AGM аккумуляторы: особенности технологии, плюсы и минусы, особенности зарядки

Автомобильный или промышленный AGM-аккумулятор представляет собой источник постоянного тока свинцово-кислотного типа. Устройство отличается герметичным корпусом и улучшенными токовыми характеристиками, позволяющими использовать батарею для автозвука или для привода дополнительных устройств (например, электрической лебедки). Также устройства нашли применение на автомобилях, оборудованных системой «старт-стоп», способствующей снижению расхода топлива.

Когда и почему появилась технология AGM

Первые свинцово-кислотные источники тока появились во второй половине 19 в. По мере развития технологий совершенствовались и аккумуляторы (увеличивались пусковой ток и емкость при одновременном падении веса и габаритов).

Появление электронных приборов с повышенным потреблением энергии привело к разработке стеклопластика, способного поглощать и удерживать внутри себя жидкость. Впервые подобный материал, получивший обозначение AGM (Absorbent Glass Mat), удалось изготовить специалистам химической лаборатории компании Gates Rubber Company (США).

Особенности конструкции

В стандартных аккумуляторных батареях свинцово-кислотного типа используется пластиковый корпус, собранный из нескольких секций (для автомобильного устройства напряжением 12 В применяется 6 отдельных банок).

В каждый отсек заливается раствор серной кислоты с дистиллированной водой (электролит). В жидкости размещаются пластины, изготовленные из материалов, содержащих свинец. В батареях АГМ для разделения пластин используется сепаратор из специального пористого пластика, способного удерживать смесь кислоты и воды.

Поскольку при работе АКБ происходит выделение газов, часть объема сепаратора применяется для сбора и распределения газообразных продуктов электрохимической реакции.

Выделяющиеся водород и кислород образуют взрывоопасную смесь, обычный аккумулятор оборудован лабиринтными каналами в крышке, предназначенными для выхода газов в атмосферу. В источнике типа AGM газообразные продукты остаются в полостях сепаратора, а затем соединяются в ходе электрохимической реакции.

Промышленность выпускает батареи спирального или плоского образца. Спиральные аккумуляторы, нашедшие распространение в Северной Америке, оснащаются 2 электродами, свитыми из сплошной свинцовой ленты. Между элементами расположен сепаратор, конструкция обеспечивает увеличение площади контактирующих поверхностей и поддерживает повышенный ток разрядки при одновременном снижении времени зарядки.

Патент на спиральный аккумулятор принадлежит компании Johnson Controls, поэтому часть европейских и азиатских производителей выпускают источники тока плоского типа (обходя патентные ограничения). В состав ячейки входят плоские пластины, разделенные сепаратором. Батареи отличается повышенной емкостью, но кратковременный пусковой ток ниже, чем у изделий спиральной схемы.

Отличие AGM от GEL-аккумуляторов

В конструкции гелевых источников постоянного тока используется раствор серной кислоты и дистиллированной воды с добавлением силиконового загустителя.

Получившаяся субстанция заливается между пластинами аккумулятора, обеспечивая монолитность конструкции и бесперебойность электрохимической реакции.

Гель предотвращает повреждение и разрушение поверхности электродов, допускается переворот источника тока на 180°. Недостатками аккумуляторов являются повышенная стоимость и плохая устойчивость к зарядке увеличенным напряжением.

Обзор AGM-батарей разных производителей

Каждый производитель аккумуляторов выпускает свою серию AGM:

1. Изделие Exide EK600 AGM предназначено для конвейерной установки на машины BMW, оборудованные системой Efficients Dynamics. Стоимость устройства начинается от 9,9 тыс. руб., ток холодной прокрутки достигает 680 А. Аккумулятор построен по плоской схеме, емкость повышена до 60 А*ч.
2. Стоимость автомобильного аккумулятора Exide Dual EP450 AGM составляет 11,9 тыс. руб. Изделие имеет спиральную конструкцию, для изготовления положительных и отрицательных пластин применен сплав свинца с кальцием. Изделие обеспечивает ток прокрутки до 750 А, емкость составляет 50 А*ч.
3. Батареи производителей Varta и Bosch оснащаются унифицированными корпусами из ударопрочного пластика. Модификация Bosch S5 A05 AGM имеет стоимость 10,1 тыс. руб., обеспечивает пусковой ток до 680 А. Производитель рекомендует применять аккумулятор на автомобилях, оснащенных большим количеством электронного оборудования.
4. Стартерный аккумулятор Optima RedTop 8022, построенный по спиральной конфигурации, допускает тока при пуске до 730 А. В конструкции предусмотрены дополнительные боковые клеммы. Продукция выпускается на территории США, стоимость составляет 13,8 тыс. руб.
5. Изделие плоской конфигурации Tudor Intelligent Power TK700 AGM, выпускаемое испанским заводом, обеспечивает ток до 760 А. Производитель предоставляет гарантию сроком на 2 года, стоимость начинается от 10,9 тыс. руб. Серия источников тока Intelligent Power разработана с учетом пожеланий европейских автомобильных концернов для продукции, оснащенной системами «старт-стоп».

Плюсы и минусы технологии

Появление аккумуляторов AGM, обладающих улучшенными характеристиками, не остановило дальнейшего развития традиционных свинцово-кислотных источников тока.

Распространение изделий ограничивается повышенной стоимостью и рядом конструктивных особенностей, не допускающих установки аккумуляторов на машинах старого образца.

При покупке устройства необходимо учитывать все положительные и отрицательные стороны аккумуляторов AGM.

Преимущества

Преимущества источников тока с сепараторами AGM:

• конструкция источника постоянного тока не требует периодического обслуживания в процессе эксплуатации;
• пониженное внутреннее сопротивление способствует уменьшению тока саморазряда;
• для предотвращения выброса газов и электролита используются специальные клапаны, исключающие коррозию клемм и элементов вокруг источника тока;
• пластины не подвержены коррозии в процессе применения;
• при корректном алгоритме зарядки выделение газов незначительно, что повышает пожарную безопасность батареи;
• не наблюдается падения емкости при длительной эксплуатации в условиях неполного заряда;
• допускается эксплуатация аккумулятора под наклоном (переворот на 180° запрещен);
• сохранение рабочих характеристик электролитического раствора при температуре до -30°С;
• повышенный срок службы в условиях перепадов температур и вибрационных нагрузок.

Недостатки

Отрицательные стороны аккумуляторов AGM:

• большой вес конструкции, характерный для свинцово-кислотных источников постоянного тока;
• для зарядки необходимо применение оригинального блока;
• не допускается хранение в разряженном состоянии (минимальное напряжение банки не должно упасть ниже 1,8 В);
• деградация электродов и электролита при повышении напряжения в цепи зарядки;
• использование экологически вредного оксида свинца в конструкции электродных пластин;
• повышенная стоимость (по сравнению с батареями традиционной конструкции).

Требования к процессу зарядки и к зарядным устройствам

Для восполнения заряда аккумуляторов типа AGM необходимо импульсное устройство с автоматическим режимом работы. Рекомендуется приобретать блоки, оснащенные ручными корректорами тока и напряжения (с отображением параметров при помощи аналоговых или цифровых индикаторов). Для повышения надежности работы необходимо наличие функции автоматического прекращения зарядки.

Зарядка выполняется при постоянном значении напряжения в цепи, которое не должно превышать верхней границы. При чрезмерном напряжении происходит активное выделение газа, который разрушает пористую структуру сепаратора и раздувает пластиковый внешний кожух. Если стандартный источник тока с жидким электролитом допускает кипение, то закипевший аккумулятор AGM теряет свои характеристики.

Владелец может попытаться реанимировать глубоко разряженный аккумулятор путем заливки дистиллированной воды в банки через отверстия, в которых установлены клапаны. Пробки выкручиваются, тогда же оценивается состояние корпуса источника тока.

Если имеются вздутия и трещины, то аккумулятор подлежит утилизации. После замера напряжения в банки вливается шприцем дистиллированная вода, жидкость равномерно распределяется по кромкам сепаратора. Торцевые пластины пропитываются при установленном на торцы корпусе аккумулятора.

Затем нужно подать на клеммы ток силой до 0,2 А, одновременно выставив напряжение 13,8 В (меряется на выходах блока питания). Зарядка ведется до достижения силы тока 35-40 мА, затем рекомендуется выдержать батарею на зарядке еще 2 часа. При сильной разрядке аккумулятора допускается кратковременная подача напряжения до 20 В, после инициализации зарядки параметр снижается до 13,8 В.

После 24-часововго отстоя производится дозарядка до 14,4 В, затем в банки доливается электролит плотностью 1,27 г/см³ (жидкость равномерно распределяется шприцем по сепараторам), выполняется разрядка аккумулятора до 11,5 В малым током, после чего источник тока заряжается до 13,8 В.

Осуществляется дозарядка импульсом до 14,6 В. Для полного восстановления устройства рекомендуется провести 2-3 тренировочных цикла разрядки и зарядки. Исправное устройство дает напряжение не менее 12,5 В.

Как вам статья?