Agm аккумулятор: преимущества и недостатки

Что такое АГМ-технология

Что такое AGM? Это сокращение можно перевести с английского как «прокладка, пропитанная стекловолокном» — «absorbent glass mat». Технологии АГМ известны за рубежом уже довольно давно. Первые разработки начались в 80-е годы ХХ века в США. Первоначально батареи этого типа, так же, как и гелевые аналоги, нашли свое применение в военной авиации. Это практичные и безопасные в эксплуатации источники питания, способные выдерживать такие нагрузки, которые иным аккумуляторам были бы просто не под силу.AGM-аккумулятор изготавливается совершенно по иной технологии, нежели старые свинцово-кислотные батареи. Его неоспоримое преимущество состоит в том, он не содержит потенциально опасного жидкого электролита, который может причинить ощутимые хлопоты и неудобства в процессе текущей эксплуатации.

Внутри AGM-аккумулятор устроен так: между его плюсовыми и минусовыми пластинами находятся прокладки (или маты), пропитанные электролитом. Прокладки изготавливаются из стекловолокна, которое впитывает электролит, как губка. И он оказывается, в буквальном смысле слова, «запечатанным» между пластинами в надежной стекловолоконной прокладке.

Именно такая AGM-технология позволяет говорить о высокой степени безопасности этих аккумуляторов. Такую форму можно смело называть «брикет с электролитом». Стекловолоконный сепаратор, будучи проложенным между пластинами АКБ, выполняет диэлектрическую функцию. Пластины лишены возможности соприкасаться между собой, а это значит, что короткого замыкания между ними не произойдет.

Эту батарею допустимо положить на бок или повернуть в любую сторону. Электролит не вытечет и не взорвется благодаря тому, что испарения таких ядовитых и опасных газов, как водород и кислород, отсутствуют. Конечно, не рекомендуется подвергать ее жесткому экстриму, переворачивая вверх дном. Но это ничуть не умаляет ее очевидных достоинств.

AGM-аккумулятор замечателен тем, что его пластины производятся из свинца высокой степени очистки. Это значительно уменьшает степень сопротивления металла и повышает эффективность циклов заряда-разряда. Десульфатация таким пластинам не нужна — именно по причине высокого качества металла.

Две пластины плотно сжимают сепаратор с обеих сторон по принципу сендвича, и получается очень прочная конструкция. Плотность пластин довольно высока, и в одной ячейке можно расположить гораздо большее их количество, чем в жидком аккумуляторе. Поэтому емкость таких батарей на порядок выше.

Обычную жидкокислотную батарею нужно заряжать, в среднем, 10-12 часов. АГМ-аккумулятор может полностью заряжается большими токами в течение всего лишь 2-3 часов. Сепараторная пластина, проложенная между свинцовыми, не позволяет им преждевременно осыпаться. И именно поэтому такие батареи выдерживают глубокий разряд гораздо лучше, чем многие другие.

Как известно, десульфатация пластин — частая манипуляция которая больше всего необходима жидким «кислотникам». Именно потому, что и качество свинца, и технология расположения пластин у них часто оставляют желать лучшего.

Как уже было сказано, по причине того, что внутрь таких батарей можно поместить гораздо больше стекловолокнистых пластин с электролитом, емкость аккумуляторы AMG могут выдавать в несколько раз больше, чем обычные АКБ. Большая емкость и мощные пусковые токи — вот основная причина для того, чтобы приобрести именно такую батарею. Особенно в суровых условиях эксплуатации в зимнее время.

Обычный аккумулятор выдает пусковые токи минимум 300, максимум 500 ампер. Величина пускового тока АГМ-аккумулятора начинается от показателя в 550 ампер и заканчивается 900. По понятным причинам, батарея со столь высокими показателями емкости запустит двигатель в мороз легко и просто. В то же время жидкокислотник может просто не «прокрутить» ДВС.

Срок службы самой дешевой АКБ такого типа составляет 5 лет, а рекордный показатель работы самой дорогой и емкой батареи — 10 лет.

Если традиционно пытаться разбирать «плюсы и минусы» АГМ-аккумуляторов, плюсов, как видите, будет намного больше. Одним из малочисленных минусов именно этого элемента питания является его цена — от 6500 до 10000 рублей. Однако, если сравнивать их по стоимости с гелевыми, гелевые окажутся значительно дороже.

Описание agm аккумулятора

В обычной конструкции свинцовых аккумуляторов пространство между пластинами заполняется жидким электролитом, agm аккумулятор отличается тем, что свободное пространство заполнено специальным пористым стекольным волокном. Электролит в таких батареях заливается наполовину и находится не в свободном жидком состоянии. Основным принципом улучшения свинцовых АКБ, стал полный отказ от свободной кислоты.

Agm аккумулятор в своем конструктивном исполнении считается безопасным. Электролит при наклоне и тряске не способен вытекать из банок батареи, так как поры в стекловолокне удерживают его.

Виды и устройство

По особенности исполнения различают два вида батарей agm:

• пластинчатые;
• спиральные.

Пластинчатые

Agm аккумулятор такой конструкции состоит из пластин прямоугольной формы, пространство между ними заполняется матами пропитанными электролитами. Внутри пластины соединяются между собой специальным токопроводящим материалом. Данная технология считается наиболее распространенной.

Спиральные

Технология изготовления agm таких аккумуляторов запатентована в Соединенных Штатах Америки, в результате этого производство батарей имеет повышенную стоимость. В конструкции спиральных АКБ применяются ленточные электроды, между ними прокладываются пропитанные стекловолоконные маты. Свернутые в рулоны пластины помещают в цилиндрические емкости и плотно закрывают. Выводы электродов соединяются между собой пластинами из свинца.

Принцип действия

Технология agm подразумевает применение метода удержания жидкого электролита в порах стекловолоконного мата. Различные производители используют свой состав и разное количество кислоты. В ходе гальванического процесса высвобождаемый с положительного полюса кислород переходит на отрицательный электрод. Выход кислорода происходит в результате распада рабочего электролита на молекулярные составляющие, удержание его на минусовом полюсе происходит до момента восстановительной рекомбинации.

В ходе эксплуатации необслуживаемых герметичных батарей agm достигается замкнутый цикл. При соблюдении правил безопасной эксплуатации утечки газа не произойдет никогда. При росте давления внутри банок аккумуляторных батарей происходит сброс излишних газов при помощи предохранительных клапанов, батареи с таким устройством имеют название agm vrla battery. Восстановление сброшенного в результате срабатывания механизма защиты vrla аккумуляторы восстанавливают в процессе восстановления заряда.

Технические характеристики

К основным характеристикам, на которые обращают внимание при сравнении аккумуляторных батарей agl относят:

• внутренняя емкость;
• значение рабочего напряжение;
• максимально допустимый ток при пуске, у данных АКБ он имеет повышенное значение;
• собственное внутреннее сопротивление;
• значение тока самостоятельного разряда;
• количество рабочих циклов;
• период срока службы.

Применение

Agm аккумулятор имеет возможность быстрого заряда, этим свойством обуславливается его применение для автомобильной техники в которой применяется автоматическая система запуска и остановки. Также батареи такой конструкции подойдут для использования в технике при кратковременных периодах работы, где обыкновенный кислотный источник питания не успеет восстановить свою внутреннюю емкость.

Незаменим данный аккумулятор и для устройств с большим количеством дополнительных опций, работающих от электрического тока. Оснащение бесперебойных установок для питания компьютеров не представляется возможным без agm батарей. Считаются наиболее удобными, так как не требуют специального обслуживания в процессе эксплуатации.

Основные производители

Многие магазины рекомендуют потребителям приобрести аккумуляторы изготовленные по agm технологии. К самым распространенным производителям продукцию которых используют в нашей стране следует отнести:

• Varta, Bosh;
• Exide, Optima, Deka, Energizer;
• Mutlu;
• Banner;
• «Энергия», «Источник».

Практически каждый производитель с многолетним опытом работы и заслуженной репутацией на свою продукцию предоставляет двухлетнюю гарантию.

Преимущества и недостатки гелевых аккумуляторов

Гелевые аккумуляторы дороже, чем другие типы свинцово-кислотных аккумуляторов, поэтому они не идеальны за пределами небольшого количества конкретных солнечных приложений (в основном, с очень жарким климатом). Технология затмила другие типы батарей, которые были разработаны совсем недавно.

Плюсы и минусы

Рассмотрим гелевый аккумулятор, его плюсы и минусы с точки зрения практической пользы:

Плюсы батарей:

1. Лучше всего подходит для применений с глубоким циклом, и их срок службы обычно составляет от 500 до 5000 циклов
2. Бесплатная поддержка
3. Поэтому минимальная коррозия совместима с чувствительным электронным оборудованием
4. Прочный и виброустойчивый
5. Очень безопасно, так как меньше риск ожогов серной кислотой
6. Самая низкая цена за месяц (стоимость / месяцы жизни)
7. Самая низкая цена за цикл (стоимость / жизненные циклы)

Минусы:

1. Высокая начальная стоимость
2. В случае перезарядки вода не может быть пополнена.
3. Требуются специальные зарядные устройства и регуляторы.
4. Горячие температуры могут отрицательно повлиять на кислоту, она может сильно повредить гель и может соскользнуть с пластин.

Чем отличается от обычного, от других видов

Аккумуляторы VRLA выпускаются в двух разных версиях: аккумуляторы AGM и гелевые аккумуляторы. В гелевой батарее определенные элементы – часто специфические смеси кремния – добавляются в кислоту батареи, превращая электролит в гелеобразное вещество, которое не может вытекать. Путем «сверления» каналов в геле газообразный кислород перемещается из положительной пластины в отрицательную пластину. Здесь он сталкивается с газообразным водородом и рекомбинирует в воду, выделяя энергию. Гелевые аккумуляторы имеют отличную емкость, но слегка повышенная кислотостойкость делает их менее пригодными для использования в качестве стартовых аккумуляторов. Они обладают высокой устойчивостью к чрезмерно глубокому разряду, сохраняя функцию даже при разряде батареи до 20% от ее номинальной емкости.

Обычный аккумулятор AGM сравнительно дешевле, чем gel аккумулятор но он имеет более длительный срок службы и при необходимости дает более мощный импульс. Эта батарея лучше всего работает в условиях высокой мощности, например, в спортивных автомобилях.

• Залитые свинцово-кислотные батареи являются наиболее экономически выгодным вариантом, но требуют регулярного технического обслуживания, когда герметичные свинцово-кислотные батареи (AGM и гель) стоят дороже, но не требуют регулярного технического обслуживания.
• Аккумуляторы AGM противостоят вибрации и могут выдерживать более высокие скорости зарядки / разрядки, а гелевые аккумуляторы могут выдерживать высокие температуры и лучше всего работают при медленном и глубоком разряде миносового контакта.

Аккумуляторы бывают разных форм и размеров. В солнечной промышленности для наших целей хорошо работают две батареи: свинцово-кислотные и литиевые, хоть они и могут существенно отличаться.

Как ведет себя при минусовых температурах

При низких (ниже 30 градусов) гель начинает хуже проводить ток и отдавать энергию. При резком нагреве может наблюдаться деструкция гелевой структуры, которая снижает срок службы аккумулятора.

Преимущества

Пастообразная консистенция электролита способствует выработке тока большей силы, чем у источников питания предыдущих поколений. Это первый козырь гелевого аккумулятора. Вещество плотнее облегает свинцовые пластины, что повышает их значимость в холодное время года. Она же дольше удерживает заряд, обеспечивая низкий саморазряд устройства.

Ещё одно преимущество желейного аккумулятора – безопасность. Установив изделие на поверхности под углом, удастся избежать растекания или побега опасных веществ. Этот же фактор подчёркивает стойкость к незначительным повреждениям в отличие от свинцово-кислотных моделей.

Аккумулятор выдаёт стабильное напряжение с момента запуска и на протяжении 1000 циклов. Средний срок службы гелевого устройства составляет 600 – 700 циклов заряд – разряд. Они выносливы и сохраняют функциональность в любых погодных условиях. В условиях, когда кислотный прибор рискует закипеть или взорваться, гелевый аккумулятор выполнит задачу до конца.

Режимы или как заряжать AGM аккумулятор обычным домашним зарядным устройством: суть технологии

Как и в случае с мойкой двигателя , первым делом отключаются клеммы от батареи, и она переносится из моторного или багажного отсека в помещение. Установить на полюса «крокодилы» и подключить зарядник к сети – короткий перечень действий актуален для автоматических подзарядок, сконструированных специально для батарей с абсорбированным электролитом. Например, некоторые изделия от Bosch и Стек поддерживают безопасное восстановление электрических параметров АГМ моделей. Методика, как зарядить АКБ AGM, подробно изложена в инструкции, поставляемой с продуктом. С другого ракурса стоит воспринять ситуацию, когда перспективный источник питания установлен с завода – описание процедуры ухода стоит поискать на официальном сайте компании-изготовителя батареи.

Вне зависимости от первоначальных факторов полезным будет принять к сведению общую технологию подзарядки необслуживаемого аккумулятора. К слову, ее можно интерпретировать в трех вариантах.

Зарядка в три ступени

Концерн Varta солидарен с экспертами в вопросе эффективности данного метода. Его суть подробно изображает график, на котором четко очерчены три промежутка:

• Начальная (основная) стадия. Напряжение динамично изменяется в пределах В. Ток – постоянный, фиксированной величины: 25-35% от цифры с размерностью А*ч.
• Накопительный участок: Разность потенциалов равна 14,8В. Ампераж изменяется от выбранной в предыдущем цикле величины до 1% от емкости батареи.
• Хранение. Параметры жестко зафиксированы: напряжение – 13,8В, ток – 1% от характеристики в А*ч.

К сведению. Осуществить эту операцию способно микропроцессорное ЗУ для AGM, способное плавно менять разность потенциалов и силу тока во времени. Временные промежутки выбираются устройством автоматически.

Двухэтапная зарядка

Данный способ рекомендован большинством известных фирм. Главное преимущество – оптимальное сочетание временных затрат и качества восстановления характеристик батареи. Основан на двух переходах:

1. Зарядка. Электрические параметры находятся в пределах: ток – 0,1-0,3 от емкости источника; напряжение – 14,2-14,8В.
2. Хранение. Ампераж – не более 1% от цифры с размерностью А*ч. Разность потенциалов – фиксированная, выбранная из пределов .

Выполнить пункты этой техники подзарядки под силу только автоматическим зарядникам инверторного типа.

Зарядка в одну ступень

Рассматривается как ускоренный метод восстановления заряда и рекомендуется для АКБ, заряженных не менее, чем на 75%. Суть методики в том, чтобы подать на клеммы ток в 1-2% от емкости изделия и напряжение не более 13,8В.

Методика проведения одноэтапной зарядки и есть ответ на вопрос, как заряжать современный AGM аккумулятор обычным зарядным устройством с регулируемым током и напряжением. В остальных случаях применять простой аналоговый «зарядник» не рекомендуется, поскольку в двух- и трехступенчатых циклах нет возможности отслеживать и плавно регулировать параметры.

Напряжение заряженного AGM аккумулятора и прочие параметры

Превышать режимы зарядки, описанные в рекомендациях, настоятельно не рекомендуется – это вызовет превышение температуры электролита свыше допустимых 45°C. В связи с этим не рекомендуется производить процесс реанимации, если воздух нагрет более 30°C.

Разность потенциалов в 100% заряженном АКБ составляет 14,8В. Достигать больших значений запрещено – запускается активный процесс гидролиза, приводящий к выделению газов и потере воды. Чрезмерные выделения Н2О сокращают срок службы батареи и ее способность выдерживать глубокие разряды.

Восстановление и обслуживание

Многих волнует один важный вопрос – как восстановить AGM аккумулятор? Все зависит от того, в каком состоянии находится источник питания и каков его срок эксплуатации.

Дело в том, что если аккумулятор использовать небрежно, с нарушением существующих правил и норм, то даже новое устройство после такой эксплуатации может навсегда выйти из строя. Вот почему существуют определенные риски, когда приобретаешь батарею у предыдущего владельца, так сказать, с рук.

На самом деле нет ничего сложного в восстановлении AGM батареи, так как в основе ее лежит все тот же электролит, хоть и не в жидком состоянии. На сегодняшний день интернет полон различной информации о том, как восстановить «умерший» аккумулятор. Вот несколько самых популярных из них:

• Некоторые автолюбители наполняют внутреннее подсохшее пространство дистиллированной водой через шприц. Суть данного метода заключается в том, что со временем сепараторные пластины должны впитать в себя воду, после чего источник питания можно ставить на подзарядку. Некоторые автовладельцы подтверждают на форумах, что этот метод реально действует.
• Еще один метод реанимации «умершей» батареи заключается в том, чтобы обмануть само заряжающее устройство, к которому подключают вместе с «живым» аккумулятором «мертвый». Если тот источник питания, который нужно реанимировать, со временем начинает потреблять ток, значит его можно восстановить. Через короткий промежуток времени функционирующую батарею нужно отсоединить, а второй аккумулятор продолжить заряжать.

Сравнение agm батареи с gel

В процессе совершенствования agm аккумуляторов была разработана новая технология изготовления не жидких электролитов.

Gel аккумулятор

Взамен стекловолокну в конструкции таких источников питания начали применять специальный гель, что отличило гелевый и agm аккумулятор. Гель представляет собой соединение кислоты и силикагеля. Электролит полностью заполняет промежутки между пластинами батареи, в результате чего предотвращается их разрушение.

Основными достоинствами данного типа считают:

• Значительный срок службы в отличие от аналогичных батарей.
• Отсутствует рекомендуемый у кислотных аккумуляторов подзаряд при полном снижение значения.
• Минимальный самостоятельный разряд, за год теряется не более 20% первоначальной емкости при хранении.
• Исключено вытекания электролита в результате применения геля взамен жидкой кислоты.
• Практически отсутствует необходимость обслуживания элементов питания, крышки надежно запаяны без технологических отверстий.

К минусам gel аккумулятора относят:

• Чувствительность к значению напряжения заряда, оно не должно превышать 14,4 В. В результате повышенного напряжения может произойти осыпание пластин, так как электролит просто растает. Восстановить первоначальные характеристики не представляется возможным.
• Пагубное влияние пониженной температуры, при которой гель застывает, в результате чего в зимний период возможен отказ источника питания при запуске двигателя.
• Даже кратковременное короткое замыкание на контактах данного аккумулятора может привести к полному выходу из строя батареи.

Ресурс

Аккумуляторы произведенные на основе agm технологий отличаются пониженным значением циклов заряд-разряд в отличие от гелевых. У первых отмечается 300 рабочих зарядов, а у вторых около 600.

Режим заряда

Оба вида agm или gel требуют к себе внимания при установке и контролю за основными зарядными параметрами, Незначительное напряжение может привести к вздутию корпуса.

Самостоятельный разряд

У стекловолоконных электролитов снижение значений емкости происходит немного интенсивнее, чем у гелевых. В результате этого их не применяют в устройствах с малыми значениями разрядных токов.

Воздействие высоких температур

Повышенное значение температур пагубно влияет на оба вида аккумуляторных батарей. Перегрев может привести к разгерметизации и взрыву источников питания.

Пусковые токи

Гелевые элементы не могут дать максимальные значения тока при запуске так как имеют повышенное внутренне сопротивление, напротив, agm способны дать высокие показания пускового тока.

Что такое VRLA аккумуляторы

В прошлом, постоянное испарение воды приводило к оголению металлических частей электродов и ещё более интенсивному разрушению свинцовых элементов. Чтобы уменьшить негативное влияние разрушительных факторов современные батареи делают необслуживаемыми, то есть открыть крышку и добавить дистиллированную воду в таких изделиях уже не получится. Наиболее передовой, в этом плане, является технология AGM VRLA.

Технология VRLA расшифровывается, как Valve Regulated Lead Acid, что в переводе означает кислотный аккумулятор со специальным регулировочным клапаном. Выпускаются такие батареи в полностью закрытом корпусе, но благодаря наличию предохранительной системе при возникновении большого внутреннего давления, разрушение аккумулятора не происходит.

Несмотря на наличие связи с атмосферой через клапанное отверстие, обслуживать такую батарею не требуется, ведь испарение жидкости происходит в исключительных случаях. Например, при ежедневной эксплуатации такой запорный механизм остаётся закрытым, но если забыть включённым зарядное устройство на длительный промежуток времени, то совсем незначительная часть воды из электролита может быть выйти через автоматически открывшееся отверстие.

AGM VRLA

Как влияет повышенное напряжение?

Очень просто – мы с вами знаем, что внутри находится – ГЕЛЬ. Это упругое, но твердое вещество, чем-то похоже на резину (только белого цвета). При нормальных температурах, и нормальных показателях заряда этот гель находится в одинаковом состоянии. Но вот только вы превышаете порог, скажем подаете – 15,5 – 16,0В, то гель начинает плавится – тает как масло и чем дольше вы его перезаряжаете, тем больше его разрушится.

Это приведет:

• К снижению емкости, гелевая масса после того как расплавится не восстанавливается, она не затвердевает обратно.
• Если совсем расплавить гель, то возможно перемкнут платины, ведь он еще и диэлектрик.

Вот и все после этого, можно выкидывать ваш чудо АКБ! Так просто его вывести из строя. Справедливости ради – стоит отметить что при низких температурах происходит почти тоже самое, гель замерзает становится — хрупким и ломким, поэтому крайне низкие температуры (за – 50 градусов Цельсия), также не желательны.

Основные особенности технологии AGM

Отличительные черты, отличающие изделия AGM технологий от других устройств:

1. Отсутствие жидкого раствора электролита как такового. В изделиях, разработанных по AGM технологии, рабочее вещество закрывается в так называемые маты. Последние используются в качестве диэлектрического разграничителя.
2. Сами пластины и маты располагаются в непосредственной близости друг к другу. Такая технология обеспечивает возможность установки большего количества пластин при аналогичных объёмах. Это обеспечивает увеличение параметра ёмкости изделия.
3. Благодаря отсутствию жидкости использование батареи возможно в любом положении, даже боком. Изготовители АКБ не советуют только устанавливать устройство вверх дном.
4. Поскольку рабочее вещество закрыто, его испарение отсутствует. Соответственно, допускается применение изделий и внутри помещений. Благодаря этому использование АКБ класса AGM возможно в качестве альтернативных элементов питания.
5. При разработке AGM изделий используется только очищенный свинец. Это обеспечивает снижение величины внутреннего сопротивления и увеличение свойств заряда. Если сравнивать с классическими батареями, то временной интервал полной подзарядки снижен приблизительно в 2-3 раза.
6. AGM устройства позволяют выдерживать большее количество циклов разрядки и подзарядки. Для них нежелателен полный разряд, но они более устойчивы к нему по сравнению с классическими изделиями. Это достигается благодаря сепараторным элементам, которые фиксируют пластины и не позволяют им рассыпаться.
7. Рабочее значение пускового тока больше приблизительно на 50-70% по сравнению с классическими батареями. Это обеспечивает упрощённый старт силового агрегата при низких температурах.
8. Высокий ресурс эксплуатации. Обычный АКБ может прослужить примерно 3-4 года, а изделия AGM функционируют от 5 до 10 лет.

Канал Chipdip подробно рассказал о технологиях, по которым производятся аккумуляторные устройства класса AGM.