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.

ЧТО ТАКОЕ AGM

Батареи AGМ — те же свинцово‑кислотные изделия, к которым привыкли многие поколения автомобилистов, но значительно усовершенствованные. AGM (Absorbent Glass Mat) — это технология изготовления аккумуляторов с абсорбированным электролитом, который пропитывает микропоры сепаратора. Свободный объем микропор используется для замкнутой рекомбинации газов, в результате вода не испаряется. Водород и кислород, покидающие отрицательную и положительную пластины соответственно, попадают в связанную среду и вновь соединяются, оставаясь внутри батареи. Внутреннее сопротивление такой батареи ниже, чем у «жидких», поскольку проводимость сепаратора из стекловолокна лучше по сравнению с традиционными «конвертами» из полиэтилена. Поэтому батарея способна отдавать более высокие токи. Плотно сжатый пакет пластин мешает активной массе осыпáться, благодаря чему батарея выдерживает глубокие циклические разряды. Она может работать хоть вверх ногами. А если разбить ее вдребезги, то ядовитой лужи не будет: связанный электролит останется в сепараторах.

Преимущества AGМ-аккумуляторов в полной мере раскрываются на автомобилях с системой «cтарт-стоп» и с повышенным энергопотреблением (машины МЧС, скорая помощь) и т. п.

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.

AGM аккумулятор

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.

ПО ОДЕЖКЕ И ПО УМУ

Амперметры с вольтметрами пока отложим в сторону и глянем на этикетки. Самый высокий заявленный ток, 750 А, оказался вовсе не у AGМ-батареи, а у обычной Deka Gold. Самые скромные токовые заявки — у обычных же «Боша» и «Варты»: по 540 А.

Средняя масса AGМ-батарей почти на полтора кило больше. Самой легкой в стане AGМ оказалась модель MOLL 8 10 60 — она легче обычных «Деки» и «Баннера»!

И это явный симптом последующей неудачи в испытаниях: в батарею явно чего-то недоложили. Победитель теста, которого назовем чуть позже, оказался на два с лишним килограмма тяжелее.

Заявленная емкость участников — от 60 до 63 А·ч.

Цена обычных батарей — от 3000 до 4800 рублей. AGМ вдвое дороже: от 6300 до 7750 рублей. Самая дорогая парочка — у «Деки»: 4800 и 7750 рублей! А в дешевые дуэты угодили «Бош» и «Варта». Чего только не бывает на свете!

Теперь переходим к электрическим замерам. Нас интересуют резервная емкость, энергия при —18 и —29 °C, а также способность полностью разряженных батарей принимать заряд.

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:

В Подмосковье водителей штрафуют за парковку у домов

Новый Кадиллак Эскалейд 2020-2021

Kia Seltos: цена в России, дата выхода

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

ПРОДАВЦЫ, ДЖОУЛИ, БАЛЛЫ

Опыт прежних лет говорит, что начинать приходится с неприятного. Так и есть: абсолютно все батареи, будучи новыми и гарантийными, оказались разряженными — какая на 19%, а иные на все 60%! Ни одному продавцу не приходит в голову пользоваться зарядными устройствами. Если такую батарею сразу поставить под капот да поторчать несколько дней в пробках, особенно зимой, то через неделю она имеет полное право помереть.

Пришлось потратить время, чтобы привести аккумуляторы в чувство. Тем, кому интересна разница между «было» и «стало», стоит заглянуть в итоговую таблицу — в столбец «Резервная емкость». Наш совет: не спешите устанавливать свежекупленную батарею на машину — нужно проверить степень зарядки и подзарядить, если необходимо. Мы ожидали, что AGМ-батареи возьмут лидерство по всем позициям, но этого не произошло. Основную сумятицу внесли «слишком хорошая» традиционная батарея Deka Gold и «слишком плохая» AGM-модель MOLL 8 10 60, которая оказалась в аутсайдерах. Вот тебе и AGМ ценою в 7000 рэ… Также удивила Deka Ultimate AGМ, которая почти во всем проиграла своей «обычной» напарнице Deka Gold.

Из пяти пар в неоспоримом превосходстве новых технологий над старыми убедила только «Варта». Остальные дуэты то и дело заставляли в этом сомневаться. Тем не менее в абсолютном зачете первые три места уверенно заняли именно AGМ-батареи: VARTA Start Stop Plus, Banner Running Bull AGM и Bosch AGM.

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.

МЕТОДИКА РАССТАНОВКИ ПО МЕСТАМ

05

В каждом виде испытаний мы брали лучший и худшие результаты, присваивая им, соответственно, 5 баллов и 1 балл. Все остальные участники получали промежуточные баллы согласно тому положению, которое они заняли между лидером и аутсайдером. К примеру, если при замере резервной емкости лидер показал результат 109 минут, а аутсайдер — 96, то участник с результатом 101 минута получал 2,54 балла. И так во всех видах испытаний. Итоговый балл представляет собой среднее арифметическое пяти промежуточных оценок.

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:

ОСНОВНЫЕ КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА БАТАРЕЙ

Резервная емкость. Показывает, долго ли холодной дождливой ночью проедет автомобиль, у которого испортился генератор. Измеряется в минутах. Чем выше результат, тем лучше.

Лучший результат — у батареи Banner Running Bull AGM: 109 минут

Худший — 96 минут

Приведенная энергия пуска заявленным током. Характеризует энергию в пусковом режиме. Измеряется в килоджоулях (кДж). Чем выше, тем лучше.

Лучший результат — у батареи VARTA Start-Stop Plus: 33,17 кДж

Худший — 17,85 кДж

Приведенная энергия пуска единым током при —18 °C. Позволяет сравнить токовые характеристики батарей в одинаковых условиях, вне зависимости от паспортных данных. Измеряется в кДж. Чем выше, тем лучше.

Лучший результат — у батареи VARTA Start-Stop Plus: 44,19 кДж

Худший — 13,95 кДж

Приведенная энергия пуска единым током при —29 °C. От предыдущего испытания отличается только температурой. Измеряется в кДж. Чем выше, тем лучше.

Лучший результат — у батареи VARTA Start-Stop Plus: 3,25 кДж

Худший — полный отказ

Прием заряда при постоянном внешнем напряжении. Показывает способность батареи восстанавливаться после глубокого разряда. Измеряется в ампер-часах (А·ч), принятых батареей за 4 часа заряда. Чем выше показатель, тем лучше.

Лучший результат — у батареи Deka Ultimate AGM: 48,65 А·ч

Худший — 21,95 А·ч

Примечание. Формулы для расчета энергии пуска приводились в ЗР, 2012, № 11. Технические измерения проводили специалисты НИИЦ АТ 3 ЦНИИ Минобороны России. Результаты испытаний относятся к конкретной выборке батарей.

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.

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.

Литий

С недавних пор широкое применение в кругах спортсменов и людей, гонящихся за лютым питанием, получают литий-ионные батареи.

Литий может кратковременно отдавать токи, в несколько раз превышающие возможности АГМ. В результате просадить систему на таких аккумуляторах достаточно сложно. Вес и размеры являются дополнительными плюсами!

Но за все придится платить.

Минусы литиевых батарей:

• очень высокая цена;
• глубокий разряд мощно грузит генератор;
• необходимо балансировать вольтаж между банками;
• полный разряд почти гарантировано убьет батарейку;
• идеальная зарядка обеспечивается специализированными устройствами.

Как выбрать?

При выборе аккумулятора AGM нужно исходить из пускового тока, которого требует стартер у покупателя. Поскольку аккумулятор AGM дороже обычного, его приобретение должно быть оправдано. Если на автомобиле стоит дизельный двигатель, и он хранится в гараже при температуре не ниже -20°C то тогда стоит покупать. Жителям теплых краев такая батарея, конечно, тоже не помешает, но можно обойтись и без нее.

При пуске от AGM в среднем отбирается не больше 1% заряда, так что этот аккумулятор будет подходящим тем, кто вынужден часто глушить и заводить двигатель.

Разновидности технологического исполнения

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

• пластинчатую;
• спиральную (орбитальную).

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

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

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

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

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

Кислотный аккумулятор

Свинцово-кислотный аккумулятор

— тип аккумуляторов, изобретен в 1859 году французским физиком … , дальше в Википедии.

Кислота — она и есть кислота, кто ее не знает. Если у вас не требовательная системка, просто держите его заряженным и исправным. Можно заменить штатный на более емкий (до 30%).

Если вы будете использовать несколько аккумуляторов, я думаю не стоит объяснять, что кислотный в салон ставить не стоит.