Гелеві акумулятори відносно недавно з’явилися на ринку, тому не дивно, що про них майже ніхто нічого не знає. У мережі досить часто можна зустріти запити типу: що таке гелевий акумулятор (або як деякі пишуть гелієвий)? Також досить часто “Гуглят” як зарядити гелевий акумулятор або як вибрати зарядний до гелевому АКБ.
Трохи покопавшись в Інтернеті, я так і не знайшов вичерпної відповіді на всі перераховані вище питання. Мені зустрічалися короткі статейки, замітки і припущення, але як по мені цього мало, тому вирішив заповнити прогалину та дати повну вичерпну відповідь на кожен з вищенаведених питань. Сьогодні, перш за все, хочу розібратися, що таке гелевий акумулятор і чим він відрізняється від звичайного АКБ, коротше про плюси і мінуси можливих гелевого акумулятора.
На сьогоднішній день, серед спеціальних “звукових” акумуляторних батарей найбільш популярними вважаються — герметичні свинцево-кислотні АКБ (VRLA). Їх виготовляють за двома технологіями:
1. Gelled Electrolite (GEL) або як їх ще називають гелеві акумулятори, тобто як ви розумієте електроліт у цих акумуляторах знаходиться в стані гелю, це відбувається за рахунок вмісту в ньому сполук кремнію.
2. Absorptive Glass Mat (AGM) — мабуть найпоширеніша технологія, на її базі побудовані акумулятори “Optima”, за рахунок чого вони можуть похвалитися чудовими електричними характеристиками. Дана технологія базується на використанні пористого скловолоконного заповнювача-сепаратора, який просочений електролітом, що дозволяє утримувати його в безжидкостном стані.
Тепер давайте більш детально поговоримо про кожного з них, а також про те, чим відрізняється гелевий акумулятор від звичайного свинцево-кислотного АКБ.
Звичайна свинцево-кислотний акумулятор
У звичайної акумуляторної батареї двоокис свинцю є активною масою позитивного електрода, чистий свинець — негативного, в якості електроліту виступає водний розчин сірчаної кислоти. У разі розряду батареї активні маси перетворюються в сульфат свинцю, кислота інтенсивно витрачається, при цьому виділяються молекули води. Під час заряду відбувається зворотна реакція — решітки електродів, які утримують активну масу, легують 5,5-6,5% сурми і 0,1-0,2% миш’яку. Завдяки добавкам поліпшується технологічність лиття, поліпшується твердість і стійкість електродів до корозії. При цьому за рахунок сурми збільшується витрата води знижується ЕРС батареї під час її експлуатації. Через багато років акумулятори еволюціонували і частка сурми знизилася до 2,5%, а іноді і менше.
Малосурьмяные акумулятори виправдали себе т. к. їх обслуговування було менш клопітним, разом з тим збільшився їх термін служби. Наступним словом у прогресі акумуляторів став кальцій, який витіснив сурму з негативних пластин. В “гібридних” батареях долив став ще більш рідкісним явищем. Використання кальцію в позитивних пластинах поклало початок новій генерації АКБ, які взагалі не вимагають доліва протягом усієї своєї “життя”. Однак і вони недосконалі і здатні вийти з ладу в разі глибокого розряду. З метою підвищення стійкості акумуляторів, до складу свинцево-кальцієвих позитивних пластин додали срібло.
Гелеві акумулятори незважаючи на свою новизну з’явилися ще в часи коли людство тільки освоювало космос. Гель, який утворився в результаті впровадження в склад сірчаної кислоти, двоокису кремнію, дав можливість отримати повну герметичність батареї, оскільки будь газовиділення відбувається всередині гелю, точніше в його порах. Гелевим АКБ немає рівних у стійкості до глибокого розряду, в цьому плані вони набагато довговічні в порівнянні з традиційними акумуляторам. Навіть незважаючи на очевидні переваги гелевих батарей вони так і не отримали визнання серед автомобілістів, причиною цього стали високі вимоги до бортового електроустаткування і з-за різкого зниження пускового струму в умовах холоду.
Найпопулярніша на сьогоднішній день технологія AGM (Absorptive Glass Mat) — повернулася до використання рідкої кислоти, однак тепер утримування електроліту відбувалося в порах сепаратора, що складаються з ультратонких скловолокон. Завдяки цій конструкції вченим вдалося не тільки добитися герметичності корпусу, але і до того ж забезпечити працездатність АКБ навіть у разі його порушення.
AGM-батареї можуть похвалитися стійкістю до перепадів температур, глибоких розрядів і вібрацій, вони мають великий термін служби і можуть працювати в будь-якому положенні, як вертикальному, так і горизонтальному. Незважаючи на таку, здавалося б, унікальність і невразливість. є у AGM батареї і слабкі місця — вони бояться перезаряду. В даний час за технологією AGM випускається два види батарей, як з плоскими так і зі спіральними електродами.
Спіральні електроди можуть похвалитися більш високими характеристиками токоотдачи, при набагато меншому внутрішньому опорі. Цього вдається досягти за рахунок більшої робочої поверхні пластин при однакових габаритах. Гелеві акумулятори сприймають глибокий розряд як — штатний режим роботи. Такого ефекту вдалося досягти завдяки скрапленого станом електроліту, яке не дозволяє йому випаруватися в разі глибокого розряду, отже не відбудеться і окислення пластин, якому піддаються практично всі звичайні акумуляторні батареї. Навіть при самому глибокому розряді, напруга не впаде нижче позначки 10,5 В, а термін експлуатації AGM-акумулятора гарантовано складе не менше 400 циклів розряд/заряд. Більш того, якщо не доводити АКБ до ступеня глибокого розряду, кількість циклів можна збільшити аж у 10 разів, тобто до 4000 циклів. Вражає, чи не так? А якщо до того ж врахувати, що в звичайних свинцево-кислотних акумуляторах цей параметр не перевищує декількох десятків циклів, а іноді й того менше, то гелеві акумулятори і зовсім можна вважати супер-винаходом.
До позитивних якостей гелевого акумулятора можна віднести також його герметичність. Завдяки тому, що під час роботи не виділяються пари електроліту, таку АКБ можна сміливо розташовувати в салоні машини, крім того можна не переживати про те, в якому положенні він буде знаходитися, як ви пам’ятаєте це не має ніякого значення. Гелевий акумулятор має вражаюче низький внутрішній опір приблизно (3-4 мОм), що само собою виключає необхідність використання великих конденсаторів ємнісних. Внутрішній опір насправді дуже важливо, від нього залежить швидкість віддачі струму акумулятора, вона майже дорівнює швидкості конденсаторів. Це більшою мірою заслуга щільно складених пластин-електродів, які виконані з свинцевих матеріалів високої чистоти.
Підведемо підсумки.
Враховуючи вищевикладене та ознайомившись з усіма особливостями гелевих акумуляторів, можна зробити висновок, що їх застосування дозволяє “одним махом убити кількох зайців”. Якщо використовувати гелевий АКБ в парі зі свинцево-кислотних можна істотно знизити навантаження на останній. Наприклад, якщо перший буде забезпечувати харчуванням потужну аудіосистему, це дозволить мінімізувати ймовірність непередбаченого повного розряду, а також продовжить “життя” другого, тобто звичайного акумулятора. Крім усього іншого, гелевий акумулятор можна використовувати в домашніх цілях, оскільки він не має шкідливих випаровувань його можна застосовувати практично в будь-якої потрібної вам галузі.
Рекомендуємо подивитися відео про акумулятор і їх відмінності один від одного
Автопульсар
