Макс Невелов Что такое гелевый АКБ, его конструкция, характеристики, срок службы
Гелевый аккумулятор – это свинцово-кислотный источник питания, в котором электролит между пластинами находится в абсорбированном, гелевом состоянии. Gel-технология подразумевает полную герметизированность и необслуживаемость этого источника питания, принцип работы которого ничем не отличается от остальных видов аккумуляторов.
Конструкция гелевых АКБ
В привычных свинцово-кислотных аккумуляторах электролит представлен в виде смеси дистиллированной воды и серной кислоты. Gel-технология отличается тем, что кислотный раствор в АКБ находится в виде геля. Такая структура электролита достигается путём добавления в состав силиконового наполнителя, сгущающего смесь.
Несколько высокопрочных пластмассовых цилиндрических блоков, соединённых между собой, образовывают корпус гелевого источника питания.
Основные элементы источника питания:
- положительные и отрицательные электроды;
- пористые пластины-сепараторы;
- электролит;
- клапаны;
- клеммы;
- корпус.
Принцип работы гелевого источника питания аналогичен этому процессу в обычных свинцово-кислотных АКБ — заряженный источник отдает заряд. Во время этого процесса напряжение падает, а плотность электролита уменьшается.
Характеристики Gel-аккумуляторов
Выбирая новый гелевый источник питания, необходимо обратить внимание на следующие параметры:
- Ёмкость — измеряется в ампер/часах. Показывает, в течение какого времени источник питания может отдавать энергию силы тока в 1А.
- Максимальный ток заряда — максимально допустимое значение тока при зарядке АКБ.
- Максимальный ток разряда, он же пусковой ток, показывает значение максимальной силы тока, которую АКБ может обеспечить на протяжении 30 секунд.
- Рабочее напряжение на клеммах — 12В.
- Вес источника питания зависит от его ёмкости и варьируется от 8,2 кг (26 Ач) до 52 кг (260 Ач).
Маркировка гелевых АКБ
Немаловажным параметром выбора нового источника питания является дата его производства. Формат обозначения этой информации зависит от производителя. Разберём основные примеры:
- Optima: на пластике выдавлены цифры: первая — год, следующие — день выпуска. Например: 3118 означает 2013 год, 118 день. На некоторых моделях дату производства можно найти на наклейке: верхний ряд — месяц, нижний — год.
- Delta: на наклейке с набором цифр и букв нас интересуют первые четыре знака. Первый (буква) — год начиная с 2011 (А).
Второй (буква) — месяц начиная с января (А).
Третий и четвёртый (цифры) — день месяца
- Varta: в производственном коде четвёртая цифра — год выпуска, пятая и шестая — месяц (17-январь, 18-февраль, 19-март, 20-апрель, 53-май, 54-июнь, 55-июль, 56-август, 57-сентябрь, 58-октябрь, 59-ноябрь, 60-декабрь).
Срок службы гелевых аккумуляторов
Срок службы гелевого аккумулятора, который сообщают производители — около 10 лет. Однако стоит понимать, что он может меняться в зависимости от условий эксплуатации.
На уменьшение срока службы Gel-аккумулятора влияют слишком низкие (менее −30 °C) и слишком высокие (более +50 °C) температуры. Это связано с тем, что в таких условиях электрохимическая активность источника питания то падает, то возрастает. Стоит отметить, что повышение температуры влечёт за собой ускорение коррозийности пластин. Постоянный недозаряд АКБ также ведёт к уменьшению срока годности батареи. Вместе с тем чрезмерные заряды отрицательно сказываются на продолжительности эксплуатации.
Для того чтобы пользоваться гелевым источником питания максимально долго, рекомендовано не допускать глубоких разрядов и хранить АКБ непродолжительное время в сухих помещениях с температурным режимом от −35 °C до +50 °C.
Зарядка
Еще один важный вопрос, который интересует потенциальных покупателей гелевых АКБ. Вы же берете их не для солнечных батарей, а для машины. Разрядка в любом случае рано или поздно происходит. Нужно быть к этому готовым и понимать, что делать, как зарядить свою BMW (БМВ) и не оставить машину с нерабочей аккумуляторной батареей.
Делать это все можно своими руками, не обязательно для машины или для мотоцикла посещать сервисные центры, где вам могут вернуть АКБ прежний рабочий уровень заряда.
Тут главное приобрести зарядное устройство. Многие говорят, что не стоит тратиться на зарядные аппараты, специально разработанные для гелевых батарей, а можно обойтись стандартным агрегатом. Как по мне, это категорически неправильный совет.
Специализированные ЗУ (зарядные устройства) на то и специализированные, что адаптированы под особенности работы и технические характеристики коробок к желеобразным электролитом. Особенностью данных ЗУ является функция автоматической поддержки входного напряжения, которое составляет 14 Вольт. Передержать или переполнить зарядом через такие устройства невозможно.
Справедливости ради добавим про зарядки, которые используют для кислотных аккумуляторных батарей. В принципе, заряжать ими гелевые АКБ можно. Здесь требуется внимательно следить за напряжением. Да, некоторые ЗУ оснащаются специальными регуляторами, потому настроить нужные параметры работы будет не сложно. Призывать вас к тому или иному методу я не стану. Вы парни взрослые, сами все решите.
Дам лишь несколько советов касательно процесса зарядки гелевых аккумуляторов. Можете посмотреть видео, которое даст дополнительную информацию.
- Быстрая зарядка большим зарядом тока. Теоретически можно, но не нужно. Подобный метод актуален только в экстренных ситуациях, когда необходимо максимально быстро подзарядить аккумулятор. Во всех остальных случаях откажитесь от быстрой зарядки.
- Устанавливайте на ЗУ оптимальные показатели силы тока, через которые будет происходить максимально безопасная, правильная и эффективная зарядка.
- Для АКБ оптимальными показателями считаются 10% от номинальной энергоемкости. То есть посмотрите, какая энергоемкость гелевой батареи и выставьте на ЗУ силу тока, равную 10% от нее.
- На зарядку должно уходить примерно 24 часа. Это нормальное время, за которое батарея заряжается постепенно и с наименьшим ущербом для ресурса устройства.
- Всегда доводите заряд до максимума. Нельзя выключать ЗУ, даже если батарея успела получить 60-90% от полного уровня заряженности. Только 100%. Если вы будете прерывать процесс и оставлять устройство незаряженным, в дальнейшем зарядиться выше этого порога агрегат не сможет.
Что сказать про эти виды аккумуляторов? Да, они во многом хороши и демонстрируют неплохие технические характеристики. Их предлагает Россия, Украина, ряд зарубежных стран. Но пока широкого распространения они не получили. Требуются определенные доработки, устранение существенных недостатков. Ведь именно они мешают гелевым АКБ полноценно вытеснить опасные, менее эффективные и проблемные, но все еще лидирующие кислотные батареи.
Watch this video on YouTube
Приглашайте своих друзей, подписывайтесь и оставайтесь с нами!
Как заряжать гелевую АКБ обычной зарядкой
Эффективная и безопасная зарядка гелевых аккумуляторов своими руками возможна даже в домашних условиях. Основное требование – обеспечить поступление постоянного тока. Грамотная эксплуатация требует отказа от использования при низком заряде и контроля полностью заряженной АКБ. Также не стоит оставлять гелевые АКБ в разряженном состоянии надолго, поскольку они обладают памятью и ёмкость со временем может снижаться. Итак, почему обычные зарядки не подходят и как их использовать, чтобы они не навредили аккумулятору?
Почему обычная зарядка не подойдёт
Ответ на вопрос о том, можно ли заряжать гелевый аккумулятор обычным зарядным устройством, можно назвать неоднозначным. С одной стороны, подключение обычной зарядки напрямую к такой АКБ выведет её из строя без возможности восстановления. Суть в том, что гель расплавляется на батарею при подаче конкретного уровня силы тока. Расплавленный гель уже не вернёт себе первоначальное состояние, а продолжит плавить оставшееся вещество.
Проблемы также будут следующими:
- аккумулятор не берёт заряд, если батарея заряжена почти до конца, хотя и гель не будет плавиться;
- классические зарядные устройства рассчитаны на эксплуатацию со свинцовыми батареями, а для геля подобные силы тока губительны;
- гелевые батареи очень сложно заставить принять заряд, даже при наличии настраиваемого пускового устройства;
- запрет на нагрев требует незамедлительного отключения питания при полной зарядке;
- отечественный информационный рынок не располагает достаточным количеством сведений об использовании гелевых АКБ (в США они наиболее распространены);
- специфика зарядки отличается от кислотных аккумуляторов;
- если во время зарядки всё-таки начал греться аккумулятор, элемент питания с высокой долей вероятности придётся менять.
С другой стороны, применение правильной технологии позволяет зарядить гелевую АКБ и с помощью обычного ЗУ для кислотного аккумулятора.
Правильное использование обычной зарядки
Чтобы узнать, как зарядить гелевый аккумулятор обычным ЗУ, необходимо дополнительно подготовить вторую батарею, она может быть старой, отработанной или новой, гелевой или свинцовой. Также понадобится непосредственно разрядившаяся гелевая АКБ и зарядное устройство. Принцип безопасной зарядки в данном случае основан на правильном подключении приборов в необходимом порядке.
Поэтапная процедура выглядит следующим образом.
- Подключите второй дополнительный аккумулятор к зарядному устройству.
- Подсоедините клеммы аккумулятора посредника к гелевой батарее (минус к минусу, а плюс к плюсу).
- Подождите пару минут и проследите, получают ли аккумуляторы заряд.
- Прощупайте корпус гелевой АКБ – он будет горячим, если аккумулятор вышел из строя. Если же корпус просто тёплый, ожидайте пару часов, пока агрегат будет заряжаться.
- Снова проверьте температуру корпуса, также воспользуйтесь амперметром для дополнительной перестраховки.
- При необходимости продолжайте заряжать АКБ ещё час-два и далее отключите систему от сети. На завершающем этапе снимите клеммы.
Дополнительный старый аккумулятор выполняет в данном случае роль трансформатора, который всю нагрузку принимает на себя. Гелевая же батарея принимает мягкую зарядку, которая является результатом работы электролита в старой АКБ.
Впервые данный эксперимент был проведён одним из самых крупных производителей гелевых аккумуляторных батарей, что вызвало среди владельцев авто настоящий восторг. Для многих стало доступным восстановление аккумуляторов, которые много лет пылились в гараже. Гель не портится после длительного хранения благодаря его долговечности, поэтому даже старый гелевый аккумулятор можно будет легко восстановить.
Как заряжать гелевые аккумуляторы 12 вольт
Гелевые аккумуляторы 12 вольт могут быть автомобильными (стартерными) или тяговыми. Чем и как правильно заряжать те и другие, в чем отличие, разберемся.
Для стартерного аккумулятора характерен режим работы, когда в короткое время на пуск мотора отдается до 2-3С20 тока. Восстанавливается заряд в период движения, когда генератор вырабатывает энергию. Но зарядится ли гелиевый аккумулятор на автомобиле полностью? Бортовая электроника не позволяет восстановить емкость на 100%. Поэтому периодическая подзарядка до номинала нужна. Если вы пользуетесь универсальной автомобильной зарядкой iMAX B6 или другим подобным ЗУ, зарядить гелевый аккумулятор не составит труда.
Выставив нужные параметры – номинальное напряжение, количество банок, ток зарядки на «умном « зарядном устройстве, нужно указать тип аккумулятора. О том как правильно зарядить гелевый аккумулятор автомобиля позаботится универсальный зарядник с микропроцессором.
Как зарядить тяговый аккумулятор 12 в с гелевым электролитом? Здесь несколько изменен алгоритм. В фазе насыщения ток заряда восстанавливает емкость аккумулятора. Но так как емкость большая, используется ток 0,1-1,0 С20. С20 – цифровое значение емкости, измеряемой в А/ч. При достижении на клеммах номинального напряжения 13,8-14,4 В, заряд составляет около 80 %.
Наступает этап абсорбции. В массивные свинцовые пластины проходят активные ионы, как в кладовую. За счет диффузии заряд скапливается, ток поглощается все меньше, до 0,02С20. Во время абсорбции ток не зависит от зарядного устройства, только от емкости пластин. Именно этот процесс позволяет использовать энергию равномерно и долго при разрядке.
Показатель, характеризующий работу тягового аккумулятора – эффективность зарядки. Это обозначает, какой процент от полученной энергии используется эффективно. Гелевые аккумуляторы имеют показатель эффективности 90 %.
Зарядка гелевых аккумуляторов
Гелевые аккумуляторы довольно восприимчивы к силе тока и напряжению, поэтому зарядка такого источника питания требует регулировки данных характеристик. Устройства, которыми традиционно заряжают свинцово-кислотные АКБ для зарядки Gel-аккумулятора не подойдут. Поэтому вопрос о том, как правильно заряжать гелевый аккумулятор, стоит подробно рассмотреть подробнее.
Как правильно зарядить гелевый АКБ?
Чтобы правильно зарядить gel-батарею необходимо использовать силу тока равную 10% от ёмкости аккумулятора. Например, АКБ 60 Ач надо заряжать током в 6 ампер. Для срочной подзарядки можно использовать 30%, то есть 18А максимум для указанной ёмкости. На корпусе АКБ есть наклейка, на которой указан рекомендованный максимальный ток зарядки для определённой модели — Max initial current (№1 на фото ниже)
Важно и значение напряжения — оно не должно превышать 14,5В. В противном случае внутри батареи начнётся процесс разрушения — гель будет становиться более жидким и утратит свои свойства
Рекомендованное значение напряжения при зарядке указывается производителями на наклейке после слов Cycle use (№ 2 на фото выше). В таком режиме для полного заряда аккумулятора потребуется 10–12 часов.
Обращаем ваше внимание, для гелевых аккумуляторов предусмотрена возможность режима зарядки для сохранения энергии. Такой способ используется в рамках обслуживания источника питания и рекомендован для периодической подзарядки АКБ
Каким напряжением можно заряжать источник питания для поддержания его работоспособности, указано также на наклейке в строке Standby use (№ 3 на фото выше).
Какая нужна зарядка для гелевых аккумуляторов?
Современный рынок предлагает большое количество всевозможных зарядных устройств для аккумуляторов. Однако стоит помнить, что только свинцово-кислотные могут заряжаться от любого оборудования.
Гелевые источники питания требовательны к напряжению и силе тока, поэтому использование нерегулируемых зарядок может испортить АКБ. Давайте разберёмся, какое зарядное устройство необходимо для обслуживания гелевого аккумулятора.
- Отключение тока после того, как закончится зарядка и защита от перегрева.
- Стабильность напряжения.
- Температурная компенсация — параметры зарядки должны корректироваться в зависимости от температуры аккумулятора и окружающей среды.
- Регулировка тока.
При резком изменении напряжения, превышении силы тока или температуры гелевый источник питания выходит из строя.
Производители рекомендуют осуществлять зарядку источника питания поэтапно:
- с увеличением напряжения;
- снижение тока зарядки;
- минимальные значения тока и напряжения.
Таким образом, для зарядки гелевых аккумуляторов необходимы импульсные зарядные устройства, которые позволяют регулировать силу тока и напряжение, а также имеют функцию отключения тока.
Инструкции по зарядке гелевого аккумулятора разными зарядными устройствами
Переходим к основной операции – зарядке AGM АКБ при помощи разных зарядных устройств. Рассмотрим ее на примере того, как зарядить гелевый аккумулятор мотоцикла на 12 вольт. С автомобильными АКБ поступаем аналогично.
Недостаток большинства подобных инструкций заключается в том, что все они написаны для какого-то конкретного зарядного устройства. Здесь же рассмотрены практически все возможные ситуации.
Зарядка специальным зарядником для гелевых АКБ
Самый простой вариант, если такое устройство имеется в наличии. Аккумулятор нужно отсоединить от бортовой сети, на заряднике выставить требуемый режим в соответствии с характеристиками АКБ, подсоединить его к батарее и включить.
Автоматика сама будет дозировать напряжение и ток заряда. Когда аккумулятор будет полностью заряжен, устройство само прекратит подачу тока. И оповестит пользователя сигналом или надписью на дисплее.
Зарядка зарядником с регулировкой силы тока
Отсоединяем АКБ от бортовой сети. На зарядном устройстве выставляем минимальный ток. К аккумулятору параллельно подключаем цифровой вольтметр (мультиметр). Подсоединяем к нему зарядное устройство и включаем в сеть. Выставляем силу тока, равную 1/10 емкости АКБ. В процессе заряда необходимо контролировать напряжение по мультиметру – оно ни в коем случае не должно превышать 14,4 В. Если превышает – понижаем силу тока.
На многих гелевых аккумуляторах это самое граничное напряжение указано на корпусе рядом с надписью CYCLE USE.
Заряжать нужно до тех пор, пока при указанном напряжении сила тока не снизится до 0.1 А.
Зарядка зарядником с регулировкой напряжения
Такие зарядники чаще всего изготавливаются самостоятельно, однако, в продаже тоже имеются. Как работать с ними? Аналогично, как и в случае с регулируемым током. Подключаем вольтметр параллельно АКБ, а последовательно с зарядником – амперметр. Заряжать надо так, чтобы напряжение не превышало вышеуказанного, а ток не был выше 1/10 номинальной емкости конкретной батареи.
Завершение заряда определяется аналогично – при указанном напряжении потребляемый аккумулятором ток должен снизиться до 0.1 А.
Зарядка зарядником без каких-либо регулировок
Самый экстремальный и опасный для гелевого аккумулятора вариант. От такого лучше вообще отказаться. Но если сильно надо, то делаем следующее.
Отключаем АКБ от сети. Убеждаемся, что зарядное устройство рассчитано на нужное номинальное напряжение (12 В). Подключаем вольтметр (параллельно) и амперметр (последовательно с зарядником). Включаем.
Если напряжение на мультиметре не скакнуло выше указанного «безопасного» для геля, смотрим на амперметр. Ток не должен превышать 1/10 емкости батареи. Если это так, то заряжаем гелевый аккумулятор строго до тех пор, пока напряжение не достигнет указанной на корпусе отметки (Cycle use).
К сожалению, полностью зарядить таким зарядным устройством нереально ни один современный аккумулятор.
Архив брендов
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
|
Как заряжать АКБ
Если автомобиль используется для непродолжительных поездок, его батарея недополучает заряд, и со временем общий показатель емкости снижается. По этой причине владельцам AGM-изделий надо ежемесячно тестировать напряжение, и выполнять дозарядку.
Источник питания заражают как отключенным от бортовой сети машины, так и подключенным. Второй вариант предпочтительней – чтобы настройки автомобиля не менялись. Но тогда учитывают следующее – из-за высокого напряжения ЗУ, при холостом ходе, может испортиться электрооборудование. Поэтому, не отключая клеммы проверяют напряжение в холостом режиме, где норма 15.5 – 16 В.
Допустимое напряжение при зарядке.
Допустимое напряжение заряда для АГМ батареи на 12 В – 14.4 В. Величина напряжения ЗУ – один из
важнейших параметров для АКБ этого типа. Что до силы тока, она может превышать 0.1 С. Емкость тоже важна, так как для моделей на 50 Ач или 75 Ач выставляются разные зарядные токи. Впрочем, достаточно придерживаться диапазона 0.1 – 0.35 С.
Если резюмировать, обычный зарядник использовать можно, но только при условии, что под конец зарядки напряжение не будет превышать 14.4 В. Производители АГМ-моделей рекомендуют выставлять начальные токи зарядки 7 – 10 А.
Стандартная процедура
Порядок действий:
- Извлекают источник питания из автомобиля («минус» отключают первым).
- АКБ переносят в сухое прохладное место.
- Подсоединяют ЗУ, выставляя напряжение не более 0.3 С.
Двухступенчатая зарядка
Если AGM-батарея сильно разряжена, то после подключения зарядки ток может быть выше отметки 0.35 С. Хорошо, если зарядное устройство автоматически отрегулирует напряжение и силу тока. В таких ситуациях требуется зарядка в два этапа.
На первом заряжают с постоянным током в диапазоне 0.1 – 0.3 С. Когда на приборе покажет 14.2 – 14.8 В, переходят ко второму этапу, снижая ток до 0.1 С.
Трехступенчатая
Такой режим является не только эффективным, но и универсальным. Его используют, когда требуется восстановление заряда до 100% или «реанимация» в следствии глубокого разряда. Этапы:
- Основной заряд, наиболее продолжительный и интенсивный. Вольтаж выставляют 14.2 – 14.8 В, а силу тока – 10 – 30% от емкости АКБ. Так восстанавливается около 80% заряда за 4 часа.
- Накопление. Напряжение снижают на 0.3 – 1 В и доводят емкость до 100%. Рекомендуемая сила тока – 10% от уровня емкости. Продолжительность – 2 – 3 часа.
- Хранение. Поддерживающий этап, с напряжением 13.2 – 13.8 В и током в 5 – 10% от емкости.
По трехступенчатому алгоритму работают ЗУ, предназначенные для работы с AGM-батареями.
Графики двухступенчатой и трехступенчатой зарядки.
Подпитка
Это функция постоянного подзаряда, имеющаяся на новейших зарядках. Применяется, когда значение разряда достигло 75%.
Вольтаж выставляют плавающий, напряжение – 13.2 – 13.8 В, а силу тока – 10 – 20% от емкости. Высокие значения силы тока не выставляют, так как это влечет за собой перегрев и выход из строя аккумулятора.
Кратко о гелевых аккумуляторах
Гелевые аккумуляторы используются преимущественно в мототехенике. Это усовершенствованный аналог кислотных батарей, в котором заточен гелеобразный электролит. Такая модификация позволяет устанавливать аккумулятор в любом положении без протечек.
На данный момент существует 2 вида гелевых аккумуляторов:
- Технология «GEL». Это прототип кислотного устройства, отличающийся от него лишь тем, что его наполняет не жидкостный электролит, а гелеобразный.
- Технология «AGM». Такой тип батареи имеет много общего с кислотной, однако в его строении используются «умные» сепараторы. Это значит, что гелевый электролит не растекается, а его отработанные газы впитываются этим же гелем и повторно участвуют в выработке энергии.
Работает гелевая батарея по такому принципу: двуокись кремния с используемыми электродами образуют ход реакции геля-электролита. В конце стабилизируется напряжение на клеммах батареи в размере 12 Вольт.
Достоинства гелевого аккумулятора:
- Зарядка осуществляется в разы быстрее.
- Срок службы составляет до 10 лет.
- Безопасность конструкции, возможная благодаря прочным сепараторам и пластинам, препятствующим выделению в окружающую среду образующихся газов.
- Высокие ресурсные показатели. Батарее под силу выдерживать 500-1000 циклов зарядки и разрядки.
- Абсолютная герметизация устройства, гель не вытекает при любом положении батареи.
- Устройство обладает завидной устойчивостью к полному разряду. Если оно долгое время находится в бездействии (им не пользуются), то способно к невысокой саморазрядке – всего 15-20% в год.
Недостатков у гелевой батареи не так много, но они имеются:
- Стоимость такого устройства для мотоциклов стоит от 5000 рублей.
- К низким температурам гелевый аккумулятор неустойчив. Так, отметка в 30 градусов по Цельсию для «гелевиков» уже критична.
Гелевые аккумуляторы – самые популярные и надежные на отечественном рынке мототехники и комплектующих к ним, поэтому не стоит жалеть отдать за них немалую (в сравнении с кислотными аналогами) сумму.
