Содержание
На сегодняшний день гелиевые аккумуляторы являются одним из наиболее популярных и перспективных источников питания. Современные производители АКБ шагнули далеко вперёд и наделили новые устройства питания достойными преимуществами. Гелевые аккумуляторы отличаются большей ёмкостью, высокими показателями выходного заряда, а также отличными техническими характеристиками. В связи с тем, что гелиевые аккумуляторы во многом превосходят привычные аналоги, данный вид АКБ все чаще используется владельцами транспортных средств. Немалая часть автолюбителей интересуется устройством и принципов функционирования составляющих ТС и, в частности, современных АКБ. Поэтому поговорим о гелиевых АКБ подробнее.
Параметры гелиевых аккумуляторов.
Несмотря на то что характеристики гелиевых аккумуляторов продолжают поражать автомобилистов, устройство самого АКБ также остается схожим с привычным свинцового — кислотным аккумулятором. Все же, гелиевая батарея имеет несколько особенностей, которые и объясняют характерные преимущества. Так же как и кислотно свинцовая батарея, гелиевая АКБ имеет в составе пластины и электролит. Но, характерным отличие гелиевых аккумуляторов является состояние электролита. Как известно, в свинцовых аккумуляторах электролит имеет жидкий вид. Как становится ясно из названия в современных АКБ электролит находится в гелиевой консистенции. При этом данного состояния электролита можно добиться несколькими способами.
Различия гелиевых аккумуляторов.
Одной из наиболее популярных является методика производства гелиевых АКБ при которой необходимое состояние получают путем добавления в рабочий состав частиц кремния. Также нередко можно встретить электролита на основе стекловолокна. В данной конструкции используют специальный наполнитель, который состоит из стекловолокна. В таком случае оптимальная консистенция получается благодаря физическому воздействию, в то время как иные технологии подразумевают использование химических реакций.
Аналогичные методики появились много лет назад, но получили активное применение только с момента освоения космического пространства. Гелевые аккумуляторы, с принципиально новым видом электролита стали отвечать всем требованиям полёта. Явным недостатком обычных аккумуляторных батарей был электролит в жидком виде. Такие аккумуляторные батареи не соответствовали требованиям полёта, поскольку электролит в ходе использования менял свою плотность и нередко вытекал. Поэтому началось активное развитие гелиевых аккумуляторов, которые имели наиболее подходящие характеристики.
Преимущества и недостатки гелиевых АКБ.
Одним из явных преимуществ гелиевых АКБ, является одинаково продуктивность в любом положении. Благодаря гелиевому электролиту, батарею можно переворачивать в то время, как рабочий состав мне будет растекаться. Также гелиевая батареи является более безопасной и экологической. В случае нарушения герметичности батареи, электролит не будет вытекать из корпуса. В составе привычный аккумуляторной батареи находится свинец и серной кислоты, который постоянно взаимодействуют в ходе эксплуатации. В результате продолжительного использования кислота выветривается, а на её месте образуется вода.
В ходе эксплуатации привычной батареи, жидкий электролит выделяет большое количество газа, что делает данный вид АКБ менее практичным. В то время как, гелиевый, электролит не пропускает газ за поверхность корпуса АКБ. Газ задерживается в порах геля и не выходит наружу, сохраняя безопасность обладателя. Современные аккумуляторы, в большей степени является жидкостными. При этом тонкий слой стекловолокна позволяет добиться необходимой консистенции электролита. При такой конструкции аккумуляторной батареи, рабочий состав находится в оборудованных сепараторах, которые также выполняют функцию отделения пластин.
Оболочка такого аккумулятора полностью герметична и не требует отдельного ухода. Данный параметр делает батарею более безопасной и позволяет функционировать и в любом положении. Даже при повреждении корпуса АКБ, электролит сохранится в составе оболочки. При этом, данный вид АКБ невосприимчив к изменению температурных условий. Также можно отметить что данный вид батарей не боится масштабных разрядов. АКБ имеет большее количество резервов. Гелевые аккумуляторы при соблюдении условий использования обладают достаточно большим сроком эксплуатации. Как известно, для того чтобы вывести гелиевый аккумулятор из строя, необходимо в значительной мере нарушить условия использования или подвергнуть корпус батареи серьезным механическим повреждениям.
Но, несмотря на ряд достойных преимуществ, такой тип аккумуляторов имеет характерные недостатки.
Первое что необходимо отметить, гелиевый аккумулятор плохо переносит перезаряд. Это является одним из наиболее уязвимых мест данного аккумулятора. В случае перезаряда, срок эксплуатации гелиевого аккумулятора сокращается в несколько раз. В связи с этим возникают серьезные требования к состоянию бортовой электроники транспортного средства на котором будет использоваться данный вид аккумуляторной батареи. Для сохранения срока эксплуатации гелиевой батареи, генератор автомобиля должен находиться в хорошем состоянии, в то время как натяжка ремня привода генератора должна соответствовать норме.
Именно чувствительность к перезаряду не позволяла использовать гелиевый аккумулятор на транспортном средстве ранее. Но, современные производители во многом увеличили производительность и безопасность аккумуляторной батареи, что позволяет использовать её для питания бортовой сети автомобиля сегодня и получать максимальную продуктивность. Также в ходе развития автомобилестроения увеличились качество и безопасность бортовой сети транспортного средства, что делает использование современных батарей полностью безопасным.
Несмотря на чувствительность к перезаряду, рассматриваемый вид АКБ спокойно относится к масштабным разрядам. Даже в случае, если напряжение аккумулятора падает до 10 В, батарея сохраняет срок эксплуатации и не выходит из строя. Дело в том, что даже при критическом разряде электролит не испаряется и соответственно пластины не начинают окисляться. Поэтому даже при минимальном напряжение АКБ прослужит 1500 циклов заряда и разряда. Данный параметр гелиевой АКБ делает её практически уникальной, аналогов которой на сегодняшний день неизвестно.
Несмотря на технические характеристики, которые во многом превосходит привычное аналоги, гелиевые аккумуляторы имеют небольшие размеры – благодаря компактной компоновке. Относительно недавно стали применять спиральную компоновку аккумуляторной батареи. При такой конструкции АКБ пластина выполняется в виде спирали, в то время как, В её центре находится сепаратор с электролитом.
Характерные преимущества гелиевых аккумуляторов, делают их практически незаменимыми для транспортных средств участвующих в ралли, а также для автомобилей, эксплуатируемых в сложных погодных условиях. Благодаря постоянство тока и надёжности в эксплуатации, такая календарная батарея послужит отличным источником для качественной аудиосистемы. В связи с тем, что данный вид батареи не выделяет газ, АКБ можно спокойно размещать прямо в салоне транспортного средства. Таким образом, можно снизить количество проводки, повысив безопасность бортовой сети транспортного средства. Конечно, одним из наиболее распространённых недостатков современных аккумуляторной батареи является высокая цена. При выборе аккумулятора, стоит отдавать свое предпочтение проверенным производителям.
Автономным источником электрической энергии, благодаря которой осуществляется пуск двигателя автомобиля, является аккумуляторная батарея. От ее технических параметров и способности долгое время противостоять саморазряду, зависит четкость «холодного» запуска силового агрегата, надежность и бесперебойность функционирования бортовой электросети транспортного средства. Поэтому выбор автомобильного аккумулятора является актуальной и важной задачей, правильное решение которой позволяет существенно повысить эксплуатационную привлекательность автомобиля, удобство и комфорт его использования.
На подавляющем большинстве современных легковых автомобилей, в качестве стартового аккумулятора, используются батареи свинцово-кислотного типа. Благодаря современным производственным технологиям, аккумуляторные батареи (АКБ) с кислотным электролитом обладают неплохими эксплуатационными характеристиками, имеют достаточно долгий период эксплуатации. Но внедрение новых разработок в области химических источников электрической энергии привело к тому, что на рынке появилась весомая альтернатива – аккумуляторы гелевого типа.
Принцип действия и конструкция гелевых аккумуляторов схожи с «классическими» аккумуляторами, где в качестве электролита выступает смесь дистиллированной воды и серной кислоты. Основное отличие заключается в том, что в гелевых АКБ электролит имеет гелеобразную консистенцию. Иммобилизация электролитического состава достигается посредством добавления в серную кислоту особого силиконового наполнителя на основе двуокиси кремния.
Аккумуляторные батареи могут иметь спиральную или плоскую конфигурацию свинцовых электродов. Корпус, в котором размещены банки со свитыми в рулон свинцовыми элементами, представляет собой несколько соединенных цилиндрических блоков. В качестве материала для производства корпусов любых видов гелевых аккумуляторов используется исключительно высокопрочный пластик.
В переводе на русский язык аббревиатура AGM (absorptive glass mat) переводится как впитывающее стекловолокно. Эта расшифровка позволяет понять ключевой принцип, заложенный в основе конструкции аккумуляторных батарей, изготовленных по технологии AGM. Между свинцовыми электродами, плоскими или спиральными, располагается сепараторная ткань, пропитанная кислотным электролитом. Микропоры в стекловолокне заполнены кислотным составом не полностью – это позволяет оставить свободное пространство для рекомбинации газов, выделяемых в процессе химической реакции свинца с серной кислотой.
Основными достоинствами AGM-аккумуляторов являются:
Суть данной технологии, реализованной в аккумуляторных батареях нового типа, заключается в том, что функции жидкого электролита выполняет гелеобразная масса. Вязкая консистенция электролита позволяет ему не растекаться и не вытекать, даже в случае сквозного повреждения корпуса батареи. Электролит в виде геля не склонен к испарению. Вязкая субстанция плотно прилегает к поверхности электродов, что не только позволяет улучшить качество генерации электрической энергии, но и защищает пластины от окисления – повышается эффективность работы и срок службы аккумулятора.
Эксплуатация автомобильных гелевых аккумуляторов не требует выполнения каких-либо особых условий. Корпуса АКБ и их конструкция характеризуются высокой прочностью и надежностью. Но, как и все аккумуляторы, батареи гелевого типа требуют периодической подзарядки. Если идет речь о пусковых автомобильных аккумуляторах, то особое значение имеют характеристики бортовой электрической сети, особенно система подзарядки. Аккумуляторы с гелевым электролитом должны применяться в таких условиях, когда бортовая электросеть автомобиля способна поддерживать высокую стабильность подачи и точность параметров зарядного тока.
Напряжение в бортовой системе подзарядки автомобиля, на котором установлен гелевый аккумулятор, не должно скачкообразно меняться, особенно в большую сторону. Работа генератора и реле-регулятора напряжения должна обеспечивать стабильный заряд АКБ напряжением не выше 14,4 вольт. Импульсные скачки напряжения, вполне допустимые при эксплуатации «жидких» аккумуляторов, выводят гелевые батареи из строя. Перезаряд АКБ гелевого типа приводит к избыточному газообразованию, увеличению электролита в объеме, следствием чего является разрушение батареи и полный выход ее из строя.
При эксплуатации гелевых автомобильных аккумуляторов следует придерживаться следующих правил:
Вывод: гелевые аккумуляторы чрезвычайно чувствительны к нарушению режима подзарядки – для них особенно критичен перезаряд.
Автомобильные гелевые аккумуляторы все чаще можно заметить под капотом автомобиля вместо «классических» АКБ, заполненных жидким электролитом. Такая популярность объясняется наличием у данного типа батарей целого ряда достоинств, среди которых наиболее очевидными являются следующие:
К недостаткам гелевых аккумуляторов можно отнести:
Положительный баланс полезных свойств аккумуляторов, выполненных по технологии AGM и GEL, позволяет с уверенностью говорить об отличных перспективах данного типа автономных источников электрической энергии.
Автономный источник питания современного автомобиля является важной его частью. Несмотря на высокую длительность работы современных АКБ, приходит время для их замены. Условно все автомобильные аккумуляторы можно разделить на две основные группы: с жидким электролитом и гелем. У гелевых АКБ больше особенностей, которые следует учитывать при выборе подходящей модели.
Гелевая аккумуляторная батарея изготавливается при применении технологии Gel. В качестве основы применяются свинцовые пластины, между которыми электролит находится в гелевом состоянии. Отличительной чертой подобной батареи можно назвать полную герметизацию корпуса. При добавлении специальных присадок электролит превращается в гель.
Классические гелевые батареи представлены сочетанием следующих элементов:
Современная Gel -технология предусматривает создание кислотного раствора в виде геля. Достигается подобное состояние путем добавления специального наполнителя, который изготавливается из силикона.
Устроен гелевый аккумулятор так же, как и свинцово-кислотные источники питания, что определяет похожие эксплуатационные характеристики. Выбор более подходящей батареи проводится по следующим критериям:
Принцип работы рассматриваемого источника энергии определяет то, что наиболее важными параметрами считаются емкость и максимальный пусковой ток. Показатель емкости выбирается в зависимости от объема двигателя по специальным таблицам.
Применение геля определяет особые эксплуатационные характеристики источника питания. Преимущества гелевых автомобильных аккумуляторов заключаются в следующих моментах:
Есть и некоторые недостатки применения гелевого состава. Технология GEL приводит к следующему:
Технология GEL характеризуется довольно большим количеством различных особенностей. При этом зарядка и эксплуатация должны проводится с учетом особенностей гелевых конструкций.
При сравнении АКБ Са-Са и Gel типа отметим, что первый вариант исполнения обходится намного дешевле и встречается практически на всех автомобилях. Однако существенное увеличение количества потребителей приводит к тому, что свинцово-кислотные варианты исполнения служат недолго при постоянной и высокой периодической нагрузке. Поэтому для автомобилей средней и высокой ценовой категории рекомендуется приобретать АКБ Gel -типа.
Гелевые аккумуляторы характеризуются высокой восприимчивостью к силе тока и напряжению. Именно поэтому на момент зарядки следует контролировать параметры подаваемого того с высокой точностью. Стоит учитывать, что зарядные устройства, которые применяются для работы с традиционными свинцово-кислотными АКБ, не подойдут для работы с Gel -батареями. К особенностям процесса зарядки можно отнести:
Особое внимание следует уделить выбору подходящего зарядного устройства. Обычный прибор может привести к уменьшению срока эксплуатации источника питания. Требуемое зарядное устройство должно обладать следующими свойствами:
Приобретенное зарядное устройство для гелевых аккумуляторов может использоваться для восполнения заряда обычного АКБ с жидким электролитом. Поэтому можно приобрести его для обслуживания гелевого и обычного источника питания.
Несмотря на то что рассматриваемые АКБ изготавливаются в не обслуживающем корпусе, в некоторых случаях есть возможность восстановить уровень электролита. Качественное изделие может прослужить отведенный срок даже без обслуживания.
При вздутии или разрушении пластин восстановить конструкцию не получится, источник питания нужно заменить полностью. Потеря емкости указывает на то, что используемый гель начал высыхать. При необходимости можно восстановить водный баланс путем добавления дистиллированной воды. Рекомендации по проведению этой работы следующие:
После восполнения водного баланса АКБ ставят на зарядку. При соблюдении рекомендаций по проведению зарядки показатель емкости восполняется до рекомендуемого значения.
Слишком сильный износ конструкции становится причиной сильной сульфации пластин. Провести десульфацию можно двумя методами:
Восстановлением рассматриваемого типа АКБ занимаются в специальных сервисах. Однако, в большинстве случаев дешевле приобрести новый источник энергии, нежели восстановить поврежденный.
При соблюдении рекомендаций по эксплуатации гелевые источники энергии могут прослужить в течение длительного периода. Их эксплуатация достаточно проста, необходимость в обслуживании возникает крайне редко. Основным недостатком является высокая стоимость, которая и отпугивает многих автовладельцев.