AGM аккумуляторами сегодня уже никого не удивить. Технология AGM (расшифровывается, как Absorbed Glass Mat) к настоящему времени уже хорошо отработана. Все крупные и средние компании, выпускающие автомобильные аккумуляторы, уже её освоили. Известные бренды обязательно имеют в своей продуктовой линейке семейство AGM батарей. Эти модели позиционируются в качестве аккумуляторов для автомобилей с двигателями «Старт-Стоп», а также имеющими много электрооборудования на борту. AGM аккумуляторы совершеннее свинцово-кислотных АКБ с жидким электролитом, но вытеснить с рынка они их не смогли. Причина – высокая стоимость AGM. В этом материале мы разберём технологию и конструкцию аккумуляторных батарей AGM, их плюсы и минусы, а также особенности эксплуатации.

Когда и почему появилась технология AGM?

Датой рождения первого аккумулятора считают 1860 год. С тех пор он постоянно совершенствовался. Менялись материалы, габариты, конструкция. Шли годы, и даже самые лучшие из классических свинцово-щелочных аккумуляторов (EFB) — перестали удовлетворять запросам времени. Требовалось уникальное и смелое решение, как в конструкции, так и в самом принципе действия аккумуляторных батарей. Своим появлением AGM технология (Absorbent Glass Mat — влагопоглощающие стеклянные маты) обязана инженерам американкой компании Gates Rubber Company. Без малого пятьдесят лет назад именно ими было предложена альтернатива классическому жидкостному аккумулятору.

Где применяются VRLA АКБ

Самое широкое применение эта технология производства аккумуляторных батарей получила в машиностроении. Наличие клапана, который открывается только в момент возникновения избыточного давления, позволило отказаться от устаревшего типа корпуса, представляющий собой конструкцию, оснащённую ввинчиваемыми пробками. Отсутствие возможности со стороны водителя открыть доступ к банкам значительно повысило срок годности изделия.

VRLA-аккумуляторы устойчивы к глубоким разрядам, поэтому могут быть использованы не только в качестве стартерных батарей, но и для оснащения устройств бесперебойного питания. По этой же причине такие модели батарей применяются в качестве основного энергоаккумулятора для лодок, оснащённых электродвигателем, машин для гольфа и инвалидных колясок.

VRLA GEL

ЗА № 26: EFB, GEL, AGM плюсы и минусы автомобильных аккумуляторов!

Что такое AGM аккумулятор. Просто о сложном

Как правильно заряжать AGM аккумуляторы

Особенности конструкции или что такое AGM аккумулятор?

Суть открытия заключается в полном отказе от жидкого состояния электролита. Заменой ей стал особый тканный материал. В данном случае смесь серной кислоты и дистиллированной воды, оказывается связанной структурой синтетических матов. При этом следует отметить, что мелкие поры материала служат для удержания капель электролита, а крупные (капиллярные силы оставляют их свободными) — для циркуляции паров, не успевших конденсироваться в полости батареи.

Отметим, что в АКБ с технологией AGM, используется свинец только высокой квалификации (степени химической чистоты). Еще одним новшеством можно назвать присадки сурьмы и кальция, существенно удлиняющие срок службы пластин.

Для своего времени данное инженерное решение и результаты его испытаний оказались настолько выдающимися, что аккумулятор по технологии AGM несколько лет поставлялся исключительно для нужд армии и военной авиации.

Отличие AGM от GEL-аккумуляторов

Научный прогресс не стоит на месте, и, видимо, поэтому у AGM технологии однажды появился конкурент — это гелевые аккумуляторы. Основное отличие их от предшественников состоит в том, что пространство между свинцовыми пластинами заполнено уже не стекловолокном, а застывшим пористым раствором из серной кислоты и силикагеля. Последний выполняет роль загустителя. Именно в такой структуре смеси и кроются главные плюсы и достоинства гелевых АКБ. Подобное состояние среды эффективно препятствует выходу из строя электродов и, как следствие, — упреждает поломку самого аккумулятора.

Для справки

Разрушение свинцовых пластин является неизбежным результатом при реакции электролиза. А если это так, то замедлить этот процесс и предотвратить внутреннее замыкание цепи — главная задача, над которой трудились ученые с момента изобретения АКБ. Существенным недостатком гелевых батарей является их повышенная чувствительность к температуре. Так уже при 100-110 градусах смесь кислоты и силикагеля теряет свое рабочее состояние. Вместе с этим понижалась способность геля удерживать пары серной кислоты. Все это в конечном счете влияет на жесткость конструкции в целом.

Среди AGM аккумуляторов есть внутреннее подразделение на виды. Примерно треть от всего их количества имеет спиральную укладку матов. Данное техническое решение позволяет максимально увеличить площадь химической реакции, но при этом в жертву приносятся габариты и вес. К тому же эксклюзивные права на «спираль» в аккумуляторах запатентованы, что существенно влияет на их популярность. Что касается пластинчатых батарей, то этот тип АКБ — лидер среди предпочтений автомобилистов. Отметим также, что пик их популярности еще впереди, а количество компаний, которые производят батареи типа AGM ширится с каждым днем.

VRLA GEL

Это гелевый аккумулятор, то есть внутри банки вместо жидкого раствора серной кислоты, находится желеобразное вещество, которое выполняет функцию электролита. VRLA Battery изготовленные по гелевой технологии также оснащаются клапаном.

Благодаря тому, что гель оказывает меньшее разрушительное воздействие на пластины, а при возникновении избыточного давления в таком аккумуляторе происходит открытие предохранительного устройства, срок эксплуатации изделия может достигать 10 лет.

Учитывая наличие таких важнейших качеств, как высокая надёжность, устойчивость к глубокому разряду и большой срок годности VRLA-аккумуляторы получили распространение во многих сферах хозяйственной деятельности, где требуется надёжный химический источник электроэнергии.

Обзор AGM батерей разных производителей: характеристики, цены, отличия

Сегодня аккумуляторные батареи по технологии AGM можно встретить буквально повсюду. Ими на конвейерах комплектуют автомобили, оснащенные системой «старт–стоп». Они приводят в действие шлагбаумы, жалюзи и ворота. Благодаря аккумуляторным батареям, в темное время суток светятся неоновая реклама и дорожные знаки на автомагистралях. Добавим, что AGM-технология признана оптимальной в АКБ электростанций, работающих на таких источниках энергии как солнце, ветер и волны. Вне конкуренции преимущества АГМ оказались и в блоках бесперебойного питания компьютеров. В настоящее время практически все известные мировые бренды отдали значительные части своих объемов выпуска AGM-аккумуляторам. Это и BOSCH, и Optima, и Tudor, и Medalist и другие. Ниже для сравнения приведены несколько популярных моделей автомобильных аккумуляторов с технологией AGM и их характеристики.

Таблица 1. Сравнительный обзор AGM-аккумуляторов

Отрадно, что в последнее время в рейтингах грандов по применению технологии AGM в аккумуляторных батареях все чаще стали встречаться АКБ российского производства. Помимо маркировки, указывающей на тип аккумулятора, на корпусах батарей часто можно увидеть: VRLA(Valve Regulated Lead Acid batteries) или SLA(Sealed Lead Acid batteries). Данные надписи обязательны по нормам международного стандарта безопасности.

Первая аббревиатура обычно ставится на батареях с емкостью свыше 30 Ач и указывает, что устройство оборудовано клапаном безопасности. Вторая маркировка ставится на мало ёмкостные AGM аккумуляторы (до 30 Ач). Присутствие байпаса обусловлено неизбежным выделением водорода при перезарядках. При достижении значения 100 миллибар, клапан открывается и выпускает газ в атмосферу, тем самым сбрасывая давление до безопасного уровня.

Эксплуатация и обслуживание

Зарядка

Как уже говорилось при высоком зарядном токе в свинцово-кислотной АКБ начинается разложение (гидролиз) воды. Для моделей AGM это становится проблемой, поскольку возместить потери доливкой воды нельзя. Поэтому для аккумуляторов этого типа зарядка ведётся при постоянном напряжении. Это наиболее эффективный вариант для VRLA.
Автомобильные AGM аккумуляторы номиналом 12 В можно длительное время безопасно заряжать при напряжении 2,35 вольта на один элемент. Температура при этом должны быть не более 25 C. Большинство производителей рекомендуют прекратить заряд, когда температура достигает отметки 49 градусов Цельсия.

В сети можно найти примеры, когда владельцы AGM батарей быстро заряжают их высоким током. Это возможно, но при жёстком ограничении по времени (не более 1 часа). Длительный заряд при напряжении 2,7 В на один аккумуляторный элемент приводит к выходу аккумулятора из строя.

Нужно помнить, что быстрый заряд (скорость выше, чем скорость восстановления номинальной ёмкости АКБ за три часа) постоянным током может превысить возможность аккумуляторного элемента проводить рекомбинацию кислорода и водорода.

Применение

Теперь стоит немного подробнее сказать о сферах применения AGM аккумуляторов.

АКБ этого типа широко распространились в современных мотоциклах, вездеходах и прочей мототехнике. Это объясняется тем, что их можно устанавливать в любом положении и нет угрозы розлива кислоты под действием вибрации, резких поворотов, аварий и т. п.

Что касается легковых автомобилей, то AGM используются лишь в моделях сегмента люкс из-за своей высокой стоимости. По умолчанию автомобильные производители устанавливают их на модели, имеющие системы «Старт-Стоп» и рекуперацию тормозной энергии. При этом управление зарядом АКБ в бортовой сети должен управлять компьютер для исключения перезаряда.

Ещё одно направление для использования AGM ─ транспортные средства, участвующие в автогонках. Аккумуляторные батареи этого типа нашли применение в автономных солнечных и ветроэнергетических станциях. Там они используются в роли накопителя электроэнергии. На AGM работает любительская робототехника и удалённые датчики в системах мониторинга льда в Арктике. Они применяются там благодаря своей стабильной работе при низких температурах.

Ещё одно направление – это инвалидные коляски с электроприводом. Они используются внутри помещений. Поэтому требуется низкие выделения газа и кислотных паров, а ещё лучше, их полное отсутствие. VRLA удовлетворяют этим требованиям. AGM батареи можно встретить в источниках бесперебойного питания (ИБП) для различной компьютерной техники.

Можно также отметить их использование в авиамоделировании. Там они успешно применяются наряду с литиевыми батареями. AGM аккумуляторы по-прежнему используются в военной и авиационной технике, для которой они изначально и разрабатывались. Мелкая морская и речная техника также использует эти АКБ. Например, питание троллинговых моторов для рыбацких лодок, водные мотоциклы и т. п. Ниже приведены ещё некоторые важные направления применения AGM батарей:

• телекоммуникационное оборудование;
• блоки управления производственным оборудованием;
• различное автономное оборудование, где раньше использовались другие типы АКБ.

Плюсы и минусы технологии

Отметим, что технология AGM в аккумуляторных батареях далеко не идеальна, как и сами источники питания. Поэтому наряду с бесспорными достоинствами, они имеют и некоторые недостатки.

Преимущества:

• Данный тип аккумуляторов не требует обслуживания. А это значит, что уход за ними сводится к минимуму;
• Обладает большим пусковым током. Так, по сравнению с кислотными АКБ — он выше на 50-75%, что бесценно при запуске в холодное время года;
• Не боится глубокой разрядки. Даже среднестатистический аккумулятор AGM обязан справиться, как минимум, с двумя сотнями полных разрядок (на ноль), не менее чем с пятьюстами разрядами батарей до 50% и с тысячей тех, что понижают емкость на 20-30 процентов;
• Разрешена транспортировка и эксплуатация практически в любом положении;
• Срок службы AGM составляет от 5 до 12 лет (при обязательном соблюдении правил зарядки);
• Нейтральны к высокой температуре окружающей среды (например, в подкапотном пространстве автомобиля). Это ставит их по рангу выше всех классических и большинства гелевых батарей.

Недостатки

• Увеличенный вес;
• Аккумулятор AGM существенно дороже любого своего конкурента среди кислотно-свинцовых АКБ;
• Необходимы специфические зарядные устройства;
• Требует осторожности и внимания при зарядке, а также при эксплуатации на автомобилях, не оборудованных реле перезарядки.

Важно! Аккумуляторы по технологии AGM нельзя принять за панацею от всех возможных бед. Данный тип батарей весьма раним к перезарядке. Это значит, что, если автомобиль не оснащен устройством, исключающим избыток заряда, — от покупки таких аккумуляторов стоит воздержаться.

Недостатки батарей АГМ – идеал пока недостижим

Не стоит думать, что AGM батареи имеют в эксплуатации одни лишь плюсы, минусы у устройств также есть. Приведем их ключевые недостатки:

• заряжать аккумуляторы нужно при помощи специального приспособления;
• большая масса (как и у классических АКБ);
• высокая восприимчивость чрезмерного напряжения заряда;
• небольшое число циклов разряда и заряда (максимум – 4000, недорогие батареи выдерживают не более 1000–1500 циклов);
• нельзя допускать разрядки менее 1,8 В (в этом плане АГМ ничем не отличаются от обычных батарей);
• высокая стоимость (устройства AGM дешевле классических, но дороже АКБ, выпускаемых по GEL технологии).

Советуем прочитать эти статьи:

[/su_row]

Также отметим токсичность батарей. В них используется свинец и кислота. Эти соединения трудно назвать безвредными как для здоровья человека, так и для окружающей среды.

Требования к процессу зарядки и к зарядным устройствам

Как уже было сказано, аккумуляторы AGM и GEL довольно устойчивы к максимальным разрядкам. Гораздо больший урон им могут нанести чрезмерные значения тока и напряжения. Оптимальным током для зарядки считается тот, величина которого составляет 10% от указанной на самой батарее. Например, заряжать аккумулятор AGM с емкостью 32 Ач следует током силой 3,2 А. Это значит, что зарядное устройство (в идеале) обязано иметь функцию регулировки силы тока и напряжения. Для более детального рассмотрения технологии приведения аккумулятора в рабочую кондицию опишем процесс по пунктам:

• Подключаем зарядное устройство и выставляем на нем номинальное напряжение, а силу тока устанавливаем на «0»;
• Подсоединяем провода по системе: минусы — к минусам, а плюсы — к плюсам;
• Выставляем значение силы тока, равное 10% от указанной на аккумуляторе;
• Наблюдаем процесс. При нормальном его течении напряжение должно расти, а сила тока — уменьшаться. Когда величина последнего снизится до значений, близких к нулю — аккумулятор AGM будет заряжен.

Важно! Зарядка АКБ AGM током большей силы существенно сократит время зарядки, но может нанести и вред аккумулятору. Поэтому прибегать к такому режиму следует только в исключительных случаях!

Относительно самих зарядных устройств отметим, что выбор их на российском рынке достаточный, чтобы подобрать оптимальный вариант. Можно выбрать универсальное — с регулировкой тока и напряжения, а можно обойтись и узкоспециализированным, где сила тока — фиксированная (0,1А, 0,2А, 0,3А и так далее). Диапазон цен на «зарядки» составляет от 1500 до 12 тыс. рублей.

Как правильно заряжать

Зарядку AGM необходимо выполнять только в обычных условиях и с применением специального ЗУ. Для начала открутите пробки и проверьте влажность стекломатов. Важно, чтобы из них не вышел электролит.

При наличии такой проблемы нужно сначала долить дистиллированную воду, а уже потом переходить к процессу заряда. В ином случае высок риск нагрева стекломата.

Кроме классических методов контроля зарядки нужно учесть ряд моментов:

1. Напряжение заряда должно быть не выше 14,4 В (при температуре воздуха в помещении выше 250С, а если температура ниже, можно выставить 14.7 вольт).
2. Ток зарядки — более 1/10 от номинальной емкости. При этом важно проверять температуру батареи.

Если в процессе заряда обнаруживается перегрев батареи, процесс необходимо срочно остановить, чтобы позволить смешаться двум электролитам — получившему «заряд» и новому. Они имеют разное сопротивление, что может привести к проблемам.

На зарядку AMG аккумулятора с глубоким разрядом может уйти до двух-трех дней до того, как источник питания начнет принимать нужный заряд.

Если при выполнении работ какая-то из банок сильно нагревается, это может свидетельствовать о поломке. При этом напряжение также подскачет.

Если после отключения ЗУ U упадет, значит, придется менять аккумулятор на новый из-за повреждения пластин.

В дальнейшем важно следовать нескольким правилам:

1. Не перегревайте AMG батарею.
2. Старайтесь не допускать разрядки ниже 12.1 В.
3. При использовании ЗУ на сильно разряженной АКБ следите за температурой, чтобы избежать термического разгона.

У многих, после прочтения изложенной выше инструкции, может возникнуть мысли про целесообразность приобретения такого АКБ, однако не все так плохо как может показаться на первый взгляд, но про это ниже.

В шаге от выбора

Солидный стаж, богатый опыт вождения и отменное мастерство могут остаться бесполезными, если ваш автомобиль вдруг окажется без энергии. Именно поэтому вполне естественно выглядит желание автомобилистов иметь по всем параметрам лучший аккумулятор. Ближе всех к получению такого статуса на сегодня находятся аккумуляторы по технологии AGM. Теперь, надеемся, вы знаете — что это. В данной статье мы рассказали об особенностях, сравнили АКБ разных производителей, приценились и получили при этом некоторый объем полезной информации. Пройдут годы, AGM и EFB технологии в автомобильных аккумуляторах станут историей. Им на смену придут более совершенные источники питания. Это будет потом, а энергия автомобилю нужна уже сегодня и сейчас. Для этого достаточно всего лишь сделать выбор между экономией и надежностью, некоторыми неудобствами и уверенностью. А не ошибиться в нем — надеемся, вам и поможет эта статья. Видео по теме: