Каждый автовладелец знает, что от качественной работы аккумуляторной батареи зависит надежность и удобство эксплуатации автомобиля в целом. В этой статье мы поговорим о батареях особого типа – узнаем, что такое AGM аккумуляторы, как они работают и чем отличаются от обычных свинцово-кислотных с жидким электролитом.
История создания и общие сведения
Первые исследования в этой области начались еще в сороковые годы. Впрочем, серьезными исследованиями это назвать сложно, поскольку занимался ими обычный немецкий фотограф. Ему просто надоело, что из переносного свинцово-кислотного аккумулятора, которым оснащалось его оборудование, постоянно проливался электролит.
Фотограф задался целью «загустить» рабочую жидкость батареи и добился определенного успеха. Правда, сгущать кислоту он не стал, а просто пропитал им пористую ткань, получив так называемый «абсорбированный электролит». Вот так и появился AGM аккумулятор.
Конечно, конструкция была несовершенна, ведь серьезными разработками обычный фотограф не занимался, но начало было положено. В конце семидесятых за дело взялись профессионалы, и технология AGM была доведена до ума, запатентована и внедрена в производство. Расшифровка ее Absorbent Glass Mat (Абсорбированные Стеклянные Пластины, англ.).
Несмотря на все свои преимущества даже сегодня AGM батареи из-за некоторых особенностей эксплуатации и более высокой стоимости так и не смогли полностью вытеснить своих «заливных» собратьев.
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.
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.
Любопытно. Стартерные типы батарей используются в источниках бесперебойного питания ПК. Там, конечно, ничего заводить не нужно, но разрядный ток достаточно велик (десятки ампер для ПК средней производительности), а емкость аккумуляторов из соображений компактности мала.
Преимущества и недостатки
А теперь пора поговорить о плюсах и минусах AGM батарей.
✅ К плюсам можно отнести:
- Не требуют обслуживания (контроль плотности, доливка уровня и пр.).
- Исключены протечки электролита, а это означает, что они могут эксплуатироваться в любом положении и в условиях повышенной вибрации – установка вверх дном не рекомендуется, но допускается.
- Малый саморазряд (1-3% в месяц).
- Большая скорость заряда (до 2.5 раз против обычных).
- Могут работать в автомобилях с технологией «старт-стоп».
- Уменьшенный негативный эффект при систематически неполном заряде.
- Нечувствительны к кратковременному глубокому разряду.
- При зарядке/разрядке не выделяют взрывоопасных газов.
- Уверенная работа при низких (до -30 градусов Цельсия) температурах.
- Увеличенный срок службы.
⛔️ Недостатками AGM батарей являются:
- Большой вес (как и все свинцовые аккумуляторы).
- Для зарядки требуется специальное ЗУ со стабилизацией конечного напряжения.
- Не допускают хранения в разряженном состоянии.
- Чувствительны к перезаряду (как и все необслуживаемые аккумуляторы).
- Содержат токсичный диоксид свинца (как и все свинцовые аккумуляторы).
- Более высокая цена, чем у батарей с жидким электролитом.
Вот мы и выяснили, что такое аккумулятор, выполненный по AMG технологии, и чем он отличается от обычной свинцово-кислотной баратеи с жидким электролитом. Ну а менять старый добрый «наливной» аккумулятор на батарею, выполненную по AGM технологии, или нет – тут уж каждый решает для себя сам.
