Автозапчасти и аксессуары 

Что такое АГМ-аккумулятор?

Когда и почему появилась технология AGM?

Датой рождения первого аккумулятора считают 1860 год. С тех пор он постоянно совершенствовался. Менялись материалы, габариты, конструкция. Шли годы, и даже самые лучшие из классических свинцово-щелочных аккумуляторов (EFB) — перестали удовлетворять запросам времени. Требовалось уникальное и смелое решение, как в конструкции, так и в самом принципе действия аккумуляторных батарей. Своим появлением AGM технология (AbsorbentGlassMat — влагопоглощающие стеклянные маты) обязана инженерам американкой компании Gates Rubber Company. Без малого пятьдесят лет назад именно ими было предложена альтернатива классическому жидкостному аккумулятору.

«Абсорбированные стеклянные пластины»

AGM – это аббревиатура, которая расшифровывается как Absorbed Glass Mat, что дословно в переводе с английского означает «абсорбированные стеклянные пластины» или «абсорбированное стекловолокно». Это значит, что внутри нет жидкого электролита, а вместо него находится пропитанное стекловолокно. Технология была запатентована в 1980 году. Но сама идея создания появилась гораздо раньше в послевоенные годы в Германии. Одному фотографу пришла мысль загустить электролит в аккумуляторе, чтобы он не проливался.

Как и многие другие инновации, AGM аккумуляторы сначала применялись на военных самолетах. Такие АКБ как нельзя лучше подходили для них, так как могли эксплуатироваться в любом положении. И по сей день они применяются на истребителях F16.

Американская компания Concorde выпустила первую AGM батарею для коммерческого использования в 90-х годах. По объективным причинам они не смогли полностью вытеснить с рынка жидкостные АКБ, которые имели преимущества, главным образом в цене. Но AGM батареи смогли найти свою нишу на рынке премиум-автомобилей, мотоциклов, солнечных батарей, кинотехнике и др.

Устройство AGM аккумуляторов

AGM батареи относятся к классу необслуживаемых. То есть, они имеют абсолютно герметичный корпус. Внутри корпуса находятся положительные и отрицательные пластины из свинца. Применяется только высокоочищенный свинец. Между пластинами расположены вкладки из стекловолокна. Они играют роль сепараторов или разделителей. Это пористый диэлектрический материал с нейтральными свойствами, который на 95% пропитан электролитом. Он удерживается внутри. Также в стекловолокно добавлен алюминий, чтобы снизить внутреннее сопротивление. Это свойство позволяет очень быстро заряжать устройство и отдавать ток при необходимости.

Аккумулятор разделен на шесть отсеков или банок. На каждый из них приходится напряжение по 2В. Отсеки связаны металлическими контактами, которые выходят на клеммы. Пластины могут быть скручены в рулоны. Тогда они имеют форму цилиндров. Такой прием помогает повысить виброуствойчивость и прочность. Цилиндрические формы также имеют преимущество в отдаваемом токе. От 500 до 900 ампер против 200 А от обычных АКБ.

Способность быстро заряжаться и отдавать большой ток объясняется меньшей поляризацией или сопротивлением пластин. В АКБ с жидким электролитом на стенках свинцовых пластин скапливаются пузырьки газа, тем самым понижая площадь контакта с электролитом. В AGM батареях такой проблемы нет. Есть постоянный плотный контакт, что и обеспечивает высокую эффективность.

Также на корпусе имеются клапаны для отвода газов. Как видно, по устройству такие батареи отличаются от обычных только наличием стекловолоконных пластин и герметичной оболочкой.

Таким образом, стандартная AGM батарея состоит из:

  • герметичного корпуса из высокопрочного пластика;
  • положительных и отрицательных пластин из свинца высокой очистки (есть присадки кремния);
  • стекловолокна с электролитом (выполняет функцию сепаратора);
  • клапанов для отвода газов;
  • клемм.

Отличия от обычной АКБ

Аккумуляторы типа AGM – передовые и энергоэффективные. Их параметры гораздо лучше, чем у обычных свинцово-кислотных источников питания. За счет своих характеристик AGM-модели относят к категории Start-Stop – устройствам многократного запуска за небольшой промежуток времени. Помимо этого, стандартные АКБ подвержены быстрой потери емкости при постоянных разрядках ниже 50%. AGM-аккумуляторы этого недостатка лишены, что существенно повышает их надежность и долговечность.

Технология Punch Frame
Верхняя строка — технология Punch Frame.

Также, в отличие от обычных моделей, АГМ-батареи имеют решетку, выполненную по технологии Punch Frame. Изготавливают ее из свинцовой ленты, что обеспечивает улучшенные электрические свойства при отсутствии неровности структуры. Решетка устойчива к воздействию коррозии и не подвержена преждевременному износу. Благодаря этому также увеличивается срок эксплуатации самого аккумулятора.

Стоят AGM-батареи дороже стандартных элементов питания. Это обусловлено следующими параметрами:

  • увеличенные стартовые токи (до 900 А);
  • минимальное время зарядки при малом внутреннем сопротивлении;
  • повышенный срок эксплуатации (от 5 до 12 лет).

Благодаря качественным характеристикам, АГМ-батареи не подвержены влиянию механических воздействий и сильных нагрузок. Элемент питания уверенно работает даже при температуре до -30 градусов по Цельсию. Разряжать аккумулятор можно вплоть до 20% без негативных последствий. Поэтому выбирать AGM-батарею вместо стандартной стоит тем, кто пользуется автомобилем в регионах с суровыми климатическими условиями.

Где применяются AGM аккумуляторы

Аккумуляторы AGM пригодны для использования в двух режимах:

  • буферном (stand by);
  • циклическом (cycle).

Буферный режим характеризуется тем, что батарея постоянно включена параллельно основному источнику питания и все время находится на подзарядке. При исчезновении напряжение она «подхватывает» потребителей и питает их до восстановления нормального режима.

Пример такой работы – резервируемые источники питания (включая всем известный компьютерный ИБП). Такая эксплуатация считается оптимальной и срок службы при этом максимален. Некоторые производители заявляют время жизни батареи в режиме stand by до 12 лет.

Для второго режима характерны регулярные разряды вплоть до наименьшего допустимого значения и последующие заряды для номинального запаса энергии. Примерами работы cycle является аккумуляторный электроинструмент или детские электромобили. В них разряд до минимума происходит не менее одного раза в сутки или чаще. Говорить о сроке жизни в годах здесь некорректно, период эксплуатации заявляют в циклах. Обычное число – 300 разрядов и зарядов, у некоторых брендов задекларировано до 600 при разряде до нулевого порога.

Аккумуляторы, выполненные по технологии АГМ, могут успешно применяться в качестве стартерных батарей для автомобилей. Этот режим скорее буферный, чем циклический – заметный разряд может случиться только при старте (или если забыть выключить потребителей при остановленном двигателе). В отличие от гелевых АКБ, в AGM-аккумуляторе абсорбированный в сепараторе электролит находится в жидком состоянии, поэтому ухудшения динамики электрохимических процессов не происходит. Батарея обеспечивает хорошие пусковые (а также тяговые) характеристики.

Гелевые аккумуляторы

«Все новое – это хорошо забытое старое». В этой поговорке немалая доля истины, в чем я в очередной раз убедился, ознакомившись с устройством гелевых АКБ. Когда-то в детстве из мальчишеского любопытства я разбил молотком батарейку от карманного фонарика и обнаружил внутри едкое желеобразное вещество, а позже я узнал, что это электролит.

Аккумуляторы AGM иногда путают с гелевыми батареями (англоязычное обозначение GEL), также относящимися к необслуживаемым. Однако между ними существует принципиальная разница: в AGM электролит содержится в виде жидкости, абсорбированной прокладками, а в гелевых, как следует из их названия, электролит находится в состоянии геля. В качестве загустителя электролита применяют силикагель (SiO2), алюмогель и др. Сегодня мы не будем подробно рассматривать электролитические «гелевые» элементы, потому что они практически не применяются на тяжелой технике и лишь иногда – на садовых косилках и других малых машинах.

Интересное исследование провели американские маркетологи (см. графики). Они сравнили удельные экономические показатели нескольких АКБ разного типа: традиционной конструкции, AGM и гелевой. Как видно из графиков, по выбранным исследователями параметрам у батарей AGM и гелевой показатели «средние» – не оптимальные, но и не самые худшие.

Итак, что же выбрать: сэкономить при покупке обычной батареи или потратиться на AGM?

AGM, конечно, не лучший выбор для любой сферы применения, но в определенных тяжелых условиях эксплуатации, где их преимущества будут приносить наибольшую выгоду, их можно и надо использовать.

Одна из самых больших ошибок, которую допускают владельцы машин при покупке АКБ, это то, что они выбирают ее по единственному критерию – цене. Следует проанализировать, какие нагрузки должна будет выдерживать батарея во время эксплуатации и какое техническое обслуживание для нее потребуется. Именно по этим параметрам аккумуляторы AGM могут значительно превосходить аккумуляторы традиционной конструкции и в случае использования принесут владельцу ощутимую выгоду.

Обзор AGM батерей разных производителей: характеристики, цены, отличия

Сегодня аккумуляторные батареи по технологии AGM можно встретить буквально повсюду. Ими на конвейерах комплектуют автомобили, оснащенные системой «старт–стоп». Они приводят в действие шлагбаумы, жалюзи и ворота. Благодаря аккумуляторным батареям, в темное время суток светятся неоновая реклама и дорожные знаки на автомагистралях. Добавим, что AGM-технология признана оптимальной в АКБ электростанций, работающих на таких источниках энергии как солнце, ветер и волны. Вне конкуренции преимущества АГМ оказались и в блоках бесперебойного питания компьютеров. В настоящее время практически все известные мировые бренды отдали значительные части своих объемов выпуска AGM-аккумуляторам. Это и BOSCH, и Optima, и Tudor, и Medalist и другие. Ниже для сравнения приведены несколько популярных моделей автомобильных аккумуляторов с технологией AGM и их характеристики.

Марка Страна происхождения Емкость Вес Ориентировочная цена Срок службы
А*ч кг руб. лет
Haze HZB12-28 AGM Китай-Великобритания 28 16 4300 5
ВОСТОК СК-1255 Россия 55 16 6200 5
DEKA США 32 10 7000 7
TOPLA Словения 60 15 9500 8
VARTA D52 Германия 60 16 10700 10

Таблица 1. Сравнительный обзор AGM-аккумуляторов

Отрадно, что в последнее время в рейтингах грандов по применению технологии AGM в аккумуляторных батареях все чаще стали встречаться АКБ российского производства. Помимо маркировки, указывающей на тип аккумулятора, на корпусах батарей часто можно увидеть: VRLA(Valve Regulated Lead Acid batteries) или SLA(Sealed Lead Acid batteries). Данные надписи обязательны по нормам международного стандарта безопасности. АГМ АКБ с клапаном
Первая аббревиатура обычно ставится на батареях с емкостью свыше 30 Ач и указывает, что устройство оборудовано клапаном безопасности. Вторая маркировка ставится на мало ёмкостные AGM аккумуляторы (до 30 Ач). Присутствие байпаса обусловлено неизбежным выделением водорода при перезарядках. При достижении значения 100 миллибар, клапан открывается и выпускает газ в атмосферу, тем самым сбрасывая давление до безопасного уровня.

Сильные и слабые стороны данной технологии

Чтобы точно понять, что представляют собой подобные изделия, вместе с плюсами важно поинтересоваться и про минусы AGM аккумуляторов, так как они могут быть существенными. Но начать нужно с преимуществ, а это отсутствие необходимости в обслуживании. Следует только хранить в чистоте и периодически подзаряжать. Наличие большого пускового тока позволяет запускаться даже при сильных морозах. Средний срок службы аккумулятора AGM составляет минимум 5 лет, но это может происходить и дольше, если руководствоваться рекомендациям по зарядке.

Просто и понятно ответить на вопрос, что это значит – использовать AGM аккумуляторы для автомобиля, можно в виде одного предложения. Такие аккумуляторы переносят самый жесткий стиль эксплуатации. Можно разряжать батарею на треть, на половину и сделать до сотни полных разрядок. Аккумулятору ничего не будет. Никак не влияет на срок службы аккумулятора автомобиля по технологии AGM положение не при транспортировке, не при непосредственной эксплуатации. Можно пользоваться такими аккумуляторами и при достаточно высоких температурах.

Срок службы аккумулятора автомобиля по технологии AGM Срок службы аккумулятора автомобиля по технологии AGM

Некорректно давать описание AGM аккумуляторов исключительно по сильным сторонам. За все перечисленные преимущества приходится расплачиваться увеличенным весом и габаритами подобных батарей. Отмечается и более высокая цена, в сравнении с основными конкурирующими батареями. Далеко не каждое зарядное устройство подойдет к таким аккумуляторам. Еще одной потенциальной проблемой выступают некоторые трудности при выполнении зарядки.

Критерии правильно зарядки аккумуляторов AGM

Изучив хотя бы в общих чертах, что обозначает AGM аккумулятор, можно понять и основные принципы зарядки таких батарей. Если с максимальной разрядкой никаких проблем, то избыточные значения тока и напряжения для подобных аккумуляторов очень вредны. Следует придерживаться соотношения в 10 процентов от емкости батареи – это значение силы тока. Для подобных аккумуляторов стоит покупать автоматические зарядные устройства, способные реагировать на текущее состояние батареи.

Сам процесс зарядки выглядит примерно так:

  1. Зарядное устройство подключается, но без специальных рабочих параметров. Пока силу тока можно ставить на нуле, а напряжение сделать номинальным;
  2. Дальше идет подсоединение соответствующих проводов;
  3. Теперь можно поставить значение силы тока в 10 процентов от емкости батареи;
  4. Постепенно напряжение будет увеличиваться, а сила тока падать. Это признак правильной зарядки.

Какое зарядное устройство лучше выбрать для аккумулятора AGM?

Чувствительность таких батарей к процессу зарядки и к используемым аксессуарам – это те минусы, с которыми придется считаться. Что это означает для аккумуляторов AGM, понять несложно. Придется покупать автоматические зарядные устройства с возможность ручной и автоматической регулировки силы тока и напряжения. Стоимость таких зарядных устройств может достигать и 12 тысяч рублей, но это верхняя планка по цене.

Как определить аккумулятор AGM?

Если аккумулятор в автомобиле размещен в подполье багажника, то вероятно это и есть AGM. Почему там? Потому что в багажнике прохладнее. Батарея АГМ чувствительна к высоким температурам. Поэтому для установки в моторном отсеке потребуется дополнительная перегородка. Проще АКБ разместить вдали от источника тепла – в багажнике или под задним диваном.

Например, БМВ в своих машинах размещают аккумулятор в багажнике. Но как убедиться, что это именно AGM? Все просто. Любой такой АКБ имеет маркировку (надпись AGM). Впрочем, в том же BMW эта надпись может легко оказаться под фиксирующей планкой.

Что сдерживает распространение AGM

Ежегодно в мире производят 110 млн. аккумуляторных батарей, но AGM составляют в этом объеме лишь незначительную часть. Во-первых, далеко не все производители АКБ занимаются изготовлением AGM, потому что эта технология сложнее традиционной. К тому же батареи AGM стоят дороже традиционных примерно в 2,0…2,5 раза, поскольку дороже технологии их производства и используемые материалы. AGM приблизительно на 30% больше и тяжелее, чем обычные аккумуляторы такой же емкости.

Батареи AGM более чувствительны к перезарядке. Зарядные устройства, которые сейчас используют в машинных парках для зарядки обычных аккумуляторов, непригодны для зарядки AGM и могут вывести их из строя за несколько часов. Для AGM требуются зарядные устройства, обеспечивающие нестабильность напряжения заряда не более ±1%. Специальные приборы для зарядки батарей AGM могут стоить более 30 тыс. руб. каждый. Тестеры для проверки батарей также могут быть непригодны для AGM и потребуют замены или перенастройки. Видимо, потребуется заменять реле-регулятор генератора на машине на более точный прибор. Вероятно, и обслуживающий персонал придется специально обучать работе с AGM. В общем, процесс зарядки аккумуляторов AGM в любом случае потребует больше внимания по сравнению с традиционными аккумуляторами.

Не рекомендуется использовать батареи AGM при температурах выше 50 °С, так как их срок службы существенно сокращается при высоких температурах. Аккумуляторы AGM категорически нельзя применять вместе с обычными свинцово-кислотными батареями. Они могут работать только с такими же по сроку службы и емкости аккумуляторами AGM.

Если на обычные АКБ производители обычно дают гарантию 18 месяцев, то на AGM гарантия не более 24 месяцев, т. е. при увеличении цены вдвое гарантийный срок возрастает лишь на 25%.

В настоящее время много батарей AGM производится в Китае, они дешевле аккумуляторов американского и европейского производства, но об уровне их качества достоверных сведений в печати пока не публиковалось, возможно, он соответствует оригинальному, а возможно, и нет.

Массовый коэффициент относительно удельной емкости по объему

Как зарядить аккумулятор AGM

В случае с обычными батареями напряжение заряда растет постепенно, и большинство зарядных устройств через некоторое время отключается или переходит в режим поддержания заряда. Если этого не случится, то аккумулятор стерпит перезаряд в течение длительного времени. Может быть, потом придется добавить немного воды.

Если заряжать обычную свинцово-кислотную батарею с помощью зарядного устройства с функцией AGM, то тоже ничего страшного не произойдет. Возможно, она не зарядится полностью.

Если же заряжать батарею АГМ с помощью зарядного устройства для обычных АКБ и не отключить зарядку вовремя, то аккумулятор перезарядится и сломается, особенно в теплом помещении.

Режим эффективной зарядки AGM состоит из нескольких этапов. Сначала зарядка осуществляется под высоким напряжением (около 14,4 В) при контролируемом токе, а затем снижается до безопасного значения. Таким образом, для зарядки АКБ АГМ необходимо специальное зарядное устройство с функцией AGM.

Особенности зарядки

АГМ батарея заряжается гораздо быстрей, чем свинцово-кислотная. Поэтому ее часто используют в так называемых микро-гибридах. Т.е. автомобилях, где энергия АКБ частично восстанавливается во время торможения двигателем. В этот момент мощный генератор быстро заряжает аккумулятор, который в дальнейшем питает энергоемкую систему старт-стоп. В таком режиме обычный свинцово-кислотный АКБ протянул бы всего несколько недель.

Когда напряжение зарядки частично разряженного аккумулятора AGM доходит до 14,4 В или даже больше, то ничего страшного не происходит. Однако после достижения состояния близкого к полному заряду, напряжение зарядки должно быть снижено до 13,5-13,8 В. В противном случае батарея перегружается, перегревается и выходит из строя. В крайнем случае, она «вздувается».

Свинцово-кислотный аккумулятор спокойней реагирует на перезарядку. Он начинает «газить» (кипеть) — в дальнейшем придется добавить воды.

По этой причине в автомобилях с батареями AGM и в микрогибридных системах установлены сложные системы управления энергопотреблением, которые пекутся за благополучие АКБ АГМ.

Трехступенчатая зарядка

Эксперты признают этот метод самым эффективным, хотя сами производители практически не упоминают о его существовании. Возможно, что это связано с трудностями при его реализации, потому что из-за разных емкостей длительность ступеней существенно отличается. Алгоритм состоит в следующих пунктах:

  • основной заряд – напряжение 14,2 — 14,8 В и ток 0,1 — 0,3С, где С – емкость АКБ в Ач;
  • накопительный цикл – напряжение 14,2 — 14,8 В;
  • плавающий заряд (хранение) – 13,2 — 13,8 В.

Двухступенчатая зарядка

Основная масса производителей рекомендуют именно этот способ восстановления источника тока. Алгоритм заряда включает следующие циклы:

  • основной – напряжение 14,2 — 14,8 В и ток 0,1 — 0,3С;
  • плавающий (хранение) – напряжение 13,2 — 13,8 В.

Одноступенчатая зарядка

Этот вариант восстановления характеристик батареи не рекомендуется в качестве основного – только для быстрой подзарядки:

  • плавающий заряд – напряжение 13,2 — 13,8 В и ток 0,1 — 0,3С.
Источники
  • https://AkkumulyatorAvto.ru/vybor-akb/vidy/agm-tehnologiya.html
  • https://TechAutoPort.ru/elektrooborudovanie-i-elektronika/istochniki-pitaniya/akkumulyator-agm.html
  • https://probatareiki.ru/akkumulyatory/agm-akkumulyator-chto-eto-takoe
  • https://Zapitka.ru/pitanie/avtomobilya/akkumulyator-agm
  • https://os1.ru/article/4549-preimushchestva-i-nedostatki-agm-akkumulyatorov-akkumulyatornye-batarei-chto-novogo
  • https://zen.yandex.ru/media/blacktyres/v-chem-glavnye-osobennosti-akkumuliatorov-tehnologii-agm-5fd0b2e811774679765d0c16
  • https://vvm-auto.ru/publikatsii/1312-agm-akkumulyator
  • https://seite1.ru/zapchasti/akkumulyator-s-texnologiej-agm-chto-eto-takoe-i-kak-rabotaet/.html
[свернуть]

Похожие новости

Adblock
detector