Гелевые аккумуляторы преимущества и недостатки

Аккумуляторы в сфере автомобилестроения используются уже более сотни лет. Основное предназначение таких узлов – обеспечение электроэнергией электроники в обход генератора и синхронизаторов его токов. На данный момент аккумуляторные технологии настолько продвинулись вперёд, что помимо знакомых всем щелочных и кислотных батарей, также имеются отчасти таинственные гелевые аккумуляторы. Узлы подобного вида всё чаще и чаще встречаются на полках магазинов автозапчастей и нахваливаются бывалыми автомобилистами. Однако обосновано ли это? Реально ли гелевые автомобильные аккумуляторы настолько хороши? Давайте разберёмся, детально рассмотрев этот вид батарей электроэнергии.

История появления

Начинается история появления гелевых аккумуляторных батарей (АКБ) в момент появления свинцово-кислотных аккумуляторов. Впервые данный тип хранителей электроэнергии был спроектирован Гастоном Планте, однако идеальным или близким в идеальному он точно не получился. Во многом это было связано с тем, что первые свинцово-кислотные АКБ были маленькими по ёмкости и проблемными в плане зарядки.

Достойные умы автомобильной инженерии и электрики трудились в сфере улучшения аккумуляторов подобного рода в течение 100 лет. В основном модернизации поддавались два элемента аккумулятора:

  • сетка электродов;
  • непосредственно электролит.

И лишь вначале 1970-х годов миру предстали наиболее удачные конфигурации подобных устройств. Именно одной из таких стал рассматриваемый сегодня гелевый аккумулятор.

Суть конструкции данного узла заключалась и заключается в использовании сметанообразного электролита, иначе говоря – геля, который заметно улучшает основные свойства АКБ. Поначалу идея гелевых батарей была воспринята не столь хорошо, как хотелось бы её создателям, однако с течением времени ситуация изменилась. В итоге, с 00-х годов нынешнего века гелевые АКБ для автомобиля и мото-аккумуляторы подобного вида потихоньку «захватывают» сферу своей специализации и становится все более и более популярны.

Принцип работы и устройство гелевой АКБ

Устройство гелевого аккумулятора мало чем отличает от того, что представлено в кислотных батареях. В типовом варианте подобный узел представляет собой совокупность из следующих составляющих:

  • полностью запаянный корпус – преимущественно из резины или пластмассы;
  • сетка или решётка свинцовых (реже – иных) электродов;
  • области для наполнения гелем, называемые сепараторы или пластинки;
  • мастика, заполняющая пустоты в конструкции АКБ и придающая ей крепости;
  • клеммы подключения;
  • в редких случаях – клапан отработанных газов и крышка.

На данный момент производят два основных типа гелевых батарей, а именно:

  • Аккумуляторы технологии «GEL». Работают по принципу кислотных батарей, за исключение того, что в их конструкции используется не жидкий электролит, а гель. Плюс подобных АКБ заключается в том, что они способны выдержать до 1 000 циклов «заряд-разряд» до того момента, как начнут терять энергоёмкость;
  • Аккумуляторы технологии «AGM». Конструкция также схожа с кислотными батареями, однако в ней используется «умный» сепаратор. Последний из стекловолокна и удерживает в себе гелевый электролит так, что он никогда не растекается и газы, образующиеся при работе АКБ, впитываются самой субстанцией, а затем повторно участвуют в выдаче электроэнергии. Преимущество данных аккумуляторов заключается в полной безопасности их использования и качественной организации. Однако при этом они имеют один минус – невозможность выдержать более 400-500 циклов «заряд-разряд» без потери в заявленной ёмкости.

Что касается конкретных принципов организации работы гелевого аккумулятора, то они заключаются в проведении химических реакций геля-электролита, сделанного на основе двуокиси кремния, с используемыми в АКБ электродами. В итоге, это позволяет иметь стабильное напряжение на клеммах батареи в размере 12 Вольт. Впрочем, как и у кислотного аккумулятора.

Плюсы и минусы гелевых аккумуляторов

Пожалуй, основное, на что обращают внимание автомобилисты при выборе АКБ, это плюсы и минусы его работы. В этом плане гелевые аккумуляторы смотрятся очень интересно, так как имеют и существенные преимущества, и некоторые недостатки. Для того, чтобы увидеть всю картину использования подобных батарей, давайте обратим внимание как на их плюсы, так и минусы. Начнём, наверное, с положительных аспектов функционирования гелевых батарей. В общем виде их перечень следующий:

  • Простое обслуживание гелевого аккумулятора. Если быть точнее, оно вовсе не требуется. Достаточно купить батарею, установить на автомобиль или мотоцикл и активно использовать, периодически заряжая;
  • Надёжность конструкции. Это связано с тем, что физические характеристики сепараторов и пластин гелевых батарей нейтрализуют риски их осыпания. Подобное, к слову, часто встречается у кислотных АКБ;
  • Высокий ресурс. Как было отмечено ранее, гелевая АКБ способна без проблем выдержать порядка 500-1 000 циклов «заряд-разряд»;
  • Отсутствие испарений геля при работе, то есть – полная герметизация работы батареи. Согласно заявлениям производителей гелевых аккумуляторов, работают они по принципу повторного усвоения испарений и участия таковых в следующих моментах выдачи электроэнергии;
  • Быстрая зарядка. И вправду, гелевые АКБ заряжаются заметно быстрее иных видов батарей. Во многом добиться такого результата удалось за счёт использования в их конструкции чистого свинца, имеющего меньшее сопротивление;
  • Возможность работы аккумулятора в любом положении, так как гель ни капли не растекается по сепаратору. Особенно существенно данное преимущество для мотоаккумуляторов. Также гелевые батареи нередко используют для подпитки электромотора, опять же, из-за его неприхотливости в работе;
  • Высокая сила стартового тока АКБ, что позволяет завести автомобиль или мотоцикл при низком уровне заряда батареи без особых проблем;
  • Большой срок службы – от 6 до 10 лет;
  • Отменная устойчивость к глубокому разряду. Согласно проведённым экспериментам, гелевые АКБ способны выдержать порядка 400 нулевых разрядов. Кислотный, к слову, редко выдерживает даже 20-30 штук;
  • Долгий саморазряд. Гелевый аккумулятор теряет порядка 15-20 % заряда в год при обычном простое, что очень мало для батареи подобного типа.
Читайте также:  Как правильно сварить электродом

Казалось бы, гелевый аккумулятор – это эталон надёжности и простоты использования, но и здесь есть некоторые подводные камни, а точнее, это минусы использования подобных АКБ, которые таковы:

  • Высокая стоимость. От 4000 рублей для небольших мотоаккумуляторов и от 14000 рублей для автомобильных батарей. Для сравнения, за эти деньги можно купить 3-4 неплохих «кислотника»;
  • Необходимость точной зарядки батареи. Да, гель-электролит очень чувствителен к чрезмерной зарядке. Так, к примеру, неисправность генератора или подача на аккумулятор более 16 Вольт при зарядке способна «убить» АКБ, а не придать ему необходимую для владельца заряженность;
  • Плохая работа в сильный мороз. Удивительно, но современный гель не способен выдержать даже отметку в минус 30 градусов по Цельсию, что ставит вопрос о мобильности гелевых батарей.

Безусловно, рассматриваемый сегодня тип аккумулятора лучше кислотного, но и он имеет некоторые недостатки. Существенны ли они? Какие минусы стоит терпеть? Нужно ли это? Решайте сами в зависимости от своих желаний и потребностей.

Зарядка гелевого аккумулятора

Правила эксплуатации и порядок зарядки гелевого аккумулятора определяются его производителем. В любом случае, особых отличий в этом плане АКБ на геле от кислотных батарей не имеют. Для того чтобы правильно зарядить такой узел достаточно:

  • Иметь настраиваемое зарядное устройство АКБ и бесперебойный источник тока;
  • Знать, как правильно заряжать гелевый аккумулятор.

С первым моментом, пожалуй, каждый разберётся сам, а вот относительно порядка зарядки батареи стоит поговорить более подробно. На самом деле особых сложностей она не имеет и проводится так:

  1. Демонтируйте аккумулятор с вашего транспортного средства, соблюдая базовую технику безопасности;
  2. Организуйте место для зарядки узла и убедитесь, что доступ к нему со стороны третьих лиц или неблагоприятных факторов ограничен;
  3. Подготовьте зарядное устройство для гелевых аккумуляторов и соедините его с самой батареей, при этом подключив девайс к электросети;
  4. Посредством функций настройки задайте следующие параметры зарядки:
    • напряжение в процессе таковой растёт от 11-12 В до 13-14В;
    • сила тока равняется 1/10 от заявленной энергоёмкости заряжаемой АКБ.
    • После этого остаётся лишь дождаться полного заряда батареи и вернуть её на своё «законное» место.

    В целом, особых сложностей в зарядке гелевых аккумуляторов не имеется. Главное в этом процессе – соблюдение рекомендаций производителя и представленных выше положений. Уверяем, при таком подходе к зарядке АКБ она прослужит вам максимально долгий срок без каких-либо проблем.

    Восстановление гелевого аккумулятора

    Ранее уже было упомянуто, что гелевые аккумуляторы не особо чувствительны к глубокому разряду. Однако, даже взяв в расчёт это преимущество подобных АКБ, об их грамотном восстановлении забывать не стоит. Однако как восстановить гелевый аккумулятор и насколько это сложно? Давайте разбираться.

    На самом деле сложностей в восстановлении гелевой батареи нет, ибо используемый электролит в этом плане крайне неприхотлив. Для того, чтоб восстановить аккумулятор данного типа без потери энергоёмкости, достаточно:

    1. Провести демонтаж аккумулятора с автомобиля или мотоцикла, соблюдая базовую технику безопасности;
    2. Организовать место для зарядки узла и убедиться в том, что доступ к нему со стороны третьих лиц или неблагоприятных факторов ограничен;
    3. Подготовить зарядное устройство и соединить его с восстанавливаемой батареей, при этом подключив первый девайс к электросети;
    4. После этого придётся поэкспериментировать и выбрать одну из методик восстановления, при которой АКБ начнёт «кушать» ток и, соответственно, заряжаться. На сегодня выделяют следующие способы восстановления гелевой батареи:
      • Долить дистиллированную воду в аккумулятор, что возможно не всегда, и провести штатную зарядку узла;
      • Провести длительное заряжание АКБ посредством подачи на него тока под напряжением 15-16 Вольт на протяжении периода времени, большего в 2, а то и 3 раза, чем имеется при стандартной зарядке батареи;
      • Организовать циклическое восстановление аккумулятора. Смысл этой методики заключается в том, что сначала АКБ слегка подзаряжают, а потом разряжают, проделывая данную операцию от 5 до 10 раз. После чего проводится обычная зарядка узла.
      • Если ни один из подходов восстановления результатов не дал, то стоит констатировать – АКБ «умер» и восстановлению не подлежит. В такой ситуации, к сожалению, выход лишь один – покупка нового аккумулятора.

      На этом, пожалуй, по гелевым батареям наиболее интересная и важная информация подошла к концу. Надеемся, представленный сегодня материал был для вас полезен и дал ответы на интересующие вопросы. Удачи на дорогах и в использовании АКБ!

      Гелевые аккумуляторы появился на рынке недавно, поэтому многие не знают, какие у них особенности, преимущества и недостатки. Первое, что бросается в глаза это высокая стоимость, но стоит отметить, что они существенно лучше обычных щелочных батарей. Ведь с их помощью всегда можно завести любой исправный автомобиль, но в России GEL батареи не получили широкое применение и на это тоже есть причины.

      Читайте также:  Кинематическая схема токарного станка 16к20

      Что такое гелевый аккумулятор и особенность технологии

      Гелевый аккумулятор это герметичная и полностью необслуживаемая батарея. По строение она ближе к AGM аккумуляторам. Главное отличие и особенность — это наличие между положительными и отрицательными пластинами гелия пропитанного эллектролитом. После того, как этот гелей заливают он затвердевает и полностью обволакивает пластины полностью изолирую их друг от друга и защищая от механических повреждений и замыканий между друг другом.

      Другими словами, вместо жидкого электролита между пластин находится густой гель. Поэтому пластины могут находиться между собой максимально близко. За счет этого этих пластин в корпусе помещается больше. Что в свою очередь значительно увеличивает емкость и пусковые токи. Так же гелей защищает пластины от сульфатации, поэтому батарея совершенно не боится глубоких разрядов.

      Плюсы и минусы гелевых аккмуляторов

      Технология достаточно новая и сырая, но уже обладает огромным количеством преимуществ, но есть и существенные недостатки, которые производителям еще предстоит устранить.

      Можно выделить следующие плюсы устройства:

      • большой срок службы 10-20 лет;
      • полностью необслуживаемые батареи, поставил и забыл;
      • работает в любом положении, хотя не рекомендуется переворачивать, так как могут закоротить клеммы;
      • гель запечатывает пластины и не позволяет им осыпаться;
      • можно использовать в офисе и дома, так как нету испарений;
      • используется очищенный свинец, это позволяет очень быстро заряжаться;
      • очень высокие пусковые токи, заведет авто в любой мороз;
      • устойчив к глубоким разрядам (до 400 глубоких разрядов);
      • рекомендуется использовать на автомобилях с системой Start-Stop;
      • практически не теряет заряда при простое.

      Тем не менее, гелевый аккумулятор имеет и свои недостатки. Среди них выделяют:

      • очень высокая цена, стоит в 3-4 раза дороже обычной необслуживаемой кислотно кальциевой батареи;
      • нельзя превышать значение заряда выше 16v, так как гель может начать оплавляться. В результате пластины оголятся и их замкнет;
      • такая же ситуация может произойти, если аккумулятор сильно перегреется из-за погоды или от работающего мотора;
      • при температурах ниже -30 градусах гель может замерзнуть, потрескаться и рассыпаться, что оголит пластины.

      Гелевые аккумуляторы не рекомендуется использовать в автомобилях или иных устройствах не имеющих исправной современной электроники, так как устаревшая или неисправная может подать от генератора повышенное напряжение, от которого гель превратится в жидкость и осядет.

      Если планируется использовать батарею при очень низких температурах (ниже -30), то лучше взять AGM или EFB.

      Где и почему используют гелевые аккумуляторы

      Гелевые батареи 6 вольт и 12 вольт применяются для ИБП в невентилируемых помещениях, в системах автономного электроснабжением, для питания различных электрогенераторов. Кроме того они могут быть обычным стартерным устройством для мотоцикла и для автомобиля. Сфера применения широка и объясняется это тем, что:

      • не требуется доливать воду;
      • не происходит токсичного выделения газов, что дает возможность работать с батареями такого типа в закрытых помещениях.

      Сфера применения постоянно расширяется, так как происходят новые разработки. На данный момент гелевые АКБ используется:

      • как источник бесперебойного питания (тяговые батареи 12 вольт в бесперебойном режиме работают около трех лет, что является довольно высоким показателем);
      • в автономных системах и системах резервного питания;
      • для питания подстанций и электростанций (зачастую резервное);
      • при обслуживании промышленных объектов различной конфигурации;
      • в пожарной и охранной сигнализации системах;
      • в системах, где необходим авто запуск дизель-генераторов;
      • для питания переносного оборудования;
      • в качестве резервного источника питания для систем связи и телекоммуникаций.

      Места, в которых используют батареи такого типа, объясняются в первую очередь эксплуатационными характеристиками.

      Важно! При выборе обращают внимание не только на общие параметры, но и на рекомендации фирмы-производителя о расположении батареи, температуре окружающей среды, уровне напряжения зарядки.

      Отличие GEL от AGM

      Сходств у батарей больше, чем отличий, но все же они есть. AGM батарея создается на специальных абсорбирующих стеклянных матах, которые позволяют электролиту не растекаться и не испаряться. Так как пластины расположены плотно, емкость батареи повышается. Электролит надежно сохраняется внутри, и это дает возможность ставить аккумулятор на бок. AGM АКБ выдерживают более 200 циклов полного разряда, не восприимчива к морозу. В них все же есть электролит в жидком состоянии, поэтому они могут выделять испарения.

      В GEL аккумуляторах электролит это густой гелеь. Поэтому нету никаких испарений, батарея более безопасна и экологична. В обеих технологиях используется очищенный свинец, но GEL выдерживают в два раза больше циклов глубокого разряда, до 400. Срок службы тоже увеличен.

      У Вас был или есть Гелевый аккумулятор? Тогда расскажите в комментариях о своих впечатлениях о нем, это очень поможет остальным автолюбителям и сделает материал более полным и точным.

      Обслуживание гелевых аккумуляторов

      Аккумуляторы полностью необслуживаемые и какого-либо ухода за собой не требуют. Достаточно следовать инструкции по эксплуатации. Не допускать перезаряда и перегрева. Время от времени протирать от грязи и влаги, что бы не коротило между клеммами.

      Сама по себе батарея очень не прихотливая. Даже если полностью заряженная батарея пролежит на полке 3 года она сможет без проблем завести автомобиль. Иногда может придется ее подзаряжать, хотя из-за особенности технологии ей для полного заряда от исправного генератора достаточно проехать несколько метров.

      Подробная инструкция по зарядке гелевых аккумуляторов тут.

      Любой автомобиль, вне зависимости от его устройства, в большей степени зависим от электричества. Объяснить это достаточно просто. Запуск возможен только в результате действия электрического импульса, направленного на стартер, для дальнейшего воспламенения топливной смеси в цилиндрах.

      Читайте также:  Станок для производства угольных брикетов

      В процессе деятельности двигателя поддержание должного уровня энергообеспечения происходит за счет генератора. В выключенном состоянии, все процессы, связанные с потреблением электричества, осуществляются аккумуляторной батареей. Аккумулятор производит электроэнергию по средствам химических реакций, происходящих в нем.

      Возможно удержание тока, так и его расход на все системы, нуждающиеся в этом. Наибольший расход энергии возникает в процессе запуска двигателя, далее АКБ заряжается за счет работы генератора.

      На рынке, одними из самых популярных являются устройства, заправленные кислотной смесью. Реакции осуществляются за счет электролита, представленного в виде смеси воды и кислоты. Аккумуляторы требуют постоянного ухода, контроля состояния заряда. Следует периодически осматривать положение, иначе, находясь в наклоненном состоянии, жидкость может вытечь.

      Но разработки на этом не заканчиваются. Последним достижением специалистов области стал гелевый аккумулятор. Продажи подобного устройства начались не так давно. В общем, принцип их действия идентичный. Электролит гелевого аккумулятора более густой. Вызвано это специальными элементами, входящими в состав электропроводящей жидкости.

      Основные показатели гелевой АКБ

      • Измерение емкости устанавливается в ампер/часах. Указывается максимальное значение, хранящееся после полноценной зарядки. Также указывается время расхода электроэнергии с силой тока в 1 А;
      • Полностью заряженное устройство, на клеммах выдает 12 В напряжения;
      • Емкость составляет 55-150 А/ч;
      • Максимальный зарядный ток в среднем составляет 30 А. Превышение значения чревато выходом из строя, либо нарушением работоспособности;
      • Пусковой ток составляет 550-950 А. Показатель демонстрирует, какую максимальную силу тока способна обеспечить батарея за 30 секунд. Он также определяется энергоемкостью устройства.

      Основные преимущества перед кислотными

      • Безопасность. В процессе заправки отсутствует негативный эффект от ядовитых веществ. Обеспечивается это цельностью корпуса;
      • Отсутствует необходимость в постоянном обслуживании;
      • Если возникнет дорожное происшествие и целостность корпуса нарушится, т. е. появятся небольшие трещины или пробоины, вытекание геля происходить не будет.

      Устройство гелевых аккумуляторов

      Существуют два типа батарей: GEL и AGM.

      Аккумуляторная батарея GEL изготавливается в соответствии со специальными технологиями. Здесь подразумевается наличие желеобразного электролита. Подобное состояние достигается за счет действия двуокиси кремния. Их выносливость достаточно велика, и в среднем составляет 700-800 циклов ЗР (заряда-разряда). При этом снижение работоспособности не наблюдается.

      Следующий тип AGM, содержит кислотный электролит. Его заливка осуществляется через специальный разделитель, выполненный из стекловолокна. Сепаратор препятствует выходу электролита, способствует сохранению паров, задействованных в последующих химических реакциях. Показатели ЗР ниже, в среднем составляют 400 циклов.

      Полученная информация сигнализирует о том, что срок использования гелевых батарей измеряется не годами, а десятилетиями. Почти полностью разряженный аккумулятор не требует мгновенной зарядки в отличие от кислотных. Потери энергии при простое незначительные, составляют примерно 20 процентов за год. Конечно это весомые преимущества перед кислотными АКБ. Помимо преимуществ существуют свои минусы.

      Основные недостатки гелевых АКБ

      • Высокая чувствительность к коротким замыканиям. К сожалению, даже небольшое замыкание способно нарушить работоспособность;
      • Низкая устойчивость при зарядке. Это выражено в повышенной чувствительности. Напряжение в 14,4 В во время зарядки является оптимальным, не больше. В противном случае возможно разрушение желеобразного электролита. Его структура разрушится, восстановить которую не представляется возможным. Из этого следует, что автомобили с бортовым напряжением до 16 В, попадают в зону риска;
      • Низкая устойчивость к морозам. Электролит просто замерзает, препятствуя нормальной работе. Эффективность снижается почти в два раза. Если морозы значительные, то шансы на стабильную работоспособность предельно малы;
      • Высокая стоимость. Заплатив большие деньги, придется еще переживать, что в результате неправильных действий устройство просто утратит рабочее состояние. Восстановление которого не представляется возможным.

      Перед покупкой установите значения напряжения, наблюдаемого во время зарядки, от генератора к батареи. Если оно выше 14,3 В, гелевая АКБ не актуальна. В технической документации следует уточнить емкость и силу пускового тока рекомендуемой АКБ.

      В случае, когда параметры больше рекомендуемых, эксплуатация возможна, если ниже, то нет. Так как гелевые аккумуляторы занимают меньшее пространство чем кислотные, то вопрос с размещением рассматривается заранее. Чтобы избежать проблем при подключении и не удлинять провода, следует внимательнее отнестись к расположению клемм.

      Зарядка гелевого аккумулятора

      Для этого предусмотрены специальные устройства, задача которых контролировать входное напряжение в районе 14 В. Превысить нормы заряда невозможно. Помимо специальных устройств можно использовать обычные, но при постоянном контроле. Для установления силы тока требуется знать емкость АКБ.

      От емкости берется 10% значение, являясь силой тока. Полная зарядка длится около суток. Чтобы зарядить гелевую батарею можно использовать большую силу тока, но не желательно. Процесс должен достигать своего логического конца, в противном случае, в будущем, возникнет нарушение деятельности. В таком случае зарядить устройство полностью будет невозможно.

      Отправить ответ

        Подписаться  
      Уведомление о
      Adblock
      detector