Гелевые аккумуляторы.
Я уже язык смозолил, пока объяснял, что технологии GEL и AGM — это в принципе разные вещи.
Ну, вот наконец-то и ролик вышел на эту тему.
Для тех, кто интересуется именно AGM, тоже есть ролик — самый первый в моём блоге.
Рассказ о том, какие плюсы и какие минусы имеет аккумулятор, выполненный по GELтехнологии, насколько он действительно необслуживаемый и как его правильно эксплуатировать.
Давайте определим, что такое аккумулятор GEL, для чего он создавался, и где применяется.
В первую очередь обратите внимание, что технологии GEL и AGM совершенно не похожи друг на друга, хотя их часто объединяют или путают.
Технология называется GEL от слова гель, так что название не имеет никакого отношения к газу гелий, а исключительно к гелеобразному (загущенному) состоянию электролита. Поэтому аккумуляторы называются гелЕвые, а не гелИевые.
Загущение электролита производится селикагелем. Что этим достигается? Электролит уже не жидкий, его невозможно пролить. Измерение плотности становится ненужной операцией, и в этом смысле у владельцев гораздо меньше хлопот, чем с любым аккумулятором с жидким электролитом. Такие аккумуляторы не боятся наклонов и даже переворотов. Но! Это вовсе не означает, что их можно постоянно эксплуатировать «вверх ногами»!
Электролит в гелеобразном виде всё равно остаётся электролитом. Но из-за желеобразного состояния ионный обмен в нём замедленный. Это приводит к тому, что аккумулятор не в состоянии отдавать большие токи. Поэтому используются гелевые аккумуляторы там, где токовые нагрузки меньше стартерных.
Примеры использования гелевых батарей.
Тяговые аккумуляторы подъемников, гольфкаров и другой техники.
Автономное освещение или отопление.
Источники бесперебойного питания. И не обязательно компьютеров, а в том числе и газовых котлов.
Ветрогенераторы и другие подобные устройства для накопления энергии.
С загущением электролита связана и ещё одна особенность гелевых аккумуляторов.
В геле при заряде так же происходит газовыделение. Но если его интенсивность будет выше определенного уровня, то жёсткий корпус аккумулятора просто разорвёт. Поэтому корпуса для таких батарей делают достаточно пластичными, и их размеры в процессе эксплуатации несколько меняются, пульсируют.
По этой же причине аккумуляторы технологии GEL плохо переносят заряд большими токами и высокие напряжения. Сам гель просто «усыхает», срок эксплуатации аккумулятора серьёзно сокращается.
Вот мы и подошли к моменту эксплуатации гелевых батарей.
У многих складывается ложное впечатление, что гелевые батареи не требуют обслуживания. Да, как мы и сказали, никаких хлопот с замером уровня и плотности электролита. Однако, даже стоящие в буферном режиме батареи при возможности лучше заряжать нормальным зарядом для циклической эксплуатации.
Для буферного режима необходимо поддерживать напряжение на зарядном устройстве строго в пределах 13,4 – 13,6 Вольта. При меньшем напряжении аккумулятор может недозаряжаться, а при большем – «высыхать». И то, и другое приведёт к выходу АКБ из строя.
Какие ещё есть особенности у таких аккумуляторов?
GEL батареи достаточно сильно нагреваются при работе, что для них вовсе не полезно ввиду усыхания электролита. Разумеется, бОльшая ёмкость, а значит бОльшая масса, будет остывать дольше.
Как и прочие аккумуляторы, эти батареи теряют ёмкость на холоде и их точно не стоит нагревать выше 40С°. Зато гелевый электролит не замерзает.
Оптимальная температура эксплуатации для них от +20С° до +25С°.
Именно технология приводит к тому, что гелевые батареи имеют низкий саморазряд и высокую вибростойкость.
Далее мы приводим график нормального заряда гелевого аккумулятора для циклической эксплуатации. Скорость процесса будет зависеть от температуры. Мы приводим значения напряжений для температуры 20С°.
Итак, первая ступень.
Ставим ограничение конечного напряжения на значение 13,5 Вольта, задаём ток 12% от ёмкости.
Если зарядное устройство программируемое, то оно само переключит заряд на следующую ступень. Если всё делается руками, то нужно следить за вольтметром, и когда он покажет напряжение 13,5 десятых Вольта, переключить зарядное устройство на вторую ступень.
Обратите внимание, что время в данном случае вторично и зависит только от степени разряда батареи. То есть единственный параметр, по которому мы можем судить об окончании первой ступени заряда, — это достижение аккумулятором заданного конечного напряжения. Тот же принцип будет относиться и ко второй ступени.
Вторая ступень
Устанавливаем конечное напряжение 13,8 Вольта, ток 6% от номинала. И так же не обращаем внимание на время, ждём достижения указанного напряжения, если всё делаем сами. Или доверяем программе зарядного устройства.
Третья ступень
Устанавливаем конечное напряжение 14,1 – 14,2 Вольта, ток 3% от номинала. И здесь время также вторично.
Что же считать окончанием заряда? Ток должен упасть до 1% от номинала и держаться на этом уровне два часа.
Обратите внимание, что ряд производителей рекомендует конечное напряжение выше – 14,4 – 14,5 Вольта. При регулярном заряде таким напряжением аккумулятор быстро выходит из строя! Поэтому для частых операций заряда лучше использовать напряжение ниже, как мы и указали: 14,1 – 14,2 Вольта.
Однако, изредка для профилактики каждый седьмой – каждый десятый цикл заряда полезно проводить именно напряжением 14,4 десятых – 14,5 Вольта.
Особенности гелевых аккумуляторов
Особенности гелевых аккумуляторов
На сегодняшний день гелевые аккумуляторы являются одним из наиболее популярных и перспективных источников питания. Современные производители АКБ шагнули далеко вперёд и наделили новые устройства питания достойными преимуществами. Гелевые аккумуляторы отличаются большей ёмкостью, высокими показателями выходного заряда, а также отличными техническими характеристиками. В связи с тем, что гелевые аккумуляторы во многом превосходят привычные аналоги, данный вид АКБ все чаще используется владельцами транспортных средств. Немалая часть автолюбителей интересуется устройством и принципов функционирования составляющих ТС и, в частности, современных АКБ. Поэтому поговорим о гелевых АКБ подробнее.
Параметры гелевых аккумуляторов.
Несмотря на то что характеристики гелевых аккумуляторов продолжают поражать автомобилистов, устройство самого АКБ также остается схожим с привычным свинцового — кислотным аккумулятором. Все же, гелевая батарея имеет несколько особенностей, которые и объясняют характерные преимущества. Так же как и кислотно свинцовая батарея, гелевая АКБ имеет в составе пластины и электролит. Но, характерным отличие гелевых аккумуляторов является состояние электролита. Как известно, в свинцовых аккумуляторах электролит имеет жидкий вид. Как становится ясно из названия в современных АКБ электролит находится в гелевой консистенции. При этом данного состояния электролита можно добиться несколькими способами.
Различия гелевых аккумуляторов.
Одной из наиболее популярных является методика производства гелевых АКБ при которой необходимое состояние получают путем добавления в рабочий состав частиц кремния. Также нередко можно встретить электролита на основе стекловолокна. В данной конструкции используют специальный наполнитель, который состоит из стекловолокна. В таком случае оптимальная консистенция получается благодаря физическому воздействию, в то время как иные технологии подразумевают использование химических реакций.
Аналогичные методики появились много лет назад, но получили активное применение только с момента освоения космического пространства. Гелевые аккумуляторы, с принципиально новым видом электролита стали отвечать всем требованиям полёта. Явным недостатком обычных аккумуляторных батарей был электролита в жидком виде. Такие аккумуляторные батареи не соответствовали требованиям полёта, поскольку электролит в ходе использования менял свою плотность и нередко вытекал. Поэтому началось активное развитие гелевых аккумуляторов, которые имели наиболее подходящие характеристики.
Преимущества и недостатки гелевых АКБ.
Одним из явных преимуществ гелевых АКБ, является одинаково продуктивность в любом положении. Благодаря гелевому электролиту, батарею можно переворачивать в то время, как рабочий состав мне будет растекаться. Также гелевая батареи является более безопасной и экологичной. В случае нарушения герметичности батареи, электролит не будет вытекать из корпуса. В составе привычный аккумуляторной батареи находится свинец и серной кислоты, который постоянно взаимодействуют в ходе эксплуатации. В результате продолжительного использования кислота выветривается, а на её месте образуется вода.
В ходе эксплуатации привычной батареи, жидкий электролит выделяет большое количество газа, что делает данный вид АКБ менее практичным. В то время как, гелевый электролит не пропускает газ за поверхность корпуса АКБ. Газ задерживается в парах геля и не выходит наружу, сохраняя безопасность обладателя. Современные аккумуляторы, в большей степени является жидкостными. При этом тонкий слой стекловолокна позволяет добиться необходимой консистенции электролита. При такой конструкции аккумуляторной батареи, рабочий состав находится в оборудованных сепараторах, которые также выполняют функцию отделения пластин.
Оболочка такого аккумулятора полностью герметична и не требует отдельного ухода. Данный параметр делает батарею более безопасной и позволяет функционировать и в любом положении. Даже при повреждении корпуса АКБ, электролит сохранится в составе оболочки. При этом, данный вид АКБ невосприимчив к изменению температурных условий. Также можно отметить что данный вид батарей не боится масштабных разрядов. АКБ имеет большее количество резервов. Гелевые аккумуляторы при соблюдении условий использования обладают достаточно большим сроком эксплуатации. Как известно, для того чтобы вывести гелевый аккумулятор из строя, необходимо в значительной мере нарушить условия использования или подвергнуть корпус батареи серьезным механическим повреждениям.
Но, несмотря на ряд достойных преимуществ, такой тип аккумуляторов имеет характерные недостатки.
Первое что необходимо отметить, гелевый аккумулятор плохо переносит перезаряд. Это является одним из наиболее уязвимых мест данного аккумулятора. В случае перезаряда, срок эксплуатации гелевого аккумулятора сокращается в несколько раз. В связи с этим возникают серьезные требования к состоянию бортовой электроники транспортного средства на котором будет использоваться данный вид аккумуляторной батареи. Для сохранения срока эксплуатации гелевой батареи, генератор автомобиля должен находиться в хорошем состоянии, в то время как натяжка ремня привода генератора должна соответствовать норме.
Именно чувствительность к перезаряду не позволяла использовать гелевый аккумулятор на транспортном средстве ранее. Но, современные производители во многом увеличили производительность и безопасность аккумуляторной батареи, что позволяет использовать её для питания бортовой сети автомобиля сегодня и получать максимальную продуктивность. Также в ходе развития автомобилестроения увеличились качество и безопасность бортовой сети транспортного средства, что делает использование современных батарей полностью безопасным.
Несмотря на чувствительность к перезаряду, рассматриваемый вид АКБ спокойно относится к масштабным разрядам. Даже в случае, если напряжение аккумулятора падает до 10 В, батарея сохраняет срок эксплуатации и не выходит из строя. Дело в том, что даже при критическом разряде электролит не испаряется и соответственно пластины не начинают окисляться. Поэтому даже при минимальном напряжение АКБ прослужит 1500 циклов заряда и разряда. Данный параметр гелевой АКБ делает её практически уникальной, аналогов которой на сегодняшний день неизвестно.
Несмотря на технические характеристики, которые во многом превосходит привычное аналоги, гелевые аккумуляторы имеют небольшие размеры – благодаря компактной компоновке. Относительно недавно стали применять спиральную компоновку аккумуляторной батареи. При такой конструкции АКБ пластина выполняется в виде спирали, в то время как, В её центре находится сепаратор с электролитом.
Характерные преимущества гелевых аккумуляторов, делают их практически незаменимыми для транспортных средств участвующих в ралли, а также для автомобилей, эксплуатируемых в сложных погодных условиях. Благодаря постоянство тока и надёжности в эксплуатации, такая календарная батарея послужит отличным источником для качественной аудиосистемы. В связи с тем, что данный вид батареи не выделяет газа, АКБ можно спокойно размещается прямо в салоне транспортного средства. Таким образом, можно снизить количество проводки, повысив безопасность бортовой сети транспортного средства. Конечно, одним из наиболее распространённых недостатков современных аккумуляторной батареи является высокая цена. При выборе аккумулятора, стоит отдавать свое предпочтение проверенным производителям.