Запитка
Назад

Стоит ли приобретать гелевый аккумулятор для автомобиля — плюсы и минусы

Опубликовано: 10.11.2021
Время на чтение: 8 мин
0
50

Не так давно на рынке автономных источников питания появились гелевые АКБ. С ними связано немало непонимания принципов их работы и откровенных мифов. Чтобы недешевая батарея не вышла из строя раньше времени, надо —разобраться в принципе работы таких АКБ и эксплуатировать их в соответствии с назначением.

Особенности гелевых аккумуляторов

Гелевый аккумулятор в целом устроен так же, как обычный свинцово-кислотный автономный источник тока. Имеются два комплекта пластин – свинцовые отрицательные (подключены к минусовой клемме), и положительные из оксида свинца. Основой электролита и главным его реагентом служит серная кислота. В отличие от традиционных АКБ в электролит добавлен загуститель. В химических реакциях он не участвует (хотя несколько замедляет их), но вместо жидкости пластины оказываются погружены в желеобразную субстанцию – гель.

Применение такого электролита предотвращает потерю воды во время эксплуатации. Водород и кислород, выделившиеся в результате электрохимических процессов, не улетучиваются во внутреннее пространство и наружу, а заново рекомбинируют в густой субстанции, образуя воду. Это позволило сделать корпус батареи герметичным. В период использования батареи исключены сервисные операции, связанные с контролем электролита – замер плотности, долив дистиллированной воды, долив кислоты и т.п.

Гелевые АКБ относятся к классу необслуживаемых, но это понятие не является абсолютным. Операции по контролю напряжения и, при необходимости, подзаряду до номинала являются обязательными во время всего срока службы аккумулятора.

Стоит ли приобретать гелевый аккумулятор для автомобиля — плюсы и минусы
Устройство гелевой АКБ.

Характеристики

Как и любой другой свинцово-кислотный аккумулятор, полностью заряженный гелевый элемент выдает 2,1 вольт. Чтобы собрать 12-вольтовую батарею, потребуется 6 банок, на выходе получится 12,6 вольт.

К достоинствам такой конструкции батарей относят и широкий температурный диапазон:

  • допускается хранение при температуре от минус 35 до +60 град.С;
  • эксплуатация – от минус 20 до +60 град.С.

При выходе температуры за эти пределы АКБ необратимо выходит из строя из-за деградации электролита.

Маркировка

Единого стандарта обозначения технологии производства аккумуляторов нет. Некоторые производители добавляют к названию аккумулятора слово GEL (Gelled ELectrolite).

Другие в обозначении линейки используют букву G (например, серия GX торговой марки Delta). Это не является обязательным, поэтому у других изготовителей маркировка может быть другой. Чтобы определить, что батарея произведена по технологии GEL, надо изучить шильдик. У гелевых АКБ в маркировке будет присутствовать надпись GEL technology или подобная. Если АКБ произведена по комбинированной технологии (GEL+AGM), то на шильдике будет написано combined technology. Также обычно для АКБ с загущенным электролитом указывается напряжение заряда в циклическом (cycled use) и в буферном (stand by use) режимах, а также максимальный зарядный ток.

Стоит ли приобретать гелевый аккумулятор для автомобиля — плюсы и минусы
Маркировка АКБ с загущенным электролитом.

Стоимость эксплуатации

Одним из основных факторов, сдерживающих распространение батарей, выпускаемых по гелевой технологии, является их высокая инвестиционная (покупная) стоимость. Если пересчитать минимальную цену ампер*часа по отношению к другим типам свинцово-кислотных батарей, то результат будет выглядеть так:

Технология производстваМинимальная стоимость ампер*часа, руб.
Традиционная50
Gel152
AGM193

Можно учесть и другие факторы, влияющие на стоимость батареи. (напряжение, максимальный отдаваемый ток и т.д.). Это потянет на небольшую научную работу. Но примерное соотношение останется таким же.

Высокая стоимость гелевой батареи отчасти компенсируется длительным сроком службы. Если обычная АКБ служит в среднем 5 лет (цифра выведена коллективным многолетним опытом эксплуатации), то заявленный срок эксплуатации аккумулятора технологии GEL в циклическом режиме составляет 10 лет (некоторые производители декларируют до 15 лет работы). К этой цифре надо относиться с определенной долей осторожности, потому что сомнительно, что кто-то реально проводил ресурсные испытания столь длительное время. Скорее всего, этот срок расчетный.

Коллективный опыт еще не наработан вследствие новизны конструкции, поэтому ориентироваться надо на количество циклов – оно составляет примерно 600 зарядов-разрядов. Эта цифра верна для средних условий работы, когда батарея во всех циклах разряжается до половины нижнего допустимого уровня. Если допускать разряд не более 30%, то количество циклов можно увеличить в два раза (до 1200).

Стоит ли приобретать гелевый аккумулятор для автомобиля — плюсы и минусы
Зависимость срока службы от глубины разрядов (за окончание жизненного цикла принята потеря емкости до 60%).

Также срок службы зависит от температуры эксплуатации - чем выше нагрев, тем меньше полезный период.

Стоит ли приобретать гелевый аккумулятор для автомобиля — плюсы и минусы
Зависимость периода эксплуатации АКБ от окружающей температуры.

Продлевает жизнь батарей качество зарядного напряжения. Его нестабильность не должна превышать в идеале 0,1%. В буферном режиме длительность эксплуатационного периода декларируется на уровне 5 лет.

Как происходит процесс зарядки

С точки зрения протекания химических реакций гелевый аккумулятор ничем не отличается от традиционного. При разряде свинец отрицательного электрода, оксид свинца положительного и серная кислота электролита реагируют с образованием воды и сульфата свинца. При заряде протекает обратная реакция.

Отличие процесса для гелевой батареи состоит в том, что ее конструкция не предусматривает отвод газов в штатном режиме. Предполагается, что водород и кислород, образовывающиеся при эксплуатации, рекомбинируют с образованием воды в толще электролита. При умеренном газовыделении так и происходит, но если напряжение заряда повышенное, то рекомбинация происходит не полностью, и газ выделяется внутрь корпуса. Для сброса избыточного давления АКБ оснащены системой VRLA (SLA), но ее возможности небезграничны. Если клапан не справится, это может привести к вздутию аккумулятора, разгерметизации и возгоранию газовой смеси. Отсюда основное правило – напряжение заряда не должно превышать 2,4 вольт на элемент (14,4 вольт на АКБ с номиналом 12 в). Поэтому исключены любые режимы быстрой зарядки (надо избегать даже случайного включения).

Стоит ли приобретать гелевый аккумулятор для автомобиля — плюсы и минусы
Зарядное устройство должно иметь регулировку (как минимум – контроль) тока.

Если у ЗУ нет вольтметра, можно ориентироваться на зарядный ток. Обычно его наибольшее значение указывается на шильдике батареи (max initial current). В начале зарядки ток не должен превышать это ограничение, к концу процесса он упадет сам.

Стоит ли приобретать гелевый аккумулятор для автомобиля — плюсы и минусы
Батарея с наибольшим током зарядки 2,4 А.

Если эта информация утеряна (стерлась надпись во время эксплуатации и т.д.), можно заряжать батарею током, не превышающим 0,1С (АКБ емкостью 18 А*ч током 1,8 А и т.д). Это значение будет заведомо ниже максимально допустимого. Возможно, зарядка и затянется по времени, но аккумулятор не выйдет из строя.

Применение АКБ, произведенных по технологии GEL

Аккумуляторы с загущенным электролитом наряду с достоинствами имеют и свои недостатки (как свойственные всем свинцово-кислотным элементам, так и характерные только для GEL).

К плюсам таких батарей относятНе обходится и без минусов
большое количество циклов заряда-разрядачувствительность к коротким замыканиям
низкую склонность к саморазряду
возможность эксплуатации в любом положении (кроме положения клапанами вниз)невысокая удельная энергоемкость
меньшее количество необходимых сервисных операций
низкая пожароопасностьповышенные требования к зарядному напряжению, невозможность быстрой зарядки
при небольших повреждениях корпуса электролит не вытекает

Основной же недостаток таких батарей – высокая стоимость.

Соотношением плюсов и минусов определяется область применения гелевых аккумуляторов. Недостаток, ограничивающий использование АКБ с загущенным электролитом в качестве стартерных автомобильных источников питания, является их низкая токоотдача.

В быту (не без помощи недобросовестных маркетологов и продавцов) гелевыми батареями называют также аккумуляторы, произведенные по технологии AGM, и предназначенные для эксплуатации в составе электрооборудования автомобилей. Это разные типы АКБ, имеющие различные характеристики и эксплуатационные требования, несоблюдение которых может привести к значительному снижению срока службы источника питания.

Поэтому в сфере транспорта гелевые батареи применимы большей частью в качестве тяговых.

Наилучшим же образом батареи GEL раскрывают свои достоинства при использовании:

  • в источниках бесперебойного питания;
  • в качестве буферных элементов в устройствах получения энергии от возобновляемых природных источников (ветрогенерация, солнечная энергия);
  • для резервирования питания важных промышленных объектов;
  • в качестве источников питания устройств телемеханики;
  • в системах тревожной сигнализации;
  • в других областях промышленности и техники.
Стоит ли приобретать гелевый аккумулятор для автомобиля — плюсы и минусы
Источник бесперебойного питания с аккумулятором GEL.

Как любое техническое устройство, аккумуляторы с загущенным электролитом наиболее эффективны при применении, учитывающем особенности их устройства. Это позволяет раскрыть их достоинства и сгладить недостатки. Для этого надо ознакомиться со спецификой данных батарей и изучить их технические характеристики.

Также есть видео мнение пользователей.

Автор:
Становой Алексей
Поделиться
Adblock
detector