AGM akkumulátor - technológia, előnyök és hátrányok

Szünetmentes tápegységre van szükség az indító és a motor beindításához. Az akkumulátort használják vészvilágításra, a fedélzeti rendszer működésére kikapcsolt motor mellett, valamint egy rövid autóútra, amikor a generátor nem működik. Az autókban használt akkumulátorok leggyakoribb típusa az ólomsav. De több módosításuk is van. Az egyik az AGM. Beszéljük meg ezeknek az elemeknek a néhány módosítását, valamint azok különbségeit. Mi a különleges az AGM akkumulátor típusában?

Mi az AGM akkumulátor technológia?

Ha feltételesen felosztjuk az elemeket, akkor azokat szervizeltekre és felügyelet nélküliekre osztjuk fel. Az első kategóriába azok az elemek tartoznak, amelyekben az elektrolit idővel elpárolog. Vizuálisan abban különböznek a második típustól, hogy minden dobozhoz tetejük van. Ezen lyukakon keresztül a folyadékhiány pótlódik. A második típusú elemekhez nem lehet desztillált vizet adni a tervezési jellemzők és az olyan anyagok miatt, amelyek minimalizálják a tartályban a légbuborékok képződését.

Az elemek másik osztályozása azok jellemzőire vonatkozik. Kétféle is van belőlük. Az első az indító, a második pedig a tapadás. Az indító akkumulátorok nagy indítóteljesítménnyel rendelkeznek, és nagy belső égésű motorok indítására szolgálnak. A vontató akkumulátort megkülönbözteti az a képesség, hogy hosszú ideig leadja a feszültséget. Ilyen akkumulátort elektromos járművekbe telepítenek (ez azonban nem teljes értékű elektromos autó, hanem főként gyermeki elektromos autók és kerekes székek), valamint olyan elektromos berendezésekben, amelyek nem használnak nagy teljesítményű indító áramot. Ami az olyan teljes értékű elektromos autókat illeti, mint a Tesla, az AGM akkumulátort is használják bennük, de a fedélzeti rendszer alapjaként. Az elektromos motor más típusú akkumulátort használ. Az autóhoz megfelelő akkumulátor kiválasztásával kapcsolatos további információkért olvassa el egy másik áttekintésben.

Az AGM akkumulátor abban különbözik a klasszikus társaitól, hogy házát semmilyen módon nem lehet kinyitni, ami azt jelenti, hogy a karbantartás nélküli módosítások kategóriájába tartozik. Az AGM akkumulátorok karbantartástól mentes típusainak kifejlesztése során a tudósok csökkenteni tudták a töltés végén felszabaduló gázok mennyiségét. Ez a hatás annak köszönhetően vált lehetővé, hogy a szerkezetben lévő elektrolit kisebb mennyiségben van, és jobban érintkezik a lemezek felületével.

Ennek a módosításnak az a sajátossága, hogy a tartály nincs feltöltve folyékony állapotú szabad elektrolittal, amely közvetlenül érintkezik a készülék lemezeivel. A pozitív és a negatív lemezeket ultravékony szigetelő anyag választja el (üvegszál és porózus papír), amelyet aktív savas anyaggal impregnáltunk.

Az előfordulás története

Az AGM elnevezés az angol "abszorbens üvegszőnyegből" származik, amely abszorbens párnázó anyagként (üvegszálból készül) jelent. Maga a technológia a múlt század 70-es éveiben jelent meg. Az újdonságra vonatkozó szabadalmat az amerikai Gates Rubber Co. gyártotta.

Maga az ötlet egy fotóstól származik, aki azon gondolkodott, hogyan lehetne csökkenteni az oxigén és hidrogén felszabadulásának sebességét a lemezek közelében lévő térből. Az egyik lehetőség jutott eszébe, hogy sűrítse az elektrolitot. Ez az anyagjellemző jobb elektrolit-visszatartást biztosít az akkumulátor megfordításakor.

Az első AGM akkumulátorok 1985-ben gördültek le a futószalagról. Ezt a módosítást főként katonai repülőgépeknél használták. Ezeket a tápegységeket telekommunikációs rendszerekben és egyedi tápellátású jelzőberendezésekben is használták.

Kezdetben az akkumulátor kapacitása kicsi volt. Ez a paraméter az 1-30 a / h tartományban változott. Az idő múlásával az eszköz megnövekedett kapacitást kapott, így a telepítés hosszabb ideig működhetett. Az autók mellett az ilyen típusú akkumulátorokat szünetmentes tápegységek és más autonóm energiaforráson működő rendszerek létrehozására használják. Egy kisebb AGM akkumulátor használható a számítógépes UPS-ben.

Működési elv

A klasszikus ólomakkumulátor toknak tűnik, több részre (bankokra) osztva. Mindegyiküknek van lemeze (az anyag, amelyből készülnek, ólom). Elmerülnek az elektrolitban. A folyadékszintnek mindig el kell takarnia a lemezeket, hogy azok ne essenek össze. Maga az elektrolit desztillált víz és kénsav oldata (az elemekben használt savakkal kapcsolatos további részletek itt).

A lemezek érintkezésének megakadályozása érdekében mikroporózus műanyagból készült válaszfalak vannak közöttük. Az áram a pozitív és a negatív töltőlemez között keletkezik. Az AMG akkumulátorok abban különböznek ettől a módosítástól, hogy a lemezek között elektrolittal átitatott porózus anyag található. De pórusai nincsenek teljesen kitöltve a hatóanyaggal. A szabad tér egyfajta gázrekesz, amelyben a keletkező vízgőz kondenzálódik. Emiatt a lezárt elem nem törik el, amikor a töltés folyamatban van (egy klasszikus szervizelt akkumulátor töltésekor le kell csavarni a kannák kupakjait, mivel a végső szakaszban a légbuborékok aktívan fejlődhetnek, és a tartály nyomásmentes lehet. ).

Ami a két elemtípusban zajló kémiai folyamatokat illeti, azok azonosak. Csak annyit, hogy az AGM technológiával gyártott akkumulátorok megkülönböztethetők kivitelükkel és működésük stabilitásával (nincs szükségük a tulajdonosra elektrolit hozzáadásához). Valójában ez ugyanaz az ólom-sav akkumulátor, csak a továbbfejlesztett kialakításnak köszönhetően a klasszikus folyékony analóg összes hátránya megszűnik benne.

A klasszikus eszköz a következő elv szerint működik. Az áramfogyasztás pillanatában az elektrolit sűrűsége csökken. A lemezek és az elektrolit között kémiai reakció megy végbe, ami elektromos áramot eredményez. Amikor a fogyasztók kiválasztják a teljes töltetet, megkezdődik az ólomlemezek szulfatálásának folyamata. Csak akkor fordítható meg, ha az elektrolit sűrűsége megnövekszik. Ha egy ilyen akkumulátort feltöltenek, akkor az alacsony sűrűség miatt a tartályban lévő víz felmelegszik és egyszerűen kiforr, ami felgyorsítja az ólomlemezek elpusztulását, ezért előrehaladott esetekben egyesek savat adnak hozzá.

Ami az AGM módosítását illeti, nem fél a mély kisüléstől. Ennek oka az áramellátás kialakítása. Az elektrolittal impregnált üvegszál szoros érintkezése miatt a lemezek nem szulfatálódnak, és a dobozokban lévő folyadék nem forr. A készülék működése során a legfontosabb a túlterhelés megakadályozása, ami fokozott gázképződést vált ki.

Ilyen áramforrást az alábbiak szerint kell feltöltenie. A készülék címkéje általában a gyártó utasításait tartalmazza a minimális és maximális töltési feszültségre vonatkozóan. Mivel egy ilyen akkumulátor nagyon érzékeny a töltési folyamatra, ehhez speciális töltőt kell használnia, amely feszültségváltó funkcióval van ellátva. Az ilyen töltők úgynevezett "lebegő töltést" biztosítanak, vagyis egy részre osztott villamosenergia-ellátást biztosítanak. Először a névleges feszültség negyedét táplálják (miközben a hőmérsékletnek 35 fokon belül kell lennie).

Miután a töltő elektronikája rögzített egy bizonyos töltöttséget (cellánként kb. 2.45 V), a feszültségcsökkentő algoritmus elindul. Ez biztosítja a folyamat sima végét, és nincs aktív oxigén- és hidrogénfejlődés. Ennek a folyamatnak a legkisebb zavara is jelentősen csökkentheti az akkumulátor teljesítményét.

Egy másik AGM akkumulátor speciális felhasználást igényel. Tehát az eszközöket bármilyen helyzetben tárolhatja. Az ilyen típusú akkumulátorok sajátossága, hogy alacsony az önkisülésük. Egy évig tartó tárolás esetén a kapacitás a kapacitás legfeljebb 20% -át veszítheti el (feltéve, hogy az eszközt száraz helyiségben, 5-15 fokos pozitív hőmérsékleten tárolták).

De ugyanakkor rendszeresen ellenőrizni kell a töltési szintet, figyelni kell a terminálok állapotát, és meg kell védeni a nedvességtől és a portól (ez kiválthatja a készülék önkisülését). Az áramellátás biztonsága érdekében el kell kerülni a rövidzárlatot és a hirtelen feszültség-túlfeszültségeket.

AGM akkumulátor eszköz

Mint már észrevettük, az AGM háza teljesen lezárva van, ezért az ilyen elemeket karbantartás nélküli modellek közé sorolják. Műanyag porózus terelők helyett porózus üvegszál van a ház belsejében lévő lemezek között. Ezek elválasztók vagy távtartók. Ez az anyag elektromos vezetőképessége semleges és kölcsönhatásba lép a savakkal. Pórusai 95 százalékban telítettek egy hatóanyaggal (elektrolit).

Az üvegszál kis mennyiségű alumíniumot is tartalmaz a belső ellenállás csökkentése érdekében. Ennek köszönhetően a készülék képes fenntartani a gyors töltést és szükség esetén energiát leadni.

Csakúgy, mint egy hagyományos akkumulátor, az AGM módosítása is hat dobozból vagy tartályból áll, egyedi lemezkészlettel. Minden csoport csatlakozik a megfelelő akkumulátor pólushoz (pozitív vagy negatív). Minden bank két volt feszültséget ad ki. Az elemek típusától függően előfordulhat, hogy a lemezek nem párhuzamosak, hanem fel vannak tekerve. Ebben a kivitelben az akkumulátor hengeres alakú konzervdobozokkal rendelkezik. Ez a típusú akkumulátor nagyon tartós és rezgésálló. Az ilyen módosítások további előnye, hogy kisütésükkel minimum 500 és maximum 900A lehet a teljesítmény (hagyományos akkumulátorokban ez a paraméter 200A-n belül van).

1) Csatlakoztassa biztonsági szelepekkel és fedje le egyetlen szellőzővel; 2) Vastagabb és erősebb test és fedél; 3) Táblák tömbje; 4) negatív lemezek félblokkja; 5) Negatív lemez; 6) Negatív rács; 7) az abszorbeált anyag töredéke; 8) pozitív lemez üvegszálas elválasztóval; 9) Pozitív rács; 10) pozitív lemez; 11) A pozitív lemezek félblokkja.

Ha klasszikus akkumulátort tekintünk, akkor a töltés provokálja a buborékok képződését a lemezek felületén. Emiatt az elektrolit kevésbé érintkezik az ólommal, és ez rontja az áramellátás teljesítményét. A továbbfejlesztett analógban nincs ilyen probléma, mivel az üvegszál biztosítja az elektrolit állandó érintkezését a lemezekkel. Annak megakadályozása érdekében, hogy a felesleges gáz okozza a készülék nyomásmentesítését (ez akkor történik, ha a töltés nem megfelelő módon történik), a testben van egy szelep, amely felszabadítja őket. Az akkumulátor megfelelő feltöltésével kapcsolatos további információkért olvassa el külön.

Tehát az AGM akkumulátorok fő tervezési elemei:

• Hermetikusan lezárt tok (saválló műanyagból, amely apró ütésekkel bírja az állandó rezgéseket);
• A pozitív és negatív töltésű lemezek (tiszta ólomból készülnek, amely tartalmazhat szilícium-adalékokat), amelyek párhuzamosan vannak összekötve a kimeneti kapcsokkal;
• Mikroporózus üvegszál;
• Elektrolit (a porózus anyag 95% -át kitölti);
• Szelepek a felesleges gáz eltávolítására;
• Pozitív és negatív terminálok.

Mi gátolja az AGM terjedését

Egyes becslések szerint évente mintegy 110 millió újratölthető elemet gyártanak a világon. Annak ellenére, hogy a klasszikus ólom-sav társaikhoz képest nagyobb hatékonysággal rendelkeznek, a piaci eladásoknak csak kis részét foglalják el. Ennek több oka is van.

1. Nem minden akkumulátort gyártó vállalat gyárt áramforrásokat ezzel a technológiával;
2. Az ilyen akkumulátorok költségei jóval magasabbak, mint a szokásos típusú készülékek (három-öt év üzemidő esetén nem lesz nehéz egy autósnak pár száz dollárt beszednie egy új folyékony akkumulátorért). Általában két-két és félszer drágábbak;
3. Az azonos kapacitású eszköz sokkal nehezebb és terjedelmesebb lesz, mint egy klasszikus analóg, és nem minden autómodell teszi lehetővé a megnövelt akkumulátor elhelyezését a motorháztető alatt;
4. Az ilyen eszközök nagyon igényesek a töltő minőségével szemben, ami szintén sok pénzbe kerül. A klasszikus töltés órák alatt tönkreteheti az ilyen akkumulátort;
5. Nem minden tesztelő képes meghatározni egy ilyen akkumulátor állapotát, ezért egy elektromos forrás kiszolgálásához speciális szervizt kell keresnie;
6. Annak érdekében, hogy a generátor működése közben meg tudja termelni az akkumulátor megfelelő feltöltéséhez szükséges feszültséget, ezt a mechanizmust az autóban is meg kell változtatni (a generátor működésének részleteiről olvassa el egy másik cikkben);
7. A készülék a súlyos fagyok negatív hatása mellett a magas hőmérsékletet sem tolerálja jól. Ezért a motortérnek jól szellőzőnek kell lennie a nyár folyamán.

Ezek az okok elgondolkodtatják az autósokat: érdemes-e egyáltalán ilyen komplex akkumulátort vásárolniuk, ha két egyszerű módosítást is meg lehet vásárolni ugyanazon a pénzért? Figyelembe véve a piac igényeit, a gyártók nem kockáztatják, hogy nagyszámú terméket bocsássanak forgalomba, amelyek egyszerűen port gyűjtenek a raktárakban.

Az ólom-sav akkumulátorok fő típusai

Mivel az akkumulátorok fő piaca az autóipar, ezeket elsősorban járművekhez igazítják. Az áramforrás kiválasztásának fő kritériuma a teljes elektromos rendszer és a jármű műszerének teljes terhelése (ugyanaz a paraméter vonatkozik a generátor kiválasztására). Mivel a modern autók nagy mennyiségű fedélzeti elektronikát használnak, sok modell már nincs felszerelve szabványos akkumulátorokkal.

Bizonyos helyzetekben a folyékony modellek már nem képesek megbirkózni egy ilyen terheléssel, és az AGM módosításai elég jól megbirkóznak ezzel, mivel kapacitásuk kétszer-háromszor nagyobb lehet, mint a szokásos analógok kapacitása. Ráadásul néhány modern autótulajdonos nem hajlandó időt tölteni az áramellátás szervizelésével (bár nem igényel sok karbantartást).

Egy modern autó használhatja az akkumulátorok két típusának egyikét. Az első a karbantartást nem igénylő folyadék. Antimon lemezek helyett kalciumlemezeket használ. A második a számunkra már ismert analóg, amely az AGM technológiával készült. Egyes autósok összekeverik az ilyen típusú akkumulátorokat a gél elemekkel. Bár megjelenésükben hasonlóak lehetnek, valójában különböző típusú eszközökről van szó. További információ a gélelemekről itt.

A klasszikus folyékony akkumulátor továbbfejlesztett analógjaként az EFB technológiával készült módosítások vannak a piacon. Ez ugyanaz a folyékony ólom-sav tápegység, csak a pozitív lemezek szulfatálódásának megakadályozása érdekében ezeket egy porózus anyagba és poliészterbe csomagolják. Ez meghosszabbítja a szokásos akkumulátor élettartamát.

AGM akkumulátorok alkalmazása

Az AGM akkumulátorokat gyakran használják start / stop rendszerrel felszerelt autókban, mivel a klasszikus folyékony tápegységekhez képest lenyűgöző kapacitással rendelkeznek. De nem az autóipar az egyetlen terület, ahol az AGM módosításait alkalmazzák.

A különféle önellátó rendszereket gyakran AGM vagy GEL akkumulátorokkal látják el. Mint korábban említettük, az ilyen akkumulátorokat áramforrásként használják az önjáró kerekes székek és gyermek elektromos járművek számára. Mindenesetre egy elektromos, egyedi, hat, 12 vagy 24 voltos szünetmentes tápegységgel ellátott energia felveheti ezt az eszközt.

A vontatási teljesítmény az a legfontosabb paraméter, amellyel meghatározhatja, hogy melyik akkumulátort használja. A folyékony módosítások nem bírnak jól ilyen terheléssel. Erre példa az audiorendszer működése az autóban. A folyékony akkumulátor többször is biztonságosan be tudja indítani a motort, és a rádiós magnó pár órán belül lemeríti (olvassa el, hogyan kell megfelelően csatlakoztatni a rádiós magnót egy erősítőhöz) külön), bár ezeknek a csomópontoknak az energiafogyasztása nagyon eltérő. Ezért indítóként a klasszikus tápegységeket használják.

Az AGM akkumulátor előnyei és technológiája

Mint már említettük, az AGM és a klasszikus elemek közötti különbség csak a tervezésben rejlik. Vizsgáljuk meg, milyen előnyökkel jár a továbbfejlesztett módosítás.

1. Nem fél a mély kibocsátásoktól. Bármely akkumulátor nem tolerálja az erős lemerülést, és bizonyos módosításoknál ez a tényező egyszerűen pusztító hatású. A szokásos tápegységek esetében teljesítményüket kritikusan befolyásolja az 50 százalék alatti gyakori kisülés. Lehetetlen ebben az állapotban tárolni az akkumulátort. Ami az AGM típusokat illeti, körülbelül 20 százalékkal több energiaveszteséget tolerálnak komoly károk nélkül, mint a klasszikus akkumulátorok. Vagyis az ismételt lemerülés 30 százalékig nem befolyásolja az akkumulátor teljesítményét.
2. Nem fél az erős lejtőktől. Annak a ténynek köszönhetően, hogy az elemház lezárva van, az elektrolit nem ömlik ki a tartályból, amikor megfordítják. Az abszorbeált anyag megakadályozza, hogy a munkaanyag szabadon mozogjon a gravitáció hatására. Az akkumulátort azonban nem szabad fejjel lefelé tárolni vagy működtetni. Ennek oka az, hogy ebben a helyzetben a felesleges gáz természetes eltávolítása a szelepen keresztül nem lehetséges. Az ürítőszelepek alul lesznek, és maga a levegő (képződése akkor lehetséges, ha a töltési folyamatot megsértik - túltöltés vagy helytelen feszültséget kiadó eszköz használata) felfelé mozog.
3. Karbantartás mentes. Ha az akkumulátort autóban használják, az elektrolit térfogatának feltöltése nem fáradságos és nem káros. Amikor a kannák fedelét kicsavarják, kénsavgőzök kis mennyiségben jönnek ki a tartályból. Ezért a klasszikus akkumulátorok szervizelésének (beleértve a töltést is, mivel ebben a pillanatban a bankoknak nyitva kell lennie) jól szellőző helyen kell lennie. Ha az akkumulátort lakókörnyezetben működtetik, akkor egy ilyen eszközt karbantartás céljából el kell távolítani a helyiségből. Vannak olyan elektromos berendezések, amelyek nagy számú elemet tartalmaznak. Ebben az esetben zárt helyiségben történő üzemeltetésük és karbantartásuk veszélyes az emberi egészségre, ezért ilyenkor az AGM technológiával gyártott akkumulátorokat használják. Az elektrolit csak akkor párolog el bennük, ha a töltési eljárást megsértik, és nem szükséges a teljes munkaidő alatt karbantartani.
4. Nincs kitéve szulfatálódásnak és korróziónak. Mivel az elektrolit a működés és a megfelelő töltés során nem forr vagy párolog el, a készülék lemezei állandó kapcsolatban vannak a munkaanyaggal. Emiatt az ilyen áramforrásokban a pusztulás folyamata nem következik be. Kivételt képez ugyanaz a helytelen töltés, amelynek során a kialakult gázok rekombinációja és az elektrolit párolgása zavart okoz.
5. Nem fél a vibrációtól. Az akkumulátor házának helyzetétől függetlenül az elektrolit folyamatosan érintkezik a lemezekkel, mivel az üvegszálat szorosan a felületükhöz nyomják. Emiatt sem a kis rezgések, sem a rázkódás nem váltja ki ezen elemek érintkezésének megsértését. Ezért ezeket az elemeket biztonságosan lehet használni olyan járműveken, amelyek gyakran nehéz terepen haladnak.
6. Stabilabb magas és alacsony környezeti hőmérsékleten. Az AGM akkumulátor készülékben nincs szabad víz, amely megfagyhat (a kristályosítási folyamat során a folyadék kitágul, ami gyakran a házak nyomásmentesítésének oka), vagy működés közben elpárolog. Emiatt a továbbfejlesztett áramforrások stabilak maradnak -70 fokos fagyok és +40 Celsius fokos hőség esetén. Igaz, hideg időben a lemerülés ugyanolyan gyorsan történik, mint a klasszikus elemek esetében.
7. Gyorsabban töltődnek és rövidebb idő alatt nagyobb áramot szolgáltatnak. A második paraméter nagyon fontos a belső égésű motor hidegindításához. Működés és töltés közben az ilyen eszközök nem nagyon forrnak. Szemléltetésképpen: hagyományos akkumulátor töltése közben az energia körülbelül 20 százaléka hővé alakul, míg az AGM verziókban ez a paraméter 4% -on belül van.

Az AGM akkumulátorok hátrányai

Ilyen sok előny ellenére az AGM típusú akkumulátoroknak is vannak jelentős hátrányai, amelyek miatt az eszközök még nem terjedtek el széles körben. Ez a lista az alábbi tényezőket tartalmazza:

1. Bár egyes gyártók tömegtermelést indítottak ilyen termékek iránt, költségük még mindig kétszer olyan magas, mint a klasszikus analóg. Jelenleg a technológia még nem kapott megfelelő fejlesztéseket, amelyek csökkentenék a termékek költségeit anélkül, hogy feláldoznák a teljesítményét.
2. A lemezek között további anyagok jelenléte nagyobb és egyben nehezebb kialakítást jelent az azonos kapacitású folyékony akkumulátorokhoz képest.
3. A készülék megfelelő feltöltéséhez speciális töltőre van szükség, amely szintén tisztességes pénzbe kerül.
4. A töltési folyamatot figyelemmel kell kísérni a túltöltés vagy a helytelen feszültségellátás elkerülése érdekében. Ezenkívül a készülék nagyon fél a rövidzárlattól.

Mint látható, az AGM akkumulátoroknak nincs annyi negatív vonásuk, de ezek jelentős okok, amelyek miatt az autósok nem merik használni őket járműveikben. Bár egyes területeken egyszerűen pótolhatatlanok. Erre példa a nagy elektromos egységek egyedi szünetmentes tápellátással, napelemekkel működő tároló állomások stb.

A felülvizsgálat végén rövid videohasonlítást kínálunk az akkumulátor három módosításáról:

# 26-ért: EFB, GEL, AGM előnyei és hátrányai az autóakkumulátorokhoz!

Kérdések és válaszok:

Mi a különbség az AGM és a normál akkumulátor között? Az AGM még nehezebb, mint egy hagyományos savas akkumulátor. Túltöltésre érzékeny, speciális töltéssel kell tölteni. Az AGM akkumulátorok karbantartást nem igényelnek.

Miért van szüksége AGM akkumulátorra? Ez a tápegység nem igényel karbantartást, ezért kényelmesebb a külföldi autókon való használata. Az akkumulátorház kialakítása lehetővé teszi a függőleges beépítést (zárt tok).

Mit jelent az AGM címke az akkumulátoron? Ez a modern ólomsavas tápegység technológia (Absorber Glass Mat) rövidítése. Az akkumulátor ugyanabba az osztályba tartozik, mint a gél megfelelője.