Гелевых аккумуляторов срок службы – Устройство и Принцип Работы АКБ, Как Правильно Заряжать Зарядным Устройством, Обслуживание и Восстановление на Авто и Мото — groupnk.ru — Группа НК — комплексные поставки электрооборудования в Москве и регионах

Содержание

Правильная эксплуатация гелевых аккумуляторов, химические реакции в аккумуляторных батареях

Свинцово-кислотные аккумуляторы изготовлены по технологии с внутренней рекомбинацией воды, поэтому не требуют обслуживания в течение всего срока службы. В качестве электролита используется загущенная серная кислота в виде геля, что обеспечивает устойчивость аккумуляторов к глубоким разрядам и высокую температурную стабильность.

Расчетный срок службы составляет 12 лет.

Гелевые аккумуляторы предназначены для работы, как в буферном, так и в циклическом режимах.

Конструкция:

Полностью герметичная конструкция, утечка электролита невозможна.
Система внутренней рекомбинации газа, нет необходимости в доливе воды.
Моноблоки снабжены регулирующими клапанами для обеспечения выпуска газа, при превышении внутреннего давления выше допустимого уровня.
Нет ограничений на перевозку воздушным, железнодорожным или автотранспортом.

Конструкция гелевого аккумулятора

Химическая реакция и механизм рекомбинации:

Химическая реакция, протекающая в аккумуляторе при заряде/разряде, описывается формулой:

PbO₂ + 2H₂SO₄ + Pb Разряд/Заряд PbSO₄ + 2H₂O

При заряде кислород, проходя через сепаратор от положительной пластины, вступает в реакцию с активным веществом отрицательной пластины с образованием оксида свинца:

2Pb + O₂ —> 2PbO

Оксид свинца, в свою очередь, вступает в реакцию с серной кислотой:

2Pb + 2H₂SO₄ —> 2PbSO₄ + 2H₂O

2PbSO₄ + 2H₂ —> 2Pb + 2H₂SO₄

2H₂ + O₂ —> 2H₂O

Разрядные характеристики

На рисунке ниже приведены кривые разряда гелевых аккумуляторов постоянным током до определенного конечного напряжения. Разряд до напряжения ниже указанного снижает емкость и срок службы свинцово-кислотных батарей.

Разрядные кривые постоянным током при 25°С

Заряд

Правильный заряд является одним из важнейших условий успешной работы свинцово-кислотных батарей с автоматическим регулированием внутреннего давления. Правильный выбор зарядного устройства влияет самым непосредственным образом на производительность и срок службы батарей.

Заряд постоянным напряжением

Заряд постоянным напряжением – наиболее часто применяемый метод. На рисунке ниже показаны зарядные характеристики гелевого аккумулятора при заряде их постоянным напряжением 2,40 В/ячейку при начальных значениях тока 0,3 СА.

График заряда постоянным напряжением при 25°С

Для гелевых аккумуляторов диапазон зарядного напряжения буферного режима установлен в диапазоне 2,23–2,28 В/эл-т (при 25°С).
Для циклического режима диапазон зарядного напряжения установлен в диапазоне 2,38–2,42 В/эл-т (при 25°С).
Аккумуляторы гелевые не требуют уравнительного заряда. Буферного напряжения достаточно, чтобы поддержи-вать моноблоки в полностью заряженном состоянии.

Гелевые аккумуляторные батареи можно купить в интернет-магазине Реалсолар:

Аккумулятор Delta
GEL 12-100

Гелевая необслуживаемая аккумуляторная батарея,
емкость 100Ач 12В

Аккумулятор Delta
GEL 12-200

Гелевая необслуживаемая аккумуляторная батарея,
емкость 200Ач 12В

Аккумулятор Delta
GX 12-100

Гелевая необслуживаемая аккумуляторная батарея,
емкость 100Ач 12В

Аккумулятор Delta
GX 12-200

Гелевая необслуживаемая аккумуляторная батарея,
емкость 200Ач 12В

Двухстадийный заряд при постоянном напряжении

Этот метод является одним из наиболее эффективных и рекомендуется для быстрого заряда свинцово-кислотных батарей с автоматическим регулированием внутреннего давления и поддержания их в полностью заряженном состоянии (буферный режим). Характеристики зарядного устройства для двухстадийного заряда постоянным напряжением приведены на рисунке ниже:

Зарядные характеристики двухстадийного зарядного устройства

На стадии «А» ток ограничен величиной 0,3 СА, а напряжение на клеммах батареи растет. На стадии «В» зарядный ток начинает падать, а напряжение стабилизируется на уровне 2,40 В/эл-т. На этой стадии уровень заряда аккумулятора достигает 80%. При достижении зарядным током уровня «точки переключения Y» зарядная цепь переключается на стадию «С», где зарядное напряжение падает с 2,40 до 2,25 В/эл-т, а ток плавно снижается практически до нуля. Зарядное устройство переходит в буферный режим.

Напряжение заряда зависит от температуры окружающей среды и должно регулироваться в соответствии с графиком показанном на рисунке ниже:

Зависимость зарядного напряжения от температуры окружающей среды

Напряжение заряда (на элемент) в буферном режиме вычисляется по формуле:
U_заряда = 2,25 + (25 – (t + grad t +1)) · 0,0033
Напряжение заряда (на элемент) в циклическом режиме вычисляется по формуле:
U_заряда = 2,40 + (25 – (t + grad t +1)) · 0,005

где t – температура окружающей среды, °С
grad t – температурный градиент аккумуляторного шкафа, °С. При установке на открытые стеллажи grad t = 0.

Хранение и срок службы

Гелевые аккумуляторы могут храниться без подзаряда в течение 1 года в сухом помещении при температуре окружающей среды от –35° до +60°С.

Гелевые аккумуляторы рассчитаны на работу в буферном режиме работы в течение пяти лет (при 25°С). На рисунке ниже показана зависимость доступной емкости гелевого аккумулятора от времени. Газы, генерируемые внутри аккумулятора, непрерывно рекомбинируют и возвращаются в водную составляющую электролита. Потеря емкости и конец службы аккумуляторов наступают в результате постепенной коррозии электродов.

Срок службы в буферном режиме работы

Срок службы аккумуляторов в циклическом режиме работы зависит от целого ряда факторов.

Наиболее существенными из них являются рабочая температура окружающей среды, скорость разряда, глубина разряда и способ заряда. На рисунке ниже показано влияние глубины разряда на количество циклов работы гелевых аккумуляторов при циклическом режиме.

Срок службы в циклическом режиме работы

По мере повышения температуры электрохимическая активность аккумулятора возрастает, а при понижении – падает. Поэтому при увеличении температуры окружающей среды емкость аккумулятора увеличивается, а при понижении температуры – уменьшается. Рисунок ниже демонстрирует влияние температуры на доступную емкость гелевых аккумуляторов.

Зависимость емкости от температуры окружающей среды при различных токах разряда

Температура окружающей среды является важным фактором, влияющим на срок службы аккумуляторов. При повышении температуры увеличивается скорость коррозии пластин, вследствие чего уменьшается срок службы. На рисунке ниже показана зависимость срока службы гелевых аккумуляторов от температуры окружающей среды.

Зависимость срока службы в буферном режиме от температуры окружающей среды

Свинцово-кислотные аккумуляторы обладают саморазрядом, вследствие чего при хранении их доступная емкость со временем уменьшается.

Этот процесс описан графиком на рисунке:

Зависимость емкости от времени хранения

Если аккумуляторы хранились в течение длительного периода времени, необходимо перед пуском в эксплуатацию провести их подзарядку.
При сроке хранения до 6 месяцев подзарядка должна осуществляться в течение 4-6 часов постоянным током 0,1 СА, либо 15-20 часов постоянным напряжением 2,40 В/эл-т.

При сроке хранения свыше 6 месяцев подзарядка должна осуществляться в течение 8-10 часов постоянным током 0,1 СА, либо 20-24 часов постоянным напряжением 2,40 В/эл-т.

Последовательность монтажа аккумуляторов в батарею:

Соедините положительную клемму первого аккумулятора с отрицательной клеммой второго аккумулятора. Таким образом, соедините все аккумуляторы в группе (под группой понимается набор аккумуляторов на одном ярусе или в одном ряду стеллажа).
Соедините аналогично п.1 аккумуляторы в остальных группах (если таковые имеются).
Подключите «земляной» вывод зарядного устройства или нагрузки к отрицательной клемме (если «земля» – отрицательная) последнего аккумулятора или последней группы.
Если имеются группы, соедините их между собой, начиная с последней (подключенной к «земляному» выводу).
В заключение, подключите положительную клемму первого аккумулятора или первой группы к положительному выводу зарядного устройства или нагрузки.
После окончания монтажных работ аккумуляторы необходимо пронумеровать, а наружные поверхности клемм, перемычек и узлов соединения смазать тонким слоем технического вазелина или синтетического солидола.

технология, обслуживание, плюсы и минусы

Гелевый аккумулятор, предназначенный для пуска силового агрегата машины, отличается повышенными характеристиками энергоемкости и увеличенным сроком службы. Устройство приспособлено к длительной работе в условиях вибраций и переменных нагрузок. При этом батарея требует соблюдения режимов зарядки, что ограничивает распространение изделий.

Что такое гелевый АКБ

Гелевым аккумулятором называется свинцово-кислотный источник постоянного тока, предназначенный для установки на автомобилях и в стационарных агрегатах. Отличием является отказ от жидкого электролитического состава в пользу загущенного вещества, состоящего из серной кислоты и дистиллированной воды.

Вариант заливки для остальных видов аккумуляторов. В гелиевых АКБ был заменен на смесь с более густой консистенцией, что позволило не проводить некоторые сервисные мероприятия.

Применение геля позволило отказаться от периодического обслуживания устройства, связанного с измерением плотности и добавлением в электролит воды. Герметичный корпус позволяет перевозить источники питания в самолетах или заряжать в замкнутом помещении.

Конструкция

В конструкцию аккумуляторной ячейки входят следующие элементы:

клеммы или полюсные штыри, которые используются для подключения нагрузки или зарядного устройства;
отрицательный электрод плоской конфигурации;
положительная пластина трубчатого типа;
сепаратор из специального материала, пропитанный загущенным электролитом.

Основные конструктивные элементы АКБ гелиевого типа.

Пластиковый корпус источника тока выполняется из ударопрочного полипропилена, герметичная конструкция исключает вытекание электролитического вещества при длительной эксплуатации изделия под наклоном. Находящийся внутри корпуса электролит удерживает образующиеся при работе газы, предусмотрен предохранительный клапан для сброса избыточного давления.

Для снижения подвижности электролита используется двуокись кремния, которая не изменяет электрохимических характеристик раствора.

Характеристики Gel-аккумуляторов

При покупке гелевого аккумулятора требуется учитывать следующие характеристики:

Внешний вид аккумулятора Delta GX 12-55.

Номинальная емкость, измеренная в А*ч (ампер в час). Параметр указывает на интервал времени, в течение которого батарея способна отдавать ток силой 1 А. Например, аккумулятор Delta GX 12-55 обладает емкостью 55 А*ч. Существуют изделия емкостью 230 А*ч и более, предназначенные для установки на грузовой транспорт.
Ток холодной прокрутки, указывающий на максимальную силу напряжения в цепи на протяжении нескольких десятков секунд. От параметра зависит способность аккумулятора запустить силовой агрегат. Батарея Delta GX 12-100 обеспечивает ток 900 А при температуре воздуха 25°С.
Допустимый ток в цепи зарядки, определяющий время восстановления работоспособности. Для аккумулятора Delta GX 12-100 нормой считается ток силой до 20 А.
Показатель саморазряда при температуре +20…+25°С. Например, изделие Sonnenschein a512/40 A разряжается на 9% за каждые 3 месяца хранения на складе.
Рабочее напряжение батареи. Для автомобилей используются 12-вольтовые аккумуляторы, допускается соединение 2 источников по последовательной схеме для повышения напряжения (используется на грузовых автомашинах).
Масса и габариты изделия, позволяющие подобрать источник питания для автомашины или стационарной установки.
Полярность и тип крепления к аккумуляторной площадке.

Маркировка гелевых АКБ

На верхней крышке корпуса находится этикетка, на которой указаны характеристики источника питания и написана дата изготовления. Каждый производитель использует собственную систему кодировки даты. Например, изделия компании Optima имеют маркировку из 4 цифр вида ABCD, где A указывает на год выпуска, а BCD информирует покупателя о дне производства (отсчет идет с начала года). Надпись вида 7156 указывает на 2017 г. выпуска, батарея собрана в 156 день года.

Маркировка АКБ гелиевого типа от компании Optima.

Для изделий Delta используется код из 2 букв и 2 цифр. Буквы отображают год и месяц выпуска, а цифры позволяют определить день сборки. Например, код AA11 указывает на изделие, выпущенное 11 января 2011 г. Для последующих месяцев и годов используются латинские буквы в алфавитной последовательности. Копания Varta использует для кодировки 4-6 цифр в обозначении, нанесенном на кожух аккумулятора. Цифры обозначают год и месяц сборки соответственно.

Срок службы

Разработчики гелевых аккумуляторов заявляют максимальный срок службы до 10 лет, но условия эксплуатации способны снизить показатель в 2-3 раза. При использовании изделия в условиях низких температур (-30°С и холоднее) наблюдается ускоренное разрушение электродов и электролита. Негативное влияние оказывает и повышенная температура (более 50°С), способствующая испарению воды из гелевого электролитического состава.

Зависимость срока службы гелиевого аккумулятора от температуры.

Для обеспечения срока службы, заявленного производителем, необходимо соблюдать условия эксплуатации гелевой батареи:

использовать в диапазоне температур -30…+50°С;
проводить зарядку специальным устройством;
не допускать регулярных глубоких разрядов;
устанавливать изделие в зоне с пониженной влажностью;
избегать перезарядки и неполноценной зарядки аккумулятора.

Перегрев дополнительно ускоряет коррозионные процессы, разрушающие поверхность положительных и отрицательных пластин.

Плюсы и минусы гелевых аккумуляторов

К числу достоинств аккумуляторов гелевого типа относят следующее:

Вещество используемое для заливки пластин.

Устройство не требует пополнения запаса электролита или воды при нормальных условиях работы. Открывать банки и заправлять дистиллированную воду требуется только при попытке восстановления батареи.
Залитый между пластинами гель является диэлектрической прокладкой между положительными и отрицательными электродами. Вещество дополнительно препятствует выкрашиванию активной массы, что позволяет использовать аккумулятор в условиях повышенных вибрационных нагрузок.
В моторный отсек не попадают агрессивные пары серной кислоты. Испарившиеся вещества и газообразные продукты реакции остаются замкнутыми в геле, а затем используются при работе батареи. Поскольку аккумулятор не выделяет водорода (который образует с кислородом воздуха взрывоопасные смеси в широком диапазоне концентрации), то допускается применять устройство в бытовых источниках бесперебойного или аварийного питания.
Допускается работа устройства в наклоненном состоянии, аккумулятор выдерживает кратковременный переворот на 180°.
Пластина выполняется из химически чистого свинца, который способствует снижению внутреннего сопротивления и ускоряет зарядку.
Высокий пусковой ток (зависящий от температуры окружающей среды).
Увеличенный срок эксплуатации. В отличие от аккумулятора с жидким электролитом, работающего 2-4 года, гелевое устройство функционирует до 10 лет (при соблюдении рекомендаций производителя).
Возможна глубокая разрядка батареи без риска повреждения конструкции.

Недостатки оборудования:

Схема контроллера для регулировки тока.

Увеличенная стоимость, в 2-3 раза превышающая цену стандартного источника питания с жидким электролитом.
Для зарядки требуется установить точные значения силы тока и напряжения. При повышении напряжения в цепи питания (например, при неисправности регулятора на автомобильном генераторе) происходит необратимое разрушение конструкции аккумулятора. Разница в 1-2 В по сравнению с требуемым значением напряжения приводит к падению емкости на 30-40%.
При уменьшении температуры до -30°С и ниже наблюдается замерзание геля, который превращается в хрупкий материал. Жидкий электролит начинает вытекать из затвердевших оболочек в нижнюю часть корпуса батареи.
Необходимо применение дополнительного контроллера, регулирующего параметры тока в цепи питания. Устройство ставится на клемму и регулируется в зависимости от емкости аккумулятора.

Отличие гелевых батарей от кислотных и AGM

В стандартных аккумуляторах используется жидкий электролит, состоящий из дистиллированной воды и серной кислоты. Для повышения эффективности работы и снижения расхода воды в материал пластин стала вводиться сурьма, впоследствии вытесненная кальцием. Для повышения устойчивости к глубоким разрядам в состав вещества электродов добавляется серебро.

Получившиеся батареи относятся к категории малообслуживаемых, доливка дистиллированной воды в процессе эксплуатации не требуется.

От устройств серии AGM (также являющихся свинцово-кислотными) напряжением 12 Вольт гелевое устройство отличается текучестью электролита. В изделиях AGM жидкость находится в порах сепараторов, выполненных из специального кислотоустойчивого стеклопластика. Структура элементов обеспечивает удержание жидкости за счет капиллярного эффекта.

Предусмотрены специальные полости увеличенного размера, предназначенные для сбора газообразных продуктов, формирующихся в ходе электрохимической реакции.

Система отвода газов и влаги в аккумуляторах AGM.

Преимуществом устройств AGM является устойчивость к деградации электродов и электролита при глубоких разрядах. Эффект достигается за счет уплотнения пакета, собранного из свинцовых пластин и стеклопластиковых сепараторов. Плотно контактирующие поверхности не допускают испарения воды и выпадения активной массы в осадок.

Зарядка гелевых аккумуляторов

Аккумулятор гелевого типа для автомобиля восприимчив к параметрам электрического тока, подведенного к клеммам. Запрещается использовать стандартные зарядные блоки для обычных свинцово-кислотных устройств. Необходимо приобрести специальное оборудование, позволяющее вручную корректировать характеристики электрического тока.

В конструкции устройства предусмотрен контроллер, автоматически регулирующий параметры зарядки в зависимости от температуры аккумуляторной батареи.

Дополнительное устройство, предназначенное для контроля уровня заряда АКБ. Оно не приобретается отдельно, а монтируется в специализированное зарядное оборудование.

Последовательность действий при обслуживании гелевого аккумулятора:

Снять источник тока с машины, а затем подсоединить кабели от зарядного блока с соблюдением полярности (для положительной клеммы используется зажим из красного пластика).
Установить вручную силу тока в цепи зарядки, которая должна составлять 10% от номинальной емкости (например, для изделия емкостью 54 А*ч требуется выставить значение 5,4 А). Для контроля параметра используется цифровой или аналоговый прибор, установленный на корпусе. Если требуется выполнить ускоренное восстановление емкости, то сила тока повышается до 30% от номинальной емкости. Часто использовать ускоренный алгоритм не рекомендуется (на корпусе указывается порог силы тока в цепи зарядки, параметр Max Initial Current).
Отрегулировать напряжение в цепи питания на уровне до 14,5 В (точное значение нанесено на заводской бирке в графе Cycle Use). При повышении параметра происходит размягчение геля, что приводит к утрате электрохимических характеристик.
Зарядка источника питания для авто занимает до 12 часов. Если батарея не используется или смонтирована в источнике аварийного питания, то требуется проводить подзарядку устройства. Допустимое напряжение в цепи указывается на заводской этикетке в графе Standby Use.

Зарядка для гелевых АКБ своими руками

Самодельное зарядное устройство для автомобильного АКБ гелевого типа строится на базе понижающего трансформатора, работающего совместно с полупроводниковым выпрямительным блоком. Вводится регулятор тока и напряжения, построенный на основе микросхемы (например, изделие L200CV от ST Microelectronics).

В конструкции предусматриваются дополнительные сопротивления, позволяющие регулировать силу тока в выходной цепи. Для контроля параметров устанавливается амперметр и вольтметр, все детали размещаются в закрытом корпусе.

Обслуживание аккумулятора

Устройство не требует периодического обслуживания в процессе эксплуатации. Если наблюдается падение емкости, сопровождаемое раздуванием корпуса, то необходимо снять пластиковые заглушки и осмотреть банки. При обнаружении осыпавшегося из-за недостатка воды электролита дальнейшая эксплуатация аккумулятора не рекомендуется.

Восстановить изделие путем добавления электролита не удается, специальных реагентов для повторной активации вещества не существует.

Можно ли в гелевый аккумулятор залить электролит или воду

Для восстановления рабочих параметров батареи допускается доливка в банки дистиллированной воды (электролит вводить не рекомендуется). Перед началом доливки необходимо отключить источник питания от внешней цепи. Затем потребуется снять пластиковую крышку и удалить резиновые заглушки, закрывающие банки.

Жидкость наносится носиком шприца или резиновой груши по 2-3 мл на поверхность сепараторов, а затем устройство выдерживается 8-10 часов (для пропитывания разделительных пластин раствором).

Шприц для добавления воды в АКБ.

Если вся жидкость впиталась, то необходимо добавить еще 2-3 мл воды.

Процедура повторяется до момента прекращения впитывания раствора, излишки жидкости удаляются шприцем. Провести замер напряжения на клеммах, а затем подсоединить внешний блок питания. После зарядки малым током параметры аккумулятора частично восстанавливаются, но емкость снижается на 30-50%. Длительная эксплуатация изделия не рекомендуется, поскольку батарея не обеспечит уверенного пуска мотора.

Вреден ли разряд в ноль для гелевых и AGM аккумуляторов? © Солнечные.RU

Существует множество мифов о свойствах и об эксплуатации гелевых и AGM аккумуляторов. Тем не менее, это всего-лишь более современные модификации жидкостных свинцово-кислотных АКБ, и то, что известно про обычные автомобильные аккумуляторы, в большей степени относится и к их гелевым и АГМ собратьям.

Конечно есть и отличия, а связаны они с разной плотностью кислоты и с различными типами сепараторов свинцовых пластин. Кроме того, в большинстве автомобильных аккумуляторных батарей толщина свинцовых пластин гораздо меньше и соответственно они меньше весят.

Далее мы приводим ответы на часто задаваемые вопросы по этой теме:

Что такое полный разряд аккумулятора или разряд в ноль?

Полный разряд — это неконтролируемый разряд АКБ до напряжения 0 (ноль) Вольт.

Разряд в ноль приводит к необратимой сульфатации и значительной потере емкости любого свинцового аккумулятора независимо от его типа. В большинстве случаев при разряде в ноль происходит полная необратимая потеря емкости и остается только утилизировать или продать скупщикам свинца такую аккумуляторную батарею.

К полному разряду зачастую приводит ситуация, когда на время длительного отсутствия нормальной эксплуатации забывают отключить всё, что подключено к плюсовой клемме АКБ. В результате отсутствия периодической подзарядки от сети, генератора или от солнечных батарей, даже небольшой ток от подключенного к АКБ оборудования приводит к неконтролируемому снижению напряжения ниже критического значения 10,5 Вольт.

Применительно к солнечным электростанциям, данная ситуация может возникнуть, если на зиму оставить подключенным контроллер заряда, а солнечные батареи засыпет снегом. Это приведет к тому, что в отсутствии подзаряда от солнечных батарей, собственное потребление контроллера медленно приведет к полному разряду АКБ.

Чтобы не допустить такой ситуации, перед тем как оставить солнечную электростанцию на даче на зиму, рекомендуется дождаться полного заряда АКБ, после чего отключить СБ от контроллера и отключить контроллер и всё остальное от плюсовой клеммы АКБ.

Что такое аккумулятор глубокого разряда и в чем отличие разряда на 100% от разряда в ноль?

Аккумуляторами глубокого разряда можно назвать любые гелевые или AGM АКБ, поскольку они обеспечивают в среднем от 200 до 400 циклов разряда на 100%.

При этом, чем больше масса аккумулятора при одинаковой емкости, тем больше в нем свинца и тем большее кол-во циклов он сможет проработать. Поэтому, выбирая аккумуляторную батарею для целей глубокого разряда (для электропогрузчиков, инвалидных электроколясок, детских электромобилей, лодочных электромоторов, солнечных электростанций), рекомендуется покупать модель с наибольшей массой.

Разряд на 100% (глубокий разряд) — это разряд АКБ до напряжения 10,5 Вольт, а не до ноля Вольт.

Вредно ли короткое замыкание гелевого аккумулятора?

Гелевые аккумуляторы при коротком замыкании способны выдавать очень большие токи (от сотен до тысяч Ампер в зависимости от емкости).

Сам факт короткого замыкания не вреден для гелевой АКБ и не влияет на срок службы. Однако, следует избегать короткого замыкания, т.к. при этом во внешней перемычке, вызвавшей короткое замыкание, выделяется огромное кол-во энергии, перемычка нагревается до сотен градусов и может вызвать пожар.

Для соблюдения правил пожарной безопасности рекомендуется устанавливать автомат постоянного тока или плавкую вставку как можно ближе к пюсовой клемме аккумуляторной батареи, а клемму защищать резиновым колпачком.

Как правильно хранить гелевую АКБ и когда начинается сульфатация?

Любой свинцовый аккумулятор независимо от его типа следует хранить в полностью заряженном состоянии при температуре от -20 до +50 градусов (оптимально при +20).

Через несколько месяцев хранения напряжение может снизиться из-за саморазряда. При снижении напряжения ниже 12,6 Вольт начинается сульфатация свинцовых пластин, что может привести к снижению емкости аккумулятора.

При хранении рекомендуется раз в полгода проверять напряжение аккумуляторной батареи и не допускать снижения напряжения ниже уровня 12,6 Вольт, а при достижении этого уровня проводить подзарядку аккумулятора от зарядного устройства или при помощи солнечных батарей. Выполнение этой рекомендации позволит значительно продлить срок службы свинцовой аккумуляторной батареи.

После длительного хранения АКБ необходимо провести выравнивающий заряд для того, чтобы выравнить напряжения на банках аккумулятора. Напряжение выравнивающего заряда для всех серий АКБ Delta составляет 2,4 Вольта на двухвольтовую банку или 14,4 Вольта для АКБ на 12 Вольт. Напряжение выравнивающего заряда для других марок АКБ уточняйте у производителя.

Как проверить гелевый аккумулятор при покупке?

В первую очередь следует проверить напряжение:

Если оно находится в пределах от 12,8 до 13,0 Вольт, то это значит, что аккумулятор новый и с момента его выпуска прошло не более 6 месяцев. Его можно смело покупать.
Если напряжение на клеммах в пределах от 12,6 до 12,8 Вольт, то стоит задуматься, т.к. очевидно он хранится уже более полугода.
Если же напряжение ниже 12,6 Вольт, то такой аккумулятор точно не стоит приобретать, т.к. у него возможна потеря емкости из-за длительного хранения без подзаряда.

Кроме проверки напряжения вольтметром, если есть возможность, проверьте напряжение под нагрузкой при помощи нагрузочной вилки, дающей ток близкий к емкости АКБ.

При проверке исправной АКБ, показания нагрузочной вилки должны быть в пределах 11,5-12,0 Вольт в зависимости от тока нагрузки и емкости АКБ.

Нужно ли заряжать АКБ перед началом эксплуатации?

Несмотря на то, что аккумуляторные батареи продаются в заряженном состоянии, перед началом эксплуатации рекомендуется произвести подзарядку каждого аккумулятора в отдельности, используя при этом выравнивающий заряд. Это особенно важно сделать, если АКБ будут соединены последовательно для подключения к системе на 24 или 48 Вольт.

Один раз в полгода рекомендуется измерять напряжение на каждой АКБ. В случае, если будет обнаружена разница напряжений более 0,1-0,2 Вольта, необходимо произвести выравнивающий заряд и, при необходимости, балансировку АКБ при помощи зарядного устройства на 12 Вольт, осуществив выравнивающий заряд каждой АКБ в отдельности.

При эксплуатации АКБ в автономной системе электроснабжения рекомендуется делать от 2 до 4 циклов выравнивающего заряда в год (желательно не реже 1 раза в 6 месяцев).

Смотрите также:

Гелевый аккумулятор: плюсы и минусы, фото

Современная наука развивается в ускоренном темпе – сейчас ничто не стоит на месте. Привычные для многих механизмы меняются на их модернизированные и более инновационные аналоги. Один из ярчайших примеров – это современный автомобиль. Каждый узел сейчас отличается от тех «предков», которые производили всего каких-то десять лет назад. Вряд ли раньше кто-то мог всерьез задумываться, что современный автовладелец сможет заряжать свой электромобиль прямо под своим окном от обычной бытовой розетки. Сегодня это реальность, и к тому же самая обыденная. Еще один яркий пример развития технологий – гелевый аккумулятор. Плюсы и минусы его мы и рассмотрим в нашей статье. Все, кто пользовался такими, считают, что это достаточно неплохая альтернатива традиционным кислотным батареям. Однако удалось ли ученым в гелевых АКБ исправить все недостатки традиционных кислотно-свинцовых аналогов?

Гелевые аккумуляторы: что это?

Несколько лет назад на автомобильном рынке наряду с традиционными батареями стали появляться гелевые автомобильные аккумуляторы. Плюсы и минусы их еще никто не знал. А принцип действия изначально практически ничем не отличался от свинцово-кислотной АКБ.

Отличие этого аккумулятора в особых химических элементах в электролите. За счет этих элементов он находится внутри батареи в гелевом состоянии. Электролит действительно напоминает желе. При этом внешне в такой батарее имеются все признаки стандартного аккумулятора.

Со временем технологии производства развивались, и появились два вида гелевых батарей:

Ниже мы их рассмотрим более подробно.

AGM-технология

Эти три буквы расшифровывают как «абсорбирующие стеклянные маты». На самом деле эти «стеклянные маты» представляют собой самую обыкновенную стеклоткань. Находится она внутри устройства, между положительной и отрицательной свинцовой пластиной. В этой ткани из стекла содержится желеобразный электролит в связанном состоянии. Не стоит думать, что это инновация. На самом деле по составу электролит практически ничем не отличается от традиционной смеси. Здесь тоже есть кислота. Электролитическая жидкость содержится в специальном стекловолоконном сепараторе. За счет этого желе не растекается.

евые автомобильные аккумуляторы плюсы и минусы

Такая особенность дает возможность эксплуатировать аккумулятор в практически любом положении. Можно даже положить его на бок — и он будет работать. Батарея полностью безопасна. Вредные вещества, которые имеют свойство испаряться, теперь надежно держатся в порах стекловолокна и используются только для химических реакций. Это наиболее бюджетный гелевый аккумулятор для авто. Плюсы и минусы его соответствуют стоимости и технологии. Стандартный срок эксплуатации таких батарей составляет всего 5 лет. Однако эта цифра не является пределом. У производителей есть модели, срок службы которых может составлять десятки лет. При этом батарея не потеряет своих характеристик.

Срок годности и особенности применения

Стандартный гелевый аккумулятор способен за весь срок службы выдержать до 200 циклов перезаряда, а также полного разряда. Это еще не все. АКБ выдерживает 50 циклов при разряде в половину и до 800 при уровне разряда в 30%. Специалисты утверждают, что устройства, построенные на этой технологии, подойдут для использования в системах резервного питания. Если полностью соблюдать оптимальные температуры и правила эксплуатации, то есть все шансы, что АКБ сможет отработать заявленный производителем срок.

Технология GEL

Итак, мы рассмотрели стекловолоконные гелевые аккумуляторы для авто. Плюсы и минусы их – возможность работы в любом положении, безопасность для людей, необходимость строгого соблюдения температурного режима, невысокий срок службы и небольшой циклический ресурс.

Аккумуляторы, изготовленные на базе технологии GEL, отличаются более высокими техническими характеристиками. Здесь больший циклический ресурс, энергоемкость и другие плюсы. Эти батареи иногда способны выдержать до 800 циклов заряда/разряда без потери емкости. У автомобилистов есть мнение, что название этой технологии можно расшифровать как гелий. Однако нужно понимать, что это гель. Между свинцовыми пластинами аккумулятора есть специальный сепаратор. В случае с этими устройствами внутри содержится силикагель. Им заполнено все внутреннее пространство еще на этапе производства. Затем силикагель застывает и в результате затвердеет. При этом в нем будет огромное количество пор. Здесь удерживается силикагель.

Преимущества GEL-аккумуляторов

Так как все внутреннее пространство в устройстве занято сепаратором-силикагелем, то в этих батареях можно полностью исключить любую возможность осыпания пластин. Это наилучшим образом сказывается на ресурсе и сроке эксплуатации. Даже больше – такая конструкция позволила улучшить общую техническую характеристику. Это положительно повлияло на ресурс и устойчивость устройства к глубокому разряду.

гелевые аккумуляторы для автомобиля за и против

Автовладельцы уже оценили гелевые аккумуляторы для автомобиля. Позитивные отзывы о них действительно есть. Их очень много. Также эти отзывы владельцев можно услышать даже просто на улице. И пускай номинальный срок эксплуатации GEL-батареи не сильно выше, чем ресурс аккумуляторов AGM, но что касается числа циклов заряда/разряда, то здесь эта цифра будет выше не более чем на 50% — отмечают автомобилисты.

Ресурс

Если говорить проще, то стандартная гелевая батарея, изготовленная по такой технологии, сможет легко выдержать около 350 разрядных циклов при полной глубине разряда, до 550 при половине и до 1200 циклов при разряде в 30%.

гелевые аккумуляторы для автомобиля негативные отзывы

Таким образом, решив приобрести такие гелевые аккумуляторы для автомобиля, характеристики их нужно учитывать. А еще на них можно сэкономить – они более устойчивы к глубоким разрядам, а значит, им практически не нужно сервисное обслуживание и ремонт. Из-за особенностей конструкции, данные устройства в значительно меньшей степени подвергаются процессу сульфатации. Это значит, что они могут запросто выдержать в состоянии полного разряда два и более дней.

Преимущества и недостатки

Вне зависимости от того, каков гелевый аккумулятор, плюсы и минусы он однозначно имеет. Рассмотрим их. Среди основных преимуществ можно выделить следующие:

Батарея отличается высокими пусковыми токами.
Электролит не будет протекать, даже если корпус получит серьезные повреждения.
Такие АКБ не нуждаются даже в минимальном обслуживании – они даже сделаны в необслуживаемом корпусе.
Аккумулятор может работать в любых положениях.
И наконец, если электроника исправна, срок службы батареи может быть значительно выше, чем у его кислотно-свинцовых родственников.

Среди недостатков выделяют слабую устойчивость к перезаряду. В процессе заряда рекомендуется постоянно контролировать процесс и наблюдать за индикатором. Также имеется плохая устойчивость к низким температурам. Наконец, существенный недостаток – это высокая цена.

Не для российской зимы

Вот и все недостатки. Что можно сказать в итоге? Это неплохой вариант в различных системах аварийного источника электричества. Но в нашем климате гелевые аккумуляторы для автомобиля лучше не использовать. С ними могут возникнуть некоторые трудности.

гелевые аккумуляторы для автомобиля позитивные отзывы

И пусть у них куча привлекательных плюсов, эти АКБ не смогут стать надежным помощником в российских климатических условиях – достаточно поэксплуатировать батарею хотя бы одну зиму, и она выйдет из строя намного раньше срока. Но если очень хочется, то никто не сможет запретить использовать эти устройства. Самое главное, чтобы бортовая сеть смогла поддерживать необходимые режимы заряда. В случае с отечественными автомобилями это может быть довольно проблематично, даже если регулятор напряжения работает исправно и будет заменен на 16 В. Однако владельцам новых иномарок отлично подойдут гелевые аккумуляторы для автомобиля. «За» и «против» их использования в этом случае большой роли не играют. А потребности машины в электричестве гелевая батарея полностью удовлетворит.

Как заряжать?

Сейчас, невзирая на количество существенных плюсов, такие АКБ редко встречаются. Автомобилисты еще не знают, как обслуживать и ухаживать за такой батареей. Далеко не все сервисные центры сегодня обслуживают гелевые аккумуляторы для автомобиля. Чем отличаются зарядные устройства для них, тоже мало кто знает. Даже некоторые специалисты в СТО не знают, как правильно обслуживать такие батареи. При зарядке главное — точно соблюдать уровень подаваемого напряжения. Если эту границу превысить, то АКБ выйдет из строя. В технической информации к той или иной АКБ указывают допустимые напряжения. Этим требованием не стоит пренебрегать. Не забывайте, что гелевый аккумулятор можно долго хранить в полностью разряженном состоянии.

гелевые аккумуляторы для автомобиля чем отличаются

Но когда в момент заряда будет подаваться высокое напряжение, электролит начнет производить газ. Его объемы настолько велики, что он не может удерживаться внутри сепаратора. Это может быть опасно. Необходимо точно знать, как использовать гелевые аккумуляторы для автомобиля. Негативные отзывы о них пишут те, кто не читал инструкцию.

Зарядное устройство: каким оно должно быть?

Характеристики данного устройства зависят от особенностей конкретной батареи. Если учесть, что гелевые АКБ отличаются особой конструкцией, то ЗУ для стандартного аккумулятора в данном случае не подойдет. Величина конечного напряжения заряда для каждого вида АКБ будет различной. Поэтому высокое напряжение, что подается на гелевые AGM-батареи, спровоцирует закипание электролита. Температурная компенсация ЗУ должна точно соответствовать числу, которое производитель указал для конкретной АКБ. Также важно корректное напряжение. Нужно помнить, что гелевые аккумуляторы очень чувствительны к данному параметру. Процесс зарядки должен проводиться под четко выставленным и определенным напряжением.

Резюме

Вот что такое гелевый аккумулятор. Плюсы и минусы таких батарей заставляют обратить внимание на них. Такие АКБ можно смело устанавливать на дорогие иномарки. Цена полностью соответствует качеству. А при должном уходе и соблюдении простых правил эти батареи будут служить достаточно долго.

Итак, мы выяснили, какие имеет гелевый аккумулятор плюсы и минусы.

Правила эксплуатации гелевых аккумуляторов

Несколько лет назад отечественные автолюбители познакомились с новым видом АКБ — гелевыми аккумуляторами, которые обладают целым рядом преимуществ по сравнению с обычными электролитными. Особенностью гелевого аккумулятора является то, что он необслуживаемый, потому что вместо электролита в нем используется гель, который не вытечет, даже если аккумулятор перевернуть «с ног на голову». Эксплуатация аккумулятора, содержащего гель вместо электролита, оказалась настолько удобной, что даже более высокая цена аккумуляторной батареи не повлияла на его популярность. В этой статье мы рассмотрим устройство гелевого аккумулятора и расскажем, как его правильно использовать.

Устройство гелевого аккумулятора

По сути, гелевый аккумулятор – это та же самая свинцово-кислотная АКБ, его конструкция принципиально не отличается от стандартных аккумуляторов. Разница только в состоянии электролита.

В настоящий момент выпускают два типа гелевых аккумуляторов: GEL и AGM. В аккумуляторах типа GEL в электролит добавляют двуокись кремния, чтобы добиться желеобразного состояния. В аккумуляторах типа AGM кислотный электролит находится в специальном сепараторе из стекловолокна.

Гелеобразное состояние электролита дает гелевому аккумулятору ряд преимуществ:

цикл заряда/разряда у него очень большой, и количество циклов в новых моделях доходит до 1000, что позволяет аккумулятору работать 10-12 лет;
независимо от степени заряда гелевая АКБ может отдавать ток высокой величины, что незаменимо в зимних условиях;
низкий ток саморазряда — заряженный полностью гелевый аккумулятор может храниться год и потерять только 15-20 % заряда;
после глубокого разряда гелевой АКБ нет необходимости делать срочную зарядку аккумулятора – осыпания пластин электродов не произойдет.

Особенности зарядки аккумулятора

Если у вас гелевая АКБ, то зарядка аккумулятора возможна двумя способами:

1) при помощи специального зарядного устройства, которое автоматически поддерживает входное напряжение в 14 вольт и не дает батарее перезарядиться;

2) при помощи зарядного устройства для обычного аккумулятора и нескольких правил:

возможна быстрая зарядка гелевой АКБ значительной силой тока, но это не рекомендуется производителями
лучшим вариантом является зарядка на протяжении суток силой тока, составляющей примерно 10 % от емкости АКБ
зарядку следует производить до 100%-го уровня, иначе в дальнейшем гелевой батарее будет трудно взять полный заряд.

Эксплуатация и обслуживание аккумулятора

Купив гелевый аккумулятор, вы забудете, что такое обслуживание аккумулятора, но несколько правил хранения и эксплуатации позволят вам продлить срок службы вашего аккумулятора.

Гелевая АКБ спокойно хранится год без подзарядки, но для этого помещение должно быть сухим, а температура — находиться в пределах от -35 оС до +60 оС. Устанавливать аккумулятор рядом с источником тепла крайне нежелательно. То же самое относится и к источникам разряда в виде искр, потому что гелевая АКБ может давать легковоспламеняющиеся газы.

Обслуживание аккумулятора во многом сводится к поддержанию его в чистом виде – для этого достаточно чистой воды и кусочка ткани. Использование химикатов или растворителей при очистке гелевых аккумуляторов запрещено.

Любая гелевая АКБ прослужит дольше, если среднее значение тока пульсаций, протекающего через аккумулятор, не будет превышать 0,1 СА.

В одной АКБ крайне нежелательно использовать разные аккумуляторы (разного производства, с разной историей и сроком эксплуатации), потому что это может вывести из строя саму АКБ и повредить связанное с ней оборудование.

При работе с аккумулятором следует соблюдать осторожность: контакт с токопроводящими частями может вызвать удар током, поэтому прикасаться к ним стоит только в резиновых перчатках. Нельзя разбирать аккумулятор – электролит может попасть на кожу и вызвать химический ожог.

АЦ «Медведь» — широкий выбор гелевых аккумуляторов.

Тел. 8 (383) 280-41-90,
8 (383) 319-10-40

Источник фото: © depositphotos.com/ Wavebreakmedia

Срок службы аккумуляторных батарей свинцово-кислотных AGM и гелевых GEL для ИБП

: Категория: Поддержка по аккумуляторным батареям; Опубликовано 01.07.2015 15:34; Автор: Abramova Olesya

Существует множество производителей, которые осуществляют выпуск аккумуляторов разных типов. Самыми распространенными и востребованными являются свинцово-кислотные аккумуляторы. В зависимости от поставленной задачи, рекомендуется применять один из следующих видов:

обслуживаемые – предназначены для кратковременных разрядов с выделение высокого разрядного тока. Применяются в автомобилях для запуска двигателя. Срок службы: 2 – 5 лет.
необслуживаемые VRLA – свинцово-кислотные аккумуляторы, которые предназначены для буферного использования, когда требуется время от времени осуществить резервное питание. Срок службы: 3 – 7 лет.
необслуживаемые VRLA AGM – свинцово-кислотные аккумуляторы в герметизированном корпусе, которые оптимизированы для циклического и буферного режима работы. Срок службы: 5 – 15 лет.
необслуживаемые VRLA GEL – свинцово-кислотные аккумуляторы в герметизированном корпусе на основе гелеобразного электролита. Предназначены для глубоких циклических разрядов и буферного режима. Срок службы: 10 – 15 лет.
необслуживаемые OPzV – свинцово-кислотные аккумуляторы в герметизированном корпусе с усовершенствованной структурой электродов и гелеобразным электролитом. Предназначены для тяжелого режима работы (глубокие циклические разряды). Могут работать с высокими пусковыми токами. Срок службы: 15 – 20 лет.
малообслуживаемые OPzS – свинцово-кислотные аккумуляторы, оптимизированные для тяжелых циклических режимов. Срок службы аккумуляторов OpzS – до 25 лет.

Технические характеристики батарей – важная составляющая правильного выбора, но также нужно иметь точное представление о том, как именно будет эксплуатироваться аккумулятор. Ведь если режим будет циклический, а аккумулятор предназначен для буферного применения, срок службы может быть минимален, т.к. заявленное эксплуатационное время предусматривает работу в другом режиме.

Рисунок 1. Слева направо: обслуживаемые, VRLA, AGM, GEL, OPzV, OPzS.

Характеристики влияющие на срок эксплуатации

Параметр \ Тип	Авто	VRLA	AGM	GEL	OPzV	OPzS
Срок службы, лет	2 – 5	3 – 7	5 – 15	10 – 15	>20	>25
Циклический ресурс при D.O.D. 80%	—	100 – 200	250 – 600	500 – 1000	800 – 1200	1200 – 1500
Макс. глубина разряда, %	50	80	80	90	100	100
Оптим. глубина разряда, %	75	50	50	50	40	40
Температура окруж. среды. °С	-50 … +70	-35 … +60	-40 … +70	-40 … +70	-40 … +70	-40 … +70

Таблица 1. Характеристики, влияющие не продолжительность службы АКБ.

В таблице №1 приведены данные, влияющие на срок эксплуатации аккумулятора. Теоретически, при покупке AGM аккумулятора с заявленным сроком эксплуатации 10 лет, можно ожидать такого результата, однако на практике все иначе. Срок службы свинцово-кислотного аккумулятора напрямую зависит от режима эксплуатации, температуры, при которой он работает и заряжается, количества разрядов и их глубины, а также от силы тока, которым он заряжается. Чтобы понять, как точно рассчитать показатель ожидаемого срока службы, смоделируем ситуацию выбора батареи.

Определение срока службы

Исходные данные:

Мощность нагрузки – 150 Вт;
Срок резервного питания – 5 часов;
Напряжение аккумулятора – 12В;
КПД инвертора – 0,82.
Аккумулятор обеспечивает срок эксплуатации – 10 лет или 500 циклов.

Произведем расчет по упрощенной формуле:

t = Uакб. * C * K * H * Kг. * Kс / P

t – время работы – 5ч.;
Uакб. – напряжение аккумулятора – 12В;
C – емкость аккумулятора, Ач;
K – кол-во аккумуляторов в системе – 1 шт;
H – КПД инвертора (ИБП) – 0,82;
Kг. – коэффициент глубины разряда – 80%;
P – мощность нагрузки – 150Вт.

Найдем емкость требуемую аккумулятора по формуле:

C = P / Uакб. * t / K / H / Kг.

Подставим значения:

150 / 12 x 5 / 1 / 0,82 / 0,8 = 95,3

Емкость аккумулятора, С = 95,3 Ач.

Правильный подбор батареи обеспечивает уверенность, что разряд АКБ не будет больше, чем на 80%. Основываясь на этом утверждении, можно рассчитать частоту разрядов:

10 лет х 365 дней / 500 циклов = 7,3

Срок службы: 10 лет при частоте 80% разрядов не чаще, чем раз в 7,3 дня.

Ресурс батареи позволяет производить один разряд до 80% каждые 7,3 дня. При условии поддержания температуры окружающей среды в пределах 18 – 25°С, можно рассчитывать на срок службы 10 лет, если циклический ресурс не будет исчерпан ранее.

Эксплуатация аккумулятора в циклическом режиме

Когда предполагаются частые разряды аккумулятора, недостаточно подобрать подходящий тип. Для максимально долгой службы нужно рассчитывать запас емкости. Для свинцово-кислотных батарей типов AGM и GEL, которые будут работать в циклическом режиме, необходим запас 40 – 50%. Другими словами, рассчитывая емкость, коэффициент глубины разряда должен быть от 0,6 до 0,4. Чем меньше глубина разряда, тем большее количество циклов способен обеспечить аккумулятор и, соответственно, гораздо дольше отслужить.

Ресурс современных моделей GEL VRLA аккумуляторов при 50% разряде составит от 1700 до 2300 циклов. Этого будет достаточно на более, чем 6 лет при ежедневном использовании. В случаях с AGM VRLA батареями показатели составят от 900 до 1200 циклов.

Рисунок 2. График зависимости количества циклов от глубины разряда.

Эксплуатация аккумулятора в буферном режиме

В ситуациях, когда емкость аккумулятора будет использоваться редко, нужно придерживаться правил эксплуатации и не допускать глубоких разрядов, т.к. один разряд до 9 Вольт (100% емкости) моментально сократит срок службы в два раза.

Рисунок 3. График снижения емкости при буферном использовании батареи.

Как увеличить срок службы?

Жизнь свинцово-кислотной аккумуляторной батареи можно разделить на три этапа: формирование, пик и спад. На этапе формирования пластины, окруженные жидким электролитом, находятся в губчатом состоянии. “Тренировочная зарядка” приводит к процессу поглощения этими пластинами электролита, чем-то этот процесс похож на впитывание кухонной губкой воды. По мере формирования электродов емкость аккумулятора постепенно увеличивается.

Рисунок 4: Жизненный цикл свинцово-кислотного аккумулятора делится на три этапа: формирование, пик и спад.

Этап формирования является крайне важным для аккумуляторов глубокого цикла. Требуется 20-50 полных циклов для достижения пиковой емкости и это происходит уже в процессе эксплуатации, а не подготовки. Но производители советует на этом этапе не подвергать аккумулятор сильным разрядным нагрузкам. Стартерные же аккумуляторы менее критичны в этом плане и могут сразу полноценно использоваться. Значение пускового тока нового стартерного аккумулятора уже соответствует номинальному, но по мере формирования оно даже немного возрастает. (Смотрите BU-701: Нюансы использования обслуживающего заряда для аккумуляторных батарей).

Аккумуляторы глубокого цикла могут обеспечить порядка 100-200 циклов до начала постепенного снижения емкости. Когда емкость такого аккумулятора упадет до 70-80%, его необходимо заменить. В некоторых случаях бывает допустимо использование экземпляров с меньшим уровнем емкости, но никогда не доводите этот показатель до 50%, так как после достижения такого уровня дальнейшее поведение аккумулятора непрогнозируемое.

Чтобы держать свинцово-кислотный аккумулятор в хорошем состоянии, к нему необходимо применять полную зарядку насыщения продолжительностью 14-16 часов. Если же нет возможности обеспечить такую зарядку на регулярной основе, проводите ее хотя бы раз в несколько недель. По возможности, обеспечьте умеренную температуру эксплуатации и избегайте глубоких разрядов; заряжайте аккумулятор так часто, как только сможете. (Смотрите BU-403: Зарядка аккумуляторов свинцово-кислотной электрохимической системы).

Основной причиной относительно короткого срока службы свинцово-кислотного аккумулятора является истощение активного вещества. Согласно исследованиям 2010 BCI Failure Mode Study, за последние 5 лет процент выхода из строя аккумуляторов из-за износа электродных решеток и/или пластин возрос с 30 до 39%. Хотя причины такого возросшего износа в докладе и не указаны, можно предположить, что это связано со все более высокими требованиями к стартерному аккумулятору в современных автомобилях. Подобные исследования проводятся каждые пять лет, анализируя причины выхода из строя аккумуляторов.

В принципе, истощение активного вещества – это довольно понятный и прогнозируемый процесс, но свинцово-кислотные аккумуляторы подвержены и другим негативным воздействиям, которые могут вывести их из строя задолго до естественной деградации электродных решеток и пластин. К этим воздействиям относятся: коррозия, оползание активного вещества, внутреннее короткое замыкание, сульфатация, высыхание, кислотная стратификация и поверхностный заряд. Далее мы рассмотрим эти явления и то, как им можно противостоять корректной эксплуатацией.

Какой аккумулятор выбрать гелевый или AGM? Преимущества и недостатки

Системы бесперебойного электроснабжения разрешают в экстренных случаях без сбоев в работе обеспечивать электропитание до возобновления внешнего электроснабжения или подключения автономных источников электропитания.

Эти системы собраны с применением особого оборудования — источников бесперебойного питания (ИБП) предназначенных для питания от аккумуляторов .

Аккумулятор — это химический источник тока, способный многократно преобразовывать химическую энергию в электрическую и аккумулировать, запасать ее на длительное время. Упрощенно аккумулятор можно представить следующим образом: два электрода, в виде пластин, помещены в раствор серной кислоты с плотностью 1,27-1,29 г/см3. При этом положительный электрод выполнен из двуокиси свинца (PbO2), а отрицательный из свинца (Pb). При прохождении тока между ними протекают окислительно-восстановительные реакции.

При разряде происходит химическая реакция, в результате которой активная масса обоих электродов начнет изменять свой химический состав, преобразуясь из губчатого свинца и его двуокиси в сернокислый свинец (сульфат свинца — PbSO4), а плотность электролита начнет падать. В результате внутри батареи образуется направленное движение ионов и в цепи потечет электрический ток. При заряде аккумулятора происходит обратный процесс — направление тока меняется на противоположное, активные массы восстанавливают свой первоначальный химический состав, а плотность электролита растет. Процесс этот, называемый циклом, может быть многократным. Количество запасаемой при этом электрической энергии зависит от площади активного взаимодействия электродов и электролита и его объема. Номинальное напряжение, вырабатываемое таким аккумулятором, составляет 2 вольта. Для получения большего значения напряжения одиночные аккумуляторы соединяют последовательно. Например: 12-ти вольтовый аккумулятор состоит из, последовательно соединенных в общем корпусе, шести аккумуляторов.

В системах бесперебойного питания могут использоваться четыре основных разновидности аккумуляторов (АКБ):

Стартерные автомобильные малообслуживаемые (проверка уровня электролита раз в год и доливка дистиллированной воды при необходимости). Их необходимо устанавливать в нежилое проветриваемое помещение. Срок службы, при оптимальных условиях эксплуатации 3 — 5 лет.
Стартерные автомобильные необслуживаемые герметичные. Их можно устанавливать в жилое помещение. Срок службы, при оптимальных условиях эксплуатации 3 — 6 лет
Стационарные типа AGM. Их можно устанавливать в жилое помещение. Срок службы, при оптимальных условиях эксплуатации до 12 лет.
Стационарные типа GEL (гелиевые). Их можно устанавливать в жилое помещение. Срок службы, при оптимальных условиях эксплуатации 12 лет.

На данный момент среди аккумуляторов наиболее широкое распространение получили герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы (VRLA), которые изготавливаются по двум технологиям.

Первая, наиболее распространенная технология — Absorptive Glass Mat (AGM). . В данном случае путем применения пористого заполнителя-сепаратора из стекловолокна, пропитанного электролитом, добиваются его безжидкостного состояния. Такой сепаратор представляет собой пористую систему, в которой каппилярные силы удерживают электролит. При этом количество электролита дозируется так, чтобы мелкие поры были заполнены, а крупные оставались свободными для свободной циркуляции газов. Таким образом, AGM батареи не требуют обслуживания в течение всего срока эксплуатации.

Вторая- Gelled Electrolite (GEL), так называемые гелевые аккумуляторы, электролит в которых имеет гелеобразное состояние благодаря добавлению в него соединений кремния. Гелевый электролит позволяет добиться полной герметичности батареи, так как все газовыделение происходит внутри сильно развитой системы пор в массе геля. Это решает проблему необслуживаемости АКБ.

Преимущества аккумуляторов AGM технология

Преимущества аккумуляторов GEL технология

1. Конструкция полностью герметична и имеет клапанную регулировку, предотвращает утечку кислоты и коррозию клемм.

2. Более безопасная работа: при правильной зарядке батарей исключается возможность выделения газов и опасность взрыва.

3. Герметичная конструкция позволяет устанавливать батарею почти в любом положении (однако установка вверх дном не рекомендуется).

4. Меньшее электрическое сопротивление дает более высокие нормы разряда.

5. Уверенная работа при низких температурах ( ниже -30*С ).

6. Время зарядки аккумулятора сокращается в 7 раз по сравнению с обычной свинцово-кислотной батареей.

7. Повышенная виброустойчивость увеличивает срок службы.

1. Гелевый электролит гарантирует отсутствие вытекания. Батареи становятся более безопасными и устойчивыми к сильной вибрации. При этом возможна установка аккумулятора на боковую поверхность и даже «вверх тормашками».

2. Нано-гелевый электролит лишен недостатков кислотных. У него не происходит разложения кислоты, поэтому не происходит сульфатации (кристаллизации солями серной кислоты) катодных пластин и коррозии анодных пластин (в нижней части пластины из-за высокого удельного веса кислоты).

3. Аккумулятор максимально эффективен даже в нештатных режимах работы, что позволяет эксплуатировать его в жарких погодных условиях, при температуре до +50°C, или в низкотемпературных режимах, например до -35°C и ниже.

4. Не так боится глубокого разряда (но кратковременного). Гелевый электролит находится в «связанном» состоянии, поэтому разряд аккумулятора не сопровождается его выпариванием, коррозией решетки и оползанием активной массы положительного электрода.

5. В гелевом аккумуляторе используется активный материал, увеличивающий ёмкость аккумулятора. В то время, как потенциал обычных батарей значительно снижается в процессе эксплуатации, ёмкость гелевого аккумулятора сохраняется на более стабильном уровне, обеспечивая при этом более длительный срок службы. Этот эффект появляется после длительной эксплуатации. В сравнении с обычными аккумуляторами, срок службы гелевых аккумуляторов как минимум, в два раза больше.

6. Возможность использовать рядом с чувствительным электронным оборудованием.

7. Отсутствует газовыделение. Это уменьшает потерю массы электролита (сохраняется его плотность), увеличивает производительность аккумулятора. Аккумулятор лучше переносит длительное хранение, что увеличивает срок его хранения.

8. Стабильно работает во влажной окружающей среде.

9. Самая низка удельная стоимость в соотношении «цена/количество месяцев эксплуатации», а также в соотношении «цена/количество циклов».

10. Идеален как стартерная и «крутящая» батарея.

Недостатки аккумуляторов AGM технология

Недостатки аккумуляторов GEL технология

AGM батареи чувствительны к превышению зарядного напряжения, причиной здесь является существенно меньшее количество электролита в них.

Аккумуляторы с загущенным электролитом имеют несколько худшие нагрузочные характеристики по сравнению с классическими АКБ: большие токи с них снять сложнее из-за более высокого внутреннего сопротивления. Кроме того, гелевые батареи критичны к температуре окружающей среды и стабильности зарядного напряжения. Для их подзаряда нужно использовать зарядные устройства, обеспечивающие нестабильность напряжения заряда не хуже +/- 1% для предотвращения обильного газовыделения

Применение аккумуляторов AGM технология

Применение аккумуляторов GEL технология

Буферные системы энергоснабжения;

Источники бесперебойного питания;

Медицина;

Телекоммуникации;

Распределительные устройства;

Фотоэлектрическое оборудование;

Солнечные элементы;

Ветровые элементы;

Системы управления;

Станции сотовой радиосвязи;

Установки катодной защиты;

Навигационное оборудование;

Судовое оборудование;

Электроэнергетика.

Системы энергоснабжения в циклических/буферных режимах;

Бытовое потребление электроэнергии;

Телекоммуникации;

Системы искусственного охлаждения;

Фотоэлектрическое оборудование;

Солнечные элементы;

Ветровые элементы;

Запуск стационарных двигателей;

Инвалидные коляски;

Электромобили;

Поломоечные машины;

Водяные насосы;

Портативное медицинское оборудование;

Системы катодной защиты;

Лодки;

Морские системы общего назначения;

Навигационные системы.

Гелевый аккумулятор за счет новых технологий имеет большую ёмкость, срок службы, и в 5-7 раз заряжается быстрее обычного, к тому же у него большой стартовый ток, что особенно важно в морозы и трудных климатических условия. Также как тут уже подметили — его используют меломаны, которые не могут без токопожирателей – кондиционеров, сабвуферов, дополнительно установленного оборудования.
Почему называются гелевые? потому что в его среде-жидкое вещество на основе электролита, с добавлением хим элементов в виде желе, пластичной массы.

Распространения у автомобилистов гелевые аккумуляторы не получили по причине очень высоких требований к бортовому электрооборудованию и из-за резкого падения пускового тока на холоде.

Аккумуляторы с гелем внутри можно применять лишь там, где бортовая электрика позволяет очень точно поддерживать режим заряда. На отечественных же автомобилях даже с исправным реле-регулятором напряжение варьируется с 13 до 16 вольт, и на многих иномарках похожая ситуация. А в случае выхода из строя реле-регулятора гелиевый аккумулятор можно сразу выбрасывать, поскольку напряжение заряда не должно быть более 14,4 В. Если оно больше, то гель просто тает и обратно уже не восстанавливается. К тому же работа гелевых батарей на полную мощность возможна в наших условиях только летом. Гель вязкий, а на морозе он совсем застывает, в результате чего характеристики падают более чем вполовину.

Плюсы гелевых аккумуляторов:
— абсолютно необслуживаемые;
— работают в любом положении;
— при повреждении корпуса электролит не вытекает;
— большой срок службы при исправном электрооборудовании;
— дают высокий пусковой ток;
— допускают очень глубокий разряд.

Минусы:
— высокая цена;
— на холоде очень быстро выходят из строя;
— требуют хорошего электрооборудования в машине, при перезаряде быстро выкипают.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Гелевых аккумуляторов срок службы – Устройство и Принцип Работы АКБ, Как Правильно Заряжать Зарядным Устройством, Обслуживание и Восстановление на Авто и Мото