Чем отличается гелиевый аккумулятор от кислотного

Какая разница между AGM, гелевой и обычной жидкокислотной батареей?

Какая разница между AGM, гелевой и обычной жидкокислотной батареей?

Многие путают и называют аккумуляторы с абсорбированным электролитом гелевыми. Но это не так, просто две разные технологии производства аккумуляторов, решали одни и те же задачи, но нашли разное применение в технике.

Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи со времени их изобретения и до сих пор остаются самыми надежными, долговечными и не требующими больших эксплуатационных затрат химическими источниками тока в автомобилях. В настоящее время производятся и активно эксплуатируются аккумуляторные батареи трех типов.

1. Батареи первого поколения — батареи с жидким электролитом.
Активной массой положительного электрода обычной автомобильной батареи служит двуокись свинца, отрицательного — чистый свинец, а электролитом — водный раствор серной кислоты. При разряде батареи активные массы пластин вступают в химическую реакцию с электролитом, вырабатывая электрический ток. При этом они преобразуются в сульфат свинца, а в электролит выделяется вода. При заряде происходит обратный процесс.

Для повышения твердости и коррозионной стойкости электродов свинцовые решетки, удерживающие активную массу, сначала легировали добавками сурьмы и мышьяка. Но сурьма способствует повышенному расходу воды и снижению ЭДС аккумуляторной батареи в процессе эксплуатации. Такое неудобство, как необходимость обслуживания классических батарей, заставила производителей искать способы упрощения эксплуатации. Сначала было снижено содержание сурьмы в пластинах, затем из отрицательных пластин сурьму вытеснил кальций. Гибридные АКБ продолжали требовать долива воды, но уже гораздо реже. Применение кальция в положительных пластинах привело к появлению батарей, теоретически не требующих долива на протяжении всего срока эксплуатации. Однако, кальциевые батареи имеют другой недостаток: они плохо переносят глубокие разряды. Чтобы повысить устойчивость АКБ к глубоким разрядам, в свинцово-кальциевый сплав положительных пластин стали добавлять серебро (Ag). Так возникли самые распространенные на сегодняшний день необслуживаемые автомобильные АКБ.

2. Батареями второго поколения стали герметизированные гелевые батареи (Gelled Electrolite).
В таких батареях кислотный электролит находится в гелеобразном состоянии благодаря добавлению в него соединений кремния. Гелевый электролит позволяет добиться полной герметичности батареи, так как все газовыделение происходит внутри сильно развитой системы пор в массе геля. Это решает проблему необслуживаемости АКБ.

Однако аккумуляторы с загущенным электролитом имеют несколько худшие нагрузочные характеристики по сравнению с классическими АКБ: большие токи с них снять сложнее из-за более высокого внутреннего сопротивления. Батареи с жидким электролитом лучше работают при высоких токах нагрузки при коротких режимах. Кроме того, гелевые батареи критичны к температуре окружающей среды и стабильности зарядного напряжения. Для их подзаряда нужно использовать зарядные устройства, обеспечивающие нестабильность напряжения заряда не хуже +/- 1% для предотвращения обильного газовыделения.

Батареи типа GEL наиболее устойчивы к глубоким разрядам и не нуждаются в обслуживании в течение всего срока службы при нормальных условиях эксплуатации. Но при их нарушении происходит быстрое старение батареи.

В качестве автомобильных аккумуляторов большого распространения гелевые батареи не получили по причине очень высоких требований к бортовому электрооборудованию и из-за резкого падения пускового тока на холоде. Но широко применяются в качестве резервных источников питания в сфере телекоммуникаций.

3. Батареи третьего поколения — это герметизированные батареи с абсорбированным сепараторами электролитом. Технология называется AGM (Absorptive Glass Mat).
AGM-технология вновь вернулась к жидкой кислоте, но теперь электролит удерживается в порах сепаратора из ультратонких стеклянных волокон, размещенных между электродами. Такой сепаратор представляет собой пористую систему, в которой каппилярные силы удерживают электролит. При этом количество электролита дозируется так, чтобы мелкие поры были заполнены, а крупные оставались свободными для свободной циркуляции газов. Принцип рециркуляции такой же, как у гелевых АКБ: блуждая по порам сепаратора, газы успевают «вернуться» в электролит, не покидая корпус аккумулятора. Таким образом, AGM батареи также не требуют обслуживания в течение всего срока эксплуатации.

Конструкция AGM батарей позволяет не только герметизировать корпус, но и сохранить работоспособность батареи даже в случае повреждений наружной оболочки. Они нечувствительны к колебаниям температуры, долговечны и виброустойчивы.

Но главное преимущество таких батарей — в стойкости к глубоким разрядам. Происходит это за счет повышенной плотности сборки блока пластин и удержания активной массы. Электролит «связан», и разряд аккумулятора не сопровождается его выпариванием с последующим окислением пластин, как это случается с традиционными АКБ.

Но, как и гелевые, AGM батареи чувствительны к превышению зарядного напряжения, только причиной здесь является существенно меньшее количество электролита в них. Поэтому единственным условием для длительной эксплуатации такого рода аккумуляторов в автомобиле является правильный выбор зарядного устройства и контроль за работой генератора.

Особенности гелевого аккумулятора, его отличия от свинцово-кислотного

В последнее время автолюбители часто задаются вопросом, чем хороши гелевые аккумуляторы и насколько будет оправданным именно такое приобретение для автомобиля. Благодаря активным рекламным кампаниям со стороны производителей этой разовидности АКБ, многие считают их самыми лучшими и желают купить, невзирая на их довольно высокую стоимость. Также начинающие водители интересуются тем, какой аккумулятор лучше, гелевый или кислотный. Поэтому лучше всего будет подробно рассказать о характеристиках гелевых аккумуляторов именно в их сравнении со свинцово-кислотными АКБ.

Вспоминаем кислотные аккумуляторы

Для начала не помешает вкратце вспомнить о том, как устроена свинцово-кислотная батарея. Внутри нее находится пакет пластин, имеющих минусовой и плюсовой полюса, а между пластинами — пластиковая проложка, не дающая им замыкаться друг с другом. Итого — 6 стандартных «банок» и 6 пакетов пластин, залитые жидким электролитом.

Электролит имеет следующий состав: 35% серной кислоты и 65% дистиллированной воды. Именно электролит, взаимодействуя со свинцовыми пластинами, позволяет накапливать заряд. Вода поглощается, плотность кислоты растет.. Таким образом происходит накопление заряда внутри кислотных АКБ с выходным напряжением 12 вольт.

Когда происходит разряд такой батареи, серная кислота оседает на свинцовых пластинах, и в аккумуляторе становится больше воды. Если она относится к категории обслуживаемых, в нее можно залить свежий электролит для восстановления рабочих характеристик.

Плюсы и минусы кислотной аккумуляторной батареи

Плюсы:

• Умеренная цена , до 5000 рублей.
• Срок службы 5-6 лет (при условии хороших показателей емкости).
• Среди свинцово-кислотных АКБ есть более усовершенствованные, необслуживаемые варианты , где пробок сверху нет, а электролит «запечатан» внутри. Он испаряется, так как внутри есть вода, но выйти из банки не может, конденсируясь вниз.
• У стойчивы к средним перезарядам . Его можно заряжать от 14,4 до 16 В, и он выдержит, несмотря на высокую нагрузку. Главное — не давать ему высокий ампераж при таком напряжении.

Минусов у них, все-таки, больше:

• Если батареи обслуживаемые, нужно постоянно следить за тем, какой уровень и плотность имеет электролит . Без постоянного контроля «кислотник» быстро выйдет из строя, и восстановление аккумулятора станет невозможным.
• Может замерзнуть в холодных условиях . Например, если разряжен в ноль, и ударили морозы 20-30°С.
• При перезарядке он может взорваться . Если электролит сильно кипит, достаточно только одной искры для того, чтобы произошел взрыв с выделением летучего водородного газа.
• Пластины могут осыпаться, и емкость сразу падает . В этом случае «реанимировать» батарею также будет невозможно.
• Недопускается переворачивать АКБ вверх ногами и набок ( пластины оголятся и перегреются, а электролит может вытечь). Хранить и эксплуатировать — только в вертикальном положении.
• Нельзя использовать в салоне автомашины из-за того, что выделяется сероводородный газ, ядовитый и опасный для здоровья.

Гелевые аккумуляторные батареи с выходным напряжением 12 В имеют бесспорные преимущества перед свинцово-кислотными. Особенно в плане безопасности. Рассмотрим вначале их главные особенности и химическую структуру.

Как устроен гелевый аккумулятор

Устройство гелевого аккумулятора значительно отличается от устройства его кислотного предшественника. Главное отличие — вместо жидкости внутри находится плотная структура в виде геля. Такая структура обеспечивается тем, что в электролит добавляется оксид кремния.

Гель выполняет и роль сепаратора (разделителя) между пластинами во избежание короткого замыкания между ними. Он плотно «держит» электролит и пластины, как бы запечатывая их внутри себя. Все это выглядит для покупателя очень заманчиво. Но перед тем, как приобретать гелевый аккумулятор для авто, плюсы и минусы такого варианта также не помешает рассмотреть более подробно.

Достоинства и недостатки гелевых батарей

Плюсы:

• Гелевые АКБ заряжаются быстрее кислотных , потому что их пластины сделаны из очищенного свинца, имеющего низкое сопротивление.
• На вопрос о том, как обслуживать гелевый аккумулятор , можно смело ответить, что никакого дополнительного обслуживания он не требует , потому что относится к категории необслуживаемых.
• Заряд и разряд у него будет выше, а следовательно, будут сильнее и пусковые токи, до 1000 А . У «кислотника» их максимальный уровень составляет 300-400А.
• Отсутствие жидкого электролита и опасных для жизни и здоровья испарений — огромное преимущество: гелевые АКБ можно класть набок и даже переворачивать «вверх ногами».
• Гелевый аккумуляторустойчив к глубоким разрядам вследствие запечатанных пластин — пластины, находящиеся в глубоко запечатанном состоянии, не осыпаются.
• Можнодержать его в режиме ожидания год или даже два года . Жидкости внутри нет, поэтому никаких «сверх-химических» реакций не происходит. Рекомендуется подзаряжать его раз в год при отсутствии эксплуатации.
• Такая АКБ долговечнее свинцово-кислотной, может служить от 8 до 15 лет .

Однако, несмотря на все преимущества, минусы у таких аккумуляторов тоже есть:

• Высокая стоимость . Гелевые АКБ емкостью 60 Ач стоят от 20 000 рублей за одну штуку. Это в четыре раза дороже, чем любой «кислотник».
• Они боятся высокого напряжения . Им необходимо заряжаться токами не больше 14,4-15 вольт. Если заряжать током 15,3 В, то очень быстро начнется процесс разрушения аккумулятора. Гель при напряжении выше 15 вольт начинает таять и становится жидким, а в прежнее состояние его вернуть невозможно.
• При температурах ниже -50°С гель превращается в кристалл, замерзает, становится ломким и не держит электролит внутри . Емкость падает, и «оживить» батарею невозможно.
• Если планируется установка в автомобиль гелевой АКБ, необходимо будет приобрести две дополнительные защитные клеммы с реле-регулятором — для того, чтобы эта система «страховала» батарею от опасных для нее уровней напряжения. Если докупать две клеммы, стоить они будут около 3000 рублей.

Последний пункт из разряда «минусов» нуждается в дополнительном разъяснении. Будет полезно узнать и учесть определенные особенности устройства отечественных автомобилей. Точнее, слабость конструкции их реле-регуляторов, которые могут выйти из строя в любое время. Если это произойдет, и системы контроля напряжения не будет, гелевая АКБ безвозвратно потеряет свою пригодность к работе. Для этого и нужны защитные клеммы с дополнительным реле-регулятором, который возьмет на себя функции «местного» реле в случае, если его исправность будет нарушена.

«Кислотник» или «гель»?

Ответ на данный вопрос кроется, большей частью, в финансовых возможностях и личных предпочтениях покупателя. Взвесив свои финансы, можно понять, что будет являться наиболее предпочтительным. С одной стороны, не стоит бояться обслуживаемых вариантов аккумуляторов. Современные кислотные батареи бывают и частично обслуживаемыми: просто заправьте их раз в год дополнительной порцией электролита, либо дистиллированной воды.

Однако для того, чтобы определить плотность жидкости внутри АКБ, нужен определенный опыт, знания и навыки. К тому же, необходимость даже такого контроля на современном этапе приемлют не все водители.

Если потребителя не смущает высокая стоимость гелевой батареи, можно приобрести ее и спокойно ездить. Но важно не забыть о дополнительном реле-регуляторе, без которого такой аккумулятор устанавливать нельзя. Особенно, если речь идет об автомобилях отечественного производства.

Проверяем батарею при покупке

Нагрузочной вилкой

Итак, если решение о приобретении гелевой АКБ принято окончательно, следует знать о том, как проверить гелевый аккумулятор непосредственно перед его приобретением в магазине. Речь идет об обязательной проверке с помощью нагрузочной вилки, которую должен уметь проводить любой продавец. Не стоит покупать АКБ без надлежащей проверки ее работоспособности.

При проверке аккумулятора нагрузочной вилкой она «забирает» у него часть тока. Во время процесса такого тестирования важно помнить о том, что в течение 30 секунд по евростандарту (либо 10-15 секунд по российскому ГОСТ) напряжение в батарее не должно упасть ниже 9 вольт . После этого оно должно быстро восстановиться до исходного уровня 12,6-12,7 В . Если тестирование пройдено успешно, напряжение во время подключения вилки не падает ниже, а после — быстро восстанавливается.

В случае, если U «проседает» до 8 В и ниже, а потом восстановления не происходит, такую батарею покупать не рекомендуется. Это означает то, что она, скорее всего, долго пролежала на складе без использования, и уровень ее емкости значительно упал.

Цифровым вольтметром

В процессе эксплуатации гелевой батареи важно проведение самостоятельной диагностики уровня ее напряжения — для того, чтобы не пропустить того момента, когда она будет нуждаться в том, чтобы зарядиться:

• откройте съемную крышку батареи ;
• осторожно проведите отсоединение вначале минусового, а затем плюсового ее полюсов ;
• подведите цифровой тестер (вольтметр) к аккумулятору, соблюдая полярность ;
• включите тестер и внимательно смотрите на табло ;
• ориентируйтесь на следующие показания — если напряжение составляет от 12,8 до 12,9 вольт , батарея в норме ; если U 12,6 В — это значит, что з аряд батареи составляет 70-75% , что не является критичным; в случае, если напряжение 12,3 В и ниже — батарея разряжена на 50% , и ей скоро потребуется зарядка.

Зарядка гелевого аккумулятора

Для того, чтобы гелевая АКБ заряжалась правильно и безопасно, лучше не применять никаких домашних методик и не экономить на хорошем и надежном зарядном устройстве. Как уже говорилось, такие батареи очень требовательны по отношению к току заряда. Рекомендуемый ток заряда составляет 10% от номинальной емкости батареи. Чтобы обеспечивать именно такое условие на протяжении всего цикла заряда, необходимо приобрести блок питания или зарядное устройство с регулируемыми показателями напряжения и тока . Скачки этих параметров при зарядке недопустимы.

Чтобы зарядить гелевый аккумулятор, нужно:

• включить зарядное устройство в сеть ;
• выставить параметры напряжения, указанные на корпусе АКБ (в среднем, 14 В с небольшим);
• обязательно убавить ток « в ноль» ;
• подключить батарею к зарядному устройству, соблюдая полярность — «минус» к «минусу», а «плюс» к «плюсу»;
• постепенно увеличивать ток (он должен быть не больше 10% от емкости АКБ);
• важно: по мере приближения зарядки к ее окончанию, напряжение будет расти, а ток падать — это значит, что батарея заряжается правильно;
• в конце зарядки показатель тока может составлять мизерные 100 мА .

Если ваши финансовые возможности позволяют приобрести гелевый аккумулятор, при соблюдении определенных правил его экплуатации он оправдает свою стоимость и даже приобретение дополнительного реле. Важно знать специфику батарей такого типа и не относиться к ним слишком беспечно, несмотря на «необслуживаемость», наличие которой не отменяет бережного и внимательного отношения к АКБ любого типа.

Какой лучше аккумулятор гелевый или кислотный?

Главная >> AGM аккумуляторы >> Какой лучше аккумулятор гелевый или кислотный?

Какой лучше аккумулятор гелевый или кислотный?

Пришло время менять аккумулятор на автомобиле. Именно на данном этапе для владельцев технических средств наступает сложный момент: какой аккумулятор лучше выбрать: гелевый или кислотный? Широкий ассортимент марок и модификаций затрудняют выбор, требуется помощь специалистов.

С целью оказания методических рекомендаций, мы подробно рассмотрим в чем отличие между гелевым и свинцово-кислотным аккумулятором. Для примера покажем, с чего состоит автомобильная аккумуляторная батарея.

Различие между гелевой и щелочной батареей

Многие малоопытные автомобилисты считают, что в машине главный двигатель. Это ошибочно. Первое место отведено системе электропитания. Без искры не воспламенится горючая смесь, отсутствует давление, выхлопные газы, автомобиль не рушит с места. Первоисточник системы питания — аккумулятор, именно от него поступает енергия в магистраль, и к стартеру.

Абсолютно все выпускаемые батареи являются свинцово-кислотными. На современных АКБ повсеместно встречается аббревиатура VRLA и SLA. В переводе с английского языка означает: АКБ открытого / закрытого типа. Другими словами, обслуживаемая и необслуживаемая. В последнем случае не нужно систематически отслеживать уровень жидкости.

С целью снижения частоты обслуживания, изготовители применяют одну из двух технологий: GEL (Gelled Electrolite) и AGM (Absorptive Glass Mat). Батареи, наполненны гелевым электролитом внутри имеют желеобразную консистенцию. В качестве химического реагента в состав добавлен кремний, поэтому жидкость не выплескивается, не вытекает, при любом стиле вождения.

Многие по старинке допускают грубую ошибку, путая гелевый и гелиевый аккумуляторы. Фактически, химический газ гелий не имеет никакого отношения к АКБ. Принцип работы основан на рекомбинации газов, вследствие этого вода внутри распадается на водород и кислород. Хаотично перемещаясь по периметру, молекулы распада снова восстанавливаются, образуют воду. Вышеупомянутый гель активно впитывает воду, превращая консистенцию в электролит. Получился некий замкнутый цикл, не нужно доливать воду, так как она попросту не испаряется.

В отличие от гелевого (Gelled Electrolite), кислотно-щелочной AGM аккумулятор имеет внутри маты из стекловолокна. После процесса распада вода впитывается матами, превращается в электролит. Единственный недостаток такого типа – вытекание электролита при точечном ударе, деформации, аварии. Вот почему при покупке нового акумулятора отдают предпочтение технологией GEL VRLA.

Главными отличиями между гелевыми и кислотными аккумуляторами является то, что кислотные имеют в несколько раз меньшую удельную емкость, а также частый постоянный разряд для кислотных является критическим, поскольку в будущем это приведет к сокращению количества циклов «разряд-заряд».

Мультигелевые аккумуляторы

Это не отдельный тип АКБ, чаще всего, его приравнивают к AGM. Маркировка мультигелевого обозначается символами «MG». Стоимость такого аккумулятора несколько ниже гелевого. Преобладающее большинство батарей необслуживаемого типа. Это следует учитывать при покупке.

Чем отличается гелевый GEL от AGM аккумулятора?

Достаточно большой популярностью пользуются аккумуляторы AGM. Однако, чем отличается гелевый аккумулятор от щелочного, что использует жидкую кислоту удерживаемую в порах сепаратора. Такая конструкция помогла достичь абсолютной герметичности аккумуляторного корпуса, а также обеспечить возможность продолжать функционировать в случае тех или иных нарушений. AGM отличились своей стойкостью к температурным перепадам, вибрациям, глубоким разрядам, а также своей долговечностью. Среди недостатков – перезаряд пагубно влияет на agm аккумуляторы.

К плюсам гелевых можно отнести герметичность, которая блокирует испорение. У них очень малое внутреннее сопротивление, всего лишь 3-4 мОм. Именно от него зависит отдача тока. Подведем итог:

• жидкость в гелевом аккумуляторе полностью заполняет полость батареи, свинцовые пластины, что повышает эффективность, качество и длительность работы;
• показатель реадсорбции газов несколько ниже AGM типа. В последнем он составляет 98% против 96%. Нередко после трех лет активного использования встречаются перепады в напряжении, провалы, увеличение нагрузки в цепи;
• отсутствие физической возможности оттока газов приводит к вздутию АКБ. В конечном итоге корпус дает трещину, вытекает жидкость;
• даже самые незначительные замыкания в сети выводят из строя аккумулятор;
• допускается установка гелевой батареи в любом положении, кроме перевернутого;
• средняя стоимость гелевых на 30% дороже аналогов.

Какой аккумулятор лучше гелевый или кислотный?

Конечный выбор за покупателем, но быть вооруженным знаниями вы обязаны. При условии соблюдения основных правил эксплуатации, длительность ресурса составляет 6 лет активного использования. Больше о гелевых аккумуляторах читайте здесь.

Как Отличить Гелевый Аккумулятор От Кислотного

Прежде чем ответить на этот вопрос мы вкратце разъясним какие типы аккумуляторов существуют на транспортную технику:

• Кислотные аккумуляторы
• AGM аккумуляторы
• Гелевые аккумуляторы

С кислотными аккумуляторами в принципе все ясно — это аккумуляторы в которых, если заглянуть во внутрь аккумулятора, свинцовые пластины, залиты жидко образным электролитом. Практически в каждом автомобиле устанавливаются кислотные аккумуляторы за исключением новых электрокаров.

С развитием аккумуляторной науки и выпуском электромобилей изобрели новые аккумуляторы — гелевые. Слово гелевые пошло от состояния электролита — "гелеобразное". Благодаря гелеобразному состоянию электролита существенно увеличивается срок эксплуатации аккумулятора и его характеристики. Процесс производства такого аккумулятора трудоёмкий и затратный — соответственно и стоимость аккумулятора очень высока.

Например, стандартный аккумулятор кислотный стоит приблизительно 60-80 баксов, тогда как гелевый аккумулятор стоит 180-200 баксов.

Скажете ничего себе? Да именно так! Также вы можете сказать, что видели их по цене 100-120 баксов — и вы возможно заблуждаетесь!

Не зря в начале обзора мы отметили их различия. В различии есть аккумуляторы AGM. Аккумуляторы AGM появились не сразу, а появились только после появления гелевых аккумуляторов. Производство их менее затратное нежели гелевые аккумуляторы так как если разобрать AGM аккумулятор (не вдаваясь глубоко в саму технологию) мы увидим стекловату пропитанную электролитом. И это две разные вещи по сравнению с гелевыми аккумуляторами. И именно эти аккумуляторы стоят 100-150 баксов. Многие магазины представляют их в продаже как гелевые аккумуляторы, а на самом деле это AGM аккумуляторы. В ниже приведенных фотографиях Вы наглядно можете увидеть состав AGM аккумуляторов:

Таблица сравнения Кислотных аккумуляторов, AGM аккумуляторов, Гелевых аккумуляторов: