Baterijų palyginimas: švino rūgštis, gelis ir AGM

Šiuo metu rinkoje yra trys pagrindinės akumuliatorių rūšys: švino rūgštis su skystu elektrolitu, gelis ir AGM. Visi jie turi tą patį veikimo principą, tačiau įrenginyje yra didelių skirtumų. Šie skirtumai suteikia jiems ypatingų savybių, tačiau kiekvienas tipas turi savų trūkumų, į kuriuos reikėtų atsižvelgti renkantis akumuliatorių.

Švino rūgštinės baterijos su skystu elektrolitu

Šio tipo įkraunamos baterijos yra plačiausiai naudojamos. Jų dizainas iš esmės nepakito nuo jų išradimo 1859 m.

Įtaisas ir veikimo principas

Baterijos korpuse yra šeši skyriai arba skardinės, izoliuotos viena nuo kitos. Kiekviename skyriuje yra švino plokštės ir skystas elektrolitas. Plokštės su teigiamais ir neigiamais krūviais (katodas ir anodas). Švino plokštėse gali būti stibio ar silicio priemaišų. Elektrolitas yra sieros rūgšties (35%) ir distiliuoto vandens (65%) mišinys. Tarp švininių plokščių yra akytos tarpinės plokštės, vadinamos separatoriais. Jie yra būtini norint išvengti trumpojo jungimo. Kiekvienas bankas generuoja apie 2 V, iš viso 12 V (ramunėlių grandinė).

Srovė švino rūgšties akumuliatoriuose susidaro švino dioksido ir sieros rūgšties elektrocheminei reakcijai. Tai sunaudoja sieros rūgštį, kuri suyra. Elektrolito tankis mažėja. Kraunant iš įkroviklio ar iš automobilio generatoriaus, vyksta atvirkštinis procesas (įkrovimas).

Privalumai ir trūkumai

Paprastą ir patikimą jų dizainą palengvina plačiai naudojamų rūgštinių švino baterijų naudojimas. Jie varikliui užvesti išleidžia gana dideles užvedimo sroves (iki 500A), tinkamai veikdami, jie stabiliai dirba iki 3–5 metų. Akumuliatorių galima įkrauti padidėjus srovėms. Tai nepakenks akumuliatoriaus talpai. Pagrindinis privalumas yra prieinama kaina.

Pagrindiniai šio tipo akumuliatorių trūkumai yra susiję su priežiūra ir valdymu. Elektrolitas yra skystas. Todėl yra jo tekėjimo pavojus. Sieros rūgštis yra labai ėsdinantis skystis. Taip pat eksploatuojant išsiskiria korozinės dujos. Tai reiškia, kad akumuliatoriaus negalima montuoti transporto priemonės viduje, tik po gaubtu.

Vairuotojas turėtų periodiškai stebėti akumuliatoriaus įkrovos lygį ir elektrolito tankį. Jei baterija įkrauta, ji užverda. Vanduo išgaruoja ir jį reikia periodiškai papildyti kameromis. Naudojamas tik distiliuotas vanduo.

Negalima leisti, kad įkrovimo lygis nukristų žemiau 50%. Garantuojama, kad visas išmetimas sunaikins prietaisą, nes vyksta gilus plokščių sulfatavimas (susidaro švino sulfatas).

Akumuliatorių reikia laikyti ir naudoti griežtai vertikaliai, kad elektrolitas neištekėtų ir plokštelės neužsidarytų. Trumpas gali atsirasti ir dėl plokščių byrėjimo.

Šaltuoju metų laiku akumuliatorius paprastai pašalinamas iš automobilio, kad jis neužšaltų. Tai gali atsitikti naudojant skystą elektrolitą. Šaltesnė baterija taip pat veikia blogiau.

Gelio baterijos

Gelio baterijos veikia tais pačiais principais, kaip ir įprastos švino rūgšties baterijos. Tik viduje esantis elektrolitas yra ne skystas, o gelio būsenos. Tai buvo pasiekta pridedant silicio gelio, kuriame buvo silicio. Silikagelis palaiko elektrolito viduje. Jis atskiria teigiamas ir neigiamas plokšteles, t.y. tarnauja kaip separatorius. Plokščių gamybai naudojamas tik labai išgrynintas švinas be jokių priemaišų. Tankus plokščių ir silikagelio išdėstymas užtikrina mažą pasipriešinimą, todėl greitą įkrovimą ir dideles atatrankos sroves (800–1000 A vienam starteriui paleidžiant).

Silikagelio buvimas taip pat suteikia vieną didelį pranašumą - baterija nebijo gilių išsikrovimų.

Sulfato procesas tokiose baterijose vyksta lėčiau. Susidariusios dujos lieka viduje. Jei susidaro per intensyvus dujų susidarymas, dujų perteklius išeina per specialius vožtuvus. Tai kenkia akumuliatoriaus talpai, bet nėra kritiška. Jums nieko nereikia papildyti. Gelio baterijoms nereikia priežiūros.

Privalumai ir trūkumai

Gelio baterijų pliusų yra daugiau nei minusų. Atsižvelgiant į tai, kad elektrolitas viduje yra gelio būsenos, akumuliatorių galima saugiai naudoti beveik bet kurioje padėtyje ir bet kurioje vietoje. Skystu elektrolitu niekas neišteka taip, kaip gali. Net jei korpusas yra sugadintas, akumuliatoriaus talpa nesumažėja.

Tinkamai prižiūrint gelio akumuliatoriaus tarnavimo laikas yra apie 10–14 metų. Kadangi sulfatavimo procesas yra lėtas, plokštės nesuyra, o tokią bateriją galima įkrauti iki 3 metų be įkrovimo ir prarandant didelę talpą. Paprastai tai užima 15–20% mokesčio per metus.

Gelio baterija gali atlaikyti iki 400 pilnų iškrovų. Tai vėl pasiekiama elektrolito būsena. Įkrovimo lygis greitai atsistato.

Mažas atsparumas leidžia tiekti dideles įsiurbimo sroves, užtikrinant aukštą darbo efektyvumą.

Trūkumai yra jautrumas perkrovimui ir trumpasis jungimas. Todėl tokiose baterijose nurodomi leistini įtampos parametrai įkrovimo metu. Taip pat turite įkrauti 10% akumuliatoriaus talpos įtampa. Net nedidelis viršįtampis gali sukelti jo gedimą. Todėl su tokiomis baterijomis rekomenduojama naudoti specialius įkroviklius.

Esant dideliam šalčiui, silikagelis taip pat gali užšalti ir prarasti indą. Nors gelinės baterijos atlaiko šalčius geriau nei įprastos baterijos.

Vienas pagrindinių trūkumų taip pat yra didelė gelio baterijų kaina, palyginti su paprastomis.

AGM akumuliatoriai

AGM akumuliatorių veikimo principas yra toks pat, kaip ir dviejų ankstesnių tipų. Pagrindinis skirtumas yra separatorių konstrukcijoje ir elektrolito būsenoje. Tarp švino plokščių yra stiklo pluoštas, kuris yra įmirkytas elektrolitu. AGM reiškia absorbuoto stiklo kilimėlį arba absorbuoto stiklo pluoštą. Plokštėms taip pat naudojamas tik grynas švinas.

Stiklo pluoštas ir plokštės yra glaudžiai suspaustos. Elektrolitas sulaikomas dėl medžiagos poringumo. Sukuriamas mažas pasipriešinimas, kuris turi įtakos įkrovimo greičiui ir didelei srovei.

Šios baterijos taip pat klasifikuojamos kaip nereikalaujančios priežiūros baterijos. Sulfatas yra lėtas, plokštės nesuyra. Elektrolitas neteka ir praktiškai neišgaruoja. Dujų perteklius išbėga per specialius vožtuvus.

Kitas AGM akumuliatorių bruožas yra galimybė plokštes susukti į ritinius ar spirales. Kiekvienas skyrius yra cilindro formos. Tai padidina sąveikos plotą ir pagerina atsparumą vibracijai. Tokio dizaino baterijas galima pamatyti iš gerai žinomo „OPTIMA“ prekės ženklo.

Privalumai ir trūkumai

AGM baterijas galima valdyti ir laikyti bet kurioje vietoje. Kūnas uždarytas. Jums reikia tik stebėti įkrovimo lygį ir terminalų būklę. Įrenginį galima laikyti 3 metus, o per metus prarandama tik 15-20% įkrovimo.

Tokios baterijos suteikia didelę pradinę srovę iki 1000A. Tai yra kelis kartus didesnė nei įprasta.

Visiškas išmetimas nėra baisus. Akumuliatorius atlaiko 200 nulinių iškrovų, iki 500 pusiau iškrovimų ir 1000 iškrovų 30%.

AGM akumuliatoriai geriausiai veikia esant žemai temperatūrai. Net esant stipriam šalčiui, charakteristikos nesumažėja. Jie taip pat toleruoja aukštą temperatūrą iki 60-70 ° C.

Kaip ir gelio baterijos, AGM yra jautrūs įkrovimui. Nedidelis viršsrovė sugadins akumuliatorių. Virš 15 V jau yra kritinis. Taip pat negalima leisti trumpojo jungimo. Todėl visada turėtumėte naudoti specialų įkroviklį.

AGM akumuliatoriai kainuoja kelis kartus brangiau nei įprasti, netgi brangesni nei geliniai.

išvados

Net ir turėdami tokius reikšmingus pranašumus, gelinės ir AGM baterijos negalėjo išspausti švino rūgšties baterijų. Pastarieji yra labiau prieinami ir gerai dirba savo darbą automobilyje. Net šaltuoju metų laiku starteriui užvesti variklį užtenka 350–400 A.

Automobilyje AGM arba gelinės baterijos bus aktualios tik tuo atveju, jei yra daug energijos vartojančių vartotojų. Todėl jie plačiau pritaikyti kaip saulės baterijų, vėjo jėgainių, energijos kaupimo prietaisai namuose arba kaip energijos šaltinis ir įvairūs nešiojamieji prietaisai.