Пока автомобиль не заведён, аккумулятор является в нём самой важной составляющей. Это автономный источник энергии, который приводит в движение все остальные узлы автомобиля. От его состояния и характеристик зависит «холодный» старт силовой установки авто и состояние энергетической сети. Так, что от выбора аккумулятора зависит дальнейшая эксплуатация машины. Самым распространённым видом АКБ являются свинцово-кислотные батареи, но постепенно в жизнь автолюбителей входят и гелевые аккумуляторы. Чем они отличаются от обычных, в чём их плюсы и минусы, а также особенности эксплуатации мы разберём в этом материале.
Устройство и технология гелевых аккумуляторов
В результате внедрения новых технологий в области химии электрической энергии были созданы гелевые аккумуляторы. Произошло это не вчера, а ещё во времена начала освоения космического пространства. Для использования в условиях невесомости стандартные кислотные аккумуляторы не подходят. Это и привело к созданию долговечных гелевых аккумуляторов.
По своему принципу действия эти АКБ ничем не отличаются от свинцово-кислотных, но вместо кислоты в них залит гель. Он получается в результате добавления в серную кислоту силиконового вещества. Этот компонент создан на базе двуокиси кремния.
Конструкция свинцовых электродов гелевых АКБ может быть плоской и спиральной.
Изображение основных составляющих гелевого аккумулятора
Выше представлен аккумулятор с плоскими электродами. Также есть модели со свинцовыми электродами, которые свёрнуты в рулон. Полученные цилиндрические блоки объединяются в аккумуляторную батарею. Ниже представлен пример подобной конструкции.
Схематического изображение гелевого аккумулятора с электродами, свернутыми в рулон
В качестве материала корпуса для гелевых АКБ используется пластик повышенной прочности.
Основные элементы
Есть две технологии производства таких батарей: GEL и AGM. Они будут рассмотрены ниже. Кроме того, каждый производитель старается усовершенствовать конструкцию и повысить эксплуатационные характеристики аккумуляторов. Но в целом автомобильные гелевые АКБ содержат одни и те же конструкционные элементы. Они представлены ниже:
- Электролит из серной кислоты в гелеобразном состоянии,
- Свинцовые решётки,
- Ударопрочный корпус,
- Сепаратор, обеспечивающий внутреннюю рекомбинацию газа,
- Полюсный вывод,
- Панцирный тип электродов со знаком «+»,
- Намазной тип электродов со знаком «–» .
Существуют некоторые модификации и разновидности этой конструкции. Благодаря им производители меняют некоторые характеристики АКБ.гелевые аккумуляторы Это может быть рабочий диапазон температур, ресурс батареи, число циклов разряда – заряда и т. п.
Вернуться к содержанию
Функционирование
В процессе производства гелевых аккумуляторов в них закачивают электролит в виде геля, он усаживается и образуются поры. Сам процесс функционирования гелевого АКБ основан на рекомбинации. На плюсовых пластинах заряженной батареи аккумулируется кислород. Через поры в гелеобразном электролите он проходит на минусовые электроды. В дальнейшем из электронов образуются ионы, взаимодействующие с частицами Н+. В результате протекающей реакции образуется вода. Таким образом, процесс замкнут сам на себя. Аккумулятор имеет специальные клапаны, открывающиеся в случае возникновения избыточного давления внутри.
Обслуживания гелевые АКБ не требуют. При штатной эксплуатации воду доливать не требуется. Но в ряде случаев, например, при восстановлении батареи, это может потребоваться. Сейчас уже не редкость обслуживаемые модели с доступом к банкам. Пример можно видеть на фото ниже.
На фото изображен обслуживаемый гелевый аккумулятор
Особенности технологии Absorptive Glass Mat (сокр. AGM)
Из названия данной технологии можно понять её смысл. Конструкция таких аккумуляторов подразумевает наличие между электродами сепаратора, который пропитан кислотным электролитом. В роли сепаратора выступает стекловолокно. В его структуре имеются поры, которые необходимы для рекомбинации газов при химической реакции.
К преимуществам данной конструкции относят длительный срок эксплуатации, прочность, устойчивость к вибрации, безопасность (нет риска протекания электролита). В случае с электродами рулонного типа можно ещё отметить большую ёмкость батарей.
Особенности технологии GEL
Эти АКБ являются более совершенными и здесь в роли электролита выступает гель. Консистенция этого гелеобразного электролита исключает протекание, даже при повреждении корпуса аккумулятора. Этот электролит не подвержен испарению и плотно облегает свинцовые пластины. Благодаря этому возрастает выработка энергии. Стоит отметить, что пластины в таких аккумуляторах окисляются очень мало. Это способствует увеличению срока эксплуатации гелевых аккумуляторов.
Вернуться к содержанию
Плюсы и минусы гелевых аккумуляторов
Плюсы гелевых АКБ
- Длительный срок эксплуатации (до десяти лет). Батареи этого типа выдерживают большое число циклов разряда – заряда (до 600 раз),
- Комплектующие высокого качества. Благодаря этому аккумулятор имеет высокую надёжность прочность,
- Высокий КПД и малое внутреннее сопротивление батареи,
- Можно устанавливать на вертикальные и наклонные поверхности,
- Широкий диапазон рабочих температур (от + 40 до – 40 градусов Цельсия),
- Не требуют обслуживания (дозаправки электролитом),
- Безопасны для человека и ОС (нет вытекания электролита даже при повреждении корпуса).
Минусы гелевых АКБ
- Высокая стоимость по сравнению с обычными кислотными аккумуляторами,
- Критичны высокие токи заряда. При перезарядке батарея может выйти из строя. Требовательны к зарядному устройству,
- Не переносят очень низкие температуры,
- Крайне желательна адаптированная бортовая электрическая система автомобиля (стабильные характеристики без скачков).
Обслуживание гелевых аккумуляторов для автомобиля
При обслуживании не требуется выполнять каких-то особенных манипуляций. Гелевый аккумулятор достаточно периодически заряжать, а дозаправки электролитом он не требует. Он не испаряется и работает по замкнутому циклу внутри батареи. Но гелевым, как и обычным АКБ, требуется периодическая подзарядка. К процессу зарядки эти аккумуляторы очень требовательны. То же самое ёмкости и о характеристиках бортовой системы авто.
При обслуживании следует помнить, что напряжение в сети автомобиля не должно резко меняться. Особенно критичны для гелевой батареи высокие значения напряжений. Величина напряжения не должна превышать 14,2–14,4 вольта.
Если такое происходит, то в бортовой системе должен включаться режим стабилизации напряжения. Для обычной кислотной АКБ такие значения не критичны, а для гелевой недопустимы. При высоком напряжении возрастает интенсивность образования газов, гель отслаивается от пластин и аккумулятор выходит из строя.
Экстремально низкие температуры при эксплуатации недопустимы. Если гель начинает застывать, то резко снижаются характеристики аккумулятора. В частности, пусковой ток. Помните, что для зарядки гелевой батареи требуется специальное устройство, а ток не должен превышать 0,1 от номинальной ёмкости АКБ.
Вернуться к содержанию
Перспективы
Как видите, гелевые аккумуляторы имеют много плюсов и перспективы использования в различных отраслях. Они сделаны с использованием передовых технологий и качественных материалов. Широкое распространение они получили при организации систем, где требуется бесперебойное электрическое питание. Часто такие АКБ используются в мотоциклетной технике, в частности, в скутерах. В легковых автомобилях они используются значительно реже, но и здесь они показали себя с положительной стороны.
Естественно, есть и минусы. Основные проблемы возникают из-за того, что гелевые аккумуляторы требовательные к параметрам электрической сети, в которую они включены. Для них губителен высокий ток и напряжение, а также скачкообразное изменение данных параметров. Стоит отметить и высокую стоимость этих батарей. Все это пока сдерживает широкое распространение гелевых АКБ. Советуем также прочитать материал о том, как восстановить гелевый аккумулятор .
Если у вас есть чем дополнить статью, или вы хотите рассказать о личном опыте использования гелевых аккумуляторов, то можно сделать это в комментариях ниже. Голосуйте в опросе и оценивайте материал!
Вернуться к содержанию
Примите участие в опросе!