Гелевые автомобильные аккумуляторы, устройство, принцип работы

Особенности

Мелкие повреждения на корпусе батареи не приводят к выходу из строя самого устройства. Это можно отнести к их плюсам. В то время как у обычных аккумуляторов небольшие повреждения приводят к поломке всей батареи.

Газы «гелевиков» практически не выходят наружу, поэтому чистоту отверстий контролировать не обязательно. Емкость батареи практически не изменяется при наиболее неблагоприятных условиях и в сильный мороз. Расчеты показали изменение всего на 19%. Во время хранения аккумуляторы сохраняют свой заряд надолго. Риск осыпания пластин отсутствует практически в полной мере в отличие от кислотных аккумуляторов. Гелевый аккумулятор имеет более высокую цену, если сравнить ее с аналогичными устройствами.

Зависимость емкости гелевого аккумулятора от температуры окружающей среды

Сроки службы и эксплуатации гелевых аккумуляторов значительно выше, нежели у обычных кислотных аккумуляторов. Обычно в 3-4 раза. Аккумулятор сохраняет работоспособность в любом положении. А вот обычный АКБ этим похвастаться не может, так как зачастую перестает работать на высокий спусках или подъемах. У гелиевых аккумуляторов более высокие показатели пускового тока. Поэтому скорее всего с запуском двигателя проблем не возникнет даже в самые сильные морозы.

Минусы гелевых аккумуляторов

Гелевый аккумулятор (плюсы и минусы) устройства:

  • Существенным минусом можно назвать то, что они более чувствительны к параметрам сети зарядки.
  • Для них придумали особое зарядное устройство, которое не всегда можно установить на какой-либо автомобиль.
  • Если раньше у вас был установлен свинцово-кислотный аккумулятор, то придется докупать и монтировать в систему автомобиля промежуточный блок.
  • Степень зарядки аккумулятора придется проверять регулярно. Обычные аккумуляторы не так прихотливы в этом плане.
  • Избыточно заряжать гелевые аккумуляторы нельзя – они могут просто-напросто взорваться.
  • Также отрицательно скажется на гелевых батареях и длительное воздействие отрицательных температур – мягко говоря, они не созданы для использования в условиях достаточно суровой и длительной русской зимы. Поэтому гелевые аккумуляторы приходится утеплять в зимний период года.
  • Но самый весомый недостаток гелевого аккумулятора – цена, которая является необоснованно высокой.
  • К плюсам можно отнести то, что малейшие повреждения на корпусе АКБ не приводят к выходу из строя.
  • Риск осыпания пластин отсутствует практически в полной мере в отличие от кислотных аккумуляторов.
  • Перезарядка до 1000 раз.

Срок эксплуатации зависит непосредственно от корректности работы устройства и реле-регулятора. Если будут большие и резкие скачки напряжения, то пластины окислятся очень быстро. Максимальное напряжение – 12 Вольт. Если оно будет больше, то гель начнет постепенно утрачивать свои свойства, а устройство быстро придет в негодность.

Зарядка гелевого аккумулятора

Для подзарядки гелевых аккумуляторов обычные зарядные устройства от свинцово-кислотных батарей не подойдут. От них «гелевик» может просто-напросто выйти из строя. Подойдут только зарядные устройства с возможностью регулирования силы напряжения и тока.

Это является немаловажным фактором, если вы хотите пользоваться гелевым аккумулятором не один сезон. Если вы решите зарядить аккумулятор неверным зарядным устройством, то есть риск не только быстрого выхода из строй из-за разности напряжений, но и взрыва батареи.

Плюсы и минусы гелевых аккумуляторов

К числу достоинств аккумуляторов гелевого типа относят следующее:

Вещество используемое для заливки пластин.

  1. Устройство не требует пополнения запаса электролита или воды при нормальных условиях работы. Открывать банки и заправлять дистиллированную воду требуется только при попытке восстановления батареи.
  2. Залитый между пластинами гель является диэлектрической прокладкой между положительными и отрицательными электродами. Вещество дополнительно препятствует выкрашиванию активной массы, что позволяет использовать аккумулятор в условиях повышенных вибрационных нагрузок.
  3. В моторный отсек не попадают агрессивные пары серной кислоты. Испарившиеся вещества и газообразные продукты реакции остаются замкнутыми в геле, а затем используются при работе батареи. Поскольку аккумулятор не выделяет водорода (который образует с кислородом воздуха взрывоопасные смеси в широком диапазоне концентрации), то допускается применять устройство в бытовых источниках бесперебойного или аварийного питания.
  4. Допускается работа устройства в наклоненном состоянии, аккумулятор выдерживает кратковременный переворот на 180°.
  5. Пластина выполняется из химически чистого свинца, который способствует снижению внутреннего сопротивления и ускоряет зарядку.
  6. Высокий пусковой ток (зависящий от температуры окружающей среды).
  7. Увеличенный срок эксплуатации. В отличие от аккумулятора с жидким электролитом, работающего 2-4 года, гелевое устройство функционирует до 10 лет (при соблюдении рекомендаций производителя).
  8. Возможна глубокая разрядка батареи без риска повреждения конструкции.

Недостатки оборудования:

Схема контроллера для регулировки тока.

  1. Увеличенная стоимость, в 2-3 раза превышающая цену стандартного источника питания с жидким электролитом.
  2. Для зарядки требуется установить точные значения силы тока и напряжения. При повышении напряжения в цепи питания (например, при неисправности регулятора на автомобильном генераторе) происходит необратимое разрушение конструкции аккумулятора. Разница в 1-2 В по сравнению с требуемым значением напряжения приводит к падению емкости на 30-40%.
  3. При уменьшении температуры до -30°С и ниже наблюдается замерзание геля, который превращается в хрупкий материал. Жидкий электролит начинает вытекать из затвердевших оболочек в нижнюю часть корпуса батареи.
  4. Необходимо применение дополнительного контроллера, регулирующего параметры тока в цепи питания. Устройство ставится на клемму и регулируется в зависимости от емкости аккумулятора.

Обслуживание: как восстановить гелевый аккумулятор, замена электролита

Если вы обслуживаете источник питания согласно рекомендациям производителя, то скорее всего он беспроблемно отслужит свой срок эксплуатации и не потребует дополнительных действий. Если источник питания вздулся или разрушились пластины, то мы рекомендуем не заниматься его восстановлением, а приобрести новый. В каких случаях можно попытаться оживить гелевый АКБ?

Если вы заметили потерю ёмкости у вашего аккумулятора, то, возможно, произошло высыхание гелевого компонента. В таком случае необходимо восстановить водный баланс элемента с помощью дистиллированной воды. Далее мы поэтапно расскажем, как это сделать.

Снимите пластиковую крышку.

Удалите резиновые заглушки на банках.

  • Возьмите шприц и наберите 1–2 кубика дистиллированной воды.
  • Влейте воду в каждую банку.

  • Оставьте батарею на несколько часов, чтобы гель пропитался водой.
  • Если воды недостаточно — долейте; если есть излишки — удалите их шприцем.
  • Проверьте уровень напряжения на клеммах.
  • Верните заглушки на место и закройте аккумулятор крышкой.
  • Поставьте батарею на зарядку.

Также оживление аккумулятора может понадобиться при сильной сульфации пластин, которая образовывается во время эксплуатации батареи. Есть два способа десульфации:

С помощью химического состава Трилон В. Его необходимо приобрести, развести в указанной пропорции и залить в предварительно осушенный аккумулятор

Обращаем ваше внимание, в гелевых аккумуляторах не всегда есть возможность удалить электролит в виде геля полностью. После десульфации с помощью Трилона В понадобится промыть внутренности дистиллированной водой, снова залить гелевый электролит в аккумулятор, предварительно приготовив раствор. Как видите, способ довольно хлопотный и требует знаний и навыков

С помощью импульсных токов различной амплитуды. Во время данной операции импульсные токи разрушают сульфат свинца. Стоит отметить, что гелевые аккумуляторы, как говорилось выше, крайне отрицательно воспринимают резкие перепады напряжения и повышенные токи. Пользователи, опробовавшие этот метод, говорят о том, что не всегда получается достичь поставленной цели. Объясняется это тем, что кроме сульфата свинца разрушаются и сами пластины, а это влечёт потерю ёмкости

Как видите, способ довольно хлопотный и требует знаний и навыков. С помощью импульсных токов различной амплитуды. Во время данной операции импульсные токи разрушают сульфат свинца. Стоит отметить, что гелевые аккумуляторы, как говорилось выше, крайне отрицательно воспринимают резкие перепады напряжения и повышенные токи. Пользователи, опробовавшие этот метод, говорят о том, что не всегда получается достичь поставленной цели. Объясняется это тем, что кроме сульфата свинца разрушаются и сами пластины, а это влечёт потерю ёмкости.

Как видите, способы восстановления аккумуляторов существуют, однако, они не очень подходят для гелевых источников питания. Мы рекомендуем не пытаться реанимировать гелевый АКБ, а приобрести новый.

Можно ли в гелевый аккумулятор залить электролит или воду?

В рамках обслуживания гелевых аккумуляторов в них можно доливать дистиллированную воду тем способом, который мы описали выше. Обычную воду из-под крана в источники питания наливать не рекомендовано – в ней слишком много примесей, которые будут мешать протеканию правильно реакции.

Электролит в чистом виде в гелевые АКБ не заливают. Можно попробовать сделать абсорбированный электролит, однако, за результаты такого эксперимента мы не ручаемся.

Гелевые аккумуляторы для автомобилей довольно популярны благодаря отсутствию необходимости их обслуживания. Как видите, эксплуатация этих источников питания крайне проста. Однако многих отпугивает их высокая стоимость. При должном обслуживании — своевременном подзаряде, соблюдении условий хранения — эта батарея прослужит долго, а восстановление ёмкости не займёт много времени и сил. Как вы ухаживаете за гелевым АКБ? Приходилось ли сталкиваться с проблемами во время зарядки или восстановления? Поделитесь своим опытом с нашими читателями.

Что представляет собой Gel — батареи?

На протяжении десятков лет, все автомобили оснащались кислотными аккумуляторами, не по тому, что это лучший вид источника питания, а из-за отсутствия альтернативы. Такая альтернатива была создана ни так давно, с изобретением нового вида автомобильных батарей – гелевых аккумуляторов.

В данной статье мы расскажем вам, что представляет собой эта техническая новинка, раскроем все «за» и «против», а также сравним гелевый и кислотный аккумулятор по техническим характеристикам.Прежде, чем рассматривать данное устройство, необходимо понять, что оно представляет собой.

Гелевый аккумулятор – это элемент питания, в котором раствор кислоты представлен в виде геля. Такая кислотная консистенция лучше заряжает активные элементы и проводит ток, чем аналогичные АКБ, наполненные кислотным раствором.

Гелевая батарея на порядок лучше принимает на себя заряд от генератора или зарядки, и также эффективно отдает его электронным приборам автомобиля. Такая характеристика в разы повышает срок службы данного устройства.

По номинальному рабочему напряжению выпускаются следующие модели:

  • 24 V – для тяжелых грузовых авто и спецтехники.
  • 12 V – для легковых авто, мотоциклов, квадрациклов, снегоходов, катеров и т.д.
  • 6 V – для мопедов, скутеров, багги и другой легкой техники.

Емкость таких элементов питания варьируется от 12 до 200 Ач (ампер-часов). Стоит отметить, что при полной разрядки такого устройства, восстановление (полная зарядка) проходит без потери емкости АКБ.

Зачастую гелевыми называют две основные технологии:

  • GEL – в его основе используется технология, в основе которой лежит заполнение межпластинчатого пространства специальным силикагелем, который становится твердым и пористым. Именно в порах такого вещества содержится гелевый электролит, способный выдерживать более 800 зарядок (подзарядок) без потери номинальной емкости батареи. В таких АКБ не существует проблемы осыпания, что значительно увеличивает срок их эксплуатации.
  • AGM – при изготовлении подобных батарей используется технология, которая позволяет заполнить межпластиночное пространство частицами стекловолокна, между которыми находится электролит. Такая технология позволяет удержать электролит, не допуская его растекания, поэтому батарею можно эксплуатировать в любом положении: на боку или вверх дном. AMG аккумулятор способен выдержать до 200 циклов зарядки (подзарядки) при полной разрядке, без потери мощности.

На самом деле называть AGM аккумуляторы гелевыми некорректно, электролит в них не находится в виде геля. поэтому в данной статье мы рассмотрим только GEL технологию.

Устройство гелевого аккумулятора

Ключевая особенность гелевого аккумулятора – это именно его электролит: в отличие от других типов, здесь в раствор серной кислоты введен диоксид кремния, превращающий жидкость в гелеобразную субстанцию. В результате электролит может удерживаться между пластинами в любом положении АКБ и одновременно служит своеобразным демпфером вибраций: удары и тряска такой батарее практически не страшны, в то время как в традиционных АКБ приходится использовать упругие пластиковые сепараторы.

Важное отличие гелевых аккумуляторов – в их нулевом газовыделении, что достигается легированием отрицательных пластин кальцием (во время циклов заряда-разряда происходит рекомбинация водорода). Загущенный электролит не требует наличия между пластинами пространства для отвода водорода, выделяющегося при зарядке, и это определяет сразу два ценных момента:

  1. Во-первых, возможность разместить пластины с минимальным зазором позволяет либо снизить габариты аккумулятора, либо увеличить его емкость и токоотдачу.
  2. Во-вторых, это делает возможным полную герметизацию батареи – точнее говоря, каждая банка снабжается клапаном, настроенным на определенное давление, необходимое для запуска реакции рекомбинации водорода. В нормальных условиях эксплуатации клапана всегда закрыты, что позволяет считать гелевые аккумуляторы герметичными, но при резком росте газообразования (перезаряд) клапана открываются, предохраняя корпус от разрушения.

При плотной компоновке банки необязательно использовать классическую конструкцию с двумя параллельными пластинами в каждой банке. Многие производители гелевых батарей сворачивают пластины в спираль, что позволяет максимально эффективно использовать пространство – такие источники энергии можно сразу узнать по цилиндрическим обводам банок.

Маркировка гелевых АКБ

Этикетка, которая наносится на верхнюю или боковую часть аккумулятора, расскажет о многом. В обязательном порядке здесь будут присутствовать основные характеристики (ёмкость, пусковой ток), а также дата производства. Правда, последняя чаще всего присутствует в закодированном виде, причём производители горазды придумывать самые экзотические способы шифрования. Например, в батареях под брендом Optima используется четыре цифры, первая из которых обозначает год (например, 8 – это 2018), а три остальных – день года (которых 365). Так что определять месяц и число придётся с калькулятором в руке.

Но здесь хоть всё понятно, а вот на АКБ Delta наносится код, состоящий из двух букв и двух цифр. С последними проблем нет – они указывают число месяца, месяц тоже можно определить по букве (А – январь, В – февраль и так далее), а вот год по буквенному обозначению просто так не определить – нужно искать таблицу соответствия.

Не совсем понятная кодировка используется и в батареях Varta: четвёртая по счёту цифра обозначает год, а 5–6 – месяц, причём значения с 17 по 20 обозначают январь–апрель, а май начинается с 53 и дальше идёт по нарастающей.

У других производителей ситуация аналогичная, а всё из-за отсутствия стандартов в маркировке (они есть, но разные для Европы, Азии, США).

Как заряжать

Выходное напряжение у большинства гелевых аккумуляторов такое же, как и у более дешевых «кислотников» — 12 вольт. Емкость, как обычно, проставлена на корпусе батареи. На вопрос о том, можно ответить так: зарядка проводится так же, как и зарядка любой другой батареи, в соответствии с показателями ее емкости и выходного напряжения. Но во время зарядки следует более пристально следить за всеми показателями.

Внутренне строение гелевой АКБ, кроме формы наполнителя, мало чем отличается от обычных батарей. Внутри находятся такие же (но только более качественные) свинцовые пластины и шесть «банок», закрытых сверху крышками. На корпусе аккумулятора имеется также пара вентиляционных отверстий, через которые выходит водородный газ, образующийся в процессе зарядки.

Приступая к зарядке этого аккумулятора, помните о том, что даже минимальное превышение напряжения больше рекомендуемых показателей может окончательно «посадить» АКБ в считанные минуты. Ток заряда аккумулятора должен составлять не более 10 процентов от указанной на корпусе емкости батареи

(если у вас аккумулятор емкостью 60 Ач, ток заряда выставляем 6 ампер).

Что же касается напряжения, оно не должно превышать показателей в 14,4 вольт

. На корпусе аккумулятора то напряжение, которое нужно выставлять при зарядке, обозначается английской фразой cycle use.

Итак, пошаговая инструкция по зарядке:

Подключите зарядное устройство к аккумулятору, соблюдая полярность .

Установите на зарядном устройстве ток, составляющий 10 процентам от емкости батареи , обозначенной на ее корпусе.

Как только аккумулятор начнет заряжаться, U будет повышаться, важно следить, чтобы оно не превышало 14,4 вольт. Если оно повышается, нужно уменьшить силу тока.

Время полной зарядки гелевого аккумулятора обычно составляет 10-12 часов .. Это стандартная схема зарядки, которая подходит к любому типу аккумуляторов

Однако некоторые автомобилисты советуют уменьшить ток заряда еще в два раза и в таком режиме заряжать гелевую АКБ дольше, около 24 часов. Если есть время и возможность зарядить батарею именно в таком режиме, срок ее службы можно увеличить

Это стандартная схема зарядки, которая подходит к любому типу аккумуляторов. Однако некоторые автомобилисты советуют уменьшить ток заряда еще в два раза и в таком режиме заряжать гелевую АКБ дольше, около 24 часов. Если есть время и возможность зарядить батарею именно в таком режиме, срок ее службы можно увеличить.

Безусловно, требования к зарядному устройству в случае приобретения такой батареи сильно повышаются. Рекомендуется приобрести зарядник с автоматической регулировкой показателей тока и напряжения. Зарядник должен быть, как минимум, с возможностью регулировать ток, а лучше, если у него будет возможность ведения зарядки поэтапно — режим, специально разработанный для зарядки гелевых АКБ.

Как видите, гелевые аккумуляторы для авто являются, безусловно, ценным и оправдывающим себя приобретением. Однако они требуют дополнительных финансовых вложений, которые будут касаться и вашего автомобиля (если вы будете приобретать дополнительный реле-регулятор), и зарядного устройства более совершенного типа. Поэтому нужно исходить прежде всего из своих финансовых возможностей и желания привыкнуть к специфике обращения именно с гелевой аккумуляторной батареей.

Автомобильный гелевый аккумулятор появился на рынке относительно недавно, поэтому еще не многие автолюбители знают, что такое гелевый аккумулятор. Большая часть автолюбители не знает даже о процессах, происходящих в обычных свинцово-кислотных АКБ. Они просто привыкли к тому, что аккумулятор во время зарядки каким-то образом запасают электроэнергию, а потом, когда наступает нужный момент, отдают ее. Начнем с того, что в нашей технической литературе анодом принято называть положительно заряженный электрод, а катодом – отрицательно заряженный. В американской литературе все наоборот: анод – заряжен отрицательно, катод – положительно.

Отличие гелевых от AGM аккумуляторов

Отдельно стоит сказать про различия между GEL и AGM аккумуляторов. Очень часто их путают между собой, хотя они имеют различия в конструкции и в характеристиках. AGM в сокращении означает Absorption Glass Matt (абсорбированные стекловолоконные пластины или элементы).

И в гелевых, и в AGM электролит находится в твердом состоянии, но в последних применяются в качестве сепараторов стекловолокно, которое пропитано электролитом. Стекловолокно также исключает замыкание между пластинами и их осыпание. В стекловолокно добавляется алюминий, чтобы уменьшить внутреннее сопротивление. Также пластины и стекловолоконные сепараторы могут быть скручены в спираль, что повышает виброустойчивость и эффективность.

Технические характеристики гелиевого аккумулятора

В этом разделе будут приведены основные параметры.

Что такое Gel?

Это электролит зафиксированный в геле. Технология Gel выполнена на основе двуокиси кремния. Гель способен прекрасно контактировать и предотвращать замыкание между пластинами. Это похоже на то, когда губка впитывает воду. Так и здесь идет некое удержание содержимого за счет желе образной консистенции. Пластины благодаря такому подходу не осыпаются.

В АКБ такого рода применяется очищенный свинец. Он обладает небольшим сопротивлением. Это дает возможность быстрого разряда и заряда.

Гелевый аккумулятор выполнен в неразборном корпусе. Разбирать который ни в коем случае нельзя. Может нарушится микроклимат и выйдет газ, оберегающий пластины от окисления. Так же этот газ способствует 100% работоспособности. При повреждении батарея будет функционировать. Правда хуже процентов на 30. И срок службы естественно сократится.

Примерные параметры гелевых аккумуляторов

  1. Емкость от 20 – 200 А/ч.
  2. Сила тока.
  3. Номинальное напряжение 12 вольт.
  4. Вес имеет зависимость от емкости обычно он начинается с 5 кг.
  5. Размер. У каждой модели он свой. У DELTA GEL 12-20 Длина 158, ширина 77 мм, высота 167 мм.
  6. Рабочая температура.
  7. Срок эксплуатации 5 – 12 лет.
  8. Максимальный ток зарядки у некоторых моделей достигает 30 ампер.

Пусковой ток или максимальный ток разряда находится в районе 550 – 950 А.

Маркировка гелевых аккумуляторов

На этикетке можно встретить самые стандартные обозначения. В первую очередь это данные о напряжении в вольтах, емкости в ампер часах и типе. Понять, что это именно гелевый аккумулятор можно по надписи GEL.

Выделяют 4 типа обозначений:

  1. Русскую.
  2. Азиатскую.
  3. Европейскую.
  4. Американскую.

Порой можно встретить такую надпись 60 А/ч. Это значит, что батарея может генерировать ток силой в 1А на протяжении 60 часов.

Кроме этой надписи можно найти ток разряда либо пусковой ток. Например, гелевый аккумулятор с пусковым током 200 ампер будет не в силах завести дизельный двигатель. А вот ток в 500 ампер сможет вытянуть почти любой двигатель даже в мороз. Если конечно батарея работоспособна.

По мимо выше перечисленного, на корпусе производитель оставляет данные о дате производства и сроке эксплуатации. Так же можно заметить компанию изготовителя.

Ниже на примере АКБ марки Delta отображена основная маркировка.

Срок службы гелевого аккумулятора

Обычно он составляет 10 лет. Иногда производитель может заявить о 15 годах. Минимальный срок это 5 лет. Но также его можно выявить по количеству циклов заряда и разряда.

ЦиклыПроцент разряда
350 раз100%
Около 55050% от номинальной емкости
Около 120030%

Строгое соблюдение условий эксплуатации позволит проработать гелику более 7 лет.

Основные причины быстрого износа гелевого аккумулятора

  1. Многократная недозарядка батареи.
  2. Долгое не отключение от ЗУ, когда АКБ уже заряжена.
  3. Резкие и частые скачки температуры. Особенно падение до -30 и возрастание до +50. Высокая температура вызывает ускорение коррозии тока проводящих пластин.

Где стоит использовать гелевый аккумулятор?

Установка гелевых аккумуляторов — один из частых элементов тюнинга. На спортивной технике меньшая масса при той же токоотдаче важна не меньше, чем и сохранение работоспособности при кренах и тряске. Способность к отдаче больших токов в пике ценна для серьезной внедорожной техники: такие батареи устанавливают для питания мощных лебедок, к тому же после герметизации клемм они могут спокойно переживать погружение под воду.

Еще одна сфера, где внимание к гелевым аккумуляторам традиционно высоко, это автозвук, и в первую очередь – шоу-кары с мощными акустическими системами. В них, как правило, акустика запитывается от собственного гелевого аккумулятора: тут снова на руку отличная импульсная токоотдача (не проседает напряжение при резких скачках громкости) и возможность уходить в глубокий разряд без повреждений

Зарядное устройство: каким оно должно быть?

Характеристики данного устройства зависят от особенностей конкретной батареи. Если учесть, что гелевые АКБ отличаются особой конструкцией, то ЗУ для стандартного аккумулятора в данном случае не подойдет. Величина конечного напряжения заряда для каждого вида АКБ будет различной. Поэтому высокое напряжение, что подается на гелевые AGM-батареи, спровоцирует закипание электролита. Температурная компенсация ЗУ должна точно соответствовать числу, которое производитель указал для конкретной АКБ

Также важно корректное напряжение. Нужно помнить, что гелевые аккумуляторы очень чувствительны к данному параметру

Процесс зарядки должен проводиться под четко выставленным и определенным напряжением.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий