5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как устроен гелевый аккумулятор

Гелевый аккумулятор

Автомобильный гелевый аккумулятор появился на рынке относительно недавно, поэтому еще не многие автолюбители знают, что такое гелевый аккумулятор. Большая часть автолюбители не знает даже о процессах, происходящих в обычных свинцово-кислотных АКБ. Они просто привыкли к тому, что аккумулятор во время зарядки каким-то образом запасают электроэнергию, а потом, когда наступает нужный момент, отдают ее. Начнем с того, что в нашей технической литературе анодом принято называть положительно заряженный электрод, а катодом – отрицательно заряженный. В американской литературе все наоборот: анод – заряжен отрицательно, катод – положительно.

Принцип работы кислотного аккумулятора

Как известно, АКБ состоит из корпуса, разделенного перегородками на несколько элементов (банок) внутри каждого из которых помещаются положительные и отрицательные пластины электродов. Они отделяются друг от друга пористыми прямоугольными листами диэлектрика (сепараторами), не вступающими в реакцию с кислотой электролита. Сепараторы необходимы для того чтобы избежать замыкания между электродами. Электроды АКБ выполняются в виде плоских свинцовых решеток, в которые запрессован порошок либо диоксида свинца для анодных пластин или металлического свинца для катодных. В современных свинцово-кислотных аккумуляторах решетки электродов делают из сплава свинца с сурьмой, это увеличивает их прочность и улучшает другие технические характеристики. Все катодные пластины электродов каждого элемента также как и анодные, соединяются между собой параллельно, это делается для увеличения электрической емкости и максимально возможного отдаваемого АКБ тока. Элементы же подключаются друг к другу последовательно, поэтому при ЭДС на выводах одной банки примерно равной 2,11 V напряжение АКБ в 6 раз (по числу банок) больше, то есть немногим более 12 V.

Работа свинцово-кислотных АКБ, к которым относятся и гелевые аккумуляторы основана на электрохимических реакциях свинца и его диоксида с водным раствором серной кислоты.

Разряд

С подключением нагрузки к клеммам АКБ начинается электрохимическая реакция взаимодействия электродов с серной кислотой. В результате чего материал катода и анода преобразуется в сульфат свинца. Вместе с этим на катоде возникает избыток электронов. На аноде же напротив — их недостаток, то есть избыток положительно заряженных ионов. Поэтому между анодом и катодом возникает разность потенциалов, под действием которой через внешнюю нагрузку идет ток. При этом на катоде образуется вода. Расходование кислоты, а также выделение воды приводит к сильному падению концентрации и плотности электролита. Когда большая часть кислоты электролита прореагировала, АКБ становится полностью разряженной и нуждается в зарядке.

Заряд

При подключении к клеммам разряженной аккумуляторной батареи внешнего источника электрического тока начинается процесс зарядки аккумулятора. Он заключается в том, что под действием электрического тока в аккумуляторе происходят обратные процессы. То есть из сульфата свинца и воды получается серная кислота, при этом материал анода преобразуется обратно в диоксид свинца, а катодный в металлический свинец. Если не отключить батарею от источника тока по окончании зарядки, то есть после израсходования сульфата свинца, начинается распад молекул воды на водород и кислород, называемый электролизом. Этого явления следует избегать, так как, во-первых, образуется взрывоопасная смесь водорода и кислорода, во-вторых, вода необратимо расходуется, а концентрация кислоты поднимается значительно выше расчетной – это значит, что батарея будет работать хуже.

Предельно допустимые характеристики и условия работы

  • Диапазон рабочих температур – от -40 до +40 ○ C.
  • Напряжение, ниже которого нельзя разряжать аккумулятор для авто – 10,5 V. Это ограничение существует, потому как при дальнейшем разряде кислотно-свинцовой аккумуляторной батареи начинается интенсивная сульфатация ее электродов. Сульфатацией называется образование на поверхности электродов нерастворимой пленки из сернокислого свинца, значительно уменьшающей поверхность электродов, соприкасающуюся с электролитом и как следствие электрической емкость батареи.
  • Длительность работы до 500 циклов в режиме разряда на 70% и полного заряда.

Гелевые аккумуляторы и их виды

Гелевый аккумулятор для авто отличается от обычного свинцово-кислотного аккумулятора тем, что его электролит больше похож на желе. Плотность электролита в нем не представляется возможным не то что корректировать, а даже измерить, следовательно, он совершенно необслуживаемый. Другие же характеристики, вопреки ожиданиям автолюбителей, отличаются не так сильно, как текучесть электролита. Гелевые аккумуляторы для авто, относящиеся к классу WRLA, производят сегодня, используя две различные технологии:

  1. GEL. Для сгущения электролита в него добавляю двуокись кремния.
  2. AGM. Сгущения электролита добиваются путем добавления в него сильно измельченного стекловолокна, которое одновременно играет роль сепаратора.

Гелевые аккумуляторы AGM для авто делают, используя спиральную или плоскую компоновку. Спиральная чаще используется при их изготовлении в Северной Америки, а плоская в Европе. Та и другая архитектура имеет свои достоинства и недостатки, поэтому однозначно сказать, какая из них имеет лучшие характеристики, не представляется возможным.

Гелевые аккумуляторы – преимущества и недостатки

Гелевые аккумуляторы для авто, выполненные по любой из технологий, бесспорно, обладают, по крайней мере, шестью преимуществами перед обычными свинцово-кислотными батареями для авто:

  1. Даже при нарушении целостности корпуса из них не вытекает электролит.
  2. Повышенная устойчивость к вибрациям.
  3. Отсутствие необходимости в обслуживании.
  4. Более надежная герметизация корпуса, не допускающая попадания электролита на кузов авто и клеммы аккумулятора. Поэтому отсутствие негативного воздействия серной кислоты и на то, и на другое.
  5. Возможность устанавливать аккумулятор в моторном отсеке авто в любом положении, кроме позиции «вверх дном».
  6. Отсутствие выделения газов в процессе работы.

Гелевый аккумулятор AGM хорош еще и тем, что его стекловолокно пропитано электролитом и лучше удерживает в себе газы, образующиеся при его работе. Они используются для восстановления электролита и электродов в процессе зарядки.

Гелевый аккумулятор со спиральными элементами имеет большую площадь контакта электродов с электролитом. Это позволяет им давать в режиме разряда больший кратковременный ток для мощных потребителей, к примеру, стартера авто и быстрее набирать энергию при зарядке. Недостатком батарей с такой конструкцией элементов является более низкая, чем у аккумуляторов с плоскими элементами, удельная емкость.

Недостатками АКБ для авто класса WRLA являются:

  • Большая масса (как и у всех свинцово-кислотных).
  • Высокая чувствительность к превышению напряжения заряда (как и у остальных свинцово-кислотных).
  • Плохая переносимость полного разряда, когда напряжение одного элемента опускается ниже 1,75 V.
  • Значительное падение напряжения на морозе (как и у всех свинцово-кислотных) несмотря на распространенное заблуждение о том, что мороз не оказывает на них негативного влияния.
  • Более высокая, чем у батарей с жидким электролитом цена.

Выбор, устройство и зарядка гелевого аккумулятора, популярные модели

Нельзя приуменьшить важность источника питания в автомобиле. Не менее важно знать, какой аккумулятор лучше выбрать в случае необходимости. Многочисленные рекламные ролики предлагают массу брендов, раскрывают преимущества их товара. Но, чтобы определиться с идеальным вариантом, надо точно знать все параметры и характеристики необходимого прибора.

В этой статье мы постараемся максимально полностью рассмотреть какими свойствами обладает гелевый аккумулятор, указать на его плюсы и минусы.

Обязательно посмотрите 2 видео-ролика об гелевых и AGM аккумуляторах, что это такое и чем они друг от друга отличаются.

Что такое гелевый аккумулятор

Видео по AGM аккумуляторам и их отличие от гелевого

Что такое и как выглядит гелевый аккумулятор

Гелевый аккумулятор для автомобиля

Принцип работы такого аккумулятора не имеет никакого отличия от аккумуляторов иного вида. Главная разница в конструкции. Технология производства гелевый свинцово-кислотного прибора подразумевает полную герметичность и невозможность обслуживания моделей данного типа. В нем электролит, который сосредоточен между пластинами, имеет гелевую, то есть абсорбированную консистенцию.

А вот в иных АКБ электролит – это смесь, которая состоит из дистиллированной воды, а также серной кислотой. Гелевая же консистенция наполнителя в устройствах нового поколения достигается за счет добавления в него силиконового состава. Она и сгущает смесь.

Определенное количество пластиковых блоков цилиндрической формы, соединенных в единое целое, образуют корпус гелевого аккумулятора.

Основными составными элементами в таких батареях являются:

  • электроды с отрицательным и положительным зарядами;
  • электролит;
  • по составу пористые пластины-сепараторы;
  • короб корпуса;
  • определенное количество клемм;
  • клапаны.
Читать еще:  Какова периодичность поверки манометров

Согласно принципу работы аккумулятора, источник с зарядом отдает его. В процессе такой передачи падает напряжение и уменьшается, одновременно с этим, плотность электролита.

Срок службы использования гелевого аккумулятора

Вздувшийся гелевый аккумулятор

Заявленный производителем гелевых аккумуляторов срок службы составляет приблизительно 10 лет. Стоит полагать, что это максимальное время работы прибора при идеальных и несменных условиях его использования.

Gel-аккумуляторы подвержены быстрой изнашиваемости в следующих условиях:

  1. Резкая и кардинальная смена температурных режимов. К значительному уменьшению службы может привести падение до −30°c и повышение свыше +50°c. Это связанно с перепадами электрохимической активности АКБ при таком воздействии.
  2. Постоянно недозаряженное состояние батареи в приборе.
  3. Длительное нахождение батареи на подзарядке, несмотря на уже полную зарядку устройства.

Хотелось бы отметить, что увеличение температуры при эксплуатации также влияет на повышение развития коррозии пластин в агрегате.

Преимущества и некоторые недостатки

Существует еще масса дополнительных причин, учитывая которые следует приобрести именно такие агрегаты для своих авто:

  1. Высокая экологичность и безопасность гелевой батареи. При нарушении герметичности корпуса электролит не вытекает наружу из прибора. А в обычных АКБ, где находятся свинец и кислоты, последние, при постоянном взаимодействии с металлом, выветриваются в атмосферу. На их же месте в аккумуляторе накапливается вода.
  2. Большая практичность, если сравнивать с обычными аккумуляторами. Из которых во время работы прибора выделяется достаточно большое количество газа. Гелевый электролит не допускает этого, так как преграждает путь газу для выхода наружу, задерживая его внутри собственных паров. Содержит в своем составе тончайший слой стекловолокна, который обеспечивает электролиту достаточность консистенции. Данная конструкция прибора позволяет, чтобы сепараторы вместе с рабочим составом также брали на себя функцию разделения пластин.
  3. Надежная герметичность прибора. Это говорит о безопасности агрегата в ходе рабочего процесса.
  4. Невосприимчивость гелевых моделей к изменению температур.
  5. Отсутствие необходимости в особенном уходе.
  6. Батареям не страшна полная разрядка. Они имеют больше резервов.
  7. Длительный срок работы приборов. При соблюдении всех эксплуатационных условий. Чтобы гелевый АКБ привести в полную непригодность, надо подвергнуть его корпус значительным механическим повреждениям, либо грубо нарушить правила использования.

Несмотря на свою популярность, гелевый аккумулятор имеет не только плюсы, но и минусы. Они плохо переносят перезарядку батареи. Что на сегодняшнее время делает их наиболее уязвимыми. При возникновении такого грубого нарушения правил зарядки этих приборов, срок их службы уменьшается в разы.

Учитывая все эти обстоятельства, существуют определенные требования к исправности бортовой электроники транспорта, с которой применим гелевый аккумулятор. Для более длительной сохранности такой батареи, автомобильный генератор должен быть в идеальном состоянии. А натяжка в нем приводного ремня находиться в норме. Именно из-за повышенной чувствительности гелевых батарей к перезарядке не получалось использовать их ранее.

Сфера применения

Гелевый аккумулятор в автомобиле

Несмотря на усовершенствованные технические характеристики, превосходящие ранее используемые аналоги, гелевый модели имеют компактные размеры. Не так давно применяют спиральный вид компоновки в этих приборах. Где пластины выполнены винтообразно. А сепаратор вместе с электролитом сосредоточены в центре всей этой спиральной конструкции.

Преимущества аккумуляторов с гелевым наполнением делает их использование ценным для авто, которые участвуют в ралли, или же часто эксплуатируемых в неблагоприятных погодных условиях.

Учитывая постоянство подачи электропитания, надежность приборов, данные батареи служат отменным источником энергии, улучшающей работу аудиосистем. А из-за отсутствия в составе АКБ газа, их можно разместить непосредственно в салоне авто. Это, в свою очередь, снизит затраты владельца транспорта на закупку большого количества проводки.

Выбирая наилучший вариант, стоит обращать внимание на производителей. Проверенные компании всегда выгладят наиболее привлекательными для покупателей. Одной из характерных особенностей, которую некоторые считают недостатком гелевых аккумуляторов, считается высокая стоимость.

Как надо правильно заряжать гелевый аккумулятор

Зарядное устройство для гелевых аккумуляторов

Гелевых аккумуляторы значимо восприимчивы к таким величинам, как напряжение, а также сила подаваемого тока. По этой причине такие АКБ требуют зарядки с постоянной регулировкой определенных характеристик. Для подзарядки таких моделей требуются специальные устройства. Приборы, заряжающие свинцово-кислотные модели АКБ, не подходят в этом случае.

Покупая зарядное устройство для своего гелевого аккумулятора, учитывайте следующие моменты:

  • возможность автономного выключения тока после остановки процесса зарядки;
  • защитный механизм от перегрева;
  • стабильность используемого напряжение;
  • регулировка параметров зарядки по температурным показателям, как окружающей среды, так и самого аккумулятора. Наличие температурной компенсации;
  • регулировка силы тока.

Рекомендуется производить зарядку поэтапно:

  • учитывая напряжение;
  • следя за снижением тока;
  • внимательно наблюдая за минимальными показателями напряжения, подачи тока.

Гелевые аккумуляторы требовательны к условиям проводимой подзарядки. Им подходят импульсные устройства, производящие зарядку, следя за всеми параметрами, регулируют нужные величины в сети, а также могут применять экстренное отключение подачи тока. Следует помнить, что зарядное устройство для герметичных свинцовых не подходит для гелевых аккумуляторов. Силу тока, которую прибор выделяет, пагубно влияет на гель.

Как следует правильно заряжать гелевый аккумулятор

Зарядка гелевого аккумулятора

Правильная зарядка gel-батарей предполагает использование в момент пополнения энергозатрат такой силы тока, что была бы равна только 10% от общей емкости батареи. К примеру, АКБ 60 Ач следует заряжать током в 6 вольт. Для срочной дозарядки можно применить 30%. На корпусе приборов обязательно есть данные с указанием рекомендуемого максимального тока в период зарядки.

Важным является также значение напряжения. Рекомендуемое значение – не превышающее 14,5 В. Иначе возможно начло разрушения батареи. Гелевый состав начнет терять свои свойства по плотности и со временем совсем утратит свойства. Эти параметры тоже указаны на приборах компаниями, выпускающими АКБ. Искать их надо на корпусе, после слов, где написано «Cycle use».

Хотим обратить ваше внимание, что для гелевых приборов предусматривают возможность использования режима зарядки для поддержания энергии. Это необходимо в сфере обслуживания аккумуляторов, что предполагает периодическую их подзарядку. Информация об используемом напряжении в этом случае также присутствует на корпусе приборов в строке, где написано «Standby use».

Замена электролита, восстановление аккумулятора

Если обслуживание приобретенного источника питания происходит по рекомендациям производителя, то это гарантирует достаточно долгий срок службы прибора. Но могут произойти непредвиденные ситуации. Заметив, что аккумулятор вздулся, не стоит самостоятельно пробовать его оживить. Также при разрушении пластин лучшим вариантом для владельца будет приобретение нового АКБ.

В каких же случаях можно реанимировать свой гелевый аккумулятор? При потере у него емкости батареи не стоит исключать высыхание гелевого наполнителя. Эти обстоятельства позволяют восстановить баланс жидкости, долив дистиллированную в прибор воду.

Это можно сделать в несколько этапов:

  • устранение крышки;
  • удаление на банках прибора всех резиновых заглушек;
  • набирая в шприц по 2 кубика жидкости, последовательно вливайте ее в банки;
  • дать время для реакции. Понадобится оставить прибор в покое на 3-4 часа;
  • при необходимости снова долить по немного воды таким же способом, либо же удалите лишнюю;
  • проверка уровня напряжения. Это можно сделать на клеммах прибора;
  • установка на прежнее место заглушек и крышку аккумулятора;
  • постановка батареи на подзарядку.

Лучшие производители гелевых АКБ

Сегодня налажен выпуск гелевых аккумуляторов различной комплектации. Они разнятся также по стоимости и по характеристикам. Выбрать необходимый вариант помогут знания о существующих моделях и нужных именно вам параметрах.

Optima Yellow Top

Использована самая уникальная и прогрессивная технология, внедренная американскими разработчиками в эту модель. Они запатентовали спиральный способ укладки пластин, который позволил поучить компактные размеры приборов этого типа. Для них характерны банки с цилиндрической формой. Даже маленькие в емкости аккумуляторы имеют высокий уровень пускового тока, который равен 765 А. Модель отлична быстрой скоростью отдачи тока достаточно высокой мощности. Это уже оценили любители хорошей аудиосистемы в авто с громким звуком. Аккумулятор выдерживает повышенные нагрузки внушительных стереосистем. Эти АКБ нашли применение также в автоспорте. Из-за стойкости к вибрациям, а также к сильным перегрузкам. Автовладельцы, желающие приобрести Optima Yellow Top, могут это сделать по цене 20 300 рублей.

Гелевый аккумулятор Optima Yellow Top

DELTA GX 12-60

Производители гарантируют достаточно долгий срок эксплуатации модели, говоря о 10 годах. Стоит уделить особое внимание устойчивости прибора к глубокой разрядке и возможности использования при довольно широком диапазоне колебания температур. Выдерживает в рабочем состоянии от -40 до +40°C. Конечно, за такое удовольствие придется заплатить хорошую стоимость. Средняя цена такого агрегата на рынке составляет примерно 12 700 рублей.

Читать еще:  Как правильно бриться электрической бритвой

Гелевый аккумулятор DELTA GX 12-60

VARTA ULTRA DYNAMIC

Немецким инженерам удалось выпустить надежнейшую модель гелевого прибора. Этому устройству под силу справиться с любыми требованиями современных автомобилестроителей. В аккумуляторе электролит, который благодаря уникальности технологии, имеет возможность впитываться в отдельный сепаратор. И там уже становится гелем. При любом наклоне батарея продолжает работать. Прослужит VARTA ULTRA DYNAMIC долго, надежно и обеспечит отменный пусковой ток. Недостатком модели признана возможная утрата мощности при использовании в низких температурных показателях. Цена может достигать 17 500 рублей.

Гелевый аккумулятор VARTA ULTRA DYNAMIC

Принимая во внимание все достоинства гелевых аккумуляторов, хочется отметить заслуженное повышения внимания потребителей к этим разновидностям. Однажды заплатив приличную сумму, можно получить хороший прибор, который прослужит вам долго.

Достоинства и недостатки гелевого аккумулятора

Любой двигатель автомобиля состоит из систем и механизмов, тесно взаимодействующих между собой. Но чтобы все системы и механизмы пришли в действие, и двигатель заработал, требуется принудительно привести в действие их. Это в любом авто выполняется электростартером, входящего в систему электрообеспечения. Также при помощи этой системы производится воспламенение рабочей смеси в цилиндрах бензинового силового агрегата. Дополнительно система электрообеспечения отвечает за работу всех электроприборов авто.

Популярный гелевый аккумулятор Varta Ultra Dynamic

Когда двигатель запущен, энергообеспечение производится от генератора авто, которые приводиться в действие от коленчатого вала. Но если двигатель остановлен, генератор электроэнергию не вырабатывает, и обеспечение электроэнергией авто ложиться на внешний источник электропитания – аккумуляторную батарею, сокращенно АКБ.

АКБ – источник питания электроэнергией бортовой сети, которая вырабатывается и накапливается в самом аккумуляторе за счет химических процессов. Является устройством многоразового пользования, аккумулятор при надобности отдает энергию на источники бортовой сети авто. Больше всего заряда батареи расходуется на запуск мотора, после запуска аккумулятор восстанавливает свой заряд от генератора.

Часто даже уже на запущенном двигателе, АКБ приходится частично отдавать свой заряд на поддержание напряжения в бортовой сети. Происходит это, когда помимо системы зажигания бензинового мотора, которая запитывается при работающем двигателе, подключено дополнительно большое количество электроприборов бортовой сети. Генератор в таком случае уже не способен полностью обеспечить энергией сеть и часть ее забирается из аккумуляторной батарей.

Самыми распространенными являются кислотные аккумуляторы. Химическая реакция в них происходит с использованием электролита – смеси кислоты с водой. Но эти АКБ обладают рядом недостатков, среди которых требуемое обслуживание, постоянный контроль за состоянием заряда, выделение опасных паров при подзарядке, соблюдение положения АКБ в авто для предотвращения вытекания электролита, и возможное вытекание его при пробое корпуса.

Гелевые аккумуляторы. Плюсы и минусы

Недавно появились на авторынках новые вид аккумуляторов – так называемый гелевый аккумулятор. Принцип действия гелевого аккумулятора идентичен кислотному, разница лишь в электролите. В гелевых аккумуляторах в электролит добавлены химические элементы, которые обеспечивают ему состояние геля. То есть данный электролит находится в желеобразном состоянии.

У гелевых аккумуляторов немало достоинств по сравнению с обычными кислотными АКБ

Конструктивно у гелевых АКБ имеется ряд преимуществ перед кислотными:

  • Гелевые аккумуляторы не требуют обслуживания (корпус их запаян, какие-либо технологические отверстия отсутствуют);
  • В случае пробоя корпуса электролит через трещину не вытечет;
  • При их зарядке, благодаря запаянному корпусу, не происходит выделение ядовитых паров;

На данный момент производятся два типа гелевых аккумуляторов.

Конструкция автомобильного аккумулятора BOSCH с использованием технологии AGM

  1. Первый тип означается как GEL аккумуляторы. У этих АКБ желеобразное состояние электролита вызвано добавлением в него двуокиси кремния. Данные аккумуляторы обладают большим циклическим ресурсом. В некоторых случаях GEL аккумуляторы способны выдержать до 800 циклов заряда-разряда без потери энергоемкости.
  2. Второй тип гелевых аккумуляторов обозначается как AGM аккумуляторы. У этих батарей электролит тоже используется кислотный, но сам электролит находится в специальном сепараторе, сделанном из стекловолокна. Данный сепаратор удерживает в себе электролит, чтобы он не мог растекаться. Этот аккумулятор полностью безопасен от паров, поскольку он удерживается в порах сепаратора и дальнейшем снова используется в химических реакциях. Данные АКБ способны выдержать цикл заряда разряда свыше 400 раз.

Видео: Гелевые аккумуляторы Duracell и их устройство

Рабочие положительные качества гелевых аккумуляторов таковы:

  • Большой цикл заряда-разряда этих батарей, следовательно, и большой срок службы – 10-12 лет;
  • Не обязательная срочная подзарядка АКБ после глубоко разряда. У этих батарей не произойдет осыпание пластин электродов в случае глубокого разряда без быстрого восстановления заряда, как это бывает у обычных кислотных батарей;
  • Если батарея простаивает без работы, потеря энергии у данных АКБ происходит значительно ниже, чем у кислотных. Потеря энергии бездействующего АКБ за год – примерно 20%.

Это все, конечно хорошо, но в гелевых аккумуляторов есть и недостатки, причем существенные.

  1. Первым недостатком является их чувствительность к напряжению заряда. Напряжение, подаваемое на гелевый аккумулятор должно быть не больше 14,4 вольта. При превышении этого значения происходит необратимое разрушения желеобразного электролита, если просто сказать – то электролит тает и восстановить его будет невозможно. А поскольку у многих авто диапазон напряжения в бортовой сети составляет 13-16 вольт, то применять гелевые батареи на них не рекомендовано.
  2. Вторым недостатком является чувствительность гелевого электролита к низким температурам. При значительном снижении температуры электролит еще больше застывает, что приводит к снижению его показателей в два и более раз. Так что при сильных морозах этот АКБ может силовую установку авто и не запустить.
  3. Также эти батареи очень «бояться» короткого замыкания. Даже незначительное и кратковременное кратковременное замыкание может полностью испортит батарею.

Гелевые аккумуляторы. Технические характеристики

Гелевый аккумулятор технические характеристики имеет такие же, как и обычный кислотный. При выборе такого АКБ важно учитывать некоторые показатели.

Рабочее напряжение – это напряжение электроэнергии на клеммах полностью заряженного АКБ. В гелевых батареях, предназначенных для использования на авто, обычно рабочее напряжение составляет 12 вольт.

Схематичное устройство гелевого аккумулятора

Емкость – характеристика батареи, указывающая на максимальное количество энергии, которая способна удерживать в себе батарея после полной зарядки. Данная характеристика измеряется в ампер-часах, и указывает на время, в течение которого батарея способна обдавать энергию с силой тока в 1 Ампер потребителям. Гелевые автомобильные аккумуляторы емкость обычно имеют, как и кислотные – от 55 до 150 ампер-часов.

Максимальный ток заряда – значение силы тока, которое можно устанавливать при подзаряде батареи. Превышение данного значения ведет к повреждению батареи. Данный показатель зависит от емкости батареи. К особенностям гелевых аккумуляторных батарей также относиться и возможность заряда при больших показателях силы тока, чем кислотные. У некоторых батарей максимальный ток заряда может достигать отметки в 30 ампер.

Максимальный ток разряда – показатель, который характеризует какую максимальную силу тока способен обеспечить аккумулятор в течение 30 секунд. Эту характеристику также называют пусковым током. Данный показатель тоже зависит от емкости АКБ. Пусковой ток у автомобильных гелевых АКБ варьируется от 550 до 950 ампер.

Это основные у гелевых аккумуляторов технические характеристики. Хотя часто в документации к АКБ указывается также и температурный диапазон, при котором эти батареи без проблем.

Выбор гелевого аккумулятора

Перед приобретением гелевого аккумулятора нужно поинтересоваться, сможет ли он без проблем работать на авто. Для этого нужно замерить напряжение, которое подается от генератора на батарею для ее подзарядки. Если данный показатель превышает допустимый, в 14,4 вольта, лучше от приобретения отказаться.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Видео: Гелевые аккумуляторы Как выбрать гелевый аккумулятор

Далее в технической документации автомобиля следует узнать, батарея какой емкости и силы пускового тока оптимально подходит для авто. Аккумулятор с большими показателями использовать на авто можно, а вот с меньшими – не рекомендуется.

Читать еще:  Как изготовить верстак в гараже

Важно у приобретаемой батареи проверить выходное напряжение на клеммах, оно должно соответствовать заявленному в документации.

И хоть обычно гелевые аккумуляторы по габаритным размерам меньше кислотных, все же лучше замерить, подойдет ли он в аккумуляторную нишу автомобиле.

Следует также учитывать расположение клемм на батарее, иначе придется впоследствии удлинять провода, идущие к батарее, чтобы ее подключить.

Зарядка гелевого аккумулятора

Зарядка гелевого аккумулятора должна выполняться с учетом определенных правил. Можно, конечно приобрести специальное ЗУ для таких АКБ. Такое ЗУ автоматически поддерживает входное напряжение на уровне в 14 вольт, так что у таких ЗУ перезаряд батареи не возможен.

Видео: Гелевый аккумулятор. Зарядка гелевого аккумулятора

Обычными зарядными устройствами для кислотных батарей тоже возможна зарядка гелевого аккумулятора. Важно только следить за напряжением. Зачастую сейчас зарядные устройства продаются с возможностью ручной регулировки напряжения, так что это не будет сложно.

Гелевые батареи позволяют производить быструю зарядку значительной силой тока, хотя это не рекомендуется. Лучше устанавливать силу тока на уровне 10% от энергоемкости АКБ и заряжать его при таком показателе силы тока на протяжении суток.

Важно обеспечить полную зарядку такой гелевой батареи. При неполной зарядке в дальнейшем гелевый аккумулятор уже не сможет взять полный заряд.

Гелевые аккумуляторы – хороший источник питания сети авто, но его некоторые недостатки не дают им широкое применение на автотранспорте. Помимо того они не являются дешевыми, а неправильная эксплуатация может быстро ее испортить.

Гелевый аккумулятор для авто — плюсы и минусы

С момента изобретения автомобиля в его конструкции успело измениться практически все: вместо маломощных нижнеклапанных моторов под капотами стоят верхневальные двигатели с изменяемыми фазами газораспределения, карбюраторы давно уступили место впрыску топлива, но, как и сто лет назад, в качестве резервного источника энергии большинство машин использует свинцово-кислотные аккумуляторы. При всех их достоинствах (простота, солидная удельная емкость) эти батареи имеют и множество недостатков, с которыми приходится или мириться, или бороться.

Изобретение гелевых аккумуляторов – это прямое следование нуждам аэрокосмической индустрии: массивные свинцово-кислотные аккумуляторы, требующие регулярной доливки воды и неспособные работать при кренах и тем более переворотах, мало подходили в этих отраслях. Фактически гелевые аккумуляторы стали развитием технологии AGM, где электролит пропитывал инертный наполнитель между пластин: отказавшись от наполнителя, инженеры решили сделать нетекучим сам электролит.

Видео: Гелевый аккумулятор АКБ — плюсы и минусы. Просто о сложном

Устройство гелевого аккумулятора

Ключевая особенность гелевого аккумулятора – это именно его электролит: в отличие от других типов, здесь в раствор серной кислоты введен диоксид кремния, превращающий жидкость в гелеобразную субстанцию. В результате электролит может удерживаться между пластинами в любом положении АКБ и одновременно служит своеобразным демпфером вибраций: удары и тряска такой батарее практически не страшны, в то время как в традиционных АКБ приходится использовать упругие пластиковые сепараторы.

Важное отличие гелевых аккумуляторов – в их нулевом газовыделении, что достигается легированием отрицательных пластин кальцием (во время циклов заряда-разряда происходит рекомбинация водорода). Загущенный электролит не требует наличия между пластинами пространства для отвода водорода, выделяющегося при зарядке, и это определяет сразу два ценных момента:

  1. Во-первых, возможность разместить пластины с минимальным зазором позволяет либо снизить габариты аккумулятора, либо увеличить его емкость и токоотдачу.
  2. Во-вторых, это делает возможным полную герметизацию батареи – точнее говоря, каждая банка снабжается клапаном, настроенным на определенное давление, необходимое для запуска реакции рекомбинации водорода. В нормальных условиях эксплуатации клапана всегда закрыты, что позволяет считать гелевые аккумуляторы герметичными, но при резком росте газообразования (перезаряд) клапана открываются, предохраняя корпус от разрушения.

При плотной компоновке банки необязательно использовать классическую конструкцию с двумя параллельными пластинами в каждой банке. Многие производители гелевых батарей сворачивают пластины в спираль, что позволяет максимально эффективно использовать пространство – такие источники энергии можно сразу узнать по цилиндрическим обводам банок.

Видео: Гелевый или кислотный аккумулятор — какой лучше выбрать? Просто о сложном

Главные преимущества

Для среднестатистического автомобилиста наиболее важна не способность гелевого аккумулятора работать в любом положении, а его стойкость к глубокому разряду. Напомним, что произойдет в этом случае с классическим аккумулятором: как только напряжение на пластинах банки снижается до критического предела, на пластинах начинается реакция образования сульфата свинца, приводящая к значительному падению плотности электролита и «обрастанию» пластин характерным белым налетом.

Аккумулятор фактически «засыпает» — чем меньше плотность электролита, тем хуже его электропроводность. Именно поэтому долго простоявший разряженным АКБ нельзя зарядить автоматическим зарядным устройством: ток, принимаемый батареей, слишком мал, что воспринимается автоматикой как отсутствие нагрузки. Батарею приходится «оживлять» мощными импульсами, способными запустить распад сульфата свинца и разогреть электролит. Но полностью разложить его трудно, поэтому засульфатированная батарея ощутимо снижает емкость и токоотдачу, а крупные кристаллы сульфата свинца, отрываясь от пластин, выпадают в осадок, что вызывает необратимое разрушение пластин.

В гелевых же аккумуляторах сульфатация практически отсутствует – батарею такого типа можно «высадить в ноль», и она все равно будет исправно принимать заряд. Именно поэтому гелевые аккумуляторы используются в источниках резервного питания и ИБП: отдав весь запас энергии, они могут оставаться разряженными до подачи электропитания. Для автомобилиста же это означает возможность заводить машину «на последнем дыхании» зимой после длительных стоянок без отключения аккумулятора.

Видео:♣ AGM и Гелевый аккумулятор. Зарядка гелевого и AGM аккумулятора ♣

Отсутствие пузырьков газа на поверхности пластин, неизбежное при работе классического аккумулятора, определяет и заметный рост токоотдачи гелевых батарей в импульсном режиме, так как площадь контакта электролита с пластинами увеличивается. Можно встретить рекламные ролики, где с помощью гелевого мотоаккумулятора заводят автомобиль: действительно, по импульсному току гелевая батарея может превосходить аналогичного типоразмера классическую почти вдвое.

Недостатки гелевых батарей

Однако именно в конструкции гелевых аккумуляторов скрыт и их главный недостаток: строгие требования к режиму зарядки. Если классический АКБ может безболезненно пережить многократное превышение зарядного тока (например, при неисправности реле-регулятора), лишь бы хватило пропускного сечения вентиляции для удаления водорода из «кипящей» батареи, то для гелевого аккумулятора подобные условия смертельны: газообразование начинает превышать скорость рекомбинации, пузырьки водорода удерживаются в геле, резко снижая площадь его контакта с пластинами, затем открываются клапана, сбрасывая избыточное давление, и аккумулятор уже не восстановит изначальные характеристики.

Поэтому, как ни странно, гелевые аккумуляторы нецелесообразно применять не только на старых автомобилях, где отказ генератора может произойти непредсказуемо, но и на вполне новых. Дело в том, что современные автомобили все больше отходят от классической схемы заряда, когда реле-регулятор поддерживает в сети фиксированное напряжение: в них генератор управляется бортовым контроллером, который запрограммирован на быструю зарядку аккумулятора после запуска мотора и может в некоторых случаях значительно увеличивать напряжение в бортсети.

Второй недостаток гелевых аккумуляторов, критичный для многих автомобилистов – это их цена: более сложная технология изготовления делает их гораздо дороже, чем AGM и тем более классические аккумуляторы того же типоразмера.

Где стоит использовать гелевый аккумулятор?

Установка гелевых аккумуляторов — один из частых элементов тюнинга. На спортивной технике меньшая масса при той же токоотдаче важна не меньше, чем и сохранение работоспособности при кренах и тряске. Способность к отдаче больших токов в пике ценна для серьезной внедорожной техники: такие батареи устанавливают для питания мощных лебедок, к тому же после герметизации клемм они могут спокойно переживать погружение под воду.

Еще одна сфера, где внимание к гелевым аккумуляторам традиционно высоко, это автозвук, и в первую очередь – шоу-кары с мощными акустическими системами. В них, как правило, акустика запитывается от собственного гелевого аккумулятора: тут снова на руку отличная импульсная токоотдача (не проседает напряжение при резких скачках громкости) и возможность уходить в глубокий разряд без повреждений.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector