Что такое AGM аккумуляторы? AMG аккумулятор плюсы и минусы | Voltmarket

Автор:
Сергей Куртов

Время прочтения: 5 мин

Дата публикации: 23-08-2022

Рейтинг статьи: (425)

Содержание

С момента изобретения свинцово-кислотных аккумуляторов прошло много десятилетий, а они до сих пор используются в значительном количестве сфер деятельности. Конечно же сейчас технология эволюционировала за счет использования обновленных химических составов и конструкций, но смысл остался тот же: в основе лежит кислотный электролит и свинцовые пластины с добавлением сурьмы или без нее.

На данный момент самым распространенными являются аккумуляторы типа AGM. Что такое AGM аккумуляторы и чем они лучше традиционных свинцово-кислотных аналогов? Рассмотрим этот вопрос.

Основные виды свинцово-кислотных АКБ

Исторически сложилось, что основным потребителем свинцово-кислотных аккумуляторов является автомобильная отрасль. Многие современные автомобили уже не комплектуются традиционными моделями с жидким электролитом, так как они могут не справиться с возросшей нагрузкой из-за массы бортового оборудования. Также мало кому нравится необходимость периодически обслуживать аккумулятор.

Современные автомобили чаще всего используют либо необслуживаемые аккумуляторы с жидким электролитом (необслуживаемость достигается путем избавления пластин от сурьмы и добавления кальция), либо AGM. Реже применяется тип GEL.

Основным отличием аккумуляторов типа AGM (Absorbent Glass Material) от традиционных является наличие герметичного корпуса и абсорбированного электролита. Абсорбированный — значит впитанный в какой-либо материал. В данном случае используются пористые прокладки из стекловолокна. Гелевая технология представляет собой нечто похожее, только роль сепараторов играют не стекловолоконные прокладки, а гелевый материал.

Также относительно недавно на рынке появилась технология EFB. Это улучшенные свинцово-кислотные аккумуляторы с жидким электролитом (Enhanced Flooded Battery). Особенностью данной технологии является состав положительной пластины, которая обернута в полиэстеровый сетчатый материал. Он защищает пластину от сульфатации и осыпания, значительно продлевая срок службы аккумуляторной батареи.

Применение AGM аккумуляторов

В отличие от многих других типов свинцово-кислотных аккумуляторов, модели типов AGM и GEL прижились далеко не только в автомобильной отрасли. Кроме автомобилей их можно увидеть в составе источников бесперебойного питания и различных автономных систем. Если ИБП рассчитан на внешнее подключение батарей, то в большинстве случаев к нему подключаются именно AGM аккумуляторы.

Также AGM, как и GEL, можно встретить в электротранспорте. Конечно же, речь идет не об электромобилях наподобие Tesla (там AGM батарея установлена лишь для питания бортовой электроники), а о различных детских электромобилях или инвалидных креслах. Популярны AGM аккумуляторы и у рыбаков, использующих эхолоты.

Другими словами, аккумуляторы класса AGM прекрасно прижились везде, где требуется источник питания на 6,12 или 24В. Обычные свинцово-кислотные АКБ в качестве тяговых использоваться не могут из-за неподходящих для этого характеристик. Рассмотрим, почему же, в отличие от традиционных АКБ, AGM батареи могут быть тяговыми на примере их достоинств и недостатков

AGM аккумулятор: плюсы и минусы

Как мы уже упомянули выше, устройство AGM аккумулятора схоже с традиционным вариантом за исключением плотно скомпонованных стекловолоконных сепараторов и герметичного корпуса. Такое на первый взгляд незначительное изменение наделяет батарею различными интересными свойствами. Сразу стоит отметить, что в рамках AGM аккумуляторов характеристики конкретных моделей могут отличаться в разы в зависимости от применяемых компонентов и технологий.

Достоинства:

• Переносимость сильных разрядов. Для любого аккумулятора, даже литиевого, вреден сильный разряд и длительное хранение в таком состоянии. Преимущество AGM технологии над традиционной является более слабая восприимчивость к сильным разрядам, что позволяет работать в циклическом режиме. Аккумуляторные батареи AGM без серьезного ущерба позволяют разряд примерно на 20% сильнее, чем позволяют традиционные аналоги (30% и 50% соответственно).
• Герметичность. Аккумуляторные батареи с абсорбированным электролитом имеют герметичный корпус с клапанной регулировкой. Это позволяет использовать АКБ в любом положении, однако перевернутое не рекомендуется из-за потенциального перекрытия предохранительных клапанов. Клапаны нужны для спуска избыточного давления. Оно возникает при перезаряде или зарядке недопустимым номиналом тока.
• Необслуживаемость. Очень важный параметр. Когда резервный источник питания представляет собой внушительную сборку из множества аккумуляторов, выделения газов не позволили бы эксплуатировать ее из помещения. Да и процесс обслуживания в виде долива воды — не самое приятное занятие. В случае с абсорбированным электролитом обслуживание не требуется благодаря процессу рекомбинации газов, протекающему в порах стекловолоконных сепараторов. Долив воды не нужен в течение всего срока службы. Исключение — испарения вследствие неправильного заряда.
• Защищенность от сульфатации и коррозии. Отсутствие испарений приводит к одной приятной особенности: свинцовые пластины не подвержены коррозии. Также аккумуляторы с абсорбированным электролитом считаются значительно менее восприимчивыми к сульфатации. Это напрямую сказывается на сроке службы АКБ.
• Невосприимчивость к тряскам и вибрациям. Благодаря наличию стекловолоконных сепараторов электролит в любой момент времени надежно контактирует с электродами. Таким образом, тряски и вибрации никак не сказываются на характеристиках батареи.

Это лишь основные достоинства технологии Absorbent glass mat. Что касается недостатков, то основным из них является повышенная чувствительность к неправильному заряду. Заряд должен осуществляться в правильном режиме с незначительном отклонениями. Для этого рекомендуется отказаться от кустарных методов заряда и использовать только качественные автоматические зарядные устройства. В ином случае срок службы аккумулятора может оказаться значительно меньше ожидаемого.

Особенности батарей AGM

AGM-аккумуляторы становятся всё популярнее. Ещё недавно такие стартерные батареи встречались лишь на мотоциклах и катерах, а сегодня — под капотами многих автомобилей, и не только гибридных. Аккумуляторы AGM привлекают автомобилистов мощными показателями, но отпугивают высокой ценой. Стоит ли менять старый добрый «свинцово-кислотник» с жидким электролитом на новомодный AGM, или это очередной маркетинг? Давайте разберёмся.

Технология AGM. Первым делом — самолёты

На поверку «новой» технологии AGM уже полвека. В 70-х годах инженеры американской Gates Rubber Company усовершенствовали классический свинцово-кислотный аккумулятор, заменив жидкий электролит абсорбированным (т. е. впитанным, поглощённым). Между пластинами батареи разместили специальные пористые вставки — маты из стекловолокна, пропитанные кислотой. Такая конструкция и дала название технологии AGM: Absorbent Glass Mat — абсорбирующий мат из стекловолокна.

«Губки» из стекловолокна не только удерживают электролит, но и играют роль сепараторов между свинцовыми пластинами, позволяя компоновать их более плотно. Благодаря этому в AGM-аккумуляторе того же размера, что и обычный жидкостный, пластин больше, а его ёмкость — выше. Правда, больше и масса: AGM-батареи, имея внутри больше свинца, весьма увесисты.

Изобретением сразу заинтересовались военные, ведь отсутствие в аккумуляторе жидкости сулит много преимуществ. Батарея AGM может работать в любом положении (под углом, на боку), из неё ничего не вытекает и даже не испаряется: выделяемые электролитом газы циркулируют внутри корпуса, не окисляя клеммы. AGM-аккумулятор стабильно работает при низких температурах и очень устойчив к вибрациям. Неудивительно, что такие батареи стали настоящей находкой для авиации, где все эти факторы присутствуют в полной мере.

Массовое применение AGM-аккумуляторов

Следом за авиаторами подтянулись мотоциклисты. Ведь при наклонах мотоцикла жидкий электролит в классической батарее норовит вытечь наружу. Технология AGM решила эту проблему — вытекать здесь просто нечему. Кроме того, аккумуляторы AGM намного безопаснее обычных при падениях: даже с серьёзными механическими повреждениями (буквально — с пробитым корпусом) AGM-аккумулятор продолжает работать, не замыкая и не заливая всё вокруг кислотой.

Аккумулятор для мотоцикла. Как выбирать, чем заряжать

Оценили AGM и на воде: в катерах и гидроциклах такие аккумуляторы используют давно и успешно. Вибростойкость, устойчивость к раскачке и герметичность АКБ — то, что нужно для водно-моторников.

По-настоящему массово аккумуляторы AGM применяют в промышленных и бытовых электроприборах, где герметичная конструкция, не требующая обслуживания, оказалась как нельзя кстати. К тому же, AGM-батареи выдерживают множество циклов разряда-заряда и могут отдавать ток продолжительное время, не боясь глубоких разрядов, губительных для классических АКБ. Именно по технологии AGM сделаны аккумуляторы большинства аварийных источников питания: от компьютерных «бесперебойников», автоматических ворот и шлагбаумов до резервного питания электростанций.

Аккумуляторы AGM в автомобилях

Почему же под капотами большинства машин до сих пор трудятся аккумуляторы с жидким электролитом? Конечно же, из-за их доступности. Цена автомобильного AGM-аккумулятора примерно в 2 раза выше из-за сложной технологии производства и дорогого свинца высокой чистоты. Автопроизводители не хотят переплачивать и комплектуют машины обычными батареями, которые неплохо справляются с типовыми задачами.

Всё изменилось с появлением гибридных автомобилей, а также системы «Старт-стоп», которая глушит двигатель при каждой остановке для экономии топлива. При этом вся бортовая электрика (включая освещение, климат-контроль и аудиосистему) продолжает работать — нагрузка на аккумулятор возрастает в разы! И здесь обычные батареи уже не справляются, ведь они на подобные издевательства просто не рассчитаны: быстро начинается сульфатация пластин и осыпание активного вещества, и аккумулятор отправляется на свалку. 

Когда пора менять аккумулятор? И как утилизировать старый

В таких тяжёлых условиях преимущества AGM-аккумулятора раскрываются в полной мере. Во-первых, он быстрее заряжается, успевая восполнить запасы тока даже при коротких городских поездках. Во-вторых, AGM выдерживает в 3 раза больше циклов разряда-заряда, чем обычная жидкостная батарея. В-третьих, аккумулятор AGM намного менее чувствителен к глубоким разрядам и не так подвержен сульфатации. Поэтому на автомобилях с системой Start-stop AGM отлично работает: как на гибридных, так и с классическим ДВС. Большинство гибридов (включая самый популярный — Toyota Prius) с завода оснащены стартерным аккумулятором AGM 12V.

Однако аккумуляторы для систем Start-stop и гибридов бывают не только AGM, но и EFB — Enhanced Flooded Battery. Это более доступные аккумуляторы с жидким электролитом, адаптированные для частых разрядов и зарядов. Не стоит путать их, это разные технологии. EFB — это «усиленная классика», но преимуществ AGM у них нет.

Аккумулятор для автомобиля с системой «Старт-Стоп»: подбираем с умом

AGM или GEL? Отличия от гелевых аккумуляторов

У аккумуляторов AGM есть два основных типа конструкции: с плоскими внутренними блоками (таких большинство) и со спиральной укладкой пластин и матов. Первые внешне ничем не отличаются от классических аккумуляторов — их выдаёт только маркировка AGM и увеличенный вес. Спиральные AGM-батареи популярны в Америке, хотя представлены и на российском рынке — их часто ставят на подготовленные внедорожники с мощными лебёдками. Причём в обиходе их ошибочно называют гелевыми, хотя никакого геля в них нет: это обычные AGM-аккумуляторы, но со спиральными блоками в форме цилиндров. Особой разницы между «плоскими» и «спиральными» AGM-батареями нет, это просто разные форм-факторы.

Причина путаницы понятна: «гелевый аккумулятор» — удобный термин для обозначения батареи без жидкого электролита внутри. А вдаваться в особенности конструкций и запоминать непонятные аббревиатуры никто не хочет.

Настоящие гелевые (Gel Cell или просто GEL) аккумуляторы выполнены по другой технологии: в них используется твёрдый электролит — застывшая смесь кислоты и силикагеля. Гелевые свинцово-кислотные аккумуляторы обычно применяются в качестве тяговых батарей в промышленности и на различной спецтехнике, и очень редко в качестве стартерных — иногда их можно встретить на мотоциклах и скутерах.

И AGM, и гелевые аккумуляторы относятся к классу VRLA: Valve-Regulated Lead-Acid Battery, «свинцово-кислотная батарея с регулирующим клапаном». Их объединяет герметичность корпуса (все газы остаются внутри) и наличие аварийного клапана сброса давления при сильном перезаряде. В остальном конструкции AGM и GEL-аккумуляторов разные, но это не мешает их путать: большинство стартерных батарей, которые автомобилисты называют гелевыми, на поверку оказываются AGM.

Как заряжать аккумулятор AGM

AGM-аккумуляторы заряжают стационарными зарядными устройствами. На большинстве цифровых ЗУ есть отдельный режим зарядки AGM, который и стоит выбрать, — обратите внимание: именно AGM, а не GEL!

Особенность аккумуляторов AGM — их повышенная чувствительность к перезаряду. Поэтому при использовании аналогового ЗУ максимальное напряжение не должно превышать 14,1–14,4 V. Сила тока выбирается стандартно — 10% от ёмкости АКБ. На некоторых батареях параметры зарядки указаны прямо на корпусе — в этом случае просто следуйте этим рекомендациям, чтобы зарядить AGM безопасно.

Плюсы и минусы AGM. Стоит ли покупать?

С машинами с системой «Старт-стоп» и гибридами всё понятно: им аккумулятор AGM необходим и «прописан» с завода. При необходимости сэкономить можно рассмотреть более доступную альтернативу — EFB, но скажем честно, батарея AGM будет лучше во всём.

А что до обычных автомобилей — если ли смысл ставить в них дорогой AGM-аккумулятор? Чтобы определиться, перечислим основные плюсы и минусы аккумуляторов AGM:

✔️ Высокий пусковой ток
✔️ Ускоренная зарядка
✔️ Морозостойкость
✔️ Устойчивость к глубоким разрядам
✔️ Герметичность и отсутствие испарений
✔️ Возможность установки в любом положении
✔️ Долгий срок службы

⛔ Высокая цена
⛔ Больший вес
⛔ Чувствительность к перезаряду

Купить AGM-аккумулятор стоит, если возможностей штатного АКБ недостаточно. Например, батарея AGM отлично работает на морозе, выдавая на 30% больший пусковой ток, чем жидкостный АКБ того же размера — неплохое подспорье при зимнем запуске в суровом климате. Срок службы аккумулятора AGM — около 10 лет, что в 2–3 раза превышает стандартные показатели. А если в машине есть мощные потребители энергии (автономный подогреватель, дополнительный свет, электрическая лебёдка, продвинутая аудиосистема), то установка AGM-батареи точно имеет смысл.

Из недостатков AGM, помимо высокой цены, стоит отметить лишь чувствительность к перезаряду — но при исправной системе зарядки автомобиля никаких проблем эта особенность не доставит.

AGM против залитых аккумуляторов — что вам нужно знать

Сегодня большинство компаний эксплуатируют свои транспортные средства, рабочее оборудование или системы возобновляемой энергии, используя перезаряжаемые батареи. Чаще всего используются свинцово-кислотные аккумуляторы. Эта зрелая технология известна своей надежностью, долговечностью и экономичностью. Однако в категории свинцово-кислотных аккумуляторов есть много разных типов, о которых следует знать. В этой статье мы поговорим о различиях между батареями Absorbed Glass Mat (AGM) и Flooded.

Аккумуляторы с абсорбированным стекловолокном (AGM) и аккумуляторы с жидким электролитом или «затопленные» аккумуляторы считаются свинцовыми аккумуляторами и содержат раствор электролита, который вызывает химическую реакцию и производит электроны. Эти батареи перезаряжаются при контакте с обратным током. Но, учитывая то, как они спроектированы, у каждого из них есть свои плюсы и минусы, и эти варианты следует учитывать перед использованием.

Что такое аккумулятор AGM

Аккумуляторы с абсорбирующим стекловолокном или аккумуляторы AGM стали популярными в 1980-е годы. Они использовались для питания мотоциклов, военных, самолетов и подводных лодок, но теперь вы можете найти их в повседневных автомобилях и грузовиках.

Аккумуляторы AGM представляют собой необслуживаемую альтернативу традиционным залитым свинцово-кислотным аккумуляторам. Они предназначены для обеспечения мощных импульсов пускового тока и обеспечения работы электроники в течение более длительного периода времени.

Как работают аккумуляторы AGM

Аккумулятор AGM (абсорбированный стекломат) содержит специальный сепаратор из стекломата, который пропускает раствор электролита между пластинами аккумулятора. Конструкция этого материала позволяет пропитать стекловолокно электролитом и хранить электролит в «сухом» или взвешенном состоянии, а не в свободной жидкой форме.

При работе батареи электролит переносится со стекломата на пластины батареи по мере необходимости. В коврике содержится достаточно электролита, чтобы аккумулятор мог работать на полную мощность, а в случае повреждения корпуса аккумулятора или опрокидывания аккумулятора на бок электролит не прольется.

Плюсы и минусы аккумуляторов AGM

Плюсы

Эти аккумуляторы называются необслуживаемыми и не требуют полива. Поскольку отсутствует свободная жидкость и выделяется минимальное количество газа, батареи AGM могут работать лучше, чем залитые батареи, в приложениях, где трудно выполнить техническое обслуживание.

Минусы

Пользователи должны соблюдать осторожность при зарядке этого аккумулятора, так как чрезмерная или недостаточная зарядка может повлиять на срок службы и производительность. Аккумуляторы AGM работают наиболее надежно, когда их использование ограничивается разрядом не более 50% емкости аккумулятора.

Аккумуляторы AGM часто можно найти в автономных энергосистемах, включая экологически чистые системы возобновляемой энергии, такие как энергия ветра и солнца. Также они отлично подходят для обслуживания электромобилей и систем бесперебойного питания, а также робототехники и некоторых квадроциклов и мотоциклов.

Что такое залитая батарея

Возможно, самый «традиционный» тип батареи, залитые или залитые батареи широко используются в автомобилях, стационарных (больших) источниках бесперебойного питания и, конечно же, автономных энергосистемах. Эти батареи содержат комбинацию жидкого электролита. Жидкость в этих батареях должна тщательно измеряться и поддерживаться в рабочем состоянии, чтобы батарея работала должным образом.

Как работают залитые аккумуляторы

В залитых батареях используется среда, содержащая жидкий электролит, для запуска химической реакции. Когда батарея подключена, кислота батареи связывается со свинцовыми пластинами. Это вызывает реакцию, которая посылает электрический ток через подключенную цепь.

Плюсы и минусы залитых аккумуляторов

Плюсы

Гидравлические аккумуляторы обычно являются лучшим выбором для приложений резервного питания, коммунальных услуг и хранения энергии в сети. Кроме того, они более экономичны по сравнению с аккумуляторами AGM.

Минусы

Большинство минусов залитых аккумуляторов связано с тем, что в них содержится свободная жидкость, требующая периодического осмотра и обслуживания. Залитые аккумуляторы также могут быть непреднамеренно повреждены при резком движении. Экстремальный климат может иметь большее влияние на срок службы батареи из-за того, что раствор электролита внутри батареи может испаряться или замерзать.

Несмотря на то, что залитые батареи требуют обслуживания, при правильном уходе этот тип батарей прослужит дольше, чем многие их аналоги.

5 типов аккумуляторов: герметичные, AGM, гелевые

База знаний : Учебные пособия : 5 типов аккумуляторов: герметичные, AGM, гелевые чтобы выбрать правильный тип для вашего приложения. Мы рекомендуем вам потратить несколько минут, чтобы узнать больше о 5 наиболее распространенных типах батарей.

1. Залитые аккумуляторы

Это традиционные аккумуляторы для запуска двигателя, трактора и глубокого цикла. Жидкий электролит может свободно перемещаться в отсеке элемента. Пользователь имеет доступ к отдельным ячейкам и может добавлять дистиллированную воду по мере разрядки батареи. Популярное использование — запуск двигателя и конструкции с глубоким циклом.

Для этого типа батареи типичный диапазон напряжения поглощения от 14,4 до 14,9 вольт; типичный диапазон напряжения поплавка от 13,1 до 13,4 вольт.

Залитые аккумуляторы широко распространены и используются во многих областях, таких как автомобильные стартовые аккумуляторы, аккумуляторы для мотоциклов, аккумуляторы для квадроциклов, аккумуляторы для гольф-мобилей и залитые аккумуляторы для солнечных и аварийных резервных систем.

2. Герметичные батареи

Этот термин может относиться к ряду различных конструкций, включая лишь небольшую модификацию затопленного типа. В этом случае, даже если пользователь не имеет доступа к отсекам элементов, внутренняя структура по-прежнему в основном такая же, как у залитой батареи. Единственное отличие состоит в том, что производитель позаботился о том, чтобы в аккумуляторе было достаточное количество кислоты для поддержания химической реакции при нормальном использовании в течение всего гарантийного срока аккумулятора. Другие типы свинцово-кислотных аккумуляторов также герметичны, как описано ниже. Очень популярными видами применения являются запуск двигателя и приложения с ограниченным запуском/глубоким циклом.

Для этого типа батареи типичный диапазон напряжения поглощения от 14,2 до 14,7 вольт; типичный диапазон напряжения поплавка от 13,1 до 13,4 вольт.

3. Аккумуляторы VRLA

Обозначает свинцово-кислотный аккумулятор с регулируемым клапаном. Это тоже герметичная батарея. Механизм регулировки клапана обеспечивает безопасный выход газообразного водорода и кислорода во время зарядки.

Для этого типа батареи типичный диапазон напряжения поглощения от 14,2 до 14,5 вольт; типичный диапазон напряжения поплавка от 13,2 до 13,5 вольт.

Аккумуляторы VRLA широко распространены и используются во многих областях, таких как аккумуляторы для медицинских самокатов, а также аккумуляторы для игрушек и сигнализаций.

4. Аккумуляторы AGM

Конструкция абсорбированного стекломата позволяет подвешивать электролит в непосредственной близости от активного материала пластин. Теоретически это повышает эффективность как разрядки, так и перезарядки. На самом деле аккумуляторы AGM — это вариант аккумуляторов Sealed VRLA, только более усовершенствованная конструкция. Популярное использование включает высокопроизводительный запуск двигателя, силовые виды спорта, глубокий цикл, солнечные и аккумуляторные батареи.

Для этого типа батареи типичный напряжение абсорбции находится в диапазоне от 14,4 до 15,0 В; типичный диапазон напряжения поплавка от 13,2 до 13,8 вольт.

Аккумуляторы AGM широко распространены и используются во многих областях, таких как аккумуляторы для жилых автофургонов, аккумуляторы для лодок, аккумуляторы для мотоциклов, аккумуляторы для квадроциклов, а также аккумуляторы для ИБП и телекоммуникаций для генераторов.

5. Гелевые аккумуляторы

Гелевые аккумуляторы похожи на аккумуляторы AGM, поскольку в них используется взвешенный электролит, но отличаются тем, что технически аккумуляторы AGM по-прежнему считаются аккумуляторами с жидкостным электролитом. Электролит в гелевых батареях содержит добавку кремнезема, которая заставляет его схватываться или затвердевать. Напряжение перезарядки этого типа элементов ниже, чем у других типов свинцово-кислотных аккумуляторов. Это, вероятно, самая чувствительная ячейка с точки зрения неблагоприятных реакций на зарядку перенапряжением. Гелевые батареи лучше всего использовать в режиме ОЧЕНЬ ГЛУБОКОГО цикла, и они могут прослужить немного дольше в условиях жаркой погоды. Если для гелевых аккумуляторов используется неправильное зарядное устройство, гарантирована низкая производительность и преждевременный выход из строя. Зарядные устройства с гелевым профилем содержат информацию о совместимости с гелем либо на устройстве, либо в руководстве.

Для этого типа батареи типичный диапазон напряжения поглощения от 14,0 до 14,2 В; типичный диапазон напряжения поплавка от 13,1 до 13,3 вольт.

Примечание о гелевых батареях: люди очень часто используют термин «гелевая ячейка», когда речь идет о герметичных, необслуживаемых батареях, так же, как кто-то использует Kleenex, когда речь идет о ткани для лица, или «ксерокс», когда речь идет о копии.