Особенности технологии AGM в автомобильных аккумуляторах и правила их эксплуатации

Правильная работа АКБ важна для машины, поскольку именно от неё зависит качество запуска силового агрегата при любых условиях. Одной из последних разработок в области батарей является технология AGM.

Общие сведения о технологии AGM

В отличие от традиционных АКБ, в батареях Valve Regulated Lead Acid AGM изменён принцип содержания связанного раствора электролита. В классических устройствах рабочим средством является жидкий электролит, а в батареях AGM используется плотный раствор. Это обеспечивает максимальную защиту устройства от воздействия вибраций, которые происходят регулярно при движении автомобиля. При использовании таких АКБ в быту потребители отмечают надёжность и удобство.

В батареях такого типа используется абсорбированный раствор электролита. Этот тип вещества обладает множеством положительных особенностей. Он более устойчивый к скачкам температур и позволяет выдерживать большее число зарядов. Применение такого типа вещества подразумевает наличие особой конструкции корпуса, а также внутренней составляющей батареи.

Области применения технологии

Устройства, разработанные по технологии AGM, могут использоваться не только в транспортных средствах, но и в:

• различных системах электроснабжения;
• телекоммуникационной сфере;
• быту;
• на станциях коммунального обслуживания;
• судостроительстве, в частности, на речных и морских судах;
• мотоциклетной технике;
• медицинской сфере, что позволяет поддерживать рабочее состояние оборудования при появлении аварийных ситуаций и т. д.

Устройство AGM-аккумуляторов

Устройство AGM батарей имеет определённые конструктивные особенности по сравнению с кислотными и гелевыми аккумуляторами:

1. Корпус, выполненный из пластика. Основная особенность корпуса заключается в том, что большинство производителей для его изготовления используют высокопрочную пластмассу. Корпус используется в качестве основы для фиксации остальных конструктивных элементов батареи.
2. Положительные и отрицательные пластины. Они предназначены для формирования отсеков, в которые заливается рабочее вещество — электролит.
3. Сепараторные устройства, выполненные из стеклоткани. Сепараторы представляют собой носители электролитического вещества и могут быть совмещены с положительными пластинами.
4. Электродные компоненты. Эти детали предназначены для соединения всех положительных и отрицательных пластин в одну конструкцию. Наличие электродов обеспечивает целое и формирующее напряжение. Благодаря электродам в устройстве появляется ток, обусловленный наличием электролитического геля.
5. Мастика. Вещество используется для заполнения всего промежуточного пространства между блоками пластин и сепараторными элементами в устройстве АКБ.
6. Аккумуляторные выводы. Клеммы предназначаются для подключения устройства к бортовой сети машины.

По конструкции большая часть батарей оснащаются шестью герметичными банками, в которых расположены блоки пластин. AGM устройства не требуют регулярного обслуживания при использовании.

Особенности сепараторных элементов в АКБ:

1. Устройства выполнены в виде пористых систем. Внутри них электролитическое вещество удерживается благодаря использованию капиллярных сил.
2. В сепараторы при изготовлении АКБ дозируется определённый объем электролитического вещества, требуемого для реакции. Дозировка выполняется так, что мелкие поры полностью заполняются веществом, а крупные отверстия остаются свободными. Это сделано для того, чтобы обеспечить качественную циркуляцию газов.

Рециркуляция газов в конструкции устройства позволяет им не покидать корпус батареи, а всегда проходить через раствор электролита. Положительные и отрицательные пластинные элементы производятся из свинца. Благодаря этому обеспечивается возможность быстрой подзарядки аккумулятора за кратчайшее время, также быстро батареи отдаёт заряд. По сравнению с традиционными кислотно-свинцовыми устройствами, пусковой ток в AGM батареях намного выше.

Разновидности аккумуляторов AGM

Между собой AGM изделия различаются по типу формы электродов. Они могут быть плоскими либо спиральными. Спиральный тип устройств обладает широкой поверхностью электрохимического контакта. При эксплуатации батареи это позволяет повысить способность устройства обеспечивать подачу высокого тока кратковременно. Большинство потребителей утверждают, что в АКБ со спиральными электродами быстро восстанавливается энергетический потенциал.

Но изделия, оснащённые плоскими электродами, характеризуются сбалансированной величиной удельной ёмкости батареи, благодаря чему выигрывают у спиральных. Такими же характеристиками обладают и гелевые изделия, а также кислотно-свинцовые. В аккумуляторах, выполненных по технологии AGM, плоские электроды более модернизированы, что позволяет добиться максимальных показателей работы изделия.

Основные особенности технологии AGM

Отличительные черты, отличающие изделия AGM технологий от других устройств:

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

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

Как правильно заряжать AGM-аккумулятор?

Чтобы корректно зарядить VRLA Battery устройство, надо ознакомиться с рекомендациями производителя изделия, в соответствии с которыми алгоритм действий делится на:

• одноступенчатые;
• многоступенчатые, составляющие по 2 либо 3 цикла.

Процедура трехступенчатой зарядки является наиболее эффективной среди остальных, но изготовители изделий об этом обычно не говорят. Это обусловлено сложностью реализации такой подзарядки. В результате того, что ёмкость у разных АКБ различная, длительность осуществления ступеней различается.

Чтобы заряжать изделие по трехступенчатой технологии, надо учитывать требования:

1. Основная процедура подзарядки выполняется с подачей напряжения от 14,2 до 14,8 вольт. Ток зарядки составит от 0,1 до 0,3, умноженное на Х, где Х является ёмкостью изделия, измеряющей в Ач.
2. Следующим этапом будет реализация накопительного цикла подзарядки. При его реализации величина напряжения, подающегося на батарею, составит от 14,2 до 14,8 вольт.
3. Завершающим этапом будет реализация плавающего заряда, этот цикл называется хранением устройства. Величина напряжения, подающегося на изделия, должна быть меньше и составить от 13,2 до 13,8 вольт.

Большинство изготовителей советуют использовать двухступенчатый цикл подзарядки. Этот вариант по официальным данным считается одним из самых эффективных.

Процедура подзарядки производится так:

1. Сначала выполняется основной цикл зарядки батареи. При его выполнении на изделие подаётся от 14,2 до 14,8 вольт напряжения. Параметр тока нагрузки должен составить от 0,1 до 0,3, умноженное на Х. Х, как и в предыдущем случае, представляет собой ёмкость AGM устройства.
2. Затем выполняется плавающий цикл. При реализации двухступенчатого процесса накопительного цикла не будет. Для выполнения задачи на АКБ поступает напряжение от 13,2 до 13,8 вольт.

Одноступенчатый цикл подзарядки производителями не рекомендуется к применению в качестве постоянного. Его реализация возможно исключительно для быстрой зарядки. При его выполнении на изделие подаётся напряжение, составляющее от 13,2 до 13,8 вольт, а также ток, составляющий от 0,1 до 0,3Х.

О технологии подзарядки, методах реализации этой задачи и нюансах, которые учитываются при выполнении процесса, рассказал канал Country Bass Studio.

Требования к процессу зарядки и к зарядным устройствам

При выполнении подзарядки автомобильного аккумулятора надо правильно выбрать зарядное устройство и учесть требования, предъявляемые к выполнению этой задачи:

1. Устройство, с помощью которого будет заряжаться изделие, должно обладать опцией изменения зарядного тока. Дешёвые ЗУ не имеют такой опции. При выборе прибора надо учесть, что показатель не должен быть больше величины, указанной изготовителем АКБ, поскольку это станет причиной быстрого износа. Если величина тока будет меньше, это не так страшно, просто увеличится время подзарядки. Для выполнения задачи с АКБ на 12В оптимально подойдут ЗУ Imax либо их аналоги.
2. Возможность компенсации температурного режима. Высокотехнологичные ЗУ для подзарядки батарей оснащаются температурными контроллерами, посредством которых выполняется мониторинг использующейся температуры изделия. Наличие датчика важно, так как при выполнении подзарядки температура АКБ увеличивается на 8-12 градусов. Если нет компенсации температуры и происходит нарушение баланса, заряд изделия будет слишком высокий, снизится ресурс эксплуатации АКЮ. Большинство современных ЗУ оснащаются термоконтроллерами, работающими в пределах от 5 до 39 градусов.
3. Желательно, чтобы у ЗУ была возможность подзарядки с использованием не изменяющегося напряжения. Для большинства изделий этот параметр составляет 14,7 вольт.
4. Наличие системы охлаждения. Это позволит предотвратить перегрев устройства. Некоторые модели для подзарядки оборудуются вентилирующими устройствами. При покупке ЗУ желательно, чтобы устройство было оснащено регулятором для снижения шума.
5. При начале процесса выполняется соединение АКБ со щупами зарядного прибора, на котором устанавливается номинальная величина напряжения. Параметр подающейся силы тока надо выставить на 0.
6. Подключение электролиний выполняется в соответствии с полярностью. Зажимы с минусом соединяются с отрицательными клеммами, а с плюсом — с положительными.
7. Когда подключение будет завершена, производится настройка величины силы тока, которая соответствует от 10 до 30% от всей емкости. Выполняется мониторинг процедуры. Если все проходит правильно, то величина напряжения в ходе подзарядки будет увеличиваться, а значение тока — уменьшаться. При падении параметра силы тока до нуля можно сделать вывод о завершении подзарядки.

Артем Квантов подробно рассказал о правильной подзарядке изделий, которые разрабатывались по технологии АГМ.

Правила эксплуатации аккумуляторных батарей типа AGM

Для увеличения ресурса эксплуатации батареи стоит придерживаться следующих правил:

1. В качестве профилактической меры перед установкой батареи на авто надо выполнить уравнительный заряд изделия либо целой группы. Это позволит предотвратить вероятные отклонения в напряжении компонентов от средней величины. Проведение подзарядки с постоянным параметром напряжения, составляющим не выше 2,4 вольт для компонента, выполняется в течение 2 суток, не более. Такая процедура позволит определить наличие бракованного изделия. О завершении процедуры уравнительного заряда сообщит величина тока потребления, которая будет неизменной на протяжении двух часов.
2. В одной группе либо системе допускается применение одной марки аккумулятора AGM. Причём изделия должны быть в одной серии, а величина номинальной ёмкости должна быть идентичной. Если данные условия не соблюдаются, возможно снижение ресурса эксплуатации отдельных АКБ. При значительной разнице в дате изготовления происходит снижение ресурса эксплуатации всех устройств, состоящих в группе.
3. При глубоком разряде изделия происходит сульфатация пластин, что приводит к падению ресурса эксплуатации. Сульфатация представляет собой процесс появления сернокислого образования свинца на анодной и катодной составляющей, который никак не удаляется. Появление сульфатации обусловлено полным разрядом изделия, работе в условиях постоянного недозаряда, длительном хранении без подзарядки, работе в условиях повышенных температур. Если батарея имеет функцию регулировки величины остаточного напряжения, ей обязательно надо пользоваться.
4. Если АКБ используется в циклическом либо буферном режимах, потребитель должен соблюдать параметры тока и напряжения, заданные производителем. Поэтому при подзарядке важно, чтобы зарядный прибор имел функции регулировки основных параметров. При хроническом недозаряде реальный ресурс использования изделия падает. При настройке основных значений на зарядном оборудовании учитывается, что величина постоянного напряжения должна составить 30%. Речь идёт о напряжении от общей ёмкости устройства при десятичасовом разряде.
5. Если аккумулятор хранится в гараже либо в помещении, в нём должен соблюдаться температурный режим. Оптимальная величина для хранения составляет 20-25 градусов. Это позволит обеспечить все эксплуатационные характеристики, предписанные производителем изделия.
6. Не допускается хранение батареи в разряженном виде. Если планируется демонтаж изделия и его длительное хранение, перед выполнением задачи требуется подзарядка устройства. Процедура осуществления задачи производится зарядным оборудованием. Важно, чтобы рабочие параметры изделия соответствовали заряду батареи необходимой ёмкости.
7. Если батарея долго хранится в гараже или другом помещении, потребитель должен периодически её заряжать как минимум один раз в полгода. При этом надо руководствоваться указаниями производителями, описанными в сервисном руководстве к батарее и зарядному оборудованию.

Можно ли восстановить AGM-аккумулятор?

Вероятность восстановления работы батареи полностью зависит от ресурса использования и состояния изделия в целом. Принцип возобновления работоспособности устройства аналогичен с восстановлением работы традиционных изделий. В них используется такой же электролит, только в несколько другом виде. Необходимо максимально заполнить все засохшие внутренние элементы дистиллятом, для чего используется шприц. После того как сепараторные элементы напитаются жидкостью, изделие можно заряжать, ток зарядки составит 10% от всей ёмкости.

Есть один уникальный вариант восстановления изделия. При его реализации потребителю надо «обмануть» ЗУ, подключив к нему сразу две батареи, одна из которых должна быть заведомо рабочей. Если разряженное изделие через время будет потреблять ток, то оно подлежит восстановлению. Спустя несколько часов после начала подзарядки вторая батарея отключается от оборудования, а прибор будет продолжать заряжать разрядившееся изделие.

Канал 13 Sound представил результат замены рабочего вещества внутри изделия, разработанного по технологии AGM.

Преимущества и недостатки технологии AGM

AGM — более усовершенствованная технология по сравнению с классическими свинцово-кислотными изделиями. Но и она имеет свои достоинства и недостатки.

Преимущества AGM

Плюсы AGM устройств:

1. Изделия не требуют технического обслуживания при эксплуатации. Потребителю надо следить за чистотой устройства и контролировать его рабочие характеристики и параметры.
2. Изделия AGM обладают полностью загерметизированной конструкцией и возможностью клапанной регулировки. Её наличие предотвращает утечку рабочего вещества и повреждение клеммных зажимов в результате разрушения и воздействия коррозии.
3. Безопасное функционирование устройства. Если потребитель правильно подходит к процессу заряда, это предотвращает вероятность выделения газов. Соответственно, к нулю сводится и возможность взрыва устройства.
4. Благодаря загерметизированной конструкции у потребителя есть возможность использования АКБ практически в любом виде.
5. AGM изделия отлично функционируют при пониженных температурах в сильный мороз. Они оптимально выполняют свои функции вплоть до -30 градусов. Если температура упадёт ниже, есть вероятность кристаллизации рабочего раствора. Из-за повреждения активного вещества упадёт ресурс эксплуатации устройства.
6. Повышение ресурса эксплуатации батареи при работе в условиях вибраций.
7. Повышенная величина пускового тока.
8. Изделия, разработанные по AGM технологии, обеспечивают возможность ускоренного заряда. Они не так требовательны по отношению к стабильности напряжения, которое требуется для подзарядки.

Что сдерживает распространение AGM? Недостатки технологии

Минусы, характерные для AGM изделий:

1. Большая общая масса устройства. Это обусловлено использованием уникальной технологии, которая заключается в добавлении сепараторных устройств в конструкцию.
2. Процедуру подзарядки рекомендуется выполнять с использованием только специализированного зарядного оборудования.
3. Не рекомендуется хранение батареи в состоянии разряда. Чтобы не допустить быстрого выхода из строя и снижения ресурса эксплуатации, параметр напряжения на каждом элементе изделия — не ниже 1,8 В. Этот недостаток характерен для всех кислотно-свинцовых устройств.
4. AGM изделия более чувствительны к превышению величины напряжения подзарядки по сравнению с традиционными устройствами.
5. При работе в условиях низких температур, когда на изделие возлагается высокая нагрузка, величина напряжения заметно снижается.
6. В составе AGM изделий содержится токсичный оксид свинца. Поэтому такие устройства являются опасными для окружающей среды.
7. Устройства, разработанные по AGM технологии стоят значительно выше по сравнению с традиционными изделиями, в которых залит жидкий раствор.

Фотогалерея

Модели аккумуляторов AGM различных производителей.

Видео «Испытание AGM изделия при сильном холоде»

Канал Enjoy Sound в своём ролике представил эксперимент по испытанию AGM устройства в условиях пониженных температур.

 Загрузка ...