Что такое AGM аккумулятор: преимущества и недостатки

Расшифровка названий GEL и AGM аккумуляторов

GEL расшифровывается как Gelled Electrolite. В качестве электролита используется кислота, связанная стабилизатором, называемая силикагелем. Силикагель в желеобразном виде находится между металлическими пластинами. Благодаря тому, что силикагель фактически занимает все пустое пространство между металлическими пластинами, осушение и осыпание пластин становится невозможным.

AGM расшифровывается как Absorption Glass Matt. В переводе с английского — «абсорбирующие стеклянные маты». По факту, это специальная стеклоткань, пропитанная электролитом и расположенная между свинцовыми пластинами. Благодаря тому, что электролит находится в порах стеклоткани, AGM АКБ могут использоваться в любом положении и безопасны в эксплуатации.

Технология производства GEL и AGM аккумуляторов

Аккумуляты, изготовленные по технологии AGM, и аккумуляторы, изготовленные по технологии GEL, имеют целый ряд преимуществ перед обычными свинцово-кислотными АКБ. Главное отличие GEL и AGM аккумуляторов от традиционных заключается в том, что в они не содержат электролит в жидком виде.

В GEL аккумуляторных батареях активная кислота связывается специальным веществом — силикагелем. В таких АКБ электролит доводится до состояния густой массы, то есть геля. Часто в составе гелевого электролита присутствует кремниевая кислота, серная кислота и специальные добавки — стабилизаторы.

В AGM аккумуляторах жидкая кислота пропитывает специальные пористые стекловатные маты. Таким образом, сам электролит находится в порах матов. То есть в свободном жидком виде не присутствует. Маты с кислотой располагаются между металлическими пластинами.

Конструкция GEL и AGM обеспечивает главные потребительские преимущества AGM и GEL аккумуляторов:

• не требуют обслуживания и долива электролита;
• относительно безопасны даже при повреждении корпуса;
• не выделяют испарений, можно ставить даже в жилое помещение;
• низкий саморазряд — всего 2% в месяц (при температуре 20С).

Применяемые технология в EFB батареях

• В пластинах применяется большее количества свинца, по сравнению с обычными свинцово-кислотными батареями;
• Так как свинца больше, самого электролита существенно меньше (примерно в 3 раза);
• Положительно заряженные пластины завернуты в специальный пористый пакет, который пропускает электролит, но не позволяет оседать оксидам, которые разрушают пластины;
• За счет защиты от сульфатации, аккумулятор стал устойчивым к глубоким разрядам (выдерживает до 150 глубоких разрядов);
• Используется очищенные свинец, поэтому процесс заряда протекает значительно быстрее (АКБ может зарядиться, даже если вы едете в пробке на автомобиле с системой Start-Stop);

• Спайки на пластинах выполнены по вибростойким технологиям, что снижает риск механического повреждения пластин;
• Современная лабиринтная крышка исключает возможность выкипания электролита (он конденсируется и по специальным каналам отправляется в нижнюю часть банки), что делает батарею полностью необслуживаемой (срок годности до 10 лет и более);

Сравнение характеристик GEL и AGM аккумуляторов

Аккумуляторные батареи AGM являются более надежными в эксплуатации. При нагревании электролита в таких батареях практически отсутствует вероятность сильного разбухания и взрыва. Чего нельзя сказать о GEL АКБ, при кипении в таких батареях могут образовываться большие пузыри, представляющие реальную опасность.

GEL АКБ были спроектированы по заказу военных ведомств и прежде всего должны были использоваться а авиационной технике. Такие аккумуляторы могут продолжать функционировать даже при попадании в них пули. Так как электролит находится в состоянии геля, то он не выливается, и батарея продолжает давать энергию. GEL АКБ имеют высокую эффективность.

При проектировании аккумуляторов по технологии AGM конструкторы вновь начали использовать жидкую кислоту. Теперь кислота находится в специальных тонких пластинах или матах, состоящих из пористого вещества. При этом сами поры не заполняются полностью, оставляя место для движения газов. При работе AGM аккумуляторов газы выделяются, но при этом остаются в свободных порах пластин. Такая технология позволяет использование AGM аккумуляторов в различных местах без необходимости вертикального размещения.

AGM и GEL АКБ очень стойки к глубоким разрядам, эта технология существенно увеличивает срок службы АКБ. При этом, даже при глубоком разряде батарея продолжает выдавать электроэнергию. AGM и GEL аккумуляторы могут выдерживать большое число полных циклов заряда и разряда. Средний показатель количества допустимых циклов равен примерно 600 циклам. Некоторые батареи, построенные по технологии GEL, могут выдерживать до 1000 циклов заряда и разряда. Это существенно увеличивает срок работы АКБ в реальных условиях.

AGM и GEL АКБ имеют низкий саморазряд, это дает возможность хранения заряженной аккумуляторной батареи длительное время, до одного года. При этом, заряд существенно не снижается.

Срок службы хорошего аккумулятора, выполненного по AGM и GEL технологии, доходит до пяти — десяти лет в зависимости от условий эксплуатации.

Важным показателем является стоимость аккумуляторных батарей. При производстве GEL АКБ применяются дорогие электроды из особо чистого свинца, в электролит входит серная кислота высокой степени очистки. По этой причине стоимость GEL аккумуляторов выше, чем AGM аккумуляторных батарей.

Гелевые АКБ

Гелевые АКБ работают по таким же принципам, что и обычные свинцово-кислотные. Только электролит внутри находится не в жидком, а в гелевом состоянии. Этого удалось добиться в результате добавления силикагеля с содержанием кремния. Силикагель удерживает электролит внутри. Он разделяет положительные и отрицательные пластины, т.е. выполняет функции сепаратора. Для изготовления пластин используется только высокоочищенный свинец без каких-либо примесей. Плотное расположение пластин и силикагеля обеспечивает низкое сопротивление, а следовательно, быстрый заряд и высокие токи отдачи (800-1000А на стартер при запуске).

Гелевая АКБ

Наличие силикагеля также дает одно большое преимущество – батарея не боится глубоких разрядов.

Процесс сульфатации в таких АКБ протекает медленнее. Образовавшиеся газы остаются внутри. При слишком интенсивном газообразовании излишки газов выходят через специальные клапаны. Это плохо сказывается на емкости батареи, но не критично. Доливать ничего не нужно. Гелевые АКБ относятся к классу необслуживаемых.

Преимущества и недостатки

Плюсов гелевых АКБ больше, чем минусов. Благодаря тому, что электролит внутри находится в состоянии геля, батарею можно безопасно эксплуатировать практически в любом положении и месте. Ничего не проливается, как это может случиться с жидким электролитом. Даже при повреждении корпуса емкость батареи не снижается.

Срок службы гелевой батареи при правильном уходе составляет около 10-14 лет. Так как процесс сульфатации происходит медленно, пластины не осыпаются, и храниться такая батарея может до 3-х лет без подзарядки и большой потери емкости. В год обычно уходит 15-20% заряда.

Гелевая батарея может выдержать до 400 полных разрядов. Это опять же достигается благодаря состоянию электролита. Уровень заряда быстро восстанавливается.

Низкое сопротивление позволяет отдавать высокие пусковые токи, обеспечивая высокую эффективность работы.

К недостаткам относится чувствительность к перезаряду и короткому замыканию. Поэтому на таких батареях указывают допустимые параметры напряжения при зарядке. Заряжать также нужно напряжением в 10% от емкости батареи. Даже небольшое перенапряжение может привести к ее выходу из строя. Поэтому с такими АКБ рекомендуется использовать специальные зарядные устройства.

На сильном морозе силикагель также может замерзнуть и потерять в емкости. Хотя мороз гелевые АКБ выдерживают лучше, чем обычные АКБ.

Одним из главных недостатков также является высокая стоимость гелевых батарей в сравнении с простыми.

Преимущества GEL аккумуляторных батарей в сравнении

GEL аккумуляторные батареи имеют следующие преимущества:

• выдерживают большое число циклов заряда-разряда;
• полностью восстанавливают емкость после глубокого разряда;
• менее чувствительны к «плохому» заряду от нестабильной сети;
• выдерживают разряд из недозаряженного состояния без потери емкости;
• могут работать в циклическом режиме;
• лучше переносят работу и в холоде, и при высокой температуре;
• практически исключены тепловые пробои между пластинами.

Промежуточные выводы

Во-первых,
подопытная аккумуляторная батарея
АКОМ ULTIMATUM 6СТ-60VRLA
успешно прошла испытания разрядом током 5% ёмкости и показала достойные результаты: очень высокую фактическую и удельную ёмкость, ток холодной прокрутки в пределах допустимой нормы.

Однако, высокое внутреннее сопротивление потенциально может ввести в заблуждение умную автоматику, и запуск двигателя в условиях экстремально низких температур может оказаться неудовлетворительным. Ощутимой потери ёмкости за 8 циклов с глубоким разрядом не произошло, потому эту АКБ можно рекомендовать в качестве тяговой (лодочной, глубокого цикла).

Во-вторых,

для достоверных тестов химических источников тока необходим учёт температуры или её стабилизация, а также уверенность в соблюдении адекватного профиля заряда, иначе можно принять прогрессирующий недозаряд за деградацию аккумулятора, как в этом эксперименте.

Это ещё не всё. Продолжим издеваться над многострадальным аккумулятором, разряжая его двумя 50-ваттными лампочками в течение недели без контроля напряжения и тока. (Именно потому в сводной таблице нет данных пускового тока после заряда, так как вместо него поставили разряжать дальше).

Не делайте так!
Данная новая АКБ специально приобретена для жёстких испытаний, чтобы выяснить не только её нормальные эксплуатационные характеристики, но и запас стойкости и надёжности. А ещё, колбы автомобильных ламп сильно нагреваются. Применяя их в качестве нагрузочных резисторов, имейте это в виду.

Прошла неделя, аккумулятор посажен в ноль. Под нагрузкой мультиметр показывает 20.3 милливольта. Отключаем лампы.

После снятия нагрузки, НРЦ начинает расти.

Прошло 2 часа, на клеммах два вольта.

После заряда и недели в режиме буферного хранения произведём тест прибором Konnwei KW600 и внесём данные в таблицу. Чего и следовало ожидать, недельный разряд в ноль сказался на характеристиках АКБ не лучшим образом. Ставим на следующий разряд, и затем на заряд.

Преимущества AGM аккумуляторных батарей в сравнении

AGM аккумуляторные батареи имеют следующие преимущества:

• при равной емкости дешевле гелевых примерно на 10-15%;
• выдерживают большое число циклов заряда-разряда;
• лучше работают на разряд большими токами;
• выше максимальная скорость заряда (6-8 часов AGM против 8-10 часов GEL);
• более практичные в эксплуатации;
• более безопасны в условиях перегрева электролита;
• более просты в производстве, не требуют использования особо чистых материалов.

В зависимости от конкретной модели и конструкции аккумуляторных батарей характеристики и свойства могут меняться. Ниже приводим еще одно независимое сравнение GEL и AGM батарей.

Некоторые показатели могут отличаться в различных моделях различных производителей. Время идет вперед, производители аккумуляторных батарей постоянно улучшают конструкцию и потребительские свойства АКБ.