Гелевый электролит – плюсы, минусы, зарядка и реанимация — showtamtam.ru

Содержание

Обслуживание гелевого аккумулятора | AVTOBOND.RU

В описании и характеристиках гелевых аккумуляторов, как правило, указано, что в обслуживании они не нуждаются. Однако это не совсем так. В данном случае под понятием «необслуживаемый» подразумевается то, что не нужно контролировать и корректировать уровень и плотность электролита. Тем не менее, есть ряд других мероприятий, своевременно выполняя которые, можно значительно увеличить ресурс гелевой АКБ.

Перечень мероприятий по обслуживанию гелевого аккумулятора

Всего можно выделить 5 основных операций, способных продлить срок службы гелевого аккумулятора:

Поддержание чистоты корпуса.
Очистка клемм.
Проверка крепления.
Контроль уровня заряженности.
Своевременная зарядка.

Рассмотрим каждое мероприятие более подробно – зачем его выполнять и, самое главное, как это делать правильно, чтобы не навредить.

Поддержание чистоты корпуса

В случае с традиционными АКБ с жидким электролитом этот пункт считается не просто важным, а даже критичным. Скапливающаяся пыль и грязь на поверхности корпуса в сочетании с парами кислоты со временем превращается в субстанцию, которая отлично проводит ток. В результате между клеммами и отсеками АКБ возникает замкнутая цепь. Это служит первопричиной повышенного саморазряда аккумулятора.

В гелевых АКБ жидкого электролита нет, и как заверяет производитель, испарения кислоты тоже отсутствуют. Однако это не значит, что для батареи полезно находиться в загрязненном состоянии. Пыль и грязь могут содержать соли и другие компоненты, которые превращают мелкодисперсные диэлектрики в проводящие ток вещества.

Соответственно, чистый гелевый аккумулятор – это здоровый и долговечный аккумулятор.

Для удаления пыли и грязи с поверхности корпуса рекомендуется использовать обычную теплую воду с предварительно растворенной в ней содой. Такой раствор нейтрализует практически все компоненты, способные превращать пиль в проводник тока.

Не следует использовать для очистки бытовые химические средства. Также обратите вниманию на воду. Она должна содержать как можно меньше солей. Чтобы добиться наилучшего результата, лучше взять дистиллированную воду проверенного качества.

Это интересно и полезно! Проверить воду на содержание солей можно в гаражных условиях. Для этого обычную лампу накаливания подключают к источнику питания, а один из проводов разрезают и концы опускают в емкость с тестируемой водой. Если лампа не светится – вода ток не проводит. Светится – в воде содержится соль. Так, кстати, автолюбители проверяют дистиллированную воду, которая часто продается из-под крана.

Очистка клемм

Со временем на клеммах появляются солевые отложения белого цвета. В результате ухудшается контакт, что нередко приводит к разрыву цепи между аккумулятором и бортовой сетью автомобиля. Чтобы избежать подобных проблем, клеммы и крепления необходимо своевременно очищать от солей и налета.

Для этих целей оптимально подходит мелкозернистая наждачная бумага (чистить без фанатизма). Для профилактики после удаления налета и подключения аккумулятора обратно к проводам, клеммы и крепления можно обработать вазелином или солидолом (тоже без фанатизма). Задача – ограничить доступ влаги и кислорода к свинцу.

Проверка крепления

Гелевые аккумуляторы не боятся наклонов и переворачиваний. Однако тряска и сильные вибрации для них совсем не являются полезными факторами. Если подобное происходит постоянно, то это может стать причиной отслоения гелевого электролита от свинцовых пластин АКБ. В результате контакт двух химических элементов уменьшится, снизится активность химической реакции, а за ней способность отдавать и принимать энергию.

Поэтому гелевый аккумулятор должен быть надежно закреплен на штатном месте. Фиксацию необходимо периодически проверять, так как она может послабляться в процессе эксплуатации автомобиля по плохим дорогам.

Контроль уровня заряженности

Если автомобиль долгое время простаивает, эксплуатируется преимущественно для кратковременных поездок, при отрицательных температурах и ночами, аккумулятор может не успевать восстанавливать затрачиваемую энергию от генератора. В результате он со временем разрядится полностью, чем «порадует» владельца как-то ранним зимним утром.

Чтобы этого избежать, необходимо регулярно следить за уровнем заряженности аккумулятора и своевременно его подзаряжать при помощи стационарного зарядного устройства. Уровень заряженности гелевого АКБ можно проверить путем замера напряжения на его клеммах. Если оно 12,7 В – батарея заряжена на 100%, если 12,6 В – на 90%, и так далее.

Мерить напряжение обязательно нужно на постоявшем не менее 8 часов аккумуляторе. Если делать эту процедуру сразу после того, как заглушен мотор, показатели будут ложными, и ничего информативного о степени заряженности не покажут.

Своевременная зарядка

Подзаряжать гелевый АКБ рекомендуется сразу же, как измерения степени заряженности дали результат ниже 60%. Не стоит доводить аккумулятор до состояния более глубокого разряда. Это не полезно, по какой бы технологии не была изготовлена батарея.

Заряжать лучше специальным зарядным устройством, разработанным с учетом особенностей гелевых аккумуляторов. Если такого нет, то помним, что напряжение заряда ни в коем случае нельзя превышать более, чем 14,4 вольта. Ток заряда – стандартный – составляет 10% от номинальной емкости АКБ.

Итог

Несмотря на то, что гелевые аккумуляторы считаются необслуживаемыми, в некотором минимальном уходе они, все же, нуждаются. Если за батареей не следить, она отслужит на порядок меньше, чем аккумулятор, не обделенный вниманием владельца автомобиля.

avtobond.ru

Правильная эксплуатация гелевых аккумуляторов, химические реакции в аккумуляторных батареях

Свинцово-кислотные аккумуляторы изготовлены по технологии с внутренней рекомбинацией воды, поэтому не требуют обслуживания в течение всего срока службы. В качестве электролита используется загущенная серная кислота в виде геля, что обеспечивает устойчивость аккумуляторов к глубоким разрядам и высокую температурную стабильность.

Расчетный срок службы составляет 12 лет.

Гелевые аккумуляторы предназначены для работы, как в буферном, так и в циклическом режимах.

Конструкция:

Полностью герметичная конструкция, утечка электролита невозможна.
Система внутренней рекомбинации газа, нет необходимости в доливе воды.
Моноблоки снабжены регулирующими клапанами для обеспечения выпуска газа, при превышении внутреннего давления выше допустимого уровня.
Нет ограничений на перевозку воздушным, железнодорожным или автотранспортом.

Конструкция гелевого аккумулятора

Химическая реакция и механизм рекомбинации:

Химическая реакция, протекающая в аккумуляторе при заряде/разряде, описывается формулой:

PbO₂ + 2H₂SO₄ + Pb Разряд/Заряд PbSO₄ + 2H₂O

При заряде кислород, проходя через сепаратор от положительной пластины, вступает в реакцию с активным веществом отрицательной пластины с образованием оксида свинца:

2Pb + O₂ —> 2PbO

Оксид свинца, в свою очередь, вступает в реакцию с серной кислотой:

2Pb + 2H₂SO₄ —> 2PbSO₄ + 2H₂O

2PbSO₄ + 2H₂ —> 2Pb + 2H₂SO₄

2H₂ + O₂ —> 2H₂O

Разрядные характеристики

На рисунке ниже приведены кривые разряда гелевых аккумуляторов постоянным током до определенного конечного напряжения. Разряд до напряжения ниже указанного снижает емкость и срок службы свинцово-кислотных батарей.

Разрядные кривые постоянным током при 25°С

Заряд

Правильный заряд является одним из важнейших условий успешной работы свинцово-кислотных батарей с автоматическим регулированием внутреннего давления. Правильный выбор зарядного устройства влияет самым непосредственным образом на производительность и срок службы батарей.

Заряд постоянным напряжением

Заряд постоянным напряжением – наиболее часто применяемый метод. На рисунке ниже показаны зарядные характеристики гелевого аккумулятора при заряде их постоянным напряжением 2,40 В/ячейку при начальных значениях тока 0,3 СА.

График заряда постоянным напряжением при 25°С

Для гелевых аккумуляторов диапазон зарядного напряжения буферного режима установлен в диапазоне 2,23–2,28 В/эл-т (при 25°С).
Для циклического режима диапазон зарядного напряжения установлен в диапазоне 2,38–2,42 В/эл-т (при 25°С).
Аккумуляторы гелевые не требуют уравнительного заряда. Буферного напряжения достаточно, чтобы поддержи-вать моноблоки в полностью заряженном состоянии.

Гелевые аккумуляторные батареи можно купить в интернет-магазине Реалсолар:

Аккумулятор Delta
GEL 12-100

Гелевая необслуживаемая аккумуляторная батарея,
емкость 100Ач 12В

Аккумулятор Delta
GEL 12-200

Гелевая необслуживаемая аккумуляторная батарея,
емкость 200Ач 12В

Аккумулятор Delta
GX 12-100

Гелевая необслуживаемая аккумуляторная батарея,
емкость 100Ач 12В

Аккумулятор Delta
GX 12-200

Гелевая необслуживаемая аккумуляторная батарея,
емкость 200Ач 12В

Двухстадийный заряд при постоянном напряжении

Этот метод является одним из наиболее эффективных и рекомендуется для быстрого заряда свинцово-кислотных батарей с автоматическим регулированием внутреннего давления и поддержания их в полностью заряженном состоянии (буферный режим). Характеристики зарядного устройства для двухстадийного заряда постоянным напряжением приведены на рисунке ниже:

Зарядные характеристики двухстадийного зарядного устройства

На стадии «А» ток ограничен величиной 0,3 СА, а напряжение на клеммах батареи растет. На стадии «В» зарядный ток начинает падать, а напряжение стабилизируется на уровне 2,40 В/эл-т. На этой стадии уровень заряда аккумулятора достигает 80%. При достижении зарядным током уровня «точки переключения Y» зарядная цепь переключается на стадию «С», где зарядное напряжение падает с 2,40 до 2,25 В/эл-т, а ток плавно снижается практически до нуля. Зарядное устройство переходит в буферный режим.

Напряжение заряда зависит от температуры окружающей среды и должно регулироваться в соответствии с графиком показанном на рисунке ниже:

Зависимость зарядного напряжения от температуры окружающей среды

Напряжение заряда (на элемент) в буферном режиме вычисляется по формуле:
U_заряда = 2,25 + (25 – (t + grad t +1)) · 0,0033
Напряжение заряда (на элемент) в циклическом режиме вычисляется по формуле:
U_заряда = 2,40 + (25 – (t + grad t +1)) · 0,005

где t – температура окружающей среды, °С
grad t – температурный градиент аккумуляторного шкафа, °С. При установке на открытые стеллажи grad t = 0.

Хранение и срок службы

Гелевые аккумуляторы могут храниться без подзаряда в течение 1 года в сухом помещении при температуре окружающей среды от –35° до +60°С.

Гелевые аккумуляторы рассчитаны на работу в буферном режиме работы в течение пяти лет (при 25°С). На рисунке ниже показана зависимость доступной емкости гелевого аккумулятора от времени. Газы, генерируемые внутри аккумулятора, непрерывно рекомбинируют и возвращаются в водную составляющую электролита. Потеря емкости и конец службы аккумуляторов наступают в результате постепенной коррозии электродов.

Срок службы в буферном режиме работы

Срок службы аккумуляторов в циклическом режиме работы зависит от целого ряда факторов.

Наиболее существенными из них являются рабочая температура окружающей среды, скорость разряда, глубина разряда и способ заряда. На рисунке ниже показано влияние глубины разряда на количество циклов работы гелевых аккумуляторов при циклическом режиме.

Срок службы в циклическом режиме работы

По мере повышения температуры электрохимическая активность аккумулятора возрастает, а при понижении – падает. Поэтому при увеличении температуры окружающей среды емкость аккумулятора увеличивается, а при понижении температуры – уменьшается. Рисунок ниже демонстрирует влияние температуры на доступную емкость гелевых аккумуляторов.

Зависимость емкости от температуры окружающей среды при различных токах разряда

Температура окружающей среды является важным фактором, влияющим на срок службы аккумуляторов. При повышении температуры увеличивается скорость коррозии пластин, вследствие чего уменьшается срок службы. На рисунке ниже показана зависимость срока службы гелевых аккумуляторов от температуры окружающей среды.

Зависимость срока службы в буферном режиме от температуры окружающей среды

Свинцово-кислотные аккумуляторы обладают саморазрядом, вследствие чего при хранении их доступная емкость со временем уменьшается.

Этот процесс описан графиком на рисунке:

Зависимость емкости от времени хранения

Если аккумуляторы хранились в течение длительного периода времени, необходимо перед пуском в эксплуатацию провести их подзарядку.
При сроке хранения до 6 месяцев подзарядка должна осуществляться в течение 4-6 часов постоянным током 0,1 СА, либо 15-20 часов постоянным напряжением 2,40 В/эл-т.
При сроке хранения свыше 6 месяцев подзарядка должна осуществляться в течение 8-10 часов постоянным током 0,1 СА, либо 20-24 часов постоянным напряжением 2,40 В/эл-т.

Последовательность монтажа аккумуляторов в батарею:

Соедините положительную клемму первого аккумулятора с отрицательной клеммой второго аккумулятора. Таким образом, соедините все аккумуляторы в группе (под группой понимается набор аккумуляторов на одном ярусе или в одном ряду стеллажа).
Соедините аналогично п.1 аккумуляторы в остальных группах (если таковые имеются).
Подключите «земляной» вывод зарядного устройства или нагрузки к отрицательной клемме (если «земля» – отрицательная) последнего аккумулятора или последней группы.
Если имеются группы, соедините их между собой, начиная с последней (подключенной к «земляному» выводу).
В заключение, подключите положительную клемму первого аккумулятора или первой группы к положительному выводу зарядного устройства или нагрузки.
После окончания монтажных работ аккумуляторы необходимо пронумеровать, а наружные поверхности клемм, перемычек и узлов соединения смазать тонким слоем технического вазелина или синтетического солидола.

Как восстановить гелевый аккумулятор: правила и методы

Источники постоянного тока с загущенным электролитом используются в автомобилях и блоках бесперебойного питания. В процессе эксплуатации происходит износ устройств, негативно влияющий на емкость. Владельцам, желающим сэкономить на приобретении новых батарей, необходимо знать, как восстановить гелевый аккумулятор.

Принципиальные отличия гелевых аккумуляторов

Гелевые батареи, относящиеся к химическим свинцово-кислотным источникам постоянного тока, отличаются агрегатным состоянием электролита. Рабочая жидкость состоит из смеси серной кислоты и дистиллированной воды с добавлением силиконового загустителя.

Раствор, имеющий консистенцию густого желе, заполняет промежутки между отрицательными и положительными электродами, повышая энергоемкость и прочность конструкции. Густой раствор обеспечивает удержание образующихся при работе батареи газов, которые затем рекомбинируются в ходе химических реакций.

Гелевый аккумулятор можно восстановить.

Для удержания геля используется сепаратор, изготовленный из пористого пластика. Материал обеспечивает сохранение прочностных характеристик при нагреве или механических нагрузках. Сепаратор способствует сохранению стабильного зазора между пластинами и исключает вероятность короткого замыкания.

Для улучшения контакта густого электролита с положительной пластиной используется дополнительная прокладка из стекловолокна (толщиной 0,3-0,4 мм).

Для изготовления положительных и отрицательных пластин используется сплав из свинца и кальция с добавкой олова. Материал обеспечивает увеличение срока эксплуатации аккумулятора и поддерживает стабильный пусковой ток. Гелевая батарея допускает несколько сотен циклов разрядки и зарядки без утери начальных характеристик емкости.

Еще одним отличием гелевых источников питания является способность работать при наклоне корпуса. Густой электролит не вытекает из промежутка между пластинами даже при повороте корпуса на угол более 90°.

Батареи с гелевым наполнителем допускают глубокую разрядку при подключении энергоемкого внешнего оборудования. Конструкция устройства допускает выведение из состояния глубокого разряда. Не требуется подключения внешнего источника питания сразу после разрядки аккумулятора.

Глубокая разрядка частично заряженной батареи не оказывает негативного влияния на емкость устройства. Густой электролит обеспечивает низкий саморазряд аккумулятора, дополнительно увеличивающий срок службы изделия.

Как проверить гелевый аккумулятор

Обслуживание и проверка источника питания гелевого типа состоит из следующих этапов:

Проведение визуального осмотра корпуса на предмет появления вздутий или трещин.
Проверка полости банок, не допускается крошение пластин и электролита.
Проведение замера напряжения на клеммах в состоянии покоя тестовым прибором. Затем производится подключение нагрузочной вилки, имитирующей работу стартера двигателя или внешней нагрузки. Сопротивление удерживается в подключенном состоянии на протяжении 4-5 секунд, затем владелец визуально оценивает быстроту восстановления исходного напряжения. Исправный аккумулятор показывает под нагрузкой напряжение в пределах от 11,5 до 12 В.

Подлежит ли гель восстановлению

Устройство гелевого аккумулятора.

Заводы-изготовители не рекомендуют проводить восстановительные работы, поскольку при выходе из строя гелевого аккумулятора происходит необратимое разрушение пластин и корпуса. После проведения проверки владелец может попытаться вернуть исходные параметры батареи, но манипуляции не гарантируют положительного результата. Для восстановления устройства применяется методика доливки дистиллированной воды с последующей зарядкой от внешнего источника питания.

Для восстановительных работ отбираются батареи гелевого типа, имеющие напряжение на контактных штырях в пределах от 50 до 60% номинального параметра. Если напряжение снижено на 25-30%, то источник питания удается восстановить до начальной емкости. Изделия с пониженными характеристиками восстанавливаются частично.

Основные правила безопасной зарядки

Правила безопасной зарядки гелевых батарей:

Перед проведением зарядки изделие отключается от внешней цепи (от бортовой сети машины или электропроводки блока автономного питания). Батарея устанавливается в проветриваемом помещении, корпус и контактные штыри очищаются от налета пыли и окислов.
Для обслуживания гелевых аккумуляторов используется специальное зарядное приспособление. Применять стандартные блоки, предназначенные для зарядки малосурьмянистых свинцово-кислотных устройств, запрещено.
Для обеспечения сохранности рабочих характеристик сила тока в цепи заряди не превышает 10% от емкости батареи (параметр указывается на корпусе). Например, для восстановления аккумулятора емкостью 72 А*ч необходимо выставить параметр на уровне 7,2 А. Для проверки значения используется штатный прибор, установленный в зарядном блоке. Допускается применение дополнительного тестового прибора, который вводится в цепь питания.
Если владелец хочет восстановить емкость в ускоренном режиме, то зарядный ток увеличивается на 30% от исходного значения. Допустимый параметр указывается на заводской бирке на корпусе (поле Max Initial Current). Ускоренная методика подзарядки оказывает негативное воздействие на элементы конструкции, злоупотреблять функцией не следует.
При восстановлении емкости гелевой батареи требуется поддерживать напряжение в пределах 14,3-14,5 В. Точное значение параметра указывается на корпусе аккумулятора. Запрещается повышать напряжение в цепи зарядки более допустимого предела, поскольку начинается размягчение гелевого состава с потерей исходных характеристик.

Как проводится восстановление аккумуляторной батареи

Восстановление батареи с загущенным электролитом выполняется по методике, стандартной для свинцово-кислотных источников тока.

Поскольку причиной падения характеристик является снижение плотности и подвижности рабочего раствора, то необходимо ввести в банки дистиллированную воду. Из-за конструктивных особенностей процесс реанимации батареи требует от владельца знаний электротехники и внимательности.

Заливка дистиллята

Заливать дистиллят нужно правильно.

Процедура ремонта батареи путем заливки дистиллированной воды состоит из этапов:

Снять верхнюю декоративную крышку, защищающую резиновые вентиляционные пробки.
Протереть поверхность корпуса от пыли, а затем последовательно снять защитные колпачки. Существуют модификации батарей гелевого типа с пластиковыми индивидуальными крышками, установленными в каждой банке. Если крышки запаяны, то для доливки воды потребуется просверлить коротким сверлом отверстия диаметром 2-3 мм.
Ввести в полость каждой банки по 1,5-3 см³ дистиллированной воды. Жидкость заливается при помощи медицинского шприца с удлинительной трубкой, рекомендуется равномерно распределить воду по видимой поверхности электролита. Заполнять банку водой запрещается, поскольку излишек влаги негативно влияет на электрохимические параметры батареи.
Выдержать паузу 2-3 часа, необходимую для впитывания воды гелевым составом. Залить дополнительно 1,5-3 см³ и снова дождаться окончания впитывания жидкости. Одновременно тестовым прибором проверяется напряжение на клеммах. При восстановлении характеристик электролита происходит рост напряжения.
Закрыть резиновые пробки и установить на место крышки. Если в заглушках сверлились дополнительные отверстия, то каналы заделываются герметиком.
Подключить батарею к внешнему зарядному блоку для восстановления емкости.

Восстановление с помощью длительной зарядки АКБ

Длительная зарядка гелевого аккумулятора выполняется после заливки банок дистиллированной водой. Часть владельцев рекомендует установить на крышку дополнительный груз, опасаясь выдавливания пробок давлением газа. При длительной зарядке гелевых источников тока активного газообразования не происходит, в конструкции крышки предусмотрен клапан для стравливания излишков давления в атмосферу.

Параметры зарядки устанавливаются в пределах, указанных на заводской этикетке. Описанная в ряде источников методика восстановления напряжением 20-30 В категорически запрещена, поскольку приводит к ускоренной деградации электролита и разрушению пластин. При длительной зарядке производится снижение силы тока в цепи с пропорциональным увеличением времени восстановления. Последующие циклы разрядки и зарядки позволяют восстановить емкость батареи.

Циклическая зарядка

При утере емкости необходимо разрушить кристаллы сульфата свинца, образовавшиеся на поверхности электродов и активной массы. Вернуть исходные параметры возможно путем последовательных зарядок и разрядок. Батарея подключается к зарядному блоку и восстанавливается до максимально допустимого уровня.

Затем к клеммам подсоединяется устройство с небольшой мощностью (например, малогабаритный вентилятор или автомобильная лампа, рассчитанная на напряжение на 12В).

Разрядка прекращается при падении напряжения на клеммах до 10,5 В.

Зарядное устройство для зарядки гелевого аккумулятора.

Проведение 4-5 тренировочных циклов позволяет восстановить емкость батареи с исправными электродными пластинами. Если произошло разрушение сетки и выпадение активной массы, то циклическая зарядка не обеспечивает восстановления характеристик. Владелец может продолжить эксплуатацию источника питания с пониженной емкостью или приобрести новое изделие.

Как продлить устройству период работы

Основные способы продления срока работы аккумуляторов гелевого типа:

Данные батареи рассчитаны на высокий разрядный ток, что обеспечивает устойчивость к коротким замыканиям. Но перегрев элементов внешней цепи приводит к возгоранию деталей и повреждению аккумулятора. Для продления срока службы источника питания следует предусмотреть плавкую вставку около положительной клеммы.
Устройство следует хранить в заряженном состоянии при температуре 20°С (допускается кратковременное складирование при показателях -20…+50°С). В процессе хранения проверяется напряжение на клеммах, при падении параметра до 12,6 В производится подзарядка. При дальнейшем падении значения начинается сульфатация пластин, приводящая к уменьшению емкости.
При установке батареи в блок бесперебойного питания рекомендуется использовать модуль подзарядки на основе солнечных батарей. Устройства обеспечивают поддержание заданного напряжения на клеммах, срок эксплуатации аккумуляторов достигает 12 лет.
После расконсервации гелевого аккумулятора производится выравнивающая зарядка, позволяющая скорректировать параметры по банкам. Напряжение восстановления указывается на заводской этикетке или запрашивается у изготовителя батареи.

В каких случаях восстановление АКБ нецелесообразно

Владелец может попытаться реанимировать гелевую батарею с неповрежденными электродами и целым корпусом. Если отмечено раздувание кожуха, то дефект указывает на выпадение активной массы из электродных пластин. Деформация кожуха определяется при визуальном осмотре, подобные источники питания восстановлению не подлежат. Невозможно выполнить ремонт источников питания с разбитыми пластиковыми корпусами, заклеивать или запаивать трещины запрещается.

Дополнительным способом проверки изделия является определение состояния пластин. В домашних условиях тестирование проводится путем встряхивания батареи. Если произошло разрушение элементов, то из корпуса будет доноситься посторонний звук.

Владелец может визуально осмотреть полость через технологические отверстия. Если на электродах обнаружены повреждения, то оживить аккумулятор не получится. Восстанавливаются лишь устройства с пересохшим слоем электролита, что негативно влияет на емкость изделия.

talkdevice.ru

Какой аккумулятор выбрать гелевый или AGM? Преимущества и недостатки

Системы бесперебойного электроснабжения разрешают в экстренных случаях без сбоев в работе обеспечивать электропитание до возобновления внешнего электроснабжения или подключения автономных источников электропитания.

Эти системы собраны с применением особого оборудования — источников бесперебойного питания (ИБП) предназначенных для питания от аккумуляторов .

Аккумулятор — это химический источник тока, способный многократно преобразовывать химическую энергию в электрическую и аккумулировать, запасать ее на длительное время. Упрощенно аккумулятор можно представить следующим образом: два электрода, в виде пластин, помещены в раствор серной кислоты с плотностью 1,27-1,29 г/см3. При этом положительный электрод выполнен из двуокиси свинца (PbO2), а отрицательный из свинца (Pb). При прохождении тока между ними протекают окислительно-восстановительные реакции.

При разряде происходит химическая реакция, в результате которой активная масса обоих электродов начнет изменять свой химический состав, преобразуясь из губчатого свинца и его двуокиси в сернокислый свинец (сульфат свинца — PbSO4), а плотность электролита начнет падать. В результате внутри батареи образуется направленное движение ионов и в цепи потечет электрический ток. При заряде аккумулятора происходит обратный процесс — направление тока меняется на противоположное, активные массы восстанавливают свой первоначальный химический состав, а плотность электролита растет. Процесс этот, называемый циклом, может быть многократным. Количество запасаемой при этом электрической энергии зависит от площади активного взаимодействия электродов и электролита и его объема. Номинальное напряжение, вырабатываемое таким аккумулятором, составляет 2 вольта. Для получения большего значения напряжения одиночные аккумуляторы соединяют последовательно. Например: 12-ти вольтовый аккумулятор состоит из, последовательно соединенных в общем корпусе, шести аккумуляторов.

В системах бесперебойного питания могут использоваться четыре основных разновидности аккумуляторов (АКБ):

Стартерные автомобильные малообслуживаемые (проверка уровня электролита раз в год и доливка дистиллированной воды при необходимости). Их необходимо устанавливать в нежилое проветриваемое помещение. Срок службы, при оптимальных условиях эксплуатации 3 — 5 лет.
Стартерные автомобильные необслуживаемые герметичные. Их можно устанавливать в жилое помещение. Срок службы, при оптимальных условиях эксплуатации 3 — 6 лет
Стационарные типа AGM. Их можно устанавливать в жилое помещение. Срок службы, при оптимальных условиях эксплуатации до 12 лет.
Стационарные типа GEL (гелиевые). Их можно устанавливать в жилое помещение. Срок службы, при оптимальных условиях эксплуатации 12 лет.

На данный момент среди аккумуляторов наиболее широкое распространение получили герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы (VRLA), которые изготавливаются по двум технологиям.

Первая, наиболее распространенная технология — Absorptive Glass Mat (AGM). . В данном случае путем применения пористого заполнителя-сепаратора из стекловолокна, пропитанного электролитом, добиваются его безжидкостного состояния. Такой сепаратор представляет собой пористую систему, в которой каппилярные силы удерживают электролит. При этом количество электролита дозируется так, чтобы мелкие поры были заполнены, а крупные оставались свободными для свободной циркуляции газов. Таким образом, AGM батареи не требуют обслуживания в течение всего срока эксплуатации.

Вторая- Gelled Electrolite (GEL), так называемые гелевые аккумуляторы, электролит в которых имеет гелеобразное состояние благодаря добавлению в него соединений кремния. Гелевый электролит позволяет добиться полной герметичности батареи, так как все газовыделение происходит внутри сильно развитой системы пор в массе геля. Это решает проблему необслуживаемости АКБ.

Преимущества аккумуляторов AGM технология

Преимущества аккумуляторов GEL технология

1. Конструкция полностью герметична и имеет клапанную регулировку, предотвращает утечку кислоты и коррозию клемм.

2. Более безопасная работа: при правильной зарядке батарей исключается возможность выделения газов и опасность взрыва.

3. Герметичная конструкция позволяет устанавливать батарею почти в любом положении (однако установка вверх дном не рекомендуется).

4. Меньшее электрическое сопротивление дает более высокие нормы разряда.

5. Уверенная работа при низких температурах ( ниже -30*С ).

6. Время зарядки аккумулятора сокращается в 7 раз по сравнению с обычной свинцово-кислотной батареей.

7. Повышенная виброустойчивость увеличивает срок службы.

1. Гелевый электролит гарантирует отсутствие вытекания. Батареи становятся более безопасными и устойчивыми к сильной вибрации. При этом возможна установка аккумулятора на боковую поверхность и даже «вверх тормашками».

2. Нано-гелевый электролит лишен недостатков кислотных. У него не происходит разложения кислоты, поэтому не происходит сульфатации (кристаллизации солями серной кислоты) катодных пластин и коррозии анодных пластин (в нижней части пластины из-за высокого удельного веса кислоты).

3. Аккумулятор максимально эффективен даже в нештатных режимах работы, что позволяет эксплуатировать его в жарких погодных условиях, при температуре до +50°C, или в низкотемпературных режимах, например до -35°C и ниже.

4. Не так боится глубокого разряда (но кратковременного). Гелевый электролит находится в «связанном» состоянии, поэтому разряд аккумулятора не сопровождается его выпариванием, коррозией решетки и оползанием активной массы положительного электрода.

5. В гелевом аккумуляторе используется активный материал, увеличивающий ёмкость аккумулятора. В то время, как потенциал обычных батарей значительно снижается в процессе эксплуатации, ёмкость гелевого аккумулятора сохраняется на более стабильном уровне, обеспечивая при этом более длительный срок службы. Этот эффект появляется после длительной эксплуатации. В сравнении с обычными аккумуляторами, срок службы гелевых аккумуляторов как минимум, в два раза больше.

6. Возможность использовать рядом с чувствительным электронным оборудованием.

7. Отсутствует газовыделение. Это уменьшает потерю массы электролита (сохраняется его плотность), увеличивает производительность аккумулятора. Аккумулятор лучше переносит длительное хранение, что увеличивает срок его хранения.

8. Стабильно работает во влажной окружающей среде.

9. Самая низка удельная стоимость в соотношении «цена/количество месяцев эксплуатации», а также в соотношении «цена/количество циклов».

10. Идеален как стартерная и «крутящая» батарея.

Недостатки аккумуляторов AGM технология

Недостатки аккумуляторов GEL технология

AGM батареи чувствительны к превышению зарядного напряжения, причиной здесь является существенно меньшее количество электролита в них.

Аккумуляторы с загущенным электролитом имеют несколько худшие нагрузочные характеристики по сравнению с классическими АКБ: большие токи с них снять сложнее из-за более высокого внутреннего сопротивления. Кроме того, гелевые батареи критичны к температуре окружающей среды и стабильности зарядного напряжения. Для их подзаряда нужно использовать зарядные устройства, обеспечивающие нестабильность напряжения заряда не хуже +/- 1% для предотвращения обильного газовыделения

Применение аккумуляторов AGM технология

Применение аккумуляторов GEL технология

Буферные системы энергоснабжения;

Источники бесперебойного питания;

Медицина;

Телекоммуникации;

Распределительные устройства;

Фотоэлектрическое оборудование;

Солнечные элементы;

Ветровые элементы;

Системы управления;

Станции сотовой радиосвязи;

Установки катодной защиты;

Навигационное оборудование;

Судовое оборудование;

Электроэнергетика.

Системы энергоснабжения в циклических/буферных режимах;

Бытовое потребление электроэнергии;

Телекоммуникации;

Системы искусственного охлаждения;

Фотоэлектрическое оборудование;

Солнечные элементы;

Ветровые элементы;

Запуск стационарных двигателей;

Инвалидные коляски;

Электромобили;

Поломоечные машины;

Водяные насосы;

Портативное медицинское оборудование;

Системы катодной защиты;

Лодки;

Морские системы общего назначения;

Навигационные системы.

Гелевый аккумулятор за счет новых технологий имеет большую ёмкость, срок службы, и в 5-7 раз заряжается быстрее обычного, к тому же у него большой стартовый ток, что особенно важно в морозы и трудных климатических условия. Также как тут уже подметили — его используют меломаны, которые не могут без токопожирателей – кондиционеров, сабвуферов, дополнительно установленного оборудования.
Почему называются гелевые? потому что в его среде-жидкое вещество на основе электролита, с добавлением хим элементов в виде желе, пластичной массы.

Распространения у автомобилистов гелевые аккумуляторы не получили по причине очень высоких требований к бортовому электрооборудованию и из-за резкого падения пускового тока на холоде.

Аккумуляторы с гелем внутри можно применять лишь там, где бортовая электрика позволяет очень точно поддерживать режим заряда. На отечественных же автомобилях даже с исправным реле-регулятором напряжение варьируется с 13 до 16 вольт, и на многих иномарках похожая ситуация. А в случае выхода из строя реле-регулятора гелиевый аккумулятор можно сразу выбрасывать, поскольку напряжение заряда не должно быть более 14,4 В. Если оно больше, то гель просто тает и обратно уже не восстанавливается. К тому же работа гелевых батарей на полную мощность возможна в наших условиях только летом. Гель вязкий, а на морозе он совсем застывает, в результате чего характеристики падают более чем вполовину.

Плюсы гелевых аккумуляторов:
— абсолютно необслуживаемые;
— работают в любом положении;
— при повреждении корпуса электролит не вытекает;
— большой срок службы при исправном электрооборудовании;
— дают высокий пусковой ток;
— допускают очень глубокий разряд.

Минусы:
— высокая цена;
— на холоде очень быстро выходят из строя;
— требуют хорошего электрооборудования в машине, при перезаряде быстро выкипают.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

4kolesa.mirtesen.ru

Как восстановить гелевый аккумулятор: правила ремонтирования АКБ

Срок службы гелевой батареи (АКБ), по утверждению производителей, — не менее 10 лет. На практике необходимость ее ремонта или замены становится очевидной спустя 3-4 года, когда наблюдается снижение емкости или высыхает электролитный раствор. Изделие относится к категории необслуживаемых элементов, но опытные владельцы транспортных средств знают, как восстановить гелевый аккумулятор в домашних условиях.

Схема: из каких частей состоит гелевый аккумулятор.

Принципиальные отличия гелевых аккумуляторов

От свинцово-кислотных аналогов такие АКБ отличаются рядом технических характеристик и составом электролита. Связующим раствором в нем служит дистиллированная вода с добавлением силикагеля, который наглухо запечатывает содержимое корпуса.

Это позволяет избежать испарений химических веществ, что сказывается на уровне экологичности устройства — его можно устанавливать не только в салоне машины, но и в жилых помещениях. Кроме того, благодаря отсутствию выброса газов обеспечивается их повторное участие в рабочем процессе и увеличивается срок службы изделия.

Еще одним преимуществом АКБ является возможность размещать ее в любом положении — на боку или вверх дном, в то время как кислотные батареи нуждаются в строго вертикальной фиксации.

Преимущества конструкции гелевого аккумулятора.

Аккумуляторы с гелевым электролитом не требуют глубокой подзарядки, быстро заряжаются и сохраняют ресурс в режиме ожидания в течение 2 лет.

Из-за увеличения количества циклов заряда-разряда возможно более интенсивное использование таких изделий.

Среди негативных особенностей подобных батарей отмечают:

Неустойчивость к низкой температуре. При -50⁰C электролит замерзает и становится ломким.
Быстрый выход из строя при подаче напряжения свыше 15 В.
Высокую цену.