Что значит тип аккумулятора agm

AGM аккумуляторы — отличия, обзор моделей, плюсы и минусы, особенности зарядки

Выход из строя аккумулятора — одна из тех обидных неисправностей, которая может постигнуть автолюбителя в самый неподходящий момент. Кто с этим сталкивался – знает, что это такое. А существуют ли безотказные источники питания?

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.

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.

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.

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.

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:

Недостатки

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:

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:

Источник

Что такое AGM аккумулятор: преимущества и недостатки

AGM аккумуляторы — современный тип аккумуляторных батарей, внутри которых электролит абсорбированный (технология Absorbed Glass Material, стекловидный впитывающий материал). Данное решение позволило улучшить целый ряд показателей по сравнению с обычными свинцово-кислотными батареями:

При этом аккумуляторы АГМ не являются гелевыми. Хотя гелевый аккумулятор GEL и AGM VRLA Battery относятся к одному классу, гелевые АКБ изготовлены по другой технологии (электролит находится в гелеобразном состоянии). Также отдельные особенности не позволяют аккумуляторам AGM полностью конкурировать с гелевыми аналогами. Подробнее читайте в нашей статье.

АГМ аккумулятор: особенности

По сравнению с традиционными свинцово-кислотными аккумуляторами, а также другими типами батарей, АКБ AGM часто называют «промежуточным» звеном между классическим аккумулятором и гелевой батареей.

Чтобы повысить стойкость положительных электродов в дальнейшем в них стали добавлять серебро. При этом аккумулятор стал дороже в производстве. Также не удалось решить основную проблему — негерметичность АКБ. В результате такие аккумуляторы не подошли для использования в электротранспорте.

Чем AGM аккумулятор отличается от гелевого АКБ

При выборе аккумулятора потребители часто сталкиваются с необходимостью выбора подходящей батареи.

Сегодня в продаже представлены традиционные свинцово-кислотные батареи, кальциевые АКБ, а также аккумулятор гелевый или аккумулятор АГМ.

Гелевый аккумулятор

Гелевые аккумуляторы (GEL — АКБ ) имеют электролит, который находится в гелеобразном состоянии за счет добавления соединений кремния. В результате электролит похож на силикон, в составе используется серная кислота и двуокись кремния, батарея имеет полную герметичность. Газовыделение сведено к минимуму, газы остаются во внутренних порах геля.

Это значит, что электролит не испаряется при разряде АКБ, пластины также не окисляются. Данный тип аккумуляторов на сегодня является лучшим, отличается высокой устойчивостью к глубокому разряду и большим сроком службы.

Дело в том, что даже в условиях глубокого разряда до 10.5В пластины не осыпаются, так как гель «удерживает» активный материал. В результате GEL- аккумулятор даже в таких условиях способен пережить 300 циклов заряда. Если же условия эксплуатации щадящие, можно рассчитывать на увеличение ресурса в 8-10 раз.

Аккумулятор AGM

Аккумуляторы AGM имеют пористый заполнитель, изготовленный из стекловолокна, который пропитан электролитом. В отличие от гелевых аналогов, в аккумуляторах AGM залита жидкая кислота. При этом электролит удерживается в порах сепаратора (условно решение напоминает губку).

Преимущества и недостатки АГМ аккумуляторов

Рассматривая аккумуляторы AGM, следует выделить заметное улучшенные характеристики по сравнению с обычными свинцово-кислотными, кальциевыми, гибридными и другими типами АКБ. Также преимуществом является не слишком высокая стоимость таких аккумуляторов по сравнению с гелевыми аналогами.

Что касается недостатков, батареи AGM достаточно чувствительны к перезаряду. Если ток заряда выше на 25% от номинальной емкости аккумулятора, батарею может раздуть. По этой причине для таких аккумуляторов нужно использовать особые зарядные устройства для AGM.

Например, аккумуляторы AGM отличаются повышенной чувствительностью к колебаниям наружных температур, при низкой температуре их эффективность падает. Еще один серьезный недостаток заключается в том, что данный тип АКБ сильно боится цикличного заряда-разряда.

Если имеет место циклирование заряд – разряда, тогда срок службы сокращается на 30-40%. Эта особенность в значительной степени ограничивает сферу применения и целесообразность использования данных АКБ.

Какой аккумулятор лучше выбрать: гелевый или AGM

Перед покупкой батареи AGM для использования в качестве тягового аккумулятора для транспорта необходимо учитывать рассмотренные выше недостатки. Прежде всего, ресурс такой батареи будет ниже, чем у гелевых аккумуляторов. Если для батарей GEL 300 циклов – гарантированный показатель, для АГМ все те же 300 циклов являются полным ресурсом.

Однако для источников бесперебойного питания аккумуляторы AGM являются лучшим решением. Дело в том, что они в условиях «буферного режима» способны сохранять емкость много лет. В результате получается так, что AGM аккумуляторы зачастую используются в источниках бесперебойного питания.

В свою очередь, гелевые аккумуляторы повсеместно встречаются на электротранспорте. При этом дешевые свинцово-кислотные, кальциевые и подобные им АКБ для электротранспорта не подходят по причине отсутствия необходимой герметичности.

Источник

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.

Источник

Особенности автомобильных аккумуляторов технологии AGM

На рынке автономных источников тока присутствуют аккумуляторы, выполненные по различным технологиям – Ca, GEL, EFB, а также AGM. Благодаря хитрым маркетологам и некомпетентным продавцам вокруг этих типов АКБ накопилось большое количество неверной информации и мифов. Для правильного выбора и беспроблемной эксплуатации надо разобраться в особенностях AGM технологии с чисто технической точки зрения.

Особенности аккумулятора AGM

Чтобы понять, о чем идет речь, надо сразу «отделить мух от котлет». Для этого придется обозначить самые распространенные заблуждения, бытующие в среде автовладельцев.

Устройство и конструкционные отличия от обычного АКБ

В батарее, построенной по принципам АГМ, протекают те же электрохимические реакции, что и в обычном. Точно также при разряде свинец, оксид свинца и серная кислота реагируют с образованием сульфата свинца и воды (это ведет к уменьшению плотности электролита). При заряде происходит обратный процесс – образуется свинец, его оксид и серная кислота (плотность электролита при этом повышается). Напряжение одного полностью заряженного элемента также обычное – 2,1 вольта на банку.

Различие состоит в конструкции элементов. Расшифровка термина AGM – Absorbed Glass Mat. Один из вариантов перевода – пропитанная (электролитом) стеклянная прокладка. На практике это означает, что в банке между пластинами находится сепаратор из волокнистого изолятора – обычно, стекловолокна. Это позволило и без того тонкие пластины, легированные кальцием, расположить близко друг к другу, не боясь замыкания.

Пространство между волокнами заполнено электролитом, состоящим, как и ранее, из смеси воды и серной кислоты в обычных пропорциях. Свободного жидкого реагента в таком аккумуляторе нет. Но часть межволоконных просветов оставлена свободными. Хотя легированные кальцием пластины не склонны к выделению водорода и кислорода, вероятность этого на практике не равна нулю. Газы попадают в незанятое пространство и там рекомбинируют с образованием воды. Поэтому расхода жидкости в такой батарее почти не происходит, и элементы при изготовлении заполняются электролитом на весь срок эксплуатации. Это позволяет производить их в необслуживаемом исполнении.

Небольшая часть газов не участвует в рекомбинации и скапливается над электролитом. Когда давление повышается до определенного уровня, открывается клапан и избыток стравливается в атмосферу. Поэтому эта категория аккумуляторов относится к типу VRLA (valve-regulated lead acid, свинцово-кислотный с клапанной регулировкой).

Пластины собирают в плоский пакет или скручивают в рулон. Во втором случае батарея получается компактнее. Если сохранить габариты, можно получить аккумулятор тех же размеров с большей емкостью.

Сфера применения АГМ

Аккумуляторы AGM пригодны для использования в двух режимах:

Буферный режим характеризуется тем, что батарея постоянно включена параллельно основному источнику питания и все время находится на подзарядке. При исчезновении напряжение она «подхватывает» потребителей и питает их до восстановления нормального режима.

Пример такой работы – резервируемые источники питания (включая всем известный компьютерный ИБП). Такая эксплуатация считается оптимальной и срок службы при этом максимален. Некоторые производители заявляют время жизни батареи в режиме stand by до 12 лет.

Для второго режима характерны регулярные разряды вплоть до наименьшего допустимого значения и последующие заряды для номинального запаса энергии. Примерами работы cycle является аккумуляторный электроинструмент или детские электромобили. В них разряд до минимума происходит не менее одного раза в сутки или чаще. Говорить о сроке жизни в годах здесь некорректно, период эксплуатации заявляют в циклах. Обычное число – 300 разрядов и зарядов, у некоторых брендов задекларировано до 600 при разряде до нулевого порога.

Как происходит процесс зарядки

Так как AGM-батарея относится к кислотно-свинцовым аккумуляторам, то при зарядке-разрядке АКБ происходят ровно те же процессы, что и у обычных источников питания. Поэтому к ним относятся те же принципы, что и для любых других батарей:

Так как АГМ-аккумулятор может использоваться в циклическом (cycle use) или буферном (stand by use) режимах, то параметры зарядки будут отличаться. Для удобства восприятия условия пополнения энергии в режиме стабилизированного напряжения для 12- и 6-вольтовых батарей сведены в таблицу.

Стоит ли покупать (Плюсы и минусы)

По сравнению с другими аккумуляторами производство AGM батарей обходится дороже. Выше стоимость и для потребителя. Пожалуй, это самые дорогие батареи (в пересчете на ампер*час) на рынке источников питания. Но при правильно выбранном применении (полным использовании плюсов и нивелировании недостатков) повышенная цена отчасти компенсируется увеличенным сроком службы.

Среди плюсов надо отметить отсутствие необходимости в сервисных операциях по контролю электролита. Это сокращает затраты на эксплуатацию, позволяет применять батареи на удаленных объектах (например, в системах телемеханики). Также это свойство по достоинству оценивают автовладельцы – содержать машину становится немного проще. А еще для них важен повышенный пусковой ток – технология АГМ позволяет сделать это, не выходя за стандартные габариты.

Разработчики бытовой техники и маломощного транспорта (электросамокатов и т.д.) получают большую свободу в компоновке оборудования – батарею можно расположить в любом положении, кроме “клеммами вниз». Также к достоинствам относят широкий рабочий температурный диапазон.

Плюсы и минусы технологий EFB, GEL, AGM.

В целом у аккумуляторов АГМ нет явных минусов, которые помешали бы их широко эксплуатировать. Так, при применении в качестве источника питания для автомобиля достоинства явно перевешивают недостатки. С совершенствованием технологий можно ожидать и снижения стоимости, поэтому с определенной уверенностью можно говорить, что за батареями AGM – будущее.

Источник