Чем отличаются аккумуляторы agm
AGM аккумуляторы: все достоинства и недостатки
AGM аккумулятор – в чем плюсы и минусы этой батареи для автомобиля? Разбираемся в нюансах…
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.
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.
Советуем прочитать эти статьи:
[/su_column] [su_column size=»1/3″]
[/su_column] [su_column size=»1/3″]
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.
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, видеорегистраторов с антирадаром, бортовых компьютеров, 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 %.
Советуем прочитать эти статьи:
[/su_column] [su_column size=»1/3″]
[/su_column] [su_column size=»1/3″]
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.
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.
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:
Советуем прочитать эти статьи:
[/su_column] [su_column size=»1/3″]
[/su_column] [su_column size=»1/3″]
Также отметим токсичность батарей. В них используется свинец и кислота. Эти соединения трудно назвать безвредными как для здоровья человека, так и для окружающей среды.
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:
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.
Что надо знать о гелевых и AGM-аккумуляторах, чтобы не тратить деньги впустую?
Когда в январе 2011 года мы выясняли, в какие деньги обойдется покупка аккумулятора AGM в розничной торговле, оказалось, что такие батареи марок Varta и Banner емкостью 70 Ач и пусковым током 760 А предлагались по цене 780 тыс. руб., что в переводе в «условные единицы» по действующему на тот момент курсу составляло около 250 у.е.
Сегодня в рознице аналогичные батареи тех же марок можно купить за 290-300 руб., что составляет порядка 152-158 у.е. при нынешнем курсе. Это к тому, что просьба рассказать про преимущества гелевых и AGM-аккумуляторов, поскольку они стали более доступными, с которой обратился к нам один из читателей ABW.BY, в той части, где приславший письмо указывает на их доступность, соответствует действительности.
Осталось поговорить об особенностях устройства гелевых аккумуляторов и батарей, изготовленных по технологии AGM, их отличиях от аккумуляторов традиционной конструкции, достоинствах, а также недостатках, которые могут повлиять на срок службы.
На наши вопросы согласился ответить начальник отдела розничной торговли компании «Батавтотрейд» Александр Романенко.
На самом деле это не так. В гелевых батареях в качестве электролита используется силикатогель. Говоря иначе, электролит в них загущен до состояния геля, причем сам гель имеет пористую структуру. Гель полностью обволакивает электродные пластины и заполняет пространство между ними.
Тяговыми AGM-батареи тоже бывают. Но если их использовать в этом качестве, то они выдерживают 200 циклов полного разряда и последующей зарядки на стационарном устройстве, а гелевые способны выдержать 400 циклов. А еще гелевые аккумуляторы существенно дороже. Если взять один и тот же бренд, то AGM-аккумулятор примерно на 50 процентов дороже обычного с подобными характеристиками, а гелевая батарея на 50-60 процентов дороже AGM. И поскольку в автомобильное издание с вопросами об аккумуляторах обращаются, скорее всего, люди, которых интересуют стартерные батареи для автомобилей, а на белорусском рынке я таких гелевых аккумуляторов не встречал, на этом с ними покончим.
Этим достигается длительный срок службы AGM-батарей, но помимо особенностей устройства есть и другие тонкости, которые обеспечивают их преимущества над обычными аккумуляторами. В частности, пластины у них более толстые и делаются из особо чистого свинца. Если при производстве обычных батарей используется вторичное сырье, или, говоря проще, свинцовый лом, то в AGM применяется первичный свинец самого высокого качества. Кстати, только одно это делает AGM гораздо дороже, но продолжим про преимущества.
И так же хорошо, как AGM отдают ток при запуске, они его принимают при зарядке. Если по какой-то причине будет поврежден корпус батареи, электролит из нее не вытечет, а это безопасность. Батареи AGM более виброустойчивы, чем обычные, опять-таки благодаря плотной укладке пластин и стекловолокна.
В обычный аккумулятор еще можно как-то добавить дистиллированную воду, но как это сделать с AGM? Аккумулятор герметичный, вскрывать банки нежелательно, потому что если в них попал атмосферный воздух, то, считайте, на 50 процентов аккумулятор вы уже потеряли. И опять-таки как угадать, сколько воды нужно добавить, чтобы не только пропитать «памперсы», но и оставить в них то количество свободных от жидкости пор, которое необходимо для нормальной работы?
Недозарядка тоже не сулит ничего хорошего, но не так страшна. Другое дело, что для зарядки разряженного AGM-аккумулятора должны применяться специальные стационарные устройства. Если устройство не выключается автоматически, когда батарея полностью зарядится, а вы поставили AGM на зарядку и забыли, этого он уже не простит.
Сергей БОЯРСКИХ
Фото автора
ABW.BY
Благодарим СООО «Батавтотрейд» за консультации и помощь в подготовке статьи
Аккумуляторные батареи – что нового?
Преимущества и недостатки AGM аккумуляторов
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.