Что такое и как работает аккумулятор с технологией agm?

Как и какой выбрать аккумулятор для автомобиля

Часто водители, покупая аккумуляторы для автомобиля, задаются вопросом: «какой лучше выбрать?». Конечно же, главным фактором, влияющим на покупку, является цена, которую клиент может себе позволить заплатить.

С профессиональной точки зрения, при выборе электрической батареи следует ориентироваться на размер оборудования, его емкость и расположение клеммы. Перед покупкой обязательно нужно проверить аккумулятор на работоспособность. Осуществить такую задачу можно, подключив батарею к нагрузочной вилке.

Емкость аккумулятора

Одной из самых важных характеристик АКБ является ёмкость. Этот показатель позволяет просчитать количество времени, которое батарея способна функционировать автономно, а также питать подключенные к ней потребители электроэнергии. Ёмкость аккумулятора – это энергия, которая накапливается в батарее на протяжении полного цикла зарядки. Измеряется она в ампер-часах.

Ёмкость аккумулятора зависит от тока разряда, конечного напряжения, износа батареи и температуры. Чтобы проверить этот показатель, необходимо осуществить контрольный разряд.

Что такое и как работает аккумулятор с технологией agm?

Автомобильный аккумулятор Reactor 6СТ-75 АзE

Напряжение АКБ

Не менее важным параметром аккумулятора является напряжение. Оно отвечает за «здоровье» АКБ

Для того чтобы понять, функционирует ли батарея исправно и правильно, следует обратить внимание на пороговые значения напряжения. Полностью заряженный аккумулятор имеет показатели примерно 12,65 В

Пороговое значение 8 В свидетельствует о разряде батареи. Как перезаряд, так и полный разряд негативно влияют на аккумулятор и могут привести к потере его работоспособности.

Расположение клемм

Каждый специалист знает, что, устанавливая аккумулятор, очень важно не перепутать полярность клемм. Эта проблема возникла с появлением иномарок на отечественном рынке

У автомобилей отечественного производства клеммы имеют прямую полярность, у зарубежных – обратную.

Чтобы определить прямую полярность клемм, батарея поворачивается к себе «лицом» (токовыводы оказываются внизу). Плюсовая клемма находится слева, минусовая справа. Если ситуация с точностью до наоборот, то владелец приобрел батарею с обратной полярностью. В остальном внешний вид АКБ практически идентичный. Если водитель сомневается, лучше обратиться за помощью к специалистам.

Что такое и как работает аккумулятор с технологией agm?

Расположение клемм аккумулятора авто

Что такое АКБ

Аккумулятор – важнейший компонент электрооборудования автомобиля. Он служит для обеспечения запуска двигателя. Кроме этого аккумулятор является поставщиком электрической энергии в бортовую сеть автомобиля.

Как правило, аккумулятор состоит из корпуса, который разделен перегородками на ячейки. В этих ячейках, их еще называют банками, находятся несколько соединенных между собой специальных блоков. 12-вольтовый автомобильный аккумулятор имеет 6 таких ячеек. Каждый из этих блоков содержит набор положительных и отрицательных электродов. Между разнополюсными электродами, состоящими из свинцовых решеток, обмазанных активным веществом, устанавливаются сепараторы, изготовленные из не проводящего ток материала.
При приведении аккумулятора в рабочее состояние вовнутрь банок наливают электролит (смесь серной кислоты и воды), после чего его заряжают с помощью специального зарядного устройства. В процессе заряда повышается плотность электролита, внутри аккумулятора происходят определенные химические реакции, в результате которых происходит накопление энергии. 

Принцип действия аккумуляторной батареи
Принцип работы свинцово-кислотных аккумуляторов основан на электрохимических реакциях свинца и диоксида свинца в сернокислотной среде.

Энергия возникает в результате окисления свинца серной кислотой до сульфата. Электрод из оксида свинца мог бы быть графитовым с выделением водорода. Оксид свинца нужен только, чтобы предотвратить выделение водорода на электроде. Водород реагирует с кислородом оксида и образует воду, восстанавливая оксид до металла и возможно дает дополнительный выход энергии из-за окисления водорода.

Во время разряда происходит восстановление диоксида свинца на катоде и окисление свинца на аноде. При заряде протекают обратные реакции, к которым в конце заряда добавляется реакция электролиза воды, сопровождающаяся выделением кислорода на положительном электроде и водорода — на отрицательном. В итоге получается, что при разряде аккумулятора расходуется серная кислота с одновременным образованием воды (и плотность электролита падает), а при заряде, наоборот, вода «расходуется» на образование серной кислоты (плотность электролита растёт). В конце заряда, при некоторых критических значениях концентрации сульфата свинца у электродов, начинает преобладать процесс электролиза воды. При этом на катоде выделяется водород, на аноде — кислород. При заряде не стоит допускать электролиза воды, в противном случае необходимо её долить. 

АКБ в банковской системе

Теперь пришло время рассмотреть аббревиатуру АКБ с другой точки зрения. Как уже говорилось в начале статьи, АКБ – банк (кредитное учреждение), который осуществляет различные банковские операции. Такие учреждения выполняют следующие операции: платежные, расчетные, на рынке ценных бумаг и различные посреднические.

АКБ получают свою прибыль в результате того, что процентные ставки по выданным ими кредитам заметно превышают ставки по вкладам. Такая прибыль называется маржой.

Что такое и как работает аккумулятор с технологией agm?

Слово «коммерческий», которое входит в аббревиатуру, означает, что главная цель деятельности АКБ – получение прибыли.

Однако существуют банковские организации, которые специализируются больше на каких-либо отдельных предоставляемых услугах.

Функции АКБ

Основным источником тока в автомобиле является генератор. Но этот прибор способен отдавать мощность в полном объёме, только когда двигатель работает, причём как минимум на средних оборотах. В режиме холостого хода его отдачи может не хватать даже на обеспечение части штатных потребителей. Чтобы исключить связанное с перегрузкой падение напряжения в бортовой сети, необходим буферный источник, способный пополнять свои запасы при избытке мощности генератора и отдавать энергию потребителям, когда его способностей не хватает. Это и будет одной из ролей аккумулятора в системе.

Что такое и как работает аккумулятор с технологией agm?

Второй функцией батареи стало обеспечение пуска мотора. Используемый для этого стартёр при относительно низком напряжении потребляет значительный ток. Отсюда и требование к АКБ быть не просто резервным помощником генератора, а иметь способность работать в стартёрном режиме, то есть кратковременно выдавать токи порядка нескольких сотен ампер. Далеко не каждый аккумулятор на такое способен, поэтому в обозначении типа батареи всегда указывается, что она стартёрная. Это накладывает значительные ограничения на применяемые при её производстве технологии.

Сочетание требований по большому рабочему диапазону токов отдачи, приемлемой ёмкости, низкой себестоимости и предельным температурам вынуждает производителей отдавать предпочтение свинцово-кислотным аккумуляторам, хотя данный тип и считается уже давно устаревшим. Были попытки применения щёлочных элементов и многих других вариантов, включая высокотехнологичные суперконденсаторы, но у каждой технологии помимо достоинств в одном направлении есть неискоренимые недостатки в других.

Как определить реальные характеристики АКБ

Измерить реальную емкость аккумулятора смартфона или планшета можно 2 способами: программно и аппаратно. Для программного определения используется приложение AccuBattery.  Во втором случае для проверки понадобится простой USB-тестер.

Что такое и как работает аккумулятор с технологией agm?
USB-тестер для определения реальных .

Порядок действий следующий:

  1. Разрядить батарею до отключения устройства.
  2. Обнулить значения предыдущих измерений на USB-тестере.
  3. Поставить телефон на зарядку через USB-тестер, подключенный к зарядному устройству. Дождаться ее завершения.

Значения, отображенные на экране тестера в графах W∙h и mA∙h – это приблизительная емкость батареи. Более точные значения можно получить, обработав их вручную.

Если полученное значение получилось в  W∙h, то нужно рассчитать емкость в  mA∙h по формуле  mA∙h =  (W∙h/3/7)∙0.9, где 0.9 это КПД зарядного устройства. Для значения в  mA∙h формула расчета другая:  mA∙h = (( mA∙h∙5)/3.7)∙0.9.

Подводя итог, можно сказать, что  mA∙h это один из ключевых параметров смартфона, от которого зависит время автономной работы.

Виды аккумуляторов

Классификация акб по составу активного вещества

Свинцовые пластины, используемые в старых аккумуляторах перестали устраивать потребителей. Возникала необходимость по улучшению качества работы акб. Сначала добавили сурьму к свинцу, что позволило заметно продлить срок эксплуатации батареи. На следующем этапе – уменьшили процентное содержания сурьмы до оптимальной концентрации. Такой подход привел к созданию малообслуживаемых аккумуляторов, потому что в них уже намного реже требовался долив воды.

При использовании металлического кальция для покрытия пластин появились кальциевые энергосберегающие источники. В предыдущих моделях потери воды из-за электролиза на 12 вольт требовали постоянного долива, а кальций позволил повысить этот порог до 16 вольт. Так появилась возможность в производстве необслуживаемых аккумуляторов использовать герметичный, неразборной корпус.

  • Сурьмянистые батареи относятся к классике из-за повышенного состава сурьмы, которая ускоряет процесс электролиза.
  • В малосурьмянистых акб материалом для пластин служит свинец с небольшой примесью сурьмы. В них степень саморазряда значительно меньше, чем в сурьмянистых АКБ.
  • При производстве кальциевых источников свинцовые пластины легированы до 0,1% кальцием. Они могут иметь различные заряды, как отрицательный, так и положительный.
  • Гибридные источники энергии вытесняют кальциевые. Конструктивные отличия состоят в том, что при их производстве объединили две технологии: одна, когда пластины формируются из сплава свинца и сурьмы, положительные электроды, а другая – когда пластины формируются из сплава свинца и кальция, отрицательные электроды.
  • EFB является улучшенной жидкозаполненной батареей. Свинцовые пластины в ЕФБ аккумуляторах в два раза толще, чем у обычных, вследствие чего увеличивается их ёмкость. Каждая из пластин закрыта в пакет из специальной ткани, который наполнен жидким сернокислотным электролитом.
  • В гелевых аккумуляторах применяется гелеобразный электролит. Такая технология позволила снизить текучесть электролита, в котором содержится агрессивная серная кислота.
  • В литиевых акб используется жидкий электролит, представляющий собой раствор фторсодержащих солей лития в смеси эфиров угольной кислоты.
  • Отличительной особенностью AGM является то, что в электролит с помощью специальной технологии между пластинами вставляются стекловолоконные микропористые прокладки.
  • Во всех щелочных батареях применяется растворенная в воде щёлочь.

Классификация батарей по типу электролита

Электролиты бывают кислотными, щелочными. Щелочные растворы используются в заправке аккумуляторных батарей. Щелочные аккумуляторные жидкости представляют собой сильные основания, которые проявляют большую активность по отношению к металлам и кислотам. При реакциях с кислотами образуются соль и вода. Растворы щелочей подвергаются гидролизу. Химические свойства позволяют использовать этот тип электропроводящей жидкости для накопления электрической энергии в аккумуляторе.

Кислотные смеси с дистиллированной водой применяются в основном в автомобильных аккумуляторах. Такие составы можно приобрести в специализированных магазинах или же приготовить самостоятельно в домашних условиях. На заводе процесс изготовления таких смесей осуществляется в масштабном производстве по ГОСТу. В домашней обстановке также возможно довольно точно при соблюдении обязательных пропорций и правил техники безопасности смешать кислоту с дистиллированной водой.

Технические характеристики: вес, сила тока, емкость, напряжение

Итак, чтобы правильно эксплуатировать данную деталь, нужно знать основные ее параметры. Так, одним из важнейших показателей автомобильного аккумулятора считают емкость, показывающую длительность работы или же количество отдаваемого электричества. Обычно она измеряется в ампер-часах, это дает возможность взвесить, сколько заряда выдаст батарея без подзарядки. На емкость влияет очень много различных факторов, это и конструктивные особенности АКБ, и температура среды использования, и, конечно же, сила тока заряда. Если последняя увеличивается, то емкость понижается, а вот влияние температуры носит противоположный характер.

Еще один параметр, на который следует обратить внимание – сила пускового тока в автомобильном аккумуляторе. Она соответствует значению, которое выдает АКБ во время запуска при температуре окружающей среды равной -18 °С

Достаточно важной характеристикой можно назвать и напряжение заряженного АКБ. Ориентируясь на него, можно определить технические неполадки агрегата или убедиться в полной его исправности

Если все хорошо, напряжение обычно составляет до 12,6 В, но оно может немного варьироваться, главное, чтобы не выходило за предельные значения. Напряжение аккумулятора также определяет вольтаж устройств и приспособлений, которые нынче модно подключать через прикуриватель.

Следует помнить, что нормальное напряжение всего автомобильного аккумулятора составляет около 12,2 В. При этом каждая его банка выдает в пределах 2 В. Так что проверить напряжение агрегата вполне реально специальной нагрузочной вилкой. Приведенные цифры справедливы тогда, когда нагрузочное сопротивление, приходящееся на каждую из банок, определяется в соответствии с их емкостью.

Мощность заряда аккумулятора получается, если умножить силу пускового тока на напряжение. Но такие технические параметры редко употребляют при обсуждении этого агрегата. Хотя если вам приходится оценивать мощность, то следует иметь в виду условия эксплуатации, даже температура на улице способна снижать эту характеристику. Например, всем известно, что на запуск холодного мотора требуется больше тока на усилия стартера, отсюда и мощность нужна большая. И если аккумулятор у вас не новый, то заряда на пуск двигателя может не хватить, отсюда многочисленные проблемы зимой.

Кроме того, значение при покупке имеют еще и габаритные характеристики, а также вес автомобильных аккумуляторов. Правда, последний параметр может несколько отличаться от заявленных производителями. А все из-за разрушения свинцовых пластин вследствие их взаимодействия с электролитом – эти два компонента в основном и определяют большой вес АКБ. Поэтому не стоит переживать, если расхождение между указанным и фактическим весом может достичь полкилограмма. Для автомобиля этот параметр не столь значим, сколько для вас

Если вы отправились покупать АКБ не на авто, важно рассчитывать, что весит она около 15 кг.

Как заряжать?

Щепетильный подход к зарядке AGM аккумулятора связан с ее конструктивными особенностями. В классические источники питания, даже если они являются необслуживаемыми, можно долить электролит, испарившийся при неправильной зарядке, но в AGM этого сделать нельзя

Также нельзя долго хранить такую батарею в незаряженном состоянии, поэтому особое внимание уделяется «режиму» хранения. В связи с этим, зарядное устройство должно иметь как минимум два режима работы – основной заряд и хранение

Кроме того, важен контроль температуры электролита, подаваемого напряжения и силы тока.

Регулирование последних двух параметров позволяет снизить степень гидролиза электролита и, соответственно, газообразования.

Всего можно выделить 4 режима зарядки:

  1. основной – восстанавливается до 80 % емкости аккумулятора;
  2. плавающий – восстановления 100 % емкости;
  3. хранение – подача минимального напряжения;
  4. накопительный – для стабилизации параметров.

В зависимости от цели, применяются три метода зарядки, характеризующиеся различными параметрами подаваемого тока. Подробности смотрите в таблице.

Одноступенчатая зарядка

Режим

Напряжение (В)

Сила тока

(% от емкости АКБ)

Плавающий (для быстрой зарядки)

13,2-13,8

0,1-0,3

Двухступенчатая зарядка

Основной

14,2-14,8

0,1-0,3

Хранение (плавающий)

13,2-13,8

Трехступенчатая зарядка

Основной

14,2-14,8

0,1-0,3

Накопительный

14,2-14,8

Плавающий

13,2-13,8

Чаще всего используются двухступенчатый и одноступенчатый метод. Что касается трехступенчатого – даже производители не дают о нем практически никаких сведений ввиду сложности контроля процесса и недоступности его применения в домашних условиях.

Если в инструкции производителя указано, что заряжать батарею нужно напряжением 14,2-14,8 В и силой тока до 30 % от емкости – значит, батарея не приспособлена для длительного хранения или заряжается в обычном режиме.

В любом случае, изучайте прилагаемую инструкцию и не откланяйтесь от рекомендаций производителя.

О зарядке обычным зарядным устройством

В настоящее время рассматриваемый вид батарей широко используются людьми, увлекающимися автозвуком. Большая, в сравнении с классическими АКБ емкость при меньших габаритах позволяет устанавливать их в разных местах автомобиля, а выдаваемого напряжения и силы тока достаточно даже для мощных акустических систем. Но тратиться на специальное ЗУ не хочется, поэтому у таких владельцев авто возникает вопрос, можно ли заряжать AGM аккумулятор обычным (универсальным) зарядным устройством?

Если изучить инструкции производителей, то выяснится, что использование обычного ЗУ, особенно универсального, запрещено. Такие устройства не оснащены точной регулировкой параметров подаваемого тока и потому могут привести к поломке.

Выручить может подключение к автомобильному генератору. Дело в том, что этот элемент автомобиля выдает напряжение как раз таких параметров, которые необходимы для эксплуатации данного вида АКБ. Правда о режиме хранения в этом случае речи не идет.

Если вы используете АГМ аккумулятор для питания акустической системы, то без приобретения специального зарядного устройства не обойтись. Хорошо зарекомендовало себя модель Hyundai HY 1500 Expert.

Зарядка, хранение и зависимость от температуры

После того как автомобильный аккумулятор запустил стартер и двигатель, происходит его зарядка от генератора. В снятом положении батарея заряжается зарядным устройством. Хранить аккумулятор с жидким электролитом можно только в строго горизонтальном положении и при определенной температуре 5°С -15°С. Это обусловлено тем, что электролит может вытечь, а осыпавшиеся пластины замкнуть на дне банки.

Разная температура также влияет на работу АКБ. При высокой температуре показатели мощности и токоотдачи высокие, но батарея быстрее разряжается и повышается расход воды. Электролит по своему составу не замерзает при минусовой температуре, но на сильном морозе он все же может это сделать. В мороз химические процессы замедляются, пусковой ток снижается, падает емкость батареи. Вот почему у водителей часто возникают проблемы с запуском двигателя зимой.

Назначение аккумуляторных батарей

Автомобильная аккумуляторная батарея выступает как источником электрического тока, необходимого для пуска двигателя, так и резервным источником питания, в случае, если энергии, вырабатываемой генератором, оказывается мало для электроснабжения авто. Аккумуляторная батарея действует как стабилизатор напряжения, так как она выполняет роль накопителя электроэнергии, отдающего во время пуска двигателя за короткое время большой ток, и пополняемого постепенно генератором автомобиля в процессе подзарядки.

В каких сферах используется

Аккумуляторные батареи используются как дополнительный или основной источник питания. Надежность, простота в использовании позволяет применять батареи в различных областях:

  • автомобильная промышленность;
  • освещение в аварийном состоянии;
  • переносное электрооборудование;
  • медицинское оборудование;
  • игрушки;
  • сигнализация в разных сферах применения;
  • телекоммуникационное оборудование.

Применение батареи в игрушках

Роль акб в работе приборов не оспорима. Применение источника энергии практически во всех отраслях доказывает значимость и необходимость знаний о внутреннем содержимом батарей. С использованием в автомобилях широкого разнообразия электроприборов, кондиционеров, мультимедийных центров, генераторы не всегда справляются с обеспечением их энергией. В этом случае подпитка энергией поступает от АКБ, который кроме этого выполняет основную функцию, обеспечивает электроэнергией стартер двигателя. Водителю необходимо знать, как устроен аккумулятор, чтобы выявить сбои в работе источника энергии, назначение аккумулятора, чтобы правильно использовать ресурс, подобрать батарею к условиям эксплуатации и автомобилю. О способах и рекомендациях как проверить аккумулятор читай тут.

Как выбрать лучший аккумулятор

Разнообразие моделей, производителей, различных технических характеристик ставят потребителя в весьма трудное положение. Очень остро ставится вопрос – как не ошибиться с выбором и остановиться на лучшем аккумуляторе для электронных сигарет?

Обратим внимание на основные факторы, которые помогут приобрести лучшее из представленного на прилавке

Что такое и как работает аккумулятор с технологией agm?

Высокая энергоемкость

Очень важный показатель, который напрямую влияет на продолжительность работы до подзарядки. Общепринятая единица измерения – миллиампер в час, то есть количество энергии, которую может выдать емкость за определенное время. Чем выше цифра, тем лучше.

Серьезные производители с именем никогда не завышают показатель емкости, чего нельзя сказать о китайских аналогах, поэтому при выборе нужно быть осторожным. Если название батареи вы слышите в первый раз, но емкость ее огромна – есть большой шанс купить китайскую подделку с гарантией до дверей магазина.

Стоит отметить, что технологии сегодняшнего дня не позволяют совместить в одной небольшой батарейке 18650 высокую емкость с большим номинальным током. Придется останавливаться на чем-то одном. Существуют некие усредненные варианты, но в этом случае жертвуют сразу двумя основными характеристиками, что неприемлемо для качественного изделия.

Показатель номинального тока

Подобрать емкость, которая позволит всему устройству не перегреваться, является критическим условием для нормальной работы. Самым простым решением будет купить батарейку с наивысшим показателем номинального тока и быть полностью спокойным – перегрева не будет точно. Но выше уже было сказано, что в таком случае гарантируется минимальная емкость, следовательно, заряжать аккумулятор придется довольно часто.

Производители указывают минимальные показатели, при которых батарея может быть использована. Например, LG HB6 работает при токе от 30 А, следовательно, она может быть использована и при более высоких значениях (40А). При этом емкость составляет 1500 мАч, что для современного человека крайне мало. За низкую температуру при работе приходится платить.

Что такое и как работает аккумулятор с технологией agm?

Здесь все зависит от вас. Вместо указанной выше батарейки можно использовать LG HD2 (25А и 2000 милиампер) или Samsung 25R. Температура будет несколько выше, но заряжать придется значительно реже, это на любителя.

Нужно понимать, что многие производители сознательно завышают данную характеристику, поэтому идеально подобрав параметры, аккумулятор выходит из строя через несколько месяцев, хотя период нормальной работы должен составлять не менее года. Надежными и честными в этом плане являются бренды Самсунг, LG, Sony. Панасоник также обманывать не будет, но подавляющее количество моделей имеет показатель 10А и ниже, поэтому удачным такой выбор назвать нельзя.

Еще один показатель, который часто указывает производитель – частота импульсов. Казалось бы, это удобно – можно подобрать идентичную частоту со своей сигаретой или даже больше. Но в действительности информация абсолютно бесполезна – временной показатель между импульсами не указан, поэтому сравнить аккумуляторы становится невозможным. У одних период составляет 10 секунд, у других 20 или 60, при этом узнать это в технической документации или маркировке нельзя.

Единственная дополнительная стандартная характеристика – ток разряда или ПТР (МТР – максимальный ток разряда, МПТ – максимальный постоянный ток). Эти показатели можно сравнить, так как методология расчета у всех одинакова.

Высокое напряжение или сильный удар

Устройство получает больше напряжения, следовательно, вырабатывается большее количество пара. Соответственно, батарея меньше работает по времени и разряжается медленнее.

Высокий показатель напряжения дает целый ряд преимуществ, хорошо подходит для настоящих гурманов и только начинающих потребителей

Однако, обращать пристальное внимание на эту характеристику при покупке не стоит, хорошие батарейки с большой емкостью и приличными показателями номинального тока обязательно будут отличаться высоким напряжением. Обойти это правило могут разве что китайские умельцы

Что такое и как работает аккумулятор с технологией agm?

Степень нагрева

В процессе эксплуатации выяснилось, что это является наиболее важным показателем. При перегреве батарейка для электронной сигареты выходит из строя значительно раньше срока, может даже взорваться или воспламениться. В интернете можно найти много фотографий с последствиями для кожи от такого происшествия.

От этого можно себя обезопасить даже с батарейкой сомнительной надежности – использовать минимальную мощность сигареты или обзавестись девайсом с дополнительными предохранителями, но получить настоящее удовольствие при этом будет практически невозможно.

admin
Оцените автора
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий