичений моделями різного типу, серед яких елементи AGM. Зокрема, початковий сегмент представляє продукцію від фірм "Вентура", "Оптіма", а також деякі модифікації з лінійки "Стінгер". Проте, найбільш якісні батареї з технологією AGM, за словами багатьох автолюбителів, пропонують виробники «Дельта» та «Варта». До того ж у сімействах цих компаній можна знайти різні модифікації блоків під будь-які запити.
Скільки коштує акумулятор AGM?
Багато залежить від технічних характеристик, якості застосовуваних матеріалів та ємності, але в середньому ціни варіюються від 10 до 20 тис. нар. Найдешевші батареї цього типу коштують приблизно 5-6 тис. Якщо ж купується модель для вимогливого до електротехніки автомобіля, то можна відразу звертатися до сегмента від 20 тис. Саме стільки коштують якісні та надійні акумулятори AGM. Технології організації змісту абсорбуючого електроліту у цьому ціновому рівні проявляються найвигідніше, хоча й теж виключають недоліків, притаманних загального класу.
Висновок
Поява проривних технологій у різних сферах часто викликає ажіотаж на ринку, але згодом все повертається у своє русло і споживач, як і раніше, віддає перевагу традиційним продуктам. Це відбувається з тієї причини, що розробники нових рішень у рекламі наголошують на перевагах, не завжди повною мірою розкриваючи відомості про недоліки. Так і в даному випадку, але досвідчені автолюбителі і просто фахівці добре знайомі і з плюсами, і мінусами, які дає технологія AGM. Свинцеві акумулятори навіть із щільним електролітом не перестають бути чутливими до перепадів напруги, вимагають дотримання тих самих заходів безпеки і при цьому недешево коштують. Тим не менш, у ряді випадків цей варіант себе повністю виправдає. Батареї AGM відповідають запитам автолюбителів, які орієнтуються на механічну міцність елемента живлення, його довговічність і продуктивність. Але зберегти ці якості на довгі роки можна лише за умови дотримання правил експлуатації акумулятора.
Свинцеві батареї AGM (Absorbent Glass Mat – “всмоктуюча склотканина”) – це подальше покращення технології акумуляторних батарей, класичних сірчанокислотних АКБ. Завдяки своїм перевагам вони зайняли міцне місце в ряді вже відомих типів батарей.
Моноболочна герметична батарея AGM
Що таке AGM свинцевий акумулятор
У традиційних акумуляторах електроліт в елементі батареї міститься в рідкому стані. AGM батареї використовують замість наливної рідини матеріал із спеціального скловолокна з високою пористістю. Розміри часу в ній близько десятих часток мікрона. Така рідина не хлюпається всередині банок при поштовхах і не витікає при нахилах. У той же час забезпечується іонна провідність при малому внутрішньому опорі, як і у звичайних акумуляторах. Причому внутрішній опір акумуляторів AGM є нижчим, ніж у звичайних.
Акумулятори за технологією AGM застосовують для запуску автомобільних двигунів, пристроїв безперебійного живлення, апаратури зв'язку, чергового освітлення тощо. Донедавна використовувалися в електротранспорті.
Вид елемента з наповнювачем у розрізі
Скловолоконна набивка елементів заповнена електролітом не повністю, залишається деякий простір для рекомбінації електролізних газів. Якщо струм заряду трохи перевищує паспортні значення, ці гази виділяються (водень та кисень при перезарядженні) у незначній кількості. Однак цього вистачає, щоб здувся і зламався корпус. Тому в батареї встановлено запобіжний клапан.
Такі батареї відносяться до типу VRLA (Valve-Regulated Lead-Acid – свинцево-кислотні із клапаном захисту). Клапан випускає надлишок газу та закривається. Залежно від конструкції корпусу батареї, клапан може бути загальним для всіх відсіків або на кожному елементі є свій.
Система клапанів для скидання газів
Розташування електродів в АКБ зазвичай плоске. Це пакет паралельних пластин, розділених сепараторами, що не проводять. AGM акумулятор може бути виконаний і з циліндричним, точніше, спіральним розташуванням електродів. Це вдвічі підвищує найбільший робочий тиск усередині елемента, який може, у разі, досягати 2.7 кг/см 2 . Спіральне розташування було запатентовано в США і досі власник не продав ліцензію до Європи або Азії, тому на російському ринку такі акумулятори практично не знайти.
Незважаючи на це, батареї з плоским розташуванням електродів мають свої переваги. Вони мають більш тривалий термін служби. Струм, що віддається плоскими банками, нижче, ніж у циліндричних, приблизно в півтора рази. Однак і в цьому випадку такий акумулятор здатний давати струм в 500-900 Ампер. (Порівняйте з 200-300 А для заливної стартерної батареї.) Підвищений струм, що віддається у навантаження, пояснюється меншою, ніж у наливних банок поляризацією, електродів.
Явище поляризації у тому, що електроди покриваються дрібними бульбашками газу, через це знижується площа контакту з електролітом і, звісно, знижується струм. Зазвичай поляризація починає проявлятися не відразу, а за кілька секунд після подачі великого навантаження. Отже, якщо двигун "не підхопив", то доводиться чекати деякий час.
В акумуляторах, виготовлених за технологією AGM, волокнисте набивання моментально вбирає бульбашки газу. Це відбувається за рахунок капілярних сил, можна сказати, що наповнювач "витирає" пластини від бульбашок. Тому висока струмова віддача значно продовжена за часом, порівняно з рідким варіантом елемента. У цьому полягає основна фішка акумуляторів AGM. Навряд чи варто уточнювати, як це дається взнаки при заводці авто.
Тим не менш, не варто вірити твердженням щодо чудових властивостей AGM у зимовий період. Низька температура діє на такі батареї за всіма законами фізичної хімії і не покращує їх властивості в порівнянні з класичними банками.
Плюси і мінуси
Переваги такі:
- в 1.5 рази більший струм;
- робота у похилому положенні;
- не витікає кислота;
- не потрібно доливати електроліт.
Недоліки – такі ж як у всіх свинцевих батарей: велика вага (приблизно на 30% важча за звичайні), порівняно невисока ємність (у порівнянні з літієвими), низька екологічність, як у всіх свинцевих акумуляторів.
Акумулятори різних конструкцій
Як вибрати?
При виборі акумулятора AGM потрібно виходити із пускового струму, якого вимагає стартер у покупця. Оскільки акумулятор AGM дорожчий за звичайний, його придбання має бути виправдане. Якщо на автомобілі стоїть дизельний двигун, і він зберігається в гаражі при температурі не нижче -20 ° C тоді варто купувати. Жителям теплих країв така батарея, звичайно, теж не завадить, але можна обійтися без неї.
При пуску від AGM в середньому відбирається не більше 1% заряду, тому цей акумулятор буде відповідним тим, хто змушений часто глушити і заводити двигун.
Режими експлуатації акумуляторів AGM
Для правильної експлуатації необхідно розуміти, як заряджати акумулятор. Акумулятор може бути в одному з трьох станів:
- зберігання;
- заряд;
- розряд.
Стан заряду теж поділяється на кілька етапів, що спричинено хімічними особливостями процесу заряду:
- заряд підвищеним струмом;
- заряд нормальним струмом;
- підзаряд;
- зберігання (при підключеному ЗРУ).
При розряді AGM елементи здатні віддавати помітно більше ампер-годин, ніж звичайні акумулятори.
Важливо!Заряд AGM-акумуляторів повинен проводитися постійною напругою, верхня межа якої обмежена. Інакше, як мінімум, сильно зменшиться термін служби батареї. Напруга зарядного пристрою має бути стабілізованою. При тривалому зберіганні корисно постійно заряджати АГМ акумулятор спеціальним зарядним пристроєм.
Причина таких обережностей полягає в тому, що в електрохімічному ряду напруг свинець стоїть поряд з воднем, і достатньо +0.12 перевищення напруги над зазначеним, і почне виділятися водень. Особливо це проявляється до кінця заряду. Якщо ж просто "ввалити йому напругу", як роблять мужики в гаражах, то надлишок водню просто розірве мікропористу набивку. І якість акумулятора різко впаде. Рідкісним акумулятором "кипіння" електроліту нічим не загрожує, але AGM - зовсім інша справа.
Звичайний зарядний пристрій заряджає батарею приблизно на 70%. Для повного заряду, близького до 90% номінальної ємності, застосовують 3-ступінчастий режим заряду за допомогою спеціалізованих ЗРУ (float charger).
Графік струму та напруги при зарядці AGM
На малюнку показані процеси заряду (червона лінія графіка) та розряду (синя лінія). Символ С20 означає режим розряду батареї годинника: 20 годин. Відповідний струм ми можемо отримати знаючи ємність батареї. Нехай, наприклад, ємність акумулятора, написана на етикетці: 80 A/год. При С20 струм дорівнюватиме 80/20 = 4 А.
Заряд у 3 стадії починається стабілізованим струмом, величиною за чверть від номінальної ємності. Для батареї 80 А/год 20 А (не більше 28 А). Температура не повинна перевищувати 35°C, інакше термін служби батареї скорочується. Пристрій стежить за напругою, і коли воно досягне 2,45 на банку, перемикається в режим стабілізації напруги. Струм заряду поступово зменшується. Коли він встановиться близько 0,5 А, пристрій перемикається в режим зберігання (компенсації саморозряду, float) і стабілізує напругу на рівні 2,3 на банку.
Зазвичай автомобілісти нехтують тонкощами, і втрачають на цьому гроші, часто купуючи нові акумулятори.
Догляд за батареєю AGM
Це не зовсім вірно, що такі акумулятори не вимагають догляду, тому що вони не обслуговуються. Періодично потрібно знімати акумулятор, за необхідності заряджати його, і ретельно протирати корпус, особливо в тих місцях, де виходять клеми. Бруд і обов'язкова присутність там вологи і солі призводить до значного саморозряду акумулятора. Крім того, при очищенні корпусу можна вчасно помітити тріщину в корпусі та уникнути попадання кислоти на кузовні частини автомобіля.
У 1970-х роках минулого століття спеціалісти компанії Gates Rubberрозробили особливу технологію виробництва свинцево-кислотних акумулюючих пристроїв. Вона отримала назву AGM. Нині такі акумулятори набирають популярності серед власників різноманітних транспортних засобів.
1 Пристрої AGM – рідкий електроліт не потрібний
AGM акумулятор (Absorbent Glass Mat) відноситься до виробів VRLA-класу. Від звичних нам свинцевих пристроїв він відрізняється тим, що його заповнюють не рідким, а абсорбованим спеціальним електролітом. Це надає батареям, виготовленим за технологією AGM, особливих експлуатаційних властивостей. Такі акумулятори (АКБ) зараховують до групи необслуговуваних. Вони мають герметичний корпус і вбудовані клапани-запобіжники, призначені для видалення утворюється при використанні пристрою надлишкового газу.
Усередині АГМ батарей є пластини (негативні та позитивні). Між ними змонтовано прокладки-ізолятори. Їх виготовляють із високопористого паперового або надтонкого скловолоконного матеріалу. Подібні волокна вперше почали активно застосовуватися в середині 1980-х у США. Тоді їх використали для створення джерел енергії (автономних) для транспортної та аварійної сигналізації, систем телекомунікації.
Електроліт в батареях, що описуються, концентрується в пористих пластинах і в сепараторі (так прийнято називати скловолоконні прокладки). Об'єм активної речовини суворо дозується. Електролітом заповнюють всі дрібні пори, залишаючи вільними великі. Останні необхідні для того, щоб гази, що виділяються при роботі акумулятора, могли циркулювати всередині пристрою. Цей процес контролюється спеціальною рекомбінаційною системою. Вона не дозволяє кисню і водню виділятися з батареї до того моменту, поки вони не перетворюються у воду. Пластини та прокладки в корпусі пристрою притискаються одна до одної максимально щільно. Це обов'язкова умова технології випуску АГМ пристроїв.
Замість пластин деякі виробники використовують спіралі. Такі елементи характеризуються більшою площею контакту (поверхневого) проти пластинками. За рахунок цього вони здатні швидше заряджатися та при необхідності видавати струм більшої потужності. При цьому спіралі мають мале відношення розмірів та ємності (електричної). Це погано. Так як їхня питома електроємність знижується. У Росії та країнах Європи популярнішими є батареї для автомобіля з пластинами. А ось у США водії надають перевагу пристроям AGM зі спіральними елементами.
2 Переваги акумуляторів – опишемо всі плюси
Пристрої Absorbent Glass Mat у порівнянні з класичними батареями здатні без серйозних труднощів справлятися з високими електронавантаженнями. Це має велике значення. Свинцеві акумулятори з рідким електролітом мають відносно невеликий термін служби саме через неможливість протистояти серйозним навантаженням від сучасної електроніки - автохолодильників, навігаторів. Крім того, AGM пристрої допускається розряджати до 30-40%, не турбуючись, що це призведе до відчутного зменшення часу їх експлуатації. Будь-який автомобіліст знає - якщо розрядити свинцеву батарею наполовину, її ємність неминуче знизиться (стосовно заводських характеристик) на 15-20%.
Наступний плюс АГМ пристроїв – підвищена стійкість до ударних впливів та вібрації. Досягається це за рахунок щільного притискання прокладок та пластин. По суті, ніякий бездоріжжя не зможе пошкодити АКБ, вироблені за AGM технологією, або зменшити термін їх експлуатації. Стійкість до вібрацій та ударів особливо важлива для вантажних автомобілів, позашляховиків, а також для будівельної автотехніки.
Малий внутрішній електроопір акумуляторів, що описуються, забезпечує їх швидку зарядку і ефективний холодний запуск мотора. Причому при зазначених процесах АКБ виділяє мінімум тепла (не більше 4%, у звичайних батареях ця величина дорівнює приблизно 20%). Для заряджання AGM потрібно вчетверо менше часу, ніж наповнення енергією класичних пристроїв. Але швидкість – не найголовніша перевага. Важливо те, що двигун автомобіля при такій операції споживатиме набагато менше палива, так як зарядка акумуляторів типу, що розглядається, не напружує генератор транспортного засобу.
АГМ батареї мають герметичний корпус. Вони не потребують обслуговування. Водіям не доводиться регулярно відкривати баки АКБ, доливати дистильовану рідину, постійно контролювати рівень води. Завдяки цьому акумулятори, що описуються, досить швидко окупаються. Їхня вартість об'єктивно висока. Але зниження витрат на обслуговування батарей робить AGM пристрої по-справжньому вигідними у використанні.
Акумулятори Absorbent Glass Mat функціонують без проблем при температурах від +70 до -40 °С. Води (у вільному вигляді) у них немає. Тому в виробах просто нема чому закипати при екстремальній спеці і замерзати при холодах.
Саморозряд батарей AGM мінімальний, за місяць - не більше 3%, на практиці ще менше. Експерти стверджують, що подібні акумулятори можна використовувати без додаткової зарядки, навіть якщо вони цілий рік пролежали в гаражі. До речі, їх дозволяється експлуатувати у положенні лежачи на боці чи будь-якому іншому. Витік активної речовини виключений у принципі. Сміливо перевертайте батареї AGM! І останній важливий плюс акумуляторів – можливість їхнього застосування майже на всіх сучасних авто.
3 Недоліки батарей АГМ – ідеал поки що недосяжний
Не варто думати, що AGM батареї мають в експлуатації лише плюси, мінуси у пристроїв також є. Наведемо їх ключові недоліки:
- заряджати акумулятори необхідно за допомогою спеціального пристрою;
- велика маса (як і в класичних АКБ);
- висока сприйнятливість надмірної напруги заряду;
- невелика кількість циклів розряду та заряду (максимум – 4000, недорогі батареї витримують не більше 1000–1500 циклів);
- не можна допускати розрядки менше 1,8 (в цьому плані АГМ нічим не відрізняються від звичайних батарей);
- висока вартість (пристрої AGM дешевші за класичні, але дорожчі за АКБ, що випускаються за GEL технологією).
Також відзначимо токсичність батарей. У них використовується свинець та кислота. Ці сполуки важко назвати нешкідливими як здоров'ю людини, так навколишнього середовища.
4 Заряджання пристроїв з електролітом – який режим використовувати?
Для відновлення AGM слід використовувати спеціальний зарядний пристрій. Ідеально, якщо воно оснащене інтелектуальною системою управління, здатною автоматично контролювати процес зарядки акумулятора в оптимальному (щадному) режимі. Таких пристроїв зараз випускається не так вже й багато. Але вибір є. Багато фахівців радять купувати зарядні системи HY 1500 Expert від Hyundai, не звертаючи уваги на їхню неабияку ціну.
Якщо витрачатися на інтелектуальні пристрої немає бажання або фінансової можливості, купуйте зарядки з індикацією за струмом і напругою. Ці характеристики при зарядці АКБ слід відстежувати дуже ретельно, інакше є можливість активного газоутворення та виходу батареї з ладу. Заряджання AGM рекомендується виконувати за одним із двох варіантів:
- режим основного заряду плюс зберігання;
- основна зарядка плюс накопичення плюс зберігання.
Під основним розуміють заряд, достатній відновлення ємності батареї до 80 %. Накопичення - це операція, при якій АГМ пристрій стабілізує свої експлуатаційні параметри при напрузі 12 В. Зберігання є циклом, при якому сила струму, споживана акумулятором від зарядного пристрою, знаходиться на мінімальній відмітці.
Перший режим передбачає зарядку при силі струму трохи більше 30 % від електроємності АКБ (напруга – 14,2–14,8 У), та був зберігання при аналогічному струмі, але з напругою до 13,8 В (мінімум – 13,2). Друга схема складніша, але й надійніша. Все має відбуватися так:
- даємо основний заряд від спец. пристрої постійним струмом та напругою (значення вказані вище);
- при повному розряді використовуємо режим накопичення: ампераж від електроємності АКБ – близько 10 %, напруга – стандартна;
- зберігання (автомобіль довгий час у гаражі): сила струму – 5–10 % від ємності акумулятора, вольтаж – 13,2–13,8.
Вибирайте відповідний для себе режим і заряджайте батарею AGM з дотриманням наведених нами параметрів.
