AGM аккумулятор: описание технологии и выбор моделей

Как происходит процесс зарядки

Так как AGM-батарея относится к кислотно-свинцовым аккумуляторам, то при зарядке-разрядке АКБ происходят ровно те же процессы, что и у обычных источников питания. Поэтому к ним относятся те же принципы, что и для любых других батарей:

• срок жизни зависит от количества циклов;
• чем меньше глубина разряда, тем дольше АКБ эксплуатируется (каждый раз разряжать до нижнего уровня не надо);
• оптимальная температура для зарядки – +20..25 град.С (при минусовых температурах заряжать нельзя).

Так как АГМ-аккумулятор может использоваться в циклическом (cycle use) или буферном (stand by use) режимах, то параметры зарядки будут отличаться. Для удобства восприятия условия пополнения энергии в режиме стабилизированного напряжения для 12- и 6-вольтовых батарей сведены в таблицу.

Параметр	Аккумулятор эксплуатируется в режиме cycle (периодический разряд-заряд)	Аккумулятор эксплуатируется в режиме stand by (буфер)
Напряжение заряда на элемент, вольт	2,4..2,45	2,27..2,3
Общее напряжение заряда, вольт	14,4..14,7 для 12 вольт 7,2..7,35 для 6 вольт	13,6..13,8 для 12 вольт 6,8..6,9 для 6 вольт
Наибольший ток зарядки	0,2 от емкости	0,3 от емкости
Признак заряженности	Снижение тока до 8-10 мА*ч на 1 А*ч емкости (для батареи 100 А*ч – до 0,8..1 А), потом дозаряд этим уровнем еще в течение часа	Снижение тока до 2-3 мА*ч на 1 А*ч емкости (для батареи 100 А*ч – до 0,2..0,3 А), потом дозаряд этим уровнем еще в течение часа

Батарея с указанием различного напряжения для двух режимов и наибольшего зарядного тока.

Устройство и принцип работы

Принцип работы AGM аккумулятора абсолютно ничем не отличается от принципа работы обычной свинцово-кислотной батареи с жидким электролитом или, как ее еще называют, кальциевой свинцово-кислотной. В основе его лежит электрохимическая реакция взаимодействия оксида свинца и серной кислоты. Во время разряда происходит восстановление диоксида свинца на катоде (отрицательный электрод) и окисление свинца на аноде (положительный электрод). При заряде протекают обратные реакции.

А вот конструкция AGM батареи несколько иная. Если в обычных кальциевых аккумуляторах пластины с изолирующей решетчатой вставкой (сепаратором) между ними погружены в жидкий электролит, то в AGM технологии вместо жестких изолирующих сепараторов используется пористое волокно, пропитанное все тем же электролитом. В этом случае погружать всю конструкцию в электролит не нужно (им пропитан пористый сепаратор).

Благодаря своей пористой структуре сепаратор удерживает не только электролит, но и газы, выделяющиеся во время нормальной работы устройства. Если батарея эксплуатируется неправильно (чрезмерно большие зарядные/разрядные токи) и происходит усиленное газовыделение, с которым сепаратор не справляется, то излишек газов сбрасывается через специальные предохранительные клапаны. Таким образом, хотя корпус в нормальном режиме работы и герметичен, в целом герметичным AGM аккумулятор назвать нельзя.

Такая конструкция – анод, пористый сепаратор и катод, — именуемая аккумулятором, способна развить напряжение в 2 В. Для увеличения выходного напряжения аккумуляторы соединяют в батареи, которые, впрочем, нередко называют просто аккумуляторами (правильно — аккумуляторная батарея или батарея аккумуляторов). 12-вольтовая автомобильная батарея, к примеру, состоит из 6 аккумуляторов, включенных последовательно.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

В классическом AGM аккумуляторе пластины, как и в обычном кальциевом, плоские. Но существуют и цилиндрические конструкции, в которых пластины буквально скатывают в рулон.

Отличие технологии AGM от GEL

Очень часто многие, в том числе продавцы, путают AGM аккумуляторы с гелевыми. Последние называются GEL аккумуляторы — Gelled ELectrolit (гелевый электролит, англ.). В заблуждение вводит то, что и те и другие являются необслуживаемыми и могут работать в любом положении – из них ничего не вытечет.

Но отличие одного от другого существенное. В гелевом АКБ электролит не вытекает не потому, что его удерживает пористая вставка, а из-за того, что жидкий электролит загущают водным щелочным раствором силикатов натрия, и он превращается в гель. Получается этакий свинцово-кислотный аккумулятор с густым электролитом. Гелевый аккумулятор имеет некоторые преимущества перед AGM и обычными обслуживаемыми, но стоит дороже.

Сфера применения

AGM батареи, как и обычные с жидким электролитом, разделяются на

• пусковые (стартерные);
• тяговые.

Первые способны отдать очень большой ток за короткое время без особых последствий для себя, вторые на такое неспособны. Зато последние могут питать нагрузку длительное время без существенного снижения напряжения во время разряда и отдавать почти всю запасенную энергию.

Стартерные, конечно, используются в автомобилях для пуска двигателя. Ими же запускают лодочные моторы, дизель-генераторы и подобную технику. В общем, они нужны там, где нужен очень большой ток непродолжительное время.

Тяговые батареи можно встретить на различного рода электромобилях (карах, погрузчиках и т. д.), они питают подъемники, насосы, накапливают энергию альтернативных источников энергии: ветро- и гидрогенераторов, солнечных панелей. Используются они и в ручном электроинструменте, которым можно работать из любого положения, не боясь облиться кислотой. То же самое касается водного транспорта, где присутствует постоянная качка и вибрации.

Конечно, с большинством из перечисленных задач могут справиться и обычные «жидкие» аккумуляторы, если их не переворачивать, но в одном они тягаться с AGM батареей не могут – последние сохраняют работоспособность при температурах до -30 градусов Цельсия. Именно поэтому автомобильные AGM батареи так популярны в районах с суровыми зимами.

Здесь стоит отметить, что в последнее время AGM батареи постепенно вытесняются гелевыми, но происходит это не очень быстро — стоят GEL аккумуляторы дороже, а серьезных преимуществ, окупающихся такими деньгами, практически не имеют.

Особенности внутреннего устройства

В обычных кислотных батареях свободное пространство между свинцовыми электродами заполнено жидким электролитом. Принципиальной особенностью устройства аккумуляторов AGM является то, что между пластинами расположены так называемые абсорбирующие маты из специального пористого стекловолокна (Absorbent Glass Mat). Электролит внутри таких батарей находится в «связанном» состоянии. При изготовлении им заполняют поры прокладок, в которых жидкость удерживается в течение всего периода эксплуатации. Стекловолоконные маты, плотно расположенные между свинцовыми электродами, выполняют одновременно две функции:

• губки-сепаратора, удерживающей электролит;
• изолятора, предотвращающего электрическое замыкание пластин.

Так как в процессе работы и зарядки AGM-аккумуляторов происходят электрохимические реакции, которые сопровождаются выделением кислорода и водорода, часть пор оставляют пустыми. Газы заполняют свободное пространство и с течением времени регенерируются обратно в воду и смешиваются с раствором, которым пропитаны маты. Такая внутренняя рекомбинация электролита обеспечивает поддержание его количества и химических свойств практически неизменными в течение всего периода эксплуатации батареи.

Применение такой инновационной технологии позволило значительно улучшить технические характеристики и эксплуатационные показатели аккумуляторных батарей. Среди изделий аналогичного назначения они по праву являются на сегодняшний день самыми лучшими, хотя и самыми дорогостоящими.

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 (Absorbent Glass Mat — влагопоглощающие стеклянные маты) обязана инженерам американкой компании Gates Rubber Company. Без малого пятьдесят лет назад именно ими было предложена альтернатива классическому жидкостному аккумулятору.

Выбираем зарядное устройство для автомобильной батареи

На сегодняшний день существую несколько типов зарядных устройств:

• механические;
• автоматические.

В первом случае необходимо вручную регулировать, когда идет хранение, а когда основной заряд.

Автоматические зарядные устройства необходимо брать с двумя имеющимися режимами – хранение и зарядка. При эксплуатации данных устройств нужно минимум участия пользователя.

Также существует ряд дополнительных параметров, которые имеют глобальное значение при выборе:

1. Возможность определения зарядного тока. Стоит отметить, что в некоторых зарядных устройствах данный параметр отсутствует, из-за чего невозможно регулировать ток.
2. Выбор типа источника питания. Приобретаемое зарядное устройство должно соответствовать типу заряжаемого источника питания. Например, зарядные станции для жидко-кислотных батарей нельзя использовать для подзарядки АГМ или гелиевых батарей.
3. Температурная компенсация. Каждый знает о том, что во время зарядки температура элемента питания может повышаться. Этому обстоятельству может способствовать и температура самого помещения в летнее время. Если в зарядной станции не предусмотрена температурная компенсация (температурный датчик), то это может привести к перезаряду батареи и, соответственно, сократит срок ее службы.
4. Стадии заряда. Как правило, этот параметр будет актуален лишь тогда, когда зарядная станция используется для свинцово-кислотного источника питания.
5. Настраиваемая скорость вентилятора. От этого параметра зависит охлаждение и последующая эксплуатация зарядки. Благодаря таким настройкам можно уменьшить выделяемый шум устройства или понизить его рабочую температуру, что убережет его от перегрева.
6. Температурный диапазон. Рабочий диапазон стандартных моделей варьируется в пределах от +5 до +45 градусов. Также существуют модели с более расширенным температурным диапазоном, однако они, как правило, предназначены для профессионального использования. Если планируется заряжать аккумулятор в открытом или неотапливаемом помещении, стоит учитывать данный параметр при выборе.

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.

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.

Основные рекомендации по выполнению зарядного процесса

Прежде чем приступать к процессу зарядки, необходимо ознакомиться с основными этапами зарядки:

• основной – в процессе восстанавливается до 80% всей емкости батареи;
• плавающий – цель данного зарядного процесса восстановить емкость источника питания до 100% значения;
• хранение – в этом цикле AGM потребляет минимальное значение тока от зарядного устройства;
• накопительный – в процессе батарея АГМ стабилизирует и сохраняет свои рабочие характеристики.

Зарядка источника питания АГМ должна выполняться специальным зарядником, оснащенным индикацией как по силе тока, так и по напряжению. Если эти два параметра контролировать, то удастся избежать газообразования внутри батареи.

Заряжать обычным зарядным устройством нельзя!

Отлично себя зарекомендовали зарядные станции с интеллектуальным управлением. Именно такие устройства восстанавливают AGM в относительно щадящем режиме.

Это интересно: Что такое внутреннее сопротивление аккумулятора?

В процессе зарядки крайне важно отслеживать температуру электролита, которая не должна превышать +50 градусов по Цельсию. Если пренебречь этим важным правилом, то эксплуатационный срок аккумулятора значительно сокращается

Восстановление и обслуживание АГМ-аккумулятора

При неправильной эксплуатации AGM-батарея может быстро выйти из строя. Методы восстановления автомобильного аккумулятора описаны ниже.

1. Долив дистиллированной воды. Если АКБ регулярно перегревается при зарядке, то маты высыхают за счет электролиза. Долить воду через пробки в банках не получится, т.к. батарея полностью герметична. Чтобы восстановить уровень электролита, нужно просверлить в каждом элементе АКБ отверстие небольшого диаметра и ввести дистиллированную воду через шприц. Для отверстий нужно изготовить пробки, которые предупредят утечку электролита. Ставить АКБ на подзарядку рекомендуется через 1-2 суток после заливки. При ремонте батареи нужно надеть защитную одежду, очки и перчатки.
2. Одновременное подключение аккумуляторов. Автоматические ЗУ могут не среагировать на неисправную батарею, поэтому некоторые автомобилисты подключают одновременно реанимируемую АКБ и рабочий аккумулятор. Если неисправная батарея начала потреблять ток, то рабочая после установки режима накопления отключается. Реанимация аккумулятора продолжается в щадящем режиме. Длительная подзарядка сразу двух АКБ запрещена.
3. Ступенчатая зарядка ручным и автоматическим ЗУ. Вместо одновременного подключения на начальном этапе реанимации АКБ можно использовать ручную подзарядку при токе 1-2% от емкости, постепенно увеличивая силу тока от 0,5 до 14,8 А. Доведя до штатного режима, можно подключить аккумулятор к автоматическому ЗУ. Восстановление рекомендуется проводить импульсным током. В многофункциональных устройствах при глубоком разряде режим импульсной зарядки активируется автоматически.

Из-за повышенных требований к эксплуатации АГМ-аккумуляторы не рекомендуется приобретать с рук без предварительного наблюдения за процессом подзарядки.

При эксплуатации автомобиля необходимо контролировать напряжение батареи. Не допускается полный разряд АКБ и снижение U до 12 вольт. Если накопитель используется после длительного хранения или сезонного отстоя машины, то перед выездом нужно проверить заряд.

«Как правильно заряжать AGM аккумулятор

? Почему не стоит спешить прикурить AGM батарею? Чем отличается AGM от обычной АКБ? Что такое терморазгон и почему его следует бояться в процессе зарядки AGM аккумулятора?»

Еще относительно недавно автомобили (как высокотехнологические изделия) продавали инженеры. Но все меняется: растет конкуренция, рынок и покупателя нужно постоянно завоевывать. Поэтому в наше время, за дело плотно взялись уже маркетологи

Не обошли они своим вниманием и аккумуляторы

Особенности эксплуатации

Технология AGM является одной из наиболее прогрессивных, однако она накладывает определённые обязательства к процессу зарядки аккумуляторных батарей. Для устройств подобного типа применяются специальные зарядные, оснащённые индикацией

Важно контролировать силу тока и напряжение. Во время процесса заряда устройство само в автоматическом режиме тестирует температуру электролита

Выход из строя АКБ может произойти при перегреве выше 45 градусов по Цельсию. Стабилизация и восстановление ёмкости для таких изделий осуществляется по фактору напряжения, а не силы тока. Из-за этого снижаются процессы газообразования внутри корпуса.

Примерная схема заряда при эксплуатации может выглядеть следующим образом:

1. Напряжение должно находиться в оптимальном диапазоне значений. Для каждого авто предусмотрена собственная величина, и узнать о ней можно из сервисной книжки. Чаще всего это примерно 14,4–15,2 Вольт.
2. Температура батареи в процессе возобновления ёмкости составляет 15–25 градусов по Цельсию.
3. Полностью заряженным можно считать такую АКБ, у которой значение зарядного тока будет составлять менее 2,5 Ампер.
4. Если зарядка производится при низких температурах окружающей среды, то процесс заканчивают сразу после того, как зарядный ток станет менее 1,5 Ампер.

Нюансы физики процесса

Факт недопустимости хранения изделия АГМ в разряженном состоянии (минимальное напряжение составляет менее 10,5 В) не должен вызывать опасения. Во-первых, тщательно проработано направление, как заряжать AGM аккумулятор обычным зарядным устройством, а во-вторых, батарея допускает около 200 циклов глубокого разряда без потери рабочих характеристик.Несмотря на наличие в конструкции пропитанных электролитической жидкостью сепараторов из стеклоткани, химические процессы зарядки/разрядки происходят так же, как в моделях с жидким электролитом. Разница лишь в том, что при расщеплении сернокислого свинца кислород стремится проникнуть через крупные микропоры стекловолоконной ткани к отрицательному электроду, чтобы вступить в химическую реакцию с водородом. В итоге образуется вода.

Замкнутая циркуляция газов позволяет упростить конструкцию – доступ к банкам теперь не нужен. В отношении требований к помещению, в котором производится восстановление заряда, также есть смягчения – серьезная вентиляция не обязательна.

Все же в непроветриваемой комнате подзарядку осуществлять не стоит. Это понятно из дублирующего названия перспективных аккумуляторов – VRLA battery (кислотная батарея с предохранительным клапаном). При высоком давлении внутри коробки, клапан сбрасывает водород и кислород в воздух.

Зарядники

Качественное обслуживание автоаккумулятора невозможно без специального зарядного устройства. Примитивный электроприбор преобразует переменный ток в постоянный, и понижает напряжение до приемлемых величин. Различают трансформаторные и импульсные ЗУ.Для безопасного заряда АГМ следует выбирать импульсные «зарядки». Они позволяют работать в автоматическом режиме и выдавать небольшие импульсы тока. При выборе модели учитывайте следующие рекомендации:

• Наличие ручной регулировки по току.
• Оснащенность встроенным регулятором выходного напряжения.
• Предустановленные индикаторы электрических характеристик.
• Возможность активирования функции автоматического отключения.

Режимы или как заряжать AGM аккумулятор обычным домашним зарядным устройством: суть технологии

Как и в случае с мойкой двигателя, первым делом отключаются клеммы от батареи, и она переносится из моторного или багажного отсека в помещение. Установить на полюса «крокодилы» и подключить зарядник к сети – короткий перечень действий актуален для автоматических подзарядок, сконструированных специально для батарей с абсорбированным электролитом. Например, некоторые изделия от Bosch и Стек поддерживают безопасное восстановление электрических параметров АГМ моделей.

Методика, как зарядить АКБ AGM, подробно изложена в инструкции, поставляемой с продуктом. С другого ракурса стоит воспринять ситуацию, когда перспективный источник питания установлен с завода – описание процедуры ухода стоит поискать на официальном сайте компании-изготовителя батареи.

Вне зависимости от первоначальных факторов полезным будет принять к сведению общую технологию подзарядки необслуживаемого аккумулятора. К слову, ее можно интерпретировать в трех вариантах.

Зарядка в три ступени

Концерн Varta солидарен с экспертами в вопросе эффективности данного метода. Его суть подробно изображает график, на котором четко очерчены три промежутка:

• Начальная (основная) стадия. Напряжение динамично изменяется в пределах В. Ток – постоянный, фиксированной величины: 25-35% от цифры с размерностью А*ч.
• Накопительный участок: Разность потенциалов равна 14,8В. Ампераж изменяется от выбранной в предыдущем цикле величины до 1% от емкости батареи.
• Хранение. Параметры жестко зафиксированы: напряжение – 13,8В, ток – 1% от характеристики в А*ч.

К сведению. Осуществить эту операцию способно микропроцессорное ЗУ для AGM, способное плавно менять разность потенциалов и силу тока во времени. Временные промежутки выбираются устройством автоматически.

Двухэтапная зарядка

Данный способ рекомендован большинством известных фирм. Главное преимущество – оптимальное сочетание временных затрат и качества восстановления характеристик батареи. Основан на двух переходах:

1. Зарядка. Электрические параметры находятся в пределах: ток – 0,1-0,3 от емкости источника; напряжение – 14,2-14,8В.
2. Хранение. Ампераж – не более 1% от цифры с размерностью А*ч. Разность потенциалов – фиксированная, выбранная из пределов .

Выполнить пункты этой техники подзарядки под силу только автоматическим зарядникам инверторного типа.

Зарядка в одну ступень

Рассматривается как ускоренный метод восстановления заряда и рекомендуется для АКБ, заряженных не менее, чем на 75%. Суть методики в том, чтобы подать на клеммы ток в 1-2% от емкости изделия и напряжение не более 13,8В.

Методика проведения одноэтапной зарядки и есть ответ на вопрос, как заряжать современный AGM аккумулятор обычным зарядным устройством с регулируемым током и напряжением. В остальных случаях применять простой аналоговый «зарядник» не рекомендуется, поскольку в двух- и трехступенчатых циклах нет возможности отслеживать и плавно регулировать параметры.

Напряжение заряженного AGM аккумулятора и прочие параметры

Превышать режимы зарядки, описанные в рекомендациях, настоятельно не рекомендуется – это вызовет превышение температуры электролита свыше допустимых 45°C. В связи с этим не рекомендуется производить процесс реанимации, если воздух нагрет более 30°C.

Разность потенциалов в 100% заряженном АКБ составляет 14,8В. Достигать больших значений запрещено – запускается активный процесс гидролиза, приводящий к выделению газов и потере воды. Чрезмерные выделения Н2О сокращают срок службы батареи и ее способность выдерживать глубокие разряды.

ТБ и меры предосторожности при заряде AGM-аккумулятора

AGM-технология изготовления аккумуляторных батарей требует бережного обращения с данным типом изделия. Внутри корпуса такой АКБ находится немалое количество ядовитых веществ, способных разъесть как органические, так и неорганические предметы.

Помимо этого, они очень опасны и для здоровья самого человека.

При соприкосновении такого типа частиц с кожными покровами людей возникает возможность получения хим

ожогов различной степени, поэтому при работе с AGM-аккумуляторами необходимо соблюдать меры предосторожности и технику безопасности

Данные аккумуляторные модели являются необслуживаемыми, т.е довести в них нужное кол-во воды до предельного уровня у вас не получится. Они полностью загерметизированные.

Разгерметизация AGM-аккумуляторных батарей может случится из-за механического повреждения изделия, взрыва, а также термического воздействия на предмет.

Почему не стоит заводить авто с AGM батареей методом прикуривания

Распространенная ситуация зимой, когда при разрядке АКБ мы прикуриваем машину от батареи другого автомобиля.

В случае с АГМ так делать нельзя. Разрядка источника питания может свидетельствовать о его поломке, к примеру, из-за внутреннего КЗ.

Это значит, что серная кислота вытекла из пространства между пластинами, и осталась только вода.

В связи с неполным перемешиванием электролита в банках AGM аккумулятора, сопротивление внутри матов разряженной батареи разное.

При поступлении большого ток заряда на участки, где сопротивление слишком большое, возникнуть зоны повышенного нагрева, в которых начнет активно испарятся вода.

В дальнейшем она начнет кипеть, а ток, который перестал «поглощаться» становится лишним и закусает процесс электролиза, а к чему это приведет вы уже читали выше в разделах «К чему приводит неправильная зарядка» и «Что такое терморазгон», повторятся не будем.