Чем отличаются AGM, гелевые и обычные жидко-кислотные аккумуляторные батареи?
На сегодняшний день существует несколько разновидностей батарей, каждая из которых имеет особое строение и применяется в различной технике. Распространенное заблуждение в обиходном словоупотреблении названий батарей заключается в следующем. Дело в том, что до сих пор многие пользователи аккумуляторов считают модель с электролитом абсорбированного типа ничем не отличающейся от гелевой батареи. Обычно, говоря о той или иной батареи, разницы современный пользователь не чувствует, но продолжает ошибаться.
Производство абсорбирующих аккумуляторов и гелевых идет по двум разным путям, т.е. применяются отличные друг от друга технологии. Просто до недавнего времени задачи, которые решались с помощью данных моделей аккумуляторов, были одинаковы. Но в последние несколько лет применение двух разновидностей батарей осуществляется на разных типах техники.
Рассмотрим поподробнее три основных вида современных батарей.
Первое поколение аккумуляторов: батареи с электролитом жидкого типа
Для начала опишем вкратце химический процесс, который происходит внутри батареи. В роли активной массы в таком типе аккумулятора зачастую выступает свинцовая двуокись. Стоить отметить, что это относится к положительному электроду. Для отрицательного используется свинец – без каких-либо примесей. В качестве электролита разработчики внедряют раствор воды и серной кислоты.
Происходит следующая химическая реакция: активные пластины вырабатывают ток посредством реакции с раствором серной кислоты, т.е. с электролитом. Это приводит к тому, что в ходе этой реакции начинает выделяться свинцовый сульфат. Когда аккумулятор заряжается, происходит точно такой же процесс, только в обратном порядке.
Чтобы добиться особой стойкости к коррозии и предельной твердости, электродные решетки из свинца раньше обрабатывали сурьмой и мышьяком. Но это оказалось неэффективным. Сурьма очень негативно сказывается на аккумуляторном ЭДС, а также требует повышенного расхода воды. Это заставило разработчиков искать новых решений.
Для начала содержание сурьмы было сведено к минимуму, а в дальнейшем данное вещество было полностью заменено на кальций. В связи с этим можно говорить о настоящей революции, произведенной инженерами. Кальциевые пластины положительного заряда больше не нуждаются в необходимости доливать воду за весь срок использования батареи.
Однако вскрылся один недостаток. Такие аккумуляторы стали очень нестабильными в работе с высокими разрядами. Для этого было принято решения добавлять вместе с кальцием серебро. На сегодняшний день такая технология пользуется особым успехом, который мы наблюдаем в форме классических АКБ для современных автомобилей.
Второе поколение аккумуляторов: батареи гелевого типа с герметизацией
В отличие от классической модели АКБ, здесь применяется несколько иная технология в создании электролита. Если в предыдущей модели электролит выступал в роли жидкости, то здесь он находится в гелеобразном состоянии. Это стало возможным благодаря добавлению в состав электролита кремниевых соединений. Использование кремния дает положительные результаты. Благодаря данному металлу аккумулятор становится полностью герметичным.
Но такая технология также отличается своими недостатками. Электролит в батареи может быть в сильно густом состоянии. Такое состояние дает худшие показатели при больших нагрузках. Электролит гелевого типа обладает очень большой внутренней сопротивляемостью. Из-за этого снятие токов большой мощности вызывает трудности. В отличие от таких аккумуляторов классические «жидкие» батареи лучше справляются с сильными нагрузками.
Также гелевые аккумуляторы очень зависимы от окружающей температуры. Немаловажную роль играет и стабильность напряжения. Чтобы без последствий подзарядить такую батарею, следует использовать устройства, диапазон нестабильность не меньше одного процента (плюс-минус). В противном случае наблюдается очень высокое выделение газов.
Если условия использования гелевого аккумулятора оптимальны, то батарея не нуждается в дополнительном обслуживании. Также они обладают исключительной устойчивостью к глубоким зарядам.
Данный тип аккумуляторов почти не используется в автомобилях. Это объясняется тем, что для гелевых батарей на автомобиле должно быть установлено высококлассное электронное оборудование. Но сфера применения для аккумуляторов гелевого типа нашлась: это различные устройства телекоммуникаций.
Третье поколение аккумуляторов: батареи AGM
Для начала следует расшифровать аббревиатуру данного типа аккумуляторов. В английском варианте она звучит так – Absorptive Glass Mat. В русской терминологии такие аккумуляторы представляют собой батареи с герметизацией на основе электролита абсорбирующего при помощи сепараторов типа.Технология производства основана на классической методике «жидких» аккумуляторов. Но принцип здесь немного другой. Данные модели аккумуляторов оснащены сепаратными порами, которые изготавливаются из стеклянных волокон в предельно тонкой конструкции. Данные волокна разработчики размещают между электродами, благодаря чему электролит надежно удерживается такой системой.
Сепаратор можно представить нагляднее в форме пористой структуры, в которой действуют силы капилляров, удерживающих электролит. Еще одна интересная особенность AGM батарей, связанная с самой конструкцией. Дозировка жидкого вещества электролита распределена таким образом, чтобы мелкие поры были полностью заполнены. А вот большие поры остаются свободными, чтобы газовая циркуляция осуществлялась более эффективно.
Обратный процесс циркуляции (так называемая рециркуляция) похож на подобный процесс в классических АКБ. Блуждающие по сепараторным порам газы возвращаются обратно в электролит, при этом не выходя за пределы аккумуляторного корпуса. Такая система позволяет использовать батарею без эксплуатационных вмешательств во время всего срока использования.
Среди основных преимуществ использования AGM батарей можно выделить следующие позиции:
- конструкция таких аккумуляторов позволяет добиться полнейшей герметизации;
- кроме того, максимальная работоспособность батареи возможно даже в тех случаях, когда повреждается внешняя оболочка;
- AGM модели очень устойчивы к вибрационным колебаниям;
- работоспособность батареи сохраняется даже при повышенных или пониженных температурах;
- аккумуляторы предельно износоустойчивы и обладают высоким эксплуатационным сроком.
Однако основное достоинство аккумуляторов с технологией AGM – это их повышенная устойчивость к максимально глубоким разрядам. Это стало возможным благодаря грамотно продуманной конструкции. Сборка блочного корпуса пластин обладает идеальной плотностью, а сама активная масса удерживается прочно и устойчиво.
Т.к. в AGM батареях электролит плотно «сидит» в конструкции, не происходит его выпаривания при разрядах повышенной мощности. Таким образом, впоследствии не происходит окислительные процессы, «убивающие» пластины, что наблюдается в классических моделях аккумуляторов.
