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