АГМ батерија - технологија, предности и недостаци

Беспрекидно напајање је потребно за више од пуког активирања стартера и покретања мотора. Батерија се користи и за осветљење у случају нужде, рад уграђеног система са искљученим мотором, као и кратки погон када генератор не ради. Најчешћа врста батерија која се користи у аутомобилима је оловна киселина. Али они имају неколико модификација. Један од њих је АГМ. Размотримо неке модификације ових батерија, као и њихове разлике. Шта је посебно у типу АГМ батерија?

Шта је АГМ технологија батерија?

Ако батерије условно поделимо, оне се деле на сервисиране и без надзора. Прва категорија укључује батерије у којима електролит временом испарава. Визуелно се разликују од другог типа по томе што имају поклопце на врху за сваку лименку. Кроз ове рупе, недостатак течности се надокнађује. У другу врсту батерија није могуће додати дестиловану воду због дизајнерских карактеристика и материјала који минимизирају стварање мехурића ваздуха у контејнеру.

Друга класификација батерија односи се на њихове карактеристике. Постоје и две врсте њих. Први је стартер, а други вуча. Стартерске батерије имају велику стартну снагу и користе се за покретање великих мотора са унутрашњим сагоревањем. Вучну батерију одликује способност да дуго одаје напон. Таква батерија је уграђена у електрична возила (међутим, ово није пуноправни електрични аутомобил, већ углавном дечји електрични аутомобили и инвалидска колица) и електричне инсталације које не користе почетну струју велике снаге. Што се тиче пуноправних електричних аутомобила попут Тесле, АГМ батерија се такође користи у њима, али као основа за уграђени систем. Електромотор користи другу врсту батерије. За више информација о томе како одабрати праву батерију за свој аутомобил, прочитајте у другом прегледу.

АГМ батерија се разликује од класичног колеге по томе што се кућиште не може отворити ни на који начин, што значи да спада у категорију модификација које не захтевају одржавање. У процесу развоја типова АГМ батерија које не захтевају одржавање, научници су успели да постигну смањење количине гасова који се ослобађају на крају пуњења. Овај ефекат је постао могућ захваљујући чињеници да је електролит у структури у мањој количини и у бољем контакту са површином плоча.

Посебност ове модификације је да контејнер није напуњен слободним електролитом у течном стању, који је у директном контакту са плочама уређаја. Позитивна и негативна плоча су одвојене ултра танким изолационим материјалом (фиберглас и порозни папир) импрегнираним активном киселом супстанцом.

Историја појаве

Назив АГМ потиче од енглеског „упијајућа стаклена подлога“, што се преводи као упијајући материјал за јастуке (од фибергласа). Сама технологија појавила се 70-их година прошлог века. Компанија која је регистровала патент за новину је амерички произвођач Гатес Руббер Цо.

Сама идеја потекла је од једног фотографа који је размишљао о томе како да смањи брзину ослобађања кисеоника и водоника из простора у близини плоча. Једна од опција која му је пала на памет била је згушњавање електролита. Ова карактеристика материјала би обезбедила боље задржавање електролита када се батерија преокрене.

Прве АГМ батерије су се отиснуле са производне траке 1985. године. Ова модификација се углавном користила за војне авионе. Такође, ова напајања су коришћена у телекомуникационим системима и сигналним инсталацијама са појединачним напајањем.

У почетку је капацитет батерије био мали. Овај параметар је варирао у распону од 1-30 а / х. Временом је уређај добио повећани капацитет, тако да је инсталација могла да ради дуже. Поред аутомобила, ова врста батерија користи се за стварање непрекидних извора напајања и других система који раде на аутономном извору енергије. Мања АГМ батерија може се користити у рачунарском УПС-у.

Принцип рада

Класична оловно-киселинска батерија изгледа попут кућишта, подељеног у неколико одељака (банака). Свака од њих има плоче (материјал од којег су направљени је олово). Они су уроњени у електролит. Ниво течности мора увек прекрити плоче како се не би срушиле. Сам електролит је раствор дестиловане воде и сумпорне киселине (за више детаља о киселинама које се користе у батеријама прочитајте овде).

Да би се спречило додиривање плоча, између њих су преграде од микропорозне пластике. Струја се ствара између плоча позитивног и негативног наелектрисања. АМГ батерије се разликују од ове модификације по томе што се између плоча налази порозни материјал импрегниран електролитом. Али његове поре нису у потпуности испуњене активном супстанцом. Слободни простор је врста одељка за гас у коме се кондензује настала водена пара. Због тога се запечаћени елемент не пукне док је пуњење у току (при пуњењу класичне сервисиране батерије потребно је одвити поклопце лименки, јер у завршној фази мехурићи ваздуха могу активно да се развијају, а контејнер може да се смањи под притиском ).

У погледу хемијских процеса који се одвијају у ове две врсте батерија, они су идентични. Само што се батерије израђене помоћу АГМ технологије одликују својим дизајном и стабилношћу рада (не треба им власник да додаје електролит). У ствари, ово је иста она оловно-киселинска батерија, само захваљујући побољшаном дизајну, у њој су елиминисани сви недостаци класичног течног аналога.

Класични уређај ради према следећем принципу. У тренутку потрошње електричне енергије, густина електролита се смањује. Између плоча и електролита одвија се хемијска реакција, што резултира електричном струјом. Када потрошачи одаберу целокупно пуњење, започиње процес сулфације оловних плоча. Не може се преокренути уколико се не повећа густина електролита. Ако се таква батерија стави на пуњење, тада ће се, због мале густине, вода у контејнеру загрејати и једноставно прокључати, што ће убрзати уништавање оловних плоча, па зато, у напредним случајевима, неки додају киселину.

Што се тиче модификације АГМ, она се не плаши дубоког пражњења. Разлог томе је у дизајну напајања. Због чврстог контакта стаклених влакана импрегнираних електролитом, плоче не пролазе сулфацију, а течност у лименкама не кључа. Главна ствар у раду уређаја је спречавање прекомерног пуњења, што изазива појачано стварање гасова.

Такав извор напајања морате напунити на следећи начин. Обично налепница уређаја садржи упутства произвођача за минимални и максимални напон пуњења. Будући да је таква батерија врло осетљива на процес пуњења, за то би требало да користите посебан пуњач који је опремљен функцијом промене напона. Такви пуњачи пружају такозвани „плутајући набој“, односно делимично снабдевање електричном енергијом. Прво се напаја четвртина номиналног напона (док температура треба да буде унутар 35 степени).

Након што електроника пуњача поправи одређену количину наелектрисања (око 2.45 В по ћелији), активира се алгоритам смањења напона. Ово осигурава несметан завршетак процеса и нема активне еволуције кисеоника и водоника. Чак и најмањи прекид овог процеса може значајно смањити перформансе батерије.

Друга АГМ батерија захтева посебну употребу. Дакле, уређаје можете чувати на апсолутно било ком положају. Посебност ових врста батерија је у томе што имају низак ниво самопражњења. За годину дана складиштења капацитет може изгубити највише 20 процената свог капацитета (под условом да је уређај чуван у сувој просторији на позитивној температури у распону од 5 до 15 степени).

Али истовремено је потребно периодично проверавати ниво пуњења, надгледати стање терминала и заштитити га од влаге и прашине (то може изазвати самопражњење уређаја). Ради сигурности напајања потребно је избегавати кратке спојеве и нагле скокове напона.

АГМ батеријски уређај

Као што смо већ приметили, кућиште АГМ је потпуно запечаћено, стога такви елементи спадају у категорију модела који не захтевају одржавање. Уместо пластичних порозних преграда, унутар тела између плоча налази се порозна стаклопластика. То су сепаратори или одстојници. Овај материјал је неутралан у електричној проводљивости и комуницира са киселинама. Поре су јој 95 одсто засићене активном супстанцом (електролитом).

Стаклопластика такође садржи малу количину алуминијума за смањење унутрашњег отпора. Захваљујући томе, уређај је у стању да одржава брзо пуњење и ослобађа енергију по потреби.

Баш као и уобичајена батерија, АГМ модификација се такође састоји од шест лименки или резервоара са појединачним сетом плоча. Свака група је повезана на одговарајући терминал батерије (позитиван или негативан). Свака банка даје напон од два волта. У зависности од врсте батерије, плоче можда неће бити паралелне, већ смотане. У овом дизајну, батерија ће имати цилиндричну лименку. Ова врста батерија је изузетно издржљива и отпорна на вибрације. Још једна предност таквих модификација је та што њихово пражњење може произвести најмање 500, а највише 900А (у конвенционалним батеријама овај параметар је унутар 200А).

1) чеп са сигурносним вентилима и поклопац са једним вентилационим отвором; 2) Дебље и јаче тело и покривач; 3) блок плоча; 4) Полублок негативних плоча; 5) негативна плоча; 6) негативна решетка; 7) фрагмент упијеног материјала; 8) позитивна плоча са сепаратором од фибергласа; 9) позитивна решетка; 10) позитивна плоча; 11) Полублок позитивних плоча.

Ако узмемо у обзир класичну батерију, тада пуњење изазива стварање мехурића ваздуха на површини плоча. Због тога је електролит мање у контакту са оловом, а то погоршава перформансе напајања. У побољшаном аналогном не постоји такав проблем, јер стаклена влакна осигуравају сталан контакт електролита са плочама. Да би се спречило да вишак гаса изазове смањење притиска уређаја (то се дешава када пуњење није правилно изведено), у телу се налази вентил који их отпушта. За више информација о томе како правилно напунити батерију прочитајте одвојено.

Дакле, главни елементи дизајна АГМ батерија су:

• Херметички затворено кућиште (од пластике отпорне на киселине која подноси сталне вибрације са малим ударцима);
• Плоче за позитивно и негативно наелектрисање (израђене су од чистог олова, које могу садржати силицијумске додатке), које су повезане паралелно са излазним стезаљкама;
• Микропорозна стаклопластика;
• Електролит (пуни 95% порозног материјала);
• Вентили за уклањање вишка гаса;
• Позитивни и негативни терминали.

Шта кочи ширење АГМ-а

Према неким проценама, годишње се широм света произведе око 110 милиона пуњивих батерија. Упркос њиховој већој ефикасности у поређењу са класичним оловним колегама, они заузимају само мали удео у продаји на тржишту. Постоји неколико разлога за то.

1. Није свака компанија за производњу батерија која производи напајања користећи ову технологију;
2. Трошкови таквих батерија су много већи од уобичајених врста уређаја (за три до пет година рада возачу неће бити тешко да сакупи пар стотина долара за нову течну батерију). Обично су скупљи два до два и по пута;
3. Уређај идентичног капацитета биће много тежи и обимнији у поређењу са класичним аналогом, а не сваки модел аутомобила вам омогућава да поставите увећану батерију испод хаубе;
4. Такви уређаји су веома захтевни за квалитет пуњача, који такође кошта много новца. Класично пуњење може уништити такву батерију за неколико сати;
5. Није сваки испитивач у стању да утврди стање такве батерије, стога за сервисирање електричног извора морате потражити специјализовану сервисну станицу;
6. Да би генератор стварао напон потребан за адекватно пуњење батерије током рада, овај механизам ће такође морати да се промени у аутомобилу (детаље о томе како генератор ради прочитајте у у другом чланку);
7. Поред негативних ефеката јаких мразева, уређај такође не подноси високе температуре. Због тога се моторни простор мора добро проветравати током лета.

Ови разлози наводе возаче на размишљање: да ли уопште вреди купити тако сложену батерију, ако за исти новац можете купити две једноставне модификације? Узимајући у обзир потребе тржишта, произвођачи не ризикују да пусте велики број производа који ће једноставно скупљати прашину у складиштима.

Главне врсте оловно-киселинских батерија

Будући да је главно тржиште батерија аутомобилска индустрија, оне су углавном прилагођене возилима. Главни критеријум којим се бира извор напајања је укупно оптерећење читавог електричног система и инструмената возила (исти параметар односи се и на избор генератора). Пошто модерни аутомобили користе велику количину електронике на броду, многи модели више нису опремљени стандардним батеријама.

У неким ситуацијама, течни модели више нису у стању да се носе са таквим оптерећењем, а АГМ модификације се могу носити са тим прилично добро, јер њихов капацитет може бити два до три пута већи од капацитета стандардних аналога. Поред тога, неки модерни власници аутомобила нису спремни да троше време на сервис напајања (иако им није потребно пуно одржавања).

Савремени аутомобил може користити једну од две врсте батерија. Прва је опција течности без одржавања. Користи калцијумове плоче уместо антимонских плоча. Други је аналог који нам је већ познат, направљен коришћењем АГМ технологије. Неки возачи бркају ову врсту батерија са гел батеријама. Иако изгледом могу изгледати слично, заправо се ради о различитим врстама уређаја. Прочитајте више о гел батеријама овде.

Као побољшани аналог класичне течне батерије, на тржишту постоје модификације направљене коришћењем ЕФБ технологије. Ово је исто течно напајање оловним киселинама, само ради спречавања сулфације позитивних плоча, они су додатно умотани у порозни материјал и полиестер. Ово продужава радни век стандардне батерије.

Примена АГМ батерија

АГМ батерије се често користе у аутомобилима опремљеним системима старт / стоп, јер имају импресиван капацитет у поређењу са класичним течним напајањима. Али аутомобилска индустрија није једина област у којој се примењују АГМ модификације.

Разни системи на сопствени погон често су опремљени АГМ или ГЕЛ батеријама. Као што је раније поменуто, такве батерије се користе као извор електричне енергије за самоходна инвалидска колица и дечија електрична возила. У сваком случају, електрична инсталација са појединачним непрекидним напајањем од шест, 12 или 24 волта може да одузме енергију са овог уређаја.

Кључни параметар помоћу којег можете одредити коју батерију ћете користити је вучна снага. Течне модификације се не носе добро са таквим оптерећењем. Пример за то је рад аудио система у аутомобилу. Течна батерија може безбедно да покрене мотор неколико пута, а радио-магнетофон ће га испразнити за неколико сати (како правилно повезати радио-снимач са појачалом, прочитајте одвојено), иако се потрошња енергије ових чворова веома разликује. Из тог разлога се за покретање користе класична напајања.

Предности и технологија АГМ батерије

Као што је већ поменуто, разлика између АГМ и класичних батерија је само у дизајну. Размотримо које су предности побољшане модификације.

1. Не плаши се дубоких пражњења. Било која батерија не подноси јако пражњење, а за неке модификације овај фактор је једноставно деструктиван. У случају стандардних извора напајања, на њихов капацитет критично утиче често пражњење испод 50 процената. Немогуће је чувати батерију у овом стању. Што се типова АГМ тиче, они толеришу око 20 процената више губитака енергије без озбиљне штете у поређењу са класичним батеријама. Односно, вишеструко пражњење до 30 процената неће утицати на перформансе батерије.
2. Не плаши се јаких косина. Због чињенице да је кућиште батерије запечаћено, електролит се не излива из посуде када се преврне. Апсорбовани материјал спречава слободно кретање радне супстанце под утицајем гравитације. Међутим, батерија се не сме складиштити нити радити наопако. Разлог томе је што у овом положају природно уклањање вишка гаса кроз вентил неће бити могуће. Вентили за одвод биће на дну, а сам ваздух (његово формирање је могуће ако је прекршен поступак пуњења - прекомерно пуњење или коришћење уређаја који издаје нетачан напон напона) ће се померити горе.
3. Одржавања. Ако се батерија користи у аутомобилу, поступак допуњавања запремине електролита није напоран и није штетан. Када се поклопци лименки одврну, паре сумпорне киселине излазе из посуде у малој количини. Из тог разлога, сервисирање класичних батерија (укључујући пуњење, јер у овом тренутку банке морају бити отворене) треба да буде у добро проветреном простору. Ако батерија ради у стамбеном окружењу, такав уређај се мора уклонити из просторија ради одржавања. Постоје електричне инсталације које користе сноп великог броја батерија. У овом случају, њихов рад и одржавање у затвореној соби је опасно по људско здравље, па се у таквим случајевима користе батерије произведене коришћењем АГМ технологије. Електролит у њима испарава само ако је прекршен поступак пуњења и не треба их сервисирати током целог радног века.
4. Не подлеже сулфацији и корозији. Пошто електролит не кључа и не испарава током рада и правилног пуњења, плоче уређаја су у сталном контакту са радном супстанцом. Због тога се процес уништавања у таквим изворима енергије не дешава. Изузетак је исто нетачно пуњење, током којег је поремећена рекомбинација еволуираних гасова и испаравање електролита.
5. Не плаши се вибрација. Без обзира на положај кућишта батерије, електролит је стално у контакту са плочама, јер је фиберглас чврсто притиснут на њихову површину. Због тога ни мале вибрације ни тресење не изазивају кршење контакта ових елемената. Из тог разлога, ове батерије се могу безбедно користити на возилима која често возе по неравном терену.
6. Стабилније на високим и ниским температурама околине. У уређају АГМ акумулатора нема слободне воде која би се могла смрзнути (током процеса кристализације течност се шири, што је често разлог смањеног притиска кућишта) или испарити током рада. Из тог разлога, побољшани тип напајања остаје стабилан при мразевима од -70 степени и топлоти од +40 степени Целзијуса. Истина, у хладном времену пражњење се одвија једнако брзо као у случају класичних батерија.
7. Пуне се брже и испоручују већу струју у краћем временском периоду. Други параметар је веома важан за хладно покретање мотора са унутрашњим сагоревањем. Током рада и пуњења, такви уређаји се не загревају јако. Илустрације ради: током пуњења конвенционалне батерије, око 20 процената енергије претвара се у топлоту, док је у АГМ верзијама овај параметар унутар 4%.

Мане батерија са АГМ технологијом

Упркос таквом броју предности, батерије типа АГМ такође имају значајне недостатке, због којих уређаји још увек нису добили широку употребу. Ова листа укључује следеће факторе:

1. Иако су неки произвођачи поставили масовну производњу таквих производа, њихови трошкови су и даље двоструко већи од класичних аналога. Тренутно технологија још увек није добила тачна побољшања која би смањила трошкове производа без жртвовања њихових перформанси.
2. Присуство додатних материјала између плоча чини дизајн већим и истовремено тежим у поређењу са течним батеријама истог капацитета.
3. Да бисте правилно напунили уређај, потребан вам је посебан пуњач, који такође кошта пристојан новац.
4. Процес пуњења мора се надгледати како би се спречило прекомерно пуњење или неправилно напајање напоном. Такође, уређај се веома плаши кратких спојева.

Као што видите, АГМ батерије немају толико негативних аспеката, али то су значајни разлози због којих се возачи не усуђују да их користе у својим возилима. Иако су у неким областима једноставно незаменљиви. Пример за то су велике електричне јединице са појединачним непрекидним напајањем, складишне станице напајане соларним плочама итд.

На крају прегледа нудимо кратко видео поређење три модификације батерије:

ЗА # 26: ЕФБ, ГЕЛ, АГМ предности и недостаци акумулатора!

Питања и одговори:

Која је разлика између АГМ и обичне батерије? АГМ је још тежи од конвенционалне киселинске батерије. Осетљив је на прекомерно пуњење, потребно је да га напуните посебним пуњењем. АГМ батерије не захтевају одржавање.

Зашто вам треба АГМ батерија? Ово напајање не захтева одржавање, па је погодније за употребу на страним аутомобилима. Дизајн кућишта батерије омогућава да се монтира вертикално (запечаћено кућиште).

Шта значи ознака АГМ на батерији? То је скраћеница од модерне технологије напајања оловном киселином (Абсорбер Гласс Мат). Батерија је у истој класи као и геласта батерија.