Аккумуляторы AGM – преимущества и недостатки.

15.05.2014

  Традиционная свинцово-кислотная аккумуляторная батарея - это пластиковый корпус, разделённый на отсеки (банки). В банки заливается электролит —  водный раствор серной кислоты.   В него погружаются пластины, - катод и анод,  между которыми протекает ток. При разряде батареи активная масса решёток преобразуются в сульфат свинца. В процессе реакции разряда из кислоты  выделяются молекулы воды. При зарядке аккумулятора происходит обратный процесс.

     Электроды аккумуляторов изготавливаются из свинца с добавками 5,5-6,5% сурьмы и 0,1-0,2% мышьяка. Мышьяк и сурьма уменьшают коррозию электродов и повышают их твёрдость. Но у аккумуляторов, легированных сурьмой, есть существенные  недостатки: более низкий ток отдачи и быстрый расход воды во время эксплуатации.
   В современных аккумуляторах, в процессе совершенствования технологий,   вместо  сурьмы стали использовать кальций, - вначале в отрицательных пластинах, а потом и в положительных.  Такие батареи практически  не требуют добавления  дистиллированной  воды во время  эксплуатации. Однако при глубоких разрядах аккумуляторы с применением кальция  быстро выходят из строя. Ускоренная сульфатация пластин в этом случае, приводит к разрушению электродов и даже их замыканию.
   Для повышения стойкости положительных электродов, в их состав стали включать серебро, что привело к удорожанию батарей. 
   Но все равно, традиционные свинцово-кислотные аккумуляторы – самые дешёвые из рассматриваемых, однако, в качестве штатных, для электротранспорта практически не применяются – из-за своей не герметичности.
Для того, чтобы активная масса электродов не осыпалась, в электролит стали вводить пористые наполнители, либо делать его гелеобразным. Так появились  аккумуляторы VRLA. Благодаря своей герметичности, они получили наибольшее распространение в бесперебойных источниках питания и электротранспорте.
     Нужно отметить, что существует  две разные технологии GEL и AGM, которые объединяют термины «герметичность» и «необслуживаемость», но конструкция и возможности у аккумуляторов – разные.
 
  Гелевые аккумуляторы (GEL - гель), называются так потому, что электролит в них находится в гелеобразном состоянии. Это происходит благодаря включению в  его состав соединений кремния,  в результате чего получается особый вид силикона. Серная кислота и двуокись кремния, сочетающиеся в электролите в виде геля, обеспечивают  полную герметичность аккумулятора. Газы, неизбежно выделяющиеся при эксплуатации батареи, остаются в порах внутри геля. Так как электролит находится в связанном состоянии и не испаряется при разряде аккумулятора, то и окисления пластин не происходит. Таким батареям нет равных по стойкости к глубоким разрядам, они намного долговечнее традиционных. Поэтому гелевые батареи  могут работать в режиме глубокий разряд – заряд,  долгое время. Такой режим, являющийся губительным для обычных аккумуляторов,  для гелевых – штатный рабочий режим. К тому же,  активному материалу пластин осыпаться просто некуда – со всех сторон его удерживает гель.  Поэтому при глубоких  разрядах, когда напряжение понижается  до 10,5 Вольт, срок службы GEL-батареи гарантированно составит не менее 300 циклов заряда. А если не практиковать глубокие разряды постоянно и использовать ёмкость аккумулятора частично,  то количество циклов аккумулятора хорошего качества, может увеличиться  в десять раз. 
 
   В аккумуляторах AGM (Absorbed Glass Material – впитывающий стекловидный материал)   применен пористый заполнитель-сепаратор из стекловолокна, пропитанный электролитом. В аккумуляторах  AGM используется жидкая кислота, но в них электролит находится в порах сепаратора из тонких стеклянных волокон (условно говоря, - стекловата) Такая конструкция позволяет удерживать электролит внутри пор сепаратора, подобно губке,-  практически исключает вытекание электролита наружу  и позволяет даже в случае повреждения корпуса аккумулятора сохранить его работоспособность. 
    Аккумуляторы AGM, также как и гелевые,  боятся перезаряда и при превышении тока заряда более 30% номинальной ёмкости аккумулятора (0.3 С) могут вспучиться и выйти из строя. Для заряда батарей, выполненных по технологии AGM, нужно использовать специальные зарядное устройства с  параметрами заряда, рассчитанными на этот тип аккумуляторов. 
     Современные  аккумуляторы AGM производятся с плоскими, либо со спиральными электродами. У батарей со спиральными электродами из-за большей площади поверхности пластин лучшая отдача тока, а внутреннее сопротивление – меньше. Габариты батареи при этом остаются такими же, как у аккумуляторов с плоскими пластинами аналогичной ёмкости.
    Аккумуляторы, сделанные по технологии AGM, также, как и гелевые, виброустойчивы и более долговечны по сравнению с обычными свинцово-кислотными батареями, но уступают по большинству параметров гелевым
    Также аккумуляторы AGM более чувствительны к колебаниям температуры окружающей среды и при её понижении работают менее эффективно по сравнению с гелевыми.
     Сочетание улучшенных характеристик (по сравнению с свинцово-кислотными батареями) и относительно невысокой цены (на 20-30% ниже, чем у гелевых), сделало аккумуляторы AGM самым распространённым видом, использующимся во всевозможных источниках бесперебойного питания. В UPS, использующихся для  завершения работы при отключении электроэнергии в сети, аккумуляторы AGM работают в буферном режиме, cохраняя свою ёмкость  на протяжении  от нескольких,- до десятка лет. Но обязательным условием долговременной работы является отсутствие  циклирования заряд – разряд.
   При циклической работе, срок службы аккумуляторов AGM меньше, чем у гелевых, в среднем на 30-40%.  Поэтому  использовать в качестве тяговых для электротранспорта их невыгодно.  Если бы по сравнению с гелевыми, их цена была бы ниже, пропорционально меньшему ресурсу – на  30-40%, тогда их применение в электротранспорте было бы оправдано экономически.  Однако такой разницы в цене между двумя конкурирующими типами аккумуляторов не бывает. Поэтому вопрос экономической целесообразности использования аккумуляторов AGM в качестве тяговых, отпадает сам собой. 
     Ареал применения AGM аккумуляторов в основном ограничен источниками бесперебойного питания, а гелевые аккумуляторы, которые разрабатывались для постоянной работы в  режимах заряда – разряда, применяются в качестве тяговых в электротранспорте.
     Некоторые  компании,  предлагают аккумуляторы AGM в качестве тяговых, рассказывая об улучшенных параметрах и увеличенном ресурсе. Но разницу в ресурсе, который обычно ниже, чем у гелевых аккумуляторов, в этом случае пытаются скрыть, указывая те же 300 циклов, что и у гелевых. И тут необходимо отметить, что 300 циклов для гелевых – это гарантированный минимум при глубоких циклах разряда – заряда,  а у аккумуляторов  AGM – это весь ресурс при тех же режимах работы.  Возможно,  люди, нахваливающие аккумуляторы AGM, в качестве тяговых, не знают об этих нюансах, но скорее всего, их интересует более высокая прибыль, образующаяся в результате продажи более дешёвых в закупке AGM аккумуляторов,  по цене, близкой к более дорогим и долговечным гелевым.        Некоторые  компании,  предлагают аккумуляторы AGM в качестве тяговых, рассказывая об улучшенных параметрах и увеличенном ресурсе. Но разницу в ресурсе, который обычно ниже, чем у гелевых аккумуляторов, в этом случае пытаются скрыть, указывая те же 300 циклов, что и у гелевых. И тут необходимо отметить, что 300 циклов для гелевых – это гарантированный минимум при глубоких циклах разряда – заряда,  а у аккумуляторов  AGM – это весь ресурс при тех же режимах работы.
    
Облако тэгов: аккумулятор для детских электромобилей Кировоград, аккумуляторы для детских электромобилей Кировоград