Agm аккумулятор для автомобиля плюсы и минусы
Аккумулятор AGM: характеристики, плюсы и минусы, как заряжать
Выбирая аккумуляторную батарею 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:
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):
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:
Достоинства и недостатки
По сравнению с классическими аналогами AGM-аккумуляторы обладают целым рядом преимуществ:
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:
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.
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:
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:
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:
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.
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
Плюсы и минусы AGM аккумулятора
Их преимущества очевидны. И потому они уверенно занимают свое место среди уже известных типов батарей.
Что такое свинцовый аккумулятор AGM
Если взять традиционные аккумуляторы, то в них электролит в элементе батареи (банке) находится в качестве жидкости. В AGM батареях наливной жидкости нет. Вместо нее применяют материал из специального стекловолокна. У него высокая пористость. Ведь размер поры составляет десятые доли микрона.
Специфика такого наполнения в том, что оно не может плескаться внутри банок даже при сильных толчках. Оно также не будет вытекать, если допустить наклон. И при этом обеспечивается ионная проводимость при малом внутреннем сопротивлении. То есть все, как и в обычных аккумуляторах. Подчеркнем при этом, что внутреннее сопротивление аккумуляторов AGM по сравнению с обычными ниже.
Аккумуляторы по технологии AGM используют для того, чтобы производить запуск автомобильных двигателей, устройств бесперебойного питания, средств связи и прочего. Ранее широко применялись в электротранспорте.
ВАЖНО! Электролитом стекловолоконная набивка AGM заполнена не целиком. Есть небольшое свободное пространство. Оно отведено для рекомбинации электролизных газов.
Когда ток заряда чуть-чуть больше значений, указанных в паспорте, то кислород и водород во время перезаряда выделяются в небольших объемах. Однако этого бывает достаточно для того, чтобы корпус вздулся и вышел из строя. Вот для чего в батарее есть предохранительный клапан.
Специфика AGM батареи
Но расположение электродов в AGM аккумуляторе может быть и цилиндрическим. Если еще точнее, то спиральным. Это в два раза повышает наибольшее рабочее давление внутри элемента. В данном случае оно может достигать 2,7 кг/см2.
Спиральное расположение электродов запатентовали в США. И поныне владелец не продал лицензию. Ни в Азию, ни в Европу. А потому и на рынке в России такие аккумуляторы не встретишь.
У батарей, у которых плоское расположение электродов, свои достоинства. Они находятся больше в эксплуатации. Ток, который отдают плоские банки, ниже по сравнению с цилиндрическими. Примерно в 1,5 раза. Однако и при этом данный аккумулятор может давать ток в 500-900 Ампер.
Для сравнения скажем, что заливная стартерная батарея дает 200-300 А. Повышенный ток, который отдается в нагрузку, можно объяснить маленькой поляризацией электродов. У наливных банок она больше.
ВАЖНО! Явление поляризации заключается в том, что электроды покрывают очень маленькие пузырьки газа. Из-за этого площадь контакта с электролитом становится меньше. Это ведет к снижению тока. Как правило, поляризация проявляет себя не сразу, а через несколько секунд после того, как подана большая нагрузка. И когда двигатель «не подхватил», то будешь терпеливо ждать.
В аккумуляторах, которые изготовлены по технологии AGM, волокнистая набивка мгновенно впитывает каждый пузырек газа. Процесс осуществляется за счет капиллярных сил. То есть наполнитель избавляет пластины от таких пузырьков.
Вот почему высокая токовая отдача существенно продлевается по сравнению с чисто жидким вариантом элемента. В этом и есть суть аккумуляторов AGM. И это серьезно влияет, когда заводишь автомобиль.
Но не верьте тому, кто говорит про чудесные свойства AGM зимой. Низкая температура негативно влияет на такие батареи. И они нисколько не лучше, чем классические банки.
Достоинства и недостатки AGM батареи
— ток в полтора раза больше;
— работает в наклонном положении;
— кислота не вытекает;
— не нужно доливать электролит.
Недостатки такие же, как и у каждой свинцовой батареи:
— большой вес (на 30% тяжелее обычных),
— невысокая емкость (если сравнивать с литиевыми),
— низкая экологичность, как у свинцовых аккумуляторов.
Как правильно выбрать?
Если выбираешь аккумулятор AGM, то исходи из пускового тока, который необходим покупателю. Аккумулятор AGM дороже обычного. Значит, его покупка должна быть оправдана.
ВАЖНО! Если пуск от AGM, то в среднем отбирается не более одного процента заряда. Значит, такой аккумулятор сгодится тому, кто вынужден часто двигатель глушить и заводить.
Режимы работы аккумуляторов AGM
— хранение;
— заряд;
— разряд.
Состояние заряда предполагает несколько этапов. Они объясняются химическими особенностями процесса заряда:
— заряд повышенным током;
— заряд нормальным током;
— подзаряд;
— хранение (при подключенном ЗРУ).
При разряде AGM элементы могут отдать намного больше ампер-часов по сравнению с обычными аккумуляторами.
Обращаем внимание, что заряд AGM-аккумуляторов осуществляется при постоянном напряжении, у которого есть ограничения по верхнему пределу. В противном случае будет сильное понижение срока службы батареи.
ВАЖНО! Напряжение зарядного устройства должно быть стабилизировано. Если долго хранишь, то нужно постоянно подзаряжать АГМ аккумулятор с помощью специального зарядного устройства.
Такую предосторожность можно объяснить так. В электрохимическом ряду напряжений свинец находится рядом с водородом. И стоит только допустить +0,12 В превышения напряжения над указанным, как это приведет к выделению водорода. Особенно это характерно к концу заряда.
Обычное зарядное устройство может зарядить батарею на 70%. Для того, чтобы она зарядилась примерно к 90% от номинальной емкости, используют трехступенчатый режим заряда. Для этого применяют специализированные ЗРУ (float charger).
Заряд в третьей стадии начинается стабилизированным током. Его величина – в четверть от номинальной емкости. Для батареи 80 А/ч это не превышает 28 А. Температура не должна быть выше 35°C. В противном случае происходит резкое сокращение сроков службы батареи.
Нередко автомобилисты не учитывают такие нюансы, а потому у них возникают немалые дополнительные расходы. Ведь они вынуждены покупать новые аккумуляторы.
Обслуживание батареи AGM
Данные аккумуляторы необслуживаемые в том смысле, что в них не придется доливать воду. Зато за их зарядом необходимо присматривать. Только тогда аккумулятор будет служить вам долго и не будет терять емкости.
Время от времени нужно снимать аккумулятор. Если есть необходимость, то подзаряжайте его. Не забывайте протирать его корпус. Тем более в тех местах, где выходят клеммы. Помните, что грязь, а также влага и соль, которые там присутствуют, ведут к тому, что саморазряд аккумулятора становится более существенным.
Когда будете чистить корпус, посмотрите, нет ли на нем трещин. Это позволит вам не допустить того, чтобы кислота попала на кузовные части автомобиля.
Производитель заявляет до 300 циклов полного разряда-заряда. Значит ли это, что AGM аккумуляторам разряд нипочем? Все действительно так. Однако надо учитывать один нюанс. Сразу же после полного разряда нужно полностью зарядить аккумулятора. В противном случае, чем он больше будет стоять в разряженном состоянии, тем он больше потеряет емкость. Безвозвратно.
Что такое и как работает аккумулятор с технологией AGM?
Вместе с развитием автомобилестроения развиваются и технологии в производстве аккумуляторных батарей. Современные автомобили оснащаются большим количеством электроники: бортовые компьютеры, системы освещения, электроприводы, система Старт-Стоп и многое другое. Обычным жидкостным АКБ тяжело справляться с таким количеством потребителей. На помощь приходит новый аккумулятор AGM, который имеет улучшенные показатели и характеристики.
История возникновения
AGM – это аббревиатура, которая расшифровывается как Absorbed Glass Mat, что дословно в переводе с английского означает «абсорбированные стеклянные пластины» или «абсорбированное стекловолокно». Это значит, что внутри нет жидкого электролита, а вместо него находится пропитанное стекловолокно. Технология была запатентована в 1980 году. Но сама идея создания появилась гораздо раньше в послевоенные годы в Германии. Одному фотографу пришла мысль загустить электролит в аккумуляторе, чтобы он не проливался.
Как и многие другие инновации, AGM аккумуляторы сначала применялись на военных самолетах. Такие АКБ как нельзя лучше подходили для них, так как могли эксплуатироваться в любом положении. И по сей день они применяются на истребителях F16.
Американская компания Concorde выпустила первую AGM батарею для коммерческого использования в 90-х годах. По объективным причинам они не смогли полностью вытеснить с рынка жидкостные АКБ, которые имели преимущества, главным образом в цене. Но AGM батареи смогли найти свою нишу на рынке премиум-автомобилей, мотоциклов, солнечных батарей, кинотехнике и др.
Устройство AGM аккумуляторов
AGM батареи относятся к классу необслуживаемых. То есть, они имеют абсолютно герметичный корпус. Внутри корпуса находятся положительные и отрицательные пластины из свинца. Применяется только высокоочищенный свинец. Между пластинами расположены вкладки из стекловолокна. Они играют роль сепараторов или разделителей. Это пористый диэлектрический материал с нейтральными свойствами, который на 95% пропитан электролитом. Он удерживается внутри. Также в стекловолокно добавлен алюминий, чтобы снизить внутреннее сопротивление. Это свойство позволяет очень быстро заряжать устройство и отдавать ток при необходимости.
Аккумулятор разделен на шесть отсеков или банок. На каждый из них приходится напряжение по 2В. Отсеки связаны металлическими контактами, которые выходят на клеммы. Пластины могут быть скручены в рулоны. Тогда они имеют форму цилиндров. Такой прием помогает повысить виброуствойчивость и прочность. Цилиндрические формы также имеют преимущество в отдаваемом токе. От 500 до 900 ампер против 200 А от обычных АКБ.
Способность быстро заряжаться и отдавать большой ток объясняется меньшей поляризацией или сопротивлением пластин. В АКБ с жидким электролитом на стенках свинцовых пластин скапливаются пузырьки газа, тем самым понижая площадь контакта с электролитом. В AGM батареях такой проблемы нет. Есть постоянный плотный контакт, что и обеспечивает высокую эффективность.
Также на корпусе имеются клапаны для отвода газов. Как видно, по устройству такие батареи отличаются от обычных только наличием стекловолоконных пластин и герметичной оболочкой.
Таким образом, стандартная AGM батарея состоит из:
Работа AGM аккумулятора
Принцип работы AGM батареи ничем не отличается от обычной АКБ. Ток вырабатывается в результате химической реакции между свинцом и электролитом, а точнее, между диоксидом свинца. Когда АКБ питает потребители, плотность электролита снижается. Получается сульфат свинца, который оседает на пластинах. Поэтому если разрядить полностью простую АКБ с жидким электролитом, она приходит в негодность. Будет невозможно запустить процесс сульфатации в обратном направлении. Слишком маленькая плотность электролита.
В AGM аккумуляторах все по-другому. Даже при глубоком разряде свинцовые пластины не осыпаются, так как электролит удерживается в порах стекловолокна. Такие устройства могут выдержать до двухсот полных разрядов и исправно работать. Процесс сульфатации происходит очень медленно, так как в пластинах низкий уровень электролита. При заряде выделяются газы: кислород и водород, которые удерживаются внутри. Газы получаются в результате разложения воды. Если превысить напряжение при заряде AGM батареи, то выделяется больше газов.
Корпус батареи герметичный, поэтому предусмотрены клапаны для отвода газов. Такая система называется VRLA (Valve-Regulated Lead-Acid – свинцово-кислотные с клапаном защиты). Клапаны могут быть отдельно для каждого отсека или один общий.
Чувствительность к перезаряду – одна из главных проблем аккумуляторов, произведенных по технологии AGM.
Особенности эксплуатации
Чтобы батарея прослужила долго, нужно соблюдать некоторые обязательные правила хранения, эксплуатации и зарядки устройства. При коротком замыкании или повышенном напряжении батарея может выйти из строя, поэтому такие АКБ чаще используют на премиальных автомобилях с функцией Старт-Стоп и хорошей защитой от скачков напряжения.
Эксплуатировать и хранить АКБ можно практически в любом положении. На хранении АКБ нужно периодически проверять и заряжать при необходимости. Следить за состоянием клемм, чистить их от влаги и пыли, так как это повышает саморазряд. AGM аккумуляторы могут храниться долгое время без большой потери емкости. За один год они теряют в среднем всего 15-20% заряда. Это при условии хранения при температуре 5-15°C.
Аккумулятор AGM хорошо переносит минусовые температуры в зимнее время. Но сильные морозы также противопоказаны и снижают производительность.
Особенности зарядки AGM аккумуляторов
Не стоит пренебрегать правилами зарядки AGM батарей. На корпусе обычно есть указания с минимальным и максимальным напряжением при зарядке. Даже небольшое превышение может привести к необратимым последствиям для устройства. Поэтому лучше пользоваться специальным зарядным устройством с возможностью регулировки напряжения. Float Charger (плавающая зарядка) подает ток порционно. Зарядка происходит стабилизированным током в четверть от номинальной емкости при температуре 35°С. Например, емкость 80 А/час, ток при зарядке 20 А. При достижении заряда в 2,45 В на каждый отсек ток стабилизируется и постепенно снижается. Устройство не допускает перезаряд, это также важно. Если не соблюдать все эти тонкости, то батарея может значительно потерять в емкости и выйти из строя.
Преимущества и недостатки
Несмотря на все нюансы в эксплуатации, AGM батареи имеют немало плюсов. Среди них:
К главным недостаткам относятся:
Как видно, минусов не так много, но именно они мешают широкому распространению AGM аккумуляторов. Но в определенных областях, таких как обслуживание большегрузных автомобилей, автономных модулей, станций, накопление энергии солнечных батарей, такие устройства просто незаменимы. Благодаря своим значительным преимуществам в будущем AGM вытеснят обычные батареи во всех сферах.