Что означает аккумулятор AGM?
Что означает аккумулятор AGM? Давайте сначала узнаем, что означает аббревиатура AGM. Аккумулятор AGM полная форма: Это аббревиатура термина Absorbent Glass Mat, хрупкий, высокопористый и похожий на бумагу белый лист, нарезанный из рулонов, изготовленный из пористых тонких волокон боросиликатного стекла и используемый в качестве сепаратора батареи — это тип свинцово-кислотной батареи, называемый AGM батареей valve-regulated lead-acid battery (VRLAB). Проще говоря, это пористый сепаратор для батарей. Батарея, собранная с сепаратором AGM, называется батареей AGM.
Сепаратор аккумулятора AGM
Применение аккумуляторов AGM
Батарея VRLA AGM используется во всех областях применения, где требуется отсутствие утечек и дыма. Эта батарея доступна во всех размерах от 0,8 Ач (12 В) до сотен Ач, от конфигураций 2 В до 12 В. Любое значение напряжения может быть обеспечено комбинацией элементов/батарей 2 В или 4 В, 6 В или 12 В. Они используются в различных областях, таких как солнечные фотоэлектрические установки (SPV), источники бесперебойного питания (UPS), устройства связи, системы аварийного освещения, роботы, промышленные устройства управления, устройства промышленной автоматизации, противопожарное оборудование, телевидение общественного доступа (CATV), оптические устройства связи, базовые станции персональных телефонов (PHS), базовые станции микросот, системы предотвращения стихийных бедствий и преступлений и т.д.
Аккумулятор AGM против залитого
Плохо обслуживаемые залитые батареи не могут обеспечить ожидаемый срок службы.
Традиционное затопление свинцово-кислотных батарей требует соблюдения некоторых процедур обслуживания. К ним относятся:
- Содержите верхнюю часть батареи в чистоте и сухости, не допуская попадания пыли и капель кислоты.
- Поддержание уровня электролита (в случае залитой батареи) на должном уровне путем долива воды.
Это снижение уровня электролита связано с электролизом (разрушением с помощью электричества) воды, происходящим к концу перезарядки, когда часть воды в разбавленной кислоте диссоциирует на водород и кислород в соответствии с последующей реакцией и стехиометрически выбрасывается в атмосферу:
2H2O →2H2 ↑ + O2 ↑
Свинцово-кислотная батарея содержит разбавленную серную кислоту в качестве электролита, поэтому клеммы обычной батареи и внешние детали, такие как контейнер, межэлементные разъемы, крышки и т.д., получают своего рода брызги кислоты, а также покрываются пылью. Клеммы следует содержать в чистоте, протирая их влажной тканью, а также периодически смазывая белым вазелином, чтобы между клеммами и подключенным к ним кабелем не возникала коррозия.
Продукт коррозии имеет голубоватый цвет из-за образования сульфата меди, выходящего из латунных клемм. Если соединители изготовлены из стали, то продукт коррозии будет иметь зеленовато-голубой цвет из-за сульфата железа. Если продукт имеет белый цвет, это может быть вызвано сульфатом свинца (вследствие сульфатации) или коррозией алюминиевых разъемов.
Кроме того, во время зарядки из батареи выходят газы, содержащие кислотный дым. Этот дым будет воздействовать на окружающее оборудование, а также на атмосферу.
Потребитель считает, что это обременительная процедура, и хочет получить аккумулятор, свободный от подобных работ по обслуживанию. Ученые и инженеры начали думать в этом направлении, и поиском методов, позволяющих избежать этих процедур, занялись в конце 1960-х годов. Только в конце 1960-х годов настоящие «необслуживаемые» батареи были реализованы на коммерческой основе. Герметичные никель-кадмиевые элементы были предтечей для VRLAB.
Научно-исследовательские работы по созданию небольших цилиндрических свинцово-кислотных элементов со спирально намотанными электродами были начаты в 1967 году в лабораториях корпорации Gates, США, Джоном Девиттом. В 1968 году к нему присоединился Дональд Х. МакКлелланд. Четыре года спустя, в 1971 году, полученная продукция была предложена для продажи: ячейка, эквивалентная по размеру обычной D-ячейке из диоксида марганца, и другая, имеющая вдвое большую емкость, была предложена на коммерческой основе компанией Gates Energy Products Denver, CO, USA. [J. Devitt, J Power Sources 64 (1997) 153-156]. Дональд. H. МакКлелланд и Джон Л. Девитт из корпорации Gates, США, впервые описали коммерческий герметичный свинцово-кислотный аккумулятор, основанный на принципе кислородного цикла [D.H. McClelland and J. L. Devitt US Pat. 3862861 (1975)].
Одновременно были разработаны две технологии, одна на основе гелевого электролита (GE), а другая на основе AGM, первая в Германии, а вторая в США, Японии и Европе.
Вначале свинцово-кислотные батареи с клапанным регулированием называли «необслуживаемыми» батареями, батареями с электролитом, герметичными батареями и так далее. Вследствие многочисленных судебных разбирательств между потребителями и производителями по поводу использования термина «необслуживаемый», широко распространенным стал используемый в настоящее время термин «клапанно-регулируемый». Поскольку батарея VR имеет односторонние клапаны сброса давления, не рекомендуется использовать термин «герметичный».
В чем разница между батареей AGM и стандартной батареей?
В батарее AGM и обычной или стандартной батарее используется схожий тип пластин, в основном, плоские пластины. Это единственное сходство. В некоторых залитых батареях также используются трубчатые пластины.
Стандартная, обычная или залитая батарея полностью отличается от батареи AGM тем, что в последней нет свободного жидкого электролита, а уровень электролита необходимо поддерживать путем периодического добавления воды, чтобы восполнить потерю воды в результате электролиза. С другой стороны, в батарее AGM, которая является свинцово-кислотной батареей с клапанным регулированием (VRLA), такого требования нет. Уникальные реакции, происходящие в элементах VR, заботятся о потерях, следуя так называемому «внутреннему циклу кислорода». В этом и заключается главное отличие.
Для работы кислородного цикла батарея AGM имеет односторонний выпускной клапан. Специальный резиновый колпачок закрывает цилиндрическую выхлопную трубу. Когда внутреннее давление в аккумуляторе достигает предела, клапан поднимается (открывается), чтобы выпустить скопившиеся газы, а перед достижением атмосферного давления клапан закрывается и остается таким, пока внутреннее давление снова не превысит давление выпуска. Функция этого клапана многообразна. (i) Для предотвращения случайного попадания нежелательного воздуха из атмосферы; это приводит к выбросу ДН. (ii) Для эффективного переноса кислорода из ПАМ в НАМ под действием давления, и (iii) для защиты батареи от неожиданного взрыва; он может быть вызван неправомерным зарядом.
В батарее AGM весь электролит удерживается только в пластинах и сепараторе AGM. Поэтому нет возможности пролить коррозийный электролит — разбавленную серную кислоту. По этой причине батарея AGM может эксплуатироваться с любой стороны, кроме перевернутой. Но затопленную батарею можно использовать только в вертикальном положении. При установке батарей VRLA на стеллажи операция снятия показаний напряжения становится проще, если речь идет о батареях высокого напряжения большой емкости.
Во время нормальной работы VRLAB выбросы газов незначительны или отсутствуют. Поэтому она «удобна для пользователя». Таким образом, батарея AGM может быть интегрирована в электронное оборудование. Хорошим примером является ИБП для персонального компьютера, в котором обычно используется батарея VRLA емкостью 12 В 7 Ач. По этой причине требования к вентиляции батарей VRLA AGM составляют лишь 25 % от требований к вентиляции залитых батарей.
По сравнению с гелевыми батареями VR или AGM VR, залитая версия страдает от явления расслоения электролита. В гелевых батареях он незначителен, а в случае AGM батарей он не так серьезен, как в залитых батареях. Благодаря этому устраняется или уменьшается неравномерное использование активных материалов, что продлевает срок службы батарей.
Производственный процесс в батарее AGM включает в себя эффективное сжатие элементов ячейки для подавления увеличения сопротивления в течение срока службы батареи. Сопутствующим эффектом является снижение скорости падения емкости во время цикла/жизни. Это связано с предотвращением осыпания из-за сжимающего эффекта.
Батареи VRLA — это готовые к использованию батареи. Он очень прост в установке, что позволяет избежать громоздкой и трудоемкой первоначальной заправки и первоначальной зарядки, тем самым минимизируя время, необходимое для установки.
В производстве батарей VRLA используются очень чистые материалы. Благодаря этому аспекту и использованию сепаратора AGM, потери из-за саморазряда очень низкие. Например, потери составляют менее 0,1% в день в случае батареи AGM, в то время как для залитых элементов они составляют 0,7-1,0% в день. Следовательно, батарея AGM может храниться более длительное время без обновления заряда. В зависимости от температуры окружающей среды батарея AGM может храниться без подзарядки до 6 месяцев (от 20ºC до 40ºC), 9 месяцев (от 20ºC до 30ºC) и 1 год, если температура ниже 20ºC. [panasonic-batteries-vrla-for-professionals_interactive March 2017 p 18]
Адаптировано из ссылки Фурукава
| Температура хранения (ºC) | Затопленный | Затопленный | Затопленный | VRLA | VRLA | VRLA |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Срок хранения (месяцы) | Сохранение мощностей (в процентах) | Потеря мощности (в процентах) | Срок хранения (месяцы) | Сохранение мощностей (в процентах) | Потеря мощности (в процентах) | |
| 40 | - | - | - | 6 | 40 | 60 |
| 40 | 3 | 35 | 65 | 3 | 70 | 30 |
| 40 | 2 | 50 | 50 | 2 | 80 | 20 |
| 40 | 1 | 75 | 25 | 1 | 90 | 10 |
| 25 | - | - | - | 13 | 60 | 40 |
| 25 | 6 | 55 | 45 | 6 | 82 | 18 |
| 25 | 5 | 60 | 40 | 5 | 85 | 15 |
| 25 | 4 | 70 | 30 | 4 | 88 | 12 |
| 25 | 3 | 75 | 25 | 3 | 90 | 10 |
| 25 | 1 | 90 | 10 | 1 | 97 | 3 |
| 10 | - | - | - | 12 | 85 | 15 |
| 10 | - | - | - | 9 | 90 | 10 |
Удивительный факт - конструкция батареи AGM
Батарея AGM может быть разработана таким образом, чтобы выдержать 30-дневный тест на короткое замыкание и после подзарядки иметь практически ту же емкость, что и до теста. Рэнд стр. 436 Вагнер
Является ли аккумулятор AGM тем же самым, что и гелевый аккумулятор?
Несмотря на то, что эти два типа относятся к типу батарей с клапанным регулированием (VR), основное различие между этими двумя типами заключается в электролите. AGM используется в качестве сепаратора в AGM батареях, в которых весь электролит содержится в порах пластин и порах высокопористого AGM сепаратора. Типичный диапазон пористости для сепаратора AGM составляет 90-95%. Дополнительный разделитель не используется. Во время заливки электролита и последующей обработки необходимо следить за тем, чтобы AGM не был насыщен электролитом и в нем было не менее 5 % пустот, не заполненных кислотой. Это необходимо для облегчения работы кислородного цикла.
Аккумулятор AGM против гелевого
Во время зарядки кислород перемещается от положительной пластины через сепаратор к отрицательной пластине. Этот перенос может эффективно происходить только в том случае, если сепаратор не полностью насыщен. Предпочтительным является уровень насыщения 95% или менее. (ПОРНОСТЬ: Это отношение в процентах объема пор в AGM к общему объему материала, включая поры).
Но в батарее с гелевым электролитом электролит смешивается с порошком фумированного диоксида кремния для его иммобилизации, так что гелевая батарея становится непроливаемой. Сепаратор изготавливается из поливинилхлорида (ПВХ) или целлюлозы. Здесь газообразный кислород диффундирует через разломы и трещины в гелевой матрице. Гелевый аккумулятор может быть сконструирован из пластин пастообразного или трубчатого типа. Оба типа гелевых батарей имеют односторонний выпускной клапан и работают по принципу «внутреннего кислородного цикла».
В обоих типах батарей VRLA оставлено достаточное пустое пространство, которое обеспечивает быстрый перенос кислорода через газообразную фазу. Только тонкий смачивающий слой на отрицательной поверхности электрода должен быть пронизан растворенным кислородом, и эффективность внутреннего кислородного цикла приближается к 100%. Когда аккумулятор изначально насыщен электролитом, он препятствует быстрому переносу кислорода, что приводит к увеличению потери воды. В циклическом режиме такая «мокрая» клетка обеспечивает эффективный внутренний кислородный цикл.
Для большинства применений различия между двумя типами батарей VRLA незначительны. При сравнении батарей одинакового размера и конструкции внутреннее сопротивление гелевой батареи немного выше, в основном из-за традиционного сепаратора. Батареи AGM имеют более низкое внутреннее сопротивление, поэтому батареи AGM предпочтительнее использовать при высоких нагрузках. [D. Berndt, J Power Sources 95 (2001) 2].
В гелевом аккумуляторе, с другой стороны, кислота более прочно связана, поэтому влияние силы тяжести практически незначительно. Таким образом, в гелевых батареях не наблюдается расслоения кислоты. В целом, они лучше в циклических приложениях, и высокие гелевые элементы могут эксплуатироваться также в вертикальном положении, в то время как при эксплуатации высоких AGM батарей в горизонтальном положении обычно рекомендуется ограничить высоту сепаратора примерно 30 см.
В гелеобразном электролите большая часть кислорода должна окружать сепаратор. Полимерный сепаратор действует как барьер для переноса кислорода и снижает скорость переноса. Это одна из причин того, что максимальная скорость внутреннего кислородного цикла в гелевом аккумуляторе ниже.
Другая причина может заключаться в том, что определенная часть поверхности маскируется гелем. Грубые цифры для этой максимальной скорости составляют 10 А/100 Ач для AGM аккумулятора и 1,5 А/100 Ач для гелевого аккумулятора. Зарядный ток, превышающий этот максимум, вызывает выход газа, как в вентилируемой батарее. Но это ограничение обычно не влияет на зарядку или поведение плавающего элемента, поскольку свинцово-кислотные батареи VR заряжаются при постоянном напряжении, а скорость перезарядки намного ниже, 1A/100 Ah, даже при 2,4V на элемент. Более ограниченная максимальная скорость внутреннего кислородного цикла в гелевых батареях даже дает то преимущество, что гелевые батареи менее чувствительны к тепловому разряду при перезаряде при слишком высоком напряжении.
Гелевые аккумуляторы более устойчивы к тепловому удару, чем элементы AGM. В эксперименте с аналогичными гелевыми и AGM аккумуляторами (6 В/68 Ач), Rusch и его коллеги[https://www.baebatteriesusa.com/wp-content/uploads/2019/03/Understanding-The-Real-Differences-Between-Gel-AGM-Batteries-Rusch-2007.pdf] получили следующие результаты. После искусственного старения батарей путем перезаряда, чтобы они потеряли 10% своего содержания воды, элементы были подвергнуты повышенному выделению тепла путем зарядки при напряжении 2,6 вольт на элемент в ограниченном пространстве. Гелевый аккумулятор имел ток 1,5-2,0 А в эквиваленте, в то время как AGM аккумулятор имел ток 8-10 А в эквиваленте (в шесть раз большее выделение тепла).
Температура батареи AGM составляла 100ºC, в то время как температура гелевой версии оставалась ниже 50ºC. Поэтому плавающее напряжение гелевых батарей может поддерживаться на более высоком уровне до 50ºC без опасности теплового разряда. Это также сохранит отрицательную пластину в хорошем заряде при более высоких температурах.
В батарее AGM используются пластины, высота которых обычно не превышает 30-40 см. Если используются более высокие пластины, то батарея AGM должна располагаться на боковых сторонах. Но в гелевом аккумуляторе таких ограничений по высоте нет. Подводные гелевые камеры с высотой пластин 1000 мм (1 метр) уже используются.
Аккумулятор AGM предпочтительнее использовать в системах с высоким током и коротким периодом работы. Стоимость производства батареи AGM выше при высокой скоростной способности, чем гелевой батареи с клапанной регулировкой. Однако гелевые элементы отлично подходят для более длительной разрядки и дают большую мощность на единицу валюты.
Конструкция плоской пластины VRLA (OGiV) имеет те же характеристики, что и конструкция залитой плоской пластины. Они предпочтительны для коротких мостов.
При скорости разряда 10 минут, выходная мощность на стоимость производства на 30% выше, чем у трубчатой гелевой конструкции VRLA (OPzV), а при более длительном времени разряда (более 30 минут) трубчатая гелевая конструкция VR OPzV дает больше мощности на $. При скорости 3ч OPzV дает на 15% больше мощности на $. В области от 3 до 10 часов, залитая трубчатая OPzS дает на 10-20% больше энергии на $, чем OPzV батарея, в то время как в важной области от 30 до 100 минут, залитая трубчатая (OPzS) дает такую же мощность на $, как гелевая трубчатая VRLA (OPzV).
Что такое "внутренний кислородный цикл" в батарее AGM?
В залитой камере газы, выделяющиеся при перезарядке, отводятся в атмосферу. Но в батарее с вентильным регулированием выделение газа ничтожно мало из-за определенных реакций, происходящих на обеих пластинах. Во время перезаряда ячейки VR кислород, выделяющийся из положительной пластины, проходит через ненасыщенные поры AGM (или трещины в гелеобразном электролите), достигает отрицательных пластин и соединяется со свинцом в отрицательной пластине, образуя оксид свинца. Оксид свинца имеет большое сродство к серной кислоте, поэтому он немедленно превращается в свинец
При изготовлении элементов VRLA кислота заливается по расчетному количеству.
По завершении процесса формирования избыточный электролит (если таковой имеется) удаляется из ячеек с помощью циклического процесса. В начале циклирования (когда клетки заполнены порами более чем на 96%) кислородный цикл работает с низкой эффективностью, что приводит к потере воды. Когда уровень насыщения электролитом падает ниже 96%, эффективность кислородного цикла увеличивается, таким образом, снижается потеря воды.
Газообразный кислород и ионы H+, образующиеся во время зарядки батареи VR (Реакция A) проходит через ненасыщенные поры, имеющиеся в сепараторе AGM, или через трещины и разрывы в структуре гелеобразного электролита и достигает отрицательной пластины, где соединяется с активным свинцом, образуя PbO, который преобразуется в PbSO4. В этом процессе также образуется вода (Реакция B) наряду с некоторым выделением тепла.
(В залитой свинцово-кислотной батарее эта диффузия газов происходит медленно, и все H2 и O2 выходят наружу. Часть зарядного тока идет на полезную реакцию зарядки, а небольшая часть тока используется в реакциях кислородного цикла. В итоге вода не высвобождается из элемента, а электрохимически циклически используется для поглощения избыточного тока перезаряда сверх того, который используется для реакций заряда).
PbSO4 превращается в Pb и H2SO4 ( реакция C) электрохимическим путем, вступая в реакцию с ионами водорода, образующимися в результате разложения воды на положительных пластинах, когда они заряжены.
Реакции протекают следующим образом:
На положительной пластине:
2H2O → 4H+ + O2 ↑ + 4e- (A)
На отрицательной пластине:
2Pb + O2 + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O + тепло (B)
2PbSO4 + 4H+ + 4e- → 2Pb + 2 H2SO4 (C)
Полученная вода диффундирует через сепаратор к положительным пластинам, восстанавливая таким образом воду, разложившуюся в результате электролиза.
Вышеперечисленные процессы образуют кислородный цикл. Последняя существенно снижает потерю воды при заряде и перезаряде аккумулятора, делая его необслуживаемым.
В начале разработки батарей VRLA считалось, что батарея VRLA должна иметь 100% эффективность рекомбинации кислорода, исходя из того, что это обеспечит отсутствие выброса газа во внешнюю атмосферу, чтобы свести к минимуму потерю воды. В последние годы, однако, стало очевидно, что 100% рекомбинация кислорода может быть нежелательной, поскольку это может привести к деградации отрицательной пластины. Вторичные реакции выделения водорода и коррозии решетки очень важны для свинцово-кислотной батареи и могут оказывать значительное влияние на поведение ячеек VRLA.
Скорости двух реакций должны быть уравновешены, иначе один из электродов — обычно отрицательный — может не зарядиться полностью. Отрицательный электрод может фактически саморазряжаться при обратимом потенциале, поэтому его потенциал должен подняться выше этого значения (т.е. стать более отрицательным), чтобы компенсировать саморазряд и предотвратить снижение емкости [M.J. Weighall в Rand, D.A.J; Moseley, P.T; Garche. J; Parker, C.D. (Eds.) Valve-Regulated Lead- Acid Batteries, Elsevier, New York, 2004, Chapter 6, page 177].
Фактическая структура сепаратора Absorbent Glass Mat оказывает важное влияние на эффективность рекомбинации кислорода. Сепаратор AGM с высокой площадью поверхности и малым средним размером пор может отводить кислоту на большую высоту и оказывать большее сопротивление диффузии кислорода. Это может подразумевать использование сепаратора AGM с высоким содержанием тонких волокон или гибридного сепаратора AGM, содержащего, например, органические волокна.
В чем разница между батареей AGM и трубчатой батареей?
В батареях AGM неизменно используются плоские пластины толщиной от 1,2 мм до 3,0 мм в зависимости от области применения, будь то пуск, освещение и зажигание (SLI) или стационарное использование. Более толстые пластины используются для стационарных применений. Но в трубчатых батареях используются трубчатые пластины, толщина которых может варьироваться от 4 мм до 8 мм. В основном, трубчатые пластинчатые батареи используются в стационарных установках.
В батарее AGM весь электролит находится внутри пластин и сепаратора AGM. Поэтому нет возможности пролить коррозийный электролит — разбавленную серную кислоту. По этой причине батарея AGM может эксплуатироваться с любой стороны, кроме перевернутой. Но трубчатые батареи имеют избыток жидкого электролита и могут использоваться только в вертикальном положении. Мы можем измерить плотность электролита в трубчатых элементах, но не в батарее AGM.
Аккумулятор AGM работает в полугерметичной атмосфере с односторонним выпускным клапаном по принципу кислородного цикла, поэтому потери воды незначительны. Следовательно, нет необходимости добавлять воду в эту батарею. Но трубчатая батарея — это вентилируемый тип, и все газы, выделяющиеся во время перезаряда, уходят в атмосферу; это приводит к потере воды, и, следовательно, уровень электролита снижается, что требует периодического добавления воды для поддержания уровня электролита.
Из-за затопленной природы трубчатые элементы могут переносить перезаряд и более высокую температуру. Этот тип имеет лучший теплоотвод. Но батарея AGM не терпит высокотемпературной эксплуатации, поскольку эти батареи по своей природе склонны к экзотермическим реакциям из-за внутреннего кислородного цикла. Батарея AGM может работать при температуре до 40ºC, в то время как другой тип может выдерживать температуру до 50ºC.
Поляризация положительных и отрицательных пластин во время плавающего заряда при 2,30 В на элемент (OCV = 2,15 В)
| Затопленный - Новый | Затоплен - Конец жизни | Гелевый - новый | Гелевые - конец срока службы | AGM - Новый | AGM - Конец жизни | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Положительная поляризация пластины (мВ) | 80 | 80 | 90 | 120 | 125 (до 175) | 210 |
| Поляризация отрицательной пластины (мВ) | 70 | 70 | 60 | 30 | 25 | 0 (до -25) сульфатированный) |
Поляризация трех типов батарей
В стандарте IEC 60 896-22 наивысшее требование — 350 дней при 60°C или 290 дней при 62,8°C.
Испытание на долговечность при 62,8ºC в соответствии с IEEE 535 — 1986
| Тип батареи | Дни при температуре 62,8ºC | Эквивалентные годы при 20ºC |
|---|---|---|
| OGi (затопленная плоская пластина) | 425 | 33.0 |
| OPzV (VR трубчатый) | 450 | 34.8 |
| OPzS (затопленная труба) | 550 | 42.6 |
Как долго служит батарея AGM?
Нельзя однозначно сказать о сроке службы батареи любого типа. Прежде чем ответить на вопрос «сколько лет может прослужить батарея AGM», необходимо четко определить условия, в которых работает батарея;
например, является ли он просто плавающим при определенном напряжении или работает циклически. При поплавковом способе батарея постоянно заряжается поплавком при определенном напряжении, и ее используют для подачи тока только тогда, когда основное питание недоступно (Пример: батареи телефонных станций, батареи ИБП и т.д., где срок службы выражается в годах). Но в случае тяговой батареи, которая используется на заводах для погрузочно-разгрузочных работ и в электромобилях, батареи испытывают глубокие разряды до 80% с периодичностью от 2 до 6 часов, срок службы будет короче.
Срок службы батареи AGM зависит от ряда эксплуатационных параметров, таких как:
Влияние температуры на жизнь
Влияние температуры на срок службы свинцово-кислотного аккумулятора очень значительно. При более высоких температурах (и при напряжении зарядки, превышающем рекомендуемые значения) высыхание происходит быстрее, что приводит к преждевременному окончанию срока службы. Коррозия решетки — это электрохимическое явление. При более высоких температурах коррозия сильнее, поэтому и рост (как горизонтальный, так и вертикальный) также больше. Это приводит к потере контакта между сеткой и активным материалом и, следовательно, к снижению мощности. Повышение температуры ускоряет скорость протекания химических реакций.
Эти реакции подчиняются соотношению Аррениуса, которое в своей простейшей форме гласит, что скорость электрохимического процесса удваивается на каждые 10oC повышения температуры (при сохранении других факторов, таких как напряжение на поплавке.
постоянная). Количественно это можно определить с помощью соотношения [Piyali Som and Joe Szymborski, Proc. 13th Annual Battery Conf. Applications& Advances, Jan 1998, California State Univ., Long Beach, CA pp. 285-290].
Коэффициент ускорения жизни = 2((T-25))/10)
Коэффициент ускорения жизни = 2((45-25)/10) = 2(20)/10) = 22 = 4
Коэффициент ускорения жизни = 2((45-20)/10) = 2(25)/10) = 22,5 = 5,66
Коэффициент ускорения жизни = 2((68,2-25)/10) = 2(43,2)/10) = 24,32 = 19,97
Коэффициент ускорения жизни = 2((68,2-20)/10) = 2(48,2)/10) = 24,82 = 28,25
Ожидается, что батарея, эксплуатируемая при температуре 45ºC, стареет в четыре раза быстрее или имеет 25% от срока службы, ожидаемого при температуре 25ºC.
Можно ожидать, что батарея, эксплуатируемая при температуре 68,2ºC, будет стареть в 19,97 раз быстрее или будет иметь срок службы в 20 раз меньше, чем при 25ºC. Можно ожидать, что батарея, эксплуатируемая при температуре 68,2ºC, стареет в 28,2 раза быстрее и имеет на столько больше срока службы, чем при температуре 20ºC.
Ускоренное испытание на срок службы и эквивалентный срок службы батарей
| Срок службы при 20ºC | Срок службы при 25ºC | |
|---|---|---|
| Срок службы при температуре 68,2ºC | В 28,2 раза больше | в 20 раз больше |
| Срок службы при 45ºC | В 5,66 раза больше | в 4 раза больше |
Ожидаемый срок службы батареи VRLA составляет более 8 лет при комнатной температуре, полученный с помощью методов ускоренных испытаний, в частности, при высоких температурах.
Срок службы 12V VRLA (Delphi) был изучен Р. Д. Бростом. Исследование проводилось до 80% DOD при 30, 40 и 50ºC. Для определения емкости батареи подвергались 100% разряду в течение 2 часов после каждых 25 циклов при температуре 25ºC. Результаты показывают, что срок службы при 30ºC составляет около 475 циклов, в то время как при 40ºC и 50ºC количество циклов составляет 360 и 135, соответственно. [Ron D. Brost, Proc. Thirteenth Annual Battery Conf. Applications and Advances, California Univ., Long Beach, 1998, pp. 25-29].
Аккумулятор AGM Глубина разряда и срок службы
Срок службы герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов напрямую зависит от глубины разряда (DOD). Глубина разряда — это показатель того, насколько глубоко разряжена батарея. Когда батарея полностью заряжена, DOD составляет 0%. И наоборот, когда батарея разряжена на 100%, DOD составляет 100%. Когда DOD составляет 60 %, SOC составляет 40 %.. 100 — SOC в % = DOD в %
Типичное количество циклов разряда/заряда для батарей VR при 25°C в зависимости от глубины разряда составляет:
150 — 200 циклов при 100% глубине разряда (полный разряд)
400 — 500 циклов с глубиной разряда 50% (частичный разряд)
1000 + циклов с глубиной разряда 30% (неглубокий разряд)
При нормальных условиях эксплуатации поплавков можно ожидать четыре-пять лет надежного срока службы в режиме ожидания (до десяти для линии Hawker Cyclon), или от 200 до 1000 циклов зарядки/разрядки в зависимости от средней глубины разряда. [Sandia Report SAND2004-3149, June 2004].
Аккумулятор AGM Нет. количество проведенных циклов
Батарея AGM, изготовленная по технологии плоских пластин, может обеспечить
400 циклов при 80% разряде
600 циклов при 50% разряде
1500 циклов при 30% разряде
Влияние положения на циклический срок службы батарей VRLA
На рисунке показаны средние значения емкости для двух батарей, расположенных в обычном вертикальном положении, на боку с вертикальным расположением пластин и с горизонтальным расположением пластин. В вертикальном положении электролит расслаивается под действием силы тяжести, что усугубляется по мере продолжения цикла, и снижение емкости в этом положении происходит очень быстро. Однако при боковом вертикальном циклировании снижение емкости происходит не так быстро, и циклирование в горизонтальном положении обеспечивает наилучший срок службы. Рисунок представляет собой график зависимости емкости от числа циклов для 11-пластинчатой ячейки 52, последовательно установленной в горизонтальном, вертикальном и горизонтальном положениях.
Эта ячейка была подвергнута одному циклу, при этом предельные значения напряжения струйки/заряда и заряда были установлены на 2,4 В, а время струйки/заряда и ток — на 3 часа и 0,3 А. Перед вертикальным циклом 78 ячейка была заряжена плавающим зарядом в течение 4 дней. При горизонтальном циклировании кулоновская эффективность относительно высока и постоянна, как и прием заряда. Однако во время вертикального цикла прием заряда значительно снижается с циклом, в то время как эффективность остается относительно постоянной. При возобновлении горизонтального цикла, без длительного плавающего заряда, разрядная емкость (также время заряда) быстро возросла до уровня, предшествовавшего вертикальному циклу.
Влияние температуры и напряжения заряда/разряда на срок службы батареи
Влияние температуры и напряжения поплавка на срок службы взаимосвязано и взаимодействует. На рисунке показан ожидаемый срок службы батареи VR GNB Absolyte IIP для различных напряжений и температур. Предполагается, что напряжение и температура поплавка остаются постоянными в течение всего срока службы батареи.
Вагнер сообщил о результатах испытаний, проведенных с использованием трех различных режимов зарядки циклических батарей, и показал, что использование более высокого напряжения зарядки (14,4 В в режиме CV) обеспечивает более длительный срок службы, а потеря воды в этом случае незначительна. Напряжение заряда и срок службы аккумуляторов Drysafe Multicraft (12 В, 25 Ач5)
25ºC; тест C/5 каждые 50 циклов; разряд: 5 А до 10,2 В; зарядка в соответствии с маркировкой на рисунке
Влияние добавления олова в сплав положительной решетки в батареях VRLA
Добавки олова в чистый свинец значительно уменьшили проблемы, возникающие при циклическом использовании батарей с решетками из этого металла. Небольшое количество олова (0,3-0,6 мас.%) значительно увеличивает восприимчивость заряда чистого свинца. Сплав с содержанием кальция 0,07 % и олова 0,7 % дает наименьший рост при испытании в виде голых решеток, а также в ячейках с поплавковым сроком службы. [H.K. Giess, J Power Sources 53 (1995) 31-43].
Влияние технического обслуживания на срок службы батареи
Поддержание батарей в хорошем состоянии путем соблюдения определенных процедур поможет реализовать ожидаемый срок службы батарей. Некоторые из них
a. Периодическая очистка внешней поверхности
b. Периодическая плата за скамью подсудимых (плата за выравнивание)
c. Периодическая проверка уровня электролитов и т.д.
Производство батарей осуществляется с использованием нескольких процедур контроля качества и SOP, чтобы в результате получился высококачественный продукт. Любой подлинный дефект обязательно проявится сразу после ввода батарей в эксплуатацию или в течение нескольких дней после этого. Чем интенсивнее эксплуатация, тем раньше проявится дефект. Преждевременные отказы скорее свидетельствуют о низкой производительности, чем о присущих системе дефектах. Чем лучше обслуживание, тем выше срок службы батарей.
AGM и залитая батарея - что нужно знать?
Аккумуляторы AGM очень чисты внешне в течение всего срока эксплуатации. Но затопленная батарея во время работы покрывается пылью и брызгами кислоты. Кроме того, при неправильном уходе клеммы покрываются продуктами коррозии.
В батареях AGM и залитых (с плоскими пластинами) батареях используются плоские пластины или решетчатые пластины толщиной от 1,2 мм до 3,0 мм в зависимости от применения, будь то для запуска, освещения и зажигания (SLI) или для стационарных целей. Для последней цели используются более толстые пластины.
В батарее AGM весь электролит содержится в пластинах и сепараторе. Поэтому нет возможности пролить коррозийный электролит — разбавленную серную кислоту. По этой причине батарея AGM может эксплуатироваться с любой стороны, кроме перевернутой. Но затопленные батареи имеют избыток жидкого электролита и могут использоваться только в вертикальном положении. Мы можем измерить плотность электролита в трубчатых ячейках, но не в ячейках AGM. Но, измерив стабилизированную разомкнутую цепь (OCV) батареи, можно узнать значение удельного веса в этом состоянии.
Существует эмпирическое правило
OCV = удельный вес + 0,84 для одиночных клеток
Удельный вес = OCV — 0,84
Для 12-вольтовых батарей мы должны разделить OCV батареи на 6, чтобы получить OCV элемента.
OCV батареи = 13,2 В
Поэтому OCV ячейки = 13,3/6 = 2,2 В
Удельный вес = 2,2 V — 0,84 = 1,36
Поэтому удельный вес составляет 1,360
Аккумулятор AGM работает в полугерметичной атмосфере с односторонним выпускным клапаном по принципу кислородного цикла, поэтому потери воды незначительны. Следовательно, нет необходимости добавлять воду в эту батарею. Но затопленная батарея — это вентилируемый тип, и все газы, выделяющиеся при перезаряде, улетучиваются в атмосферу; это приводит к потере воды, и, следовательно, уровень электролита снижается, что требует периодического добавления воды для поддержания уровня электролита.
Из-за залитой природы эти элементы могут переносить перезаряд и повышенную температуру. Этот тип имеет лучший теплоотвод. Но батареи AGM не терпят высокотемпературной эксплуатации, поскольку эти батареи по своей природе склонны к экзотермическим реакциям из-за внутреннего кислородного цикла. Батарея AGM может работать при температуре до 40ºC, в то время как другой тип может выдерживать температуру до 50ºC.
Аккумулятор AGM с абсорбирующим стекломатом - что такое абсорбция? Как? Почему абсорбент? Более подробная информация о разделителе AGM
Абсорбирующий стекломат (AGM) — это название типа стекловолоконного сепаратора, используемого в батареях с клапанным регулированием (VR). AGM должен поглощать большое количество электролита (в шесть раз больше своего видимого объема) и удерживать его для облегчения клеточных реакций. Это возможно благодаря его высокой пористости. Поглощая и удерживая электролит, батарея становится непроливаемой.
Основной процесс производства микростекловолокна, которое используется для изготовления сепаратора AGM, показан на рисунке. Стеклянное сырье расплавляется в печи при температуре около 1000ºC. Затем расплавленное стекло вытягивается из втулок для формирования первичных грубых стеклянных волокон диаметром несколько сотен микрон. Затем под воздействием сжигающего газа они преобразуются в тонкие волокна (от 0,1 до 10 мкм), которые под действием вакуума снизу собираются на движущуюся конвейерную сетку. Традиционный метод производства абсорбирующих стекломатов AGM для свинцово-кислотных батарей с клапанным регулированием заключается в смешивании двух или более типов волокон вместе в водном кислотном растворе.
Этот процесс уменьшает длину волокон примерно до 1-2 мм и вызывает некоторую фибрилляцию. Эта смесь укладывается либо на движущуюся бесконечную проволоку, либо на ротоформер (другой вариант бесконечной проволоки). По мере удаления воды лист приобретает консистенцию, затем его прессуют и сушат на нагретых барабанах.
Процесс влажной укладки приводит к ориентации волокон листа AGM, что дает анизотропную сеть. Поры и каналы, измеренные в z-направлении (т.е. в направлении, вертикальном к плоскости листа), больше (от 10 до 25 мкм, 90 % от общего количества пор), чем в плоскостях x и y (от 2 до 4 мкм). Около 5 % очень крупных пор от 30 до 100 мкм (вероятно, обусловлены краевыми эффектами при подготовке образца и не являются истинным представителем типичной структуры). Этот метод производства известен как процесс затухания пламени.
Первым шагом в производстве AGM является диспергирование и перемешивание стеклянных волокон в большом количестве подкисленной воды. Затем смесь волокон и воды выкладывается на поверхность, где применяется вакуум и удаляется большая часть воды. Сформированный мат затем слегка прессуется и сушится с помощью нагретых валков. В конце участка сушки содержание воды в мате составляет менее 1 масс.%. Ниже показано устройство ротоформовки для формирования и обезвоживания листов AGM.
d. Традиционные сепараторы имеют мелкую и извилистую структуру пор, с небольшими или отсутствующими направленными изменениями. Но AGM, изготовленный методом мокрой укладки микроволокна, имеет высокую пористость и относительно крупные поры со значительными различиями в направлении. Эти характеристики влияют на распределение и движение газов и жидкостей в элементах. [Ken Peters, J. Power Sources 42 (1993) 155-164].
Важными характеристиками сепараторов AGM являются:
i. Истинная (БЭТ) площадь поверхности (м2/г)
ii. Пористость (%)
iii. Средний размер пор (мкм)
iv. Толщина при сжатии (мм)
v. Базовый вес или граммаж (г/м2) (вес листа AGM на квадратный метр)
vi. Высота фитиля (мм) (Высота, на которую поднимается столб кислоты, когда кусок AGM погружен в кислоту)
vii. Прочность на разрыв
Типичные свойства сепараторов AGM приведены в следующей таблице:
Ref. W. BӦhnstedt, J Power Sources 78 (1999) 35-40
| Недвижимость | Единица измерения | Значение |
|---|---|---|
| Основной вес (граммаж) | г/м2 | 200 |
| Пористость | % | 93-95 |
| Средний размер пор | μm | 5-10 |
| Толщина при 10 кПа | мм | 1.3 |
| Толщина при 30 кПа | мм | 1.0 |
| Прочность на прокол (N) | N | 7.5 |
Технические характеристики сепараторов для аккумуляторов AGM
Ссылка: Ken Peters, J. Power Sources 42 (1993) 155-164
| Недвижимость | Единица измерения | Значение |
|---|---|---|
| Площадь поверхности | ||
| Грубые волокна | м2/г | 0.6 |
| Тонкие волокна | м2/г | 2.0 - 2.6 |
| Максимальный размер пор | ||
| Грубые волокна | μm | 45 |
| Тонкие волокна | μm | 14 |
Сепараторы для аккумуляторов AGM Высота фитиля
| Высота фитиля, удельный вес кислоты 1,300 | Единица измерения | Грубые волокна (0,5 м2/г) | Тонкие волокна (2,6 м2/г) |
|---|---|---|---|
| 1 минута | мм | 42 | 33 |
| 5 минут | мм | 94 | 75 |
| 1 час | мм | 195 | 220 |
| 2 часа | мм | 240 | 370 |
| 10 часов | мм | 360 | 550 |
Предпочтительные свойства сепараторов AGM
Примечания:
1. С увеличением диаметра волокон размер пор также увеличивается.
2. С увеличением диаметра волокон прочность на разрыв уменьшается.
3. С увеличением диаметра волокна стоимость снижается.
4. Слой грубых волокон будет фитильным на ограниченную высоту, но с очень быстрой скоростью
5. Более тонкое волокно переносит кислоту на большую высоту, хотя и медленно.
Благодаря включению более плотного слоя (с мелкими порами, которые создаются более мелкими стекловолокнами) в многослойный AGM-сепаратор, создается более тонкая общая структура пор. Таким образом, максимальные поры уменьшаются в два раза, а средние поры также уменьшаются почти в два раза. Влияние на минимальные поры — уменьшение на одну четверть. Синергия, существующая между тонким и грубым стекловолокном, обнаруживается во всех характеристиках фитиля многослойного AGM [A.L. Ferreira, J Power Sources 78 (1999) 41-45].
Слой грубых волокон будет фитилем на ограниченной высоте, но с очень быстрой скоростью, в то время как более тонкая сторона будет переносить кислоту на большую высоту, хотя и медленно. Таким образом, сочетаются индивидуальные преимущества двух типов волокон. Благодаря улучшенным фитильным свойствам улучшается критический процесс начального заполнения батарей VRLA и уменьшается особая проблема заполнения высоких пластин с малым расстоянием между пластинами. Установлено, что максимальная высота после длительного испытания на фитильность обратно пропорциональна размеру пор. То есть, чем меньше поры, тем больше высота фитиля.
Капиллярные силы диктуют поток электролита. Распределение размеров пор в активных материалах положительных и отрицательных пластин имеет лишь минимальное различие между размерными плоскостями. В свежесформированных пластинах около 80 % пористости составляют поры размером менее 1 мкм по сравнению с порами диаметром от 10 до 24 мкм в плоскости z и порами диаметром 2 мкм в двух других плоскостях. Поэтому кислота сначала заполняет пластины (мелкие поры) (т.е. происходит преимущественное заполнение пластин). Затем AGM заполняется до расчетного объема пустот, доводя AGM до частично насыщенного уровня, чтобы «выталкивание» электролита во время заряда могло обеспечить газовые каналы для переноса кислорода.
Аккумулятор AGM, сравнение между AGM, залитым и гелевым аккумулятором
| Sl No. | Недвижимость | Затопленный | AGM VR | Гелевый VR |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Активные материалы | Pb/PbO2/H2SO4 | Pb/PbO2/H2SO4 | Pb/PbO2/H2SO4 |
| 2 | Электролит (разбавленная серная кислота) | Наводнение, избыток, свобода | Впитывается и удерживается пластинами и абсорбирующим стекломатом (AGM) сепаратором | Иммобилизация путем гелеобразования с мелким порошком кремнезема |
| 3 | Толщина пластины | Тонкий - средний | Средний | Толстый |
| 4 | Количество пластин (для батареи той же емкости, тех же размеров) | Большинство | Подробнее | Наименее |
| 5 | Техническое обслуживание | Да | Nil | Nil |
| 6 | Разливаемость при утечке кислот | Да | Нет | Нет |
| 7 | Электролитная стратификация в высоких клетках | Очень высокий | Средний | Незначительный |
| 8 | снаружи батареи | Становится пыльным и забрызганным каплями кислоты | Нет | Нет |
| 9 | Уровень электролитов | Подлежит корректировке | Нет необходимости | Нет необходимости |
| 10 | Сепаратор | ПЭ или ПВХ или любой другой полимерный материал | Абсорбирующий стеклянный мат (AGM) | ПЭ или ПВХ или любой другой полимерный материал |
| 11 | Газы, выделяющиеся во время заряда | Стоихиметрически вентилируется в атмосферу | Рекомбинируется (внутренний цикл кислорода) | Рекомбинируется (внутренний цикл кислорода) |
| 12 | односторонний выпускной клапан | Не предоставляется. Открытые вентиляционные отверстия | Да. С регулировкой клапана | Да. С регулировкой клапана |
| 13 | Внутреннее сопротивление | Средний | Низкий | Высокий |
| 14 | Безопасное министерство обороны | 50% | 80% | 80% |
| 15 | Холодный запуск | OK | Очень хорошо | Не подходит |
| 16 | Высокий разряд (высокая мощность) | Хорошо | Лучшее | Средний |
| 17 | Глубокая цикличность | Хорошо | лучше | очень хорошо |
| 18 | Стоимость | Самый низкий | Средний | Высокий |
| 19 | Зарядка | Нормальный | Осторожно | Осторожно |
| 20 | Максимальное напряжение зарядки (аккумулятор 12 В | 16.5 V | 14.4 V | 14.4 V |
| 21 | Режим зарядки | Любой метод | Постоянное напряжение (CV) или CC-CV | Постоянное напряжение |
| 22 | Перезарядка | Выдерживает | Не могу | Не могу |
| 23 | Рассеивание тепла | Очень хорошо | Неплохо | Хорошо |
| 24 | Быстрая зарядка | Средний | Очень хорошо | Не рекомендуется |
Заблуждения о батареях AGM
Зарядка и зарядные устройства
Заблуждение -1
Можно ли заряжать аккумулятор agm обычным зарядным устройством — Ложь
Всем батареям время от времени требуется контрольная зарядка (или полная зарядка) для выравнивания дисбаланса элементов.
Это делается путем извлечения батареи из прибора и зарядки отдельно, что обычно называется стендовой зарядкой.
Батарея AGM не держит заряд:
Для залитой батареи:
i. Все элементы батареи должны достичь одинакового напряжения конца заряда — 16,5 В для батареи 12 В.
ii. В конце заряда все элементы должны равномерно и обильно газифицироваться.
iii. Вариации удельного веса в ячейках и между ячейками должны быть устранены.
iv. Если есть возможность, можно записать показания потенциала кадмия на положительной и отрицательной пластинах. Для полностью заряженной положительной пластины показания потенциала кадмия находятся в диапазоне от 2,40 до 2,45 В, а для отрицательных пластин значения находятся в диапазоне от 0,2 до — 0,22 В.
батарея agm не заряжается:
Для батареи VRLA AGM:
i. Напряжение на клеммах достигнет 14,4 В (для батареи 12 В)
ii. Ток в конце заряда будет составлять примерно 2-4 мА на Ач (т.е. от 0,20 А до 0,4 А для батареи емкостью 100 Ач).
Значение напряжения конца заряда для 12-вольтовой батареи различается для залитой и VR-батареи.
Максимальное напряжение зарядки составляет около 16,5 В для 12 В залитой батареи, в то время как для батарей VR (как AGM, так и гелевых) оно составляет всего 14,4 В.
Если для зарядки батареи VR используется обычное зарядное устройство постоянного тока, напряжение может превысить предел 14,4 В. Если это останется незамеченным, батарея будет нагреваться. Тем не менее, позже батарея нагревается, и в конечном итоге контейнер становится выпуклым и может лопнуть, если односторонний выпускной клапан не работает должным образом. Это происходит потому, что реакции рекомбинации в батарее не справляются с избытком кислородного газа, образующегося при повышенном зарядном токе. По своей природе реакция рекомбинации является экзотермической (выделяющей тепло). Повышенный ток увеличит теплоту этой реакции и может привести к тепловому выбегу.
Напротив, залитая батарея может достигать 16,5 В при полной зарядке с обильным газовыделением без каких-либо повреждений при температуре до 50ºC.
Зарядные устройства, предназначенные для батарей VRLA, являются управляемыми зарядными устройствами. Они
a. Постоянный ток — постоянное напряжение (CC-CV)
или
b. Зарядные устройства постоянного напряжения (ЗН).
При зарядке необходимо выбрать подходящее напряжение. Для батареи 12 В для полного заряда можно выбрать диапазон напряжения от 13,8 до 14,4 В. Поскольку батарея VR AGM может поглощать любую силу начального тока без какого-либо ущерба, начальный ток может быть установлен на любом уровне (обычно 0,4C ампер; но при фактической или быстрой зарядке — до 5C A). Чем выше выбранные напряжение и ток, тем меньше времени потребуется для полной зарядки.
Для полной зарядки полностью разряженного аккумулятора потребуется от 12 до 24 часов. В режиме CC-CV начальный ток будет постоянным в течение примерно 3-6 часов, в зависимости от предыдущего разряда. Если ранее батарея была разряжена всего на 50%, режим CC будет работать около 2-3 часов, а затем переключится на режим CV. Если он предварительно разряжен на 100 %, режим CC будет работать в течение 5-6 часов, а затем переключится на режим CV.
Заблуждение о батареях AGM 2
Замена батареи AGM или гелевой батареи - это то же самое, что и замена залитой батареи
При наличии свободного места можно заменить батареи эквивалентной емкости.
Но в последних моделях автомобилей (например, GM) на отрицательном проводе аккумулятора установлен модуль датчика батареи. Ford оснащен системой контроля состояния аккумулятора (BMS). Подобные системы есть и у других производителей. Эти системы требуют повторной калибровки с помощью сканирующего инструмента. Это необходимо в связи с усовершенствованием производственных систем. Эти батареи имеют более низкое внутреннее сопротивление благодаря улучшенным сепараторам и более тонким пластинам с улучшенными составами пасты. Если система не откалибрована, генератор может перезарядить новую батарею и вывести ее из строя вскоре после замены.
Таким образом, можно установить батарею AGM вместо штатной залитой батареи. Автомобильный аккумулятор AGM обеспечит автомобилю более высокие значения ампер холодного пуска (CCA).
Значение полного заряда:
Для залитой батареи:
i. Все элементы батареи должны достичь одинакового напряжения конца заряда — 16,5 В для батареи 12 В.
ii. В конце заряда все элементы должны равномерно и обильно газифицироваться.
iii. Вариации удельного веса в ячейках и между ячейками должны быть устранены.
iv. Если есть возможность, можно записать показания потенциала кадмия на положительной и отрицательной пластинах. Для полностью заряженной положительной пластины показания потенциала кадмия находятся в диапазоне от 2,40 до 2,45 В, а для отрицательных пластин значения находятся в диапазоне от 0,2 до — 0,22 В.
Можно ли заряжать аккумулятор AGM обычным зарядным устройством?
Если для зарядки батареи AGM VR используется обычное зарядное устройство постоянного тока, необходимо внимательно следить за напряжением. Он может превысить предел 14,4 В. Если это не будет обнаружено, батарея нагреется. Тем не менее, позже батарея нагревается, и в конечном итоге контейнер становится выпуклым и может лопнуть, если односторонний выпускной клапан не работает должным образом. Это происходит потому, что реакции рекомбинации в батарее не справляются с избытком кислородного газа, образующегося при повышенном зарядном токе. По своей природе реакция рекомбинации является экзотермической (выделяющей тепло). Более высокий ток усугубит ситуацию, увеличит теплоту этой реакции и может привести к тепловому побегу.
Следовательно, не рекомендуется использовать обычное зарядное устройство для зарядки AGM-аккумуляторов.
Но если вы будете следовать приведенной ниже процедуре или воспользуетесь советом эксперта по батареям VRLA, вы сможете использовать обычное зарядное устройство очень осторожно.
Процедура заключается в отслеживании показаний напряжения на клеммах (TV) и их записи с интервалом в 30 минут. Как только напряжение на телевизоре достигнет 14,4 В, ток следует постоянно снижать, чтобы напряжение на телевизоре никогда не выходило за пределы 14,4 В. Когда показания тока покажут очень низкие значения (2-4 мА на Ач емкости батареи), зарядку можно прекратить. Кроме того, выводы термопары или колбы термометра можно присоединить к отрицательному полюсу батареи и, подобно показаниям телевизора, записать показания температуры. Температура не должна превышать 45ºC.
Можете ли вы запустить аккумулятор AGM?
Да, если номиналы напряжения одинаковы.
Химический состав как залитой, так и AGM батареи одинаков. Только большая часть электролита впитывается в AGM. Таким образом, использование любой батареи с таким же номинальным напряжением для пуска батареи AGM в течение нескольких секунд не нанесет вреда ни одной из батарей.
Как определить, есть ли у меня батарея AGM?
- Осмотрите верхнюю часть контейнера, а также боковые стороны на предмет наличия трафаретной печати, указывающей на то, что это батарея VRLA. Если вы не обнаружите на верхней части надписи о доступности для пользователя и совета не добавлять воду, значит, это батарея AGM.
- Если после удаления вентиляционных пробок виден свободный электролит, то это также не батарея AGM.
- Заводская табличка или трафаретная печать на контейнере батареи или руководство пользователя могут дать хорошее представление о типе данной батареи. Если у вас нет ни одного из этих трех, осмотрите верхнюю часть батареи на наличие системы вентиляции или чего-то похожего на волшебный глаз. Вы также можете найти отметки уровня электролита на боковых стенках контейнера батареи. Если вы видите любой из трех признаков (вентиляционные отверстия, «волшебный глаз» и отметки уровня электролита), это указывает на то, что это не батарея AGM.
Есть и другой метод, но он требует много времени. Батарея должна быть полностью заряжена, и после периода простоя в течение 2 дней измеряется напряжение разомкнутой цепи (OCV).
Если значение OCV составляет от 12,50 до 12,75 В, это может быть залитая батарея.
Если значение OCV составляет от 13,00 до 13,20 В, это может быть батарея VRLA (емкость < 24 Ач).
Если значение OCV составляет от 12,80 до 12,90 В, это может быть батарея VRLA (емкость ≥ 24 Ач).
Эти заявления сделаны на основании предположения, что для залитых батарей конечный удельный вес составляет около 1,250. Для VRLA батарей емкостью 24Ah и меньших значений конечный удельный вес составляет около 1,360, а для VRLA батарей большей емкости конечный удельный вес составляет около 1,300
Как узнать, что моя батарея AGM неисправна? Аккумулятор agm не держит заряд
- Проверьте, нет ли внешних повреждений, трещин, утечек или продуктов коррозии. Если вы найдете любой из них, батарея неисправна
- Измерьте OCV батареи. Если он показывает значение ниже 11,5 В, скорее всего, он неисправен. Но прежде попробуйте выяснить дату отгрузки или поставки. Если батарея старше 3-4 лет, можно считать, что она неисправна.
- Теперь следует проверить батарею на прием заряда с помощью зарядного устройства, выходное напряжение постоянного тока которого составляет 20-24 В или более (для батареи 12 В). Зарядите батарею в течение часа, дайте отдохнуть 15 минут и теперь измерьте OCV. Если оно увеличилось, то продолжайте зарядку в течение 24 часов методом постоянного напряжения, соблюдая все необходимые меры предосторожности для зарядки аккумулятора VR. После отдыха в течение 2 часов проверьте батарею на емкость с помощью любого прибора (например, подходящей лампы постоянного тока, инвертора, аварийной лампы, ИБП для ПК и т.д.). Если батарея способна отдать 80 % или более емкости, батарея исправна.
- Если OCV не увеличивается после 1-часового заряда, это означает, что батарея не может держать заряд. Батарея может быть помечена как BAD.
Стоит ли использовать аккумулятор AGM? почему agm-аккумулятор лучше?
Да.
Несмотря на то, что стоимость батареи немного выше, обслуживание AGM практически не требуется. Нет необходимости доливать воду, не требуется очистка проржавевших клемм, меньшее количество уравнительных зарядов и т.д.; эксплуатационные расходы в течение всего срока службы батареи AGM очень низкие, что позволяет вывести стоимость батареи AGM VR на уровень, равный стоимости залитых батарей.
Это особенно выгодно, когда место находится в труднодоступном отдаленном непосещаемом районе.
Нужно ли вентилировать батарею AGM? Нужно ли вентилировать батарею AGM
В случае чрезмерного перезаряда односторонние выпускные клапаны низкого давления, установленные в крышках батарей VRLA, открываются и снова закрываются после сброса избыточного давления. Следовательно, нет необходимости проветривать батарею VRLA.
В случае неисправности клапана избыточное давление не может быть сброшено путем поднятия вверх. Если клапан не загерметизирован, то элементы также будут открыты для атмосферы и отрицательно активный материал (NAM) будет разряжаться, что приведет к сульфатации, недостаточному заряду и снижению емкости батареи.
Могу ли я заряжать батарею AGM в режиме струйной зарядки?
Да.
На самом деле батареи AGM находятся под плавающим зарядом в большинстве ИБП/источников аварийного питания. При плавающем напряжении 2,25-2,3 В на элемент, через батарею всегда протекает небольшой ток для поддержания ее в полностью заряженном состоянии.
Если на складе имеется огромное количество батарей, то каждую отдельную батарею можно держать на холостом ходу.
При типичном напряжении плавающего заряда 2,25 В на элемент, ток плавающего заряда составляет от 100 до 400 мА на 100 Ач для батарей VR AGM. По сравнению с равновесным током плавания залитой батареи, составляющим 14 мА на 100 Ач, более высокий ток плавания батареи VR обусловлен эффектом кислородного цикла.
[R.F. Nelson in Rand, D.A.J; Moseley, P.T; Garche. J ; Parker, C.D. (Eds.) Valve-Regulated Lead- Acid Batteries, Elsevier, New York, 2004, pp. 258].
Когда батарея agm разряжается? Можно ли заряжать разряженную батарею AGM? можно ли оживить севший аккумулятор agm
Да. Однозначно можно сказать только после зарядки аккумулятора в течение некоторого времени. Это также зависит от возраста батареи.
Мертвая батарея AGM имеет очень высокое внутреннее сопротивление. Чтобы преодолеть это высокое внутреннее сопротивление, необходимо зарядное устройство, способное обеспечить выходное постоянное напряжение 4 В на элемент, с цифровым амперметром и цифровым вольтметром.
При зарядке севшей батареи AGM, для начала, напряжение на клеммах (TV) будет очень высоким (до 18-20 В для батареи 12 В), а ток почти нулевым. Если батарея способна к оживлению, напряжение на телевизоре будет медленно снижаться (почти до 12 В), а амперметр одновременно начнет показывать некоторый ток. Это указывает на то, что батарея оживает. Теперь телевизор начнет медленно увеличиваться, и зарядка будет продолжена и закончена обычным образом.
Нетрадиционный способ заключается в том, чтобы осторожно снять вентиляционные клапаны и добавить немного воды за один раз, пока мы не увидим несколько капель избыточной воды. Теперь, не заменяя клапаны, заряжайте аккумулятор постоянным током (C/10 ампер) до тех пор, пока напряжение на клеммах не достигнет значения выше 15 В (помните. мы не закрывали клапаны). Дайте немного отдохнуть и разрядите батарею через подходящее сопротивление или лампочку. Измерьте время разряда до достижения 10,5 В в случае батареи 12 В). Если он выдает более 80 % мощности, его оживляют. Пожалуйста, всегда соблюдайте меры личной безопасности.
Какое напряжение имеет полностью заряженная батарея AGM? разряд батареи agm - низкое напряжение батареи agm
Полностью заряженная батарея при циклической работе будет иметь напряжение на клеммах (TV) 14,4 В (для батарей 12 В). Примерно через 48 часов отдыха напряжение стабилизируется на уровне 13,2 В (если удельный вес при первоначальном заполнении был 1,360) (1,360 + 0,84 = 2,20 на элемент. Для батареи 12 В OCV = 2,2 *6= 13,2 В). Если емкость батареи выше 24Ah, удельный вес составит 1.300. Следовательно, стабилизированное OCV будет равно 12,84 В.
Каково максимальное напряжение зарядки для 12-вольтовой батареи AGM?
Батареи AGM, предназначенные для циклической эксплуатации, должны заряжаться при постоянном потенциале или режиме постоянного напряжения (CV-режим), при напряжении 14,4-14,5 В с начальным током, обычно ограниченным 0,25 C ампер (т.е. 25 ампер для батареи 100 Ач) Некоторые производители допускают зарядку до 14,9 В с начальным током, ограниченным 0,4 C для циклического использования (т.е. 40 ампер для батареи 100 Ач). [panasonic-batteries-vrla-for-professionals_interactive март 2017, с.22].
Что приводит к выходу из строя батарей AGM?
Свинцово-кислотные батареи с вентильным регулированием (VRLA) были предложены в качестве источников энергии для нескольких приложений из-за их хороших энергетических характеристик и низкой цены. Они также прекрасно подходят для применения в поплавках. Однако, к сожалению, интенсивное использование положительной активной массы (особенно при высоких скоростях разряда) вызывает размягчение этого материала и, таким образом, сокращает срок службы батареи. Также к механизмам отказа относятся рост и коррозия сетки, потеря воды и сульфатация из-за расслоения и недостаточной зарядки. Большинство неудач связано с положительными пластинами.
Коррозия, рост сетки и положительное расширение и размягчение активных материалов
В процессе эксплуатации батарей при многократном заряде и разряде проявляется тенденция роста положительных решеток, что вызывает как горизонтальный, так и вертикальный рост решеток. Решетки подвергаются коррозии в течение всего срока службы батареи. В результате такого роста сети теряется контакт между PAM и сетью, что приводит к снижению пропускной способности.
Рост решетки может вызвать внутреннее короткое замыкание между положительной и отрицательной пластинами ячейки. Продолжение заряда банка элементов/батареи с одним или двумя короткозамкнутыми элементами усугубит повышение температуры и приведет к тепловому разряду.
Высыхание (потеря воды) и тепловой удар в батареях
Высыхание также является проблемой для батареи AGM. Это происходит из-за зарядки несоответствующим более высоким напряжением в сочетании с повышенной температурой. Из-за высыхания скорость реакции рекомбинации увеличивается, а последующее повышение температуры усугубляет ситуацию, приводя к тепловому побегу.
Другой причиной является неисправность клапана. Если он не закрывается должным образом после открытия, атмосферный кислород (воздух) попадает в камеру и окисляет NAM, что приводит к сульфатации. Газы выйдут и произойдет высыхание. Высыхание позволяет рекомбинации кислорода протекать при высоком
скорость, что приводит к повышению температуры.
Расслоение кислоты в батарее AGM
Тенденция электролита серной кислоты к увеличению плотности по мере уменьшения глубины высокой ячейки известна как стратификация. В электролите залитых клеток легко возникают градиенты концентрации («кислотное расслоение»). По мере зарядки ячеек серная кислота вырабатывается при высокой
концентрация, прилегающая к поверхности пластины, опускается к основанию ячейки, поскольку имеет более высокую относительную плотность, чем остальной электролит. Если эту ситуацию не исправить, она приведет к неравномерному использованию активного материала (с уменьшением емкости), усилению локальной коррозии и, как следствие, сокращению срока службы ячеек.
Затопленные элементы периодически настраиваются на выделение газа во время зарядки, что перемешивает электролит и устраняет эти проблемы. Иммобилизация электролита в ячейке VRLA с сепаратором AGM уменьшает тенденцию к расслоению кислоты, но также устраняет возможное средство решения проблемы, поскольку газообразование не является вариантом. Желированный электролит практически исключает эффект расслоения, поскольку молекулы кислоты, иммобилизованные в геле, не могут свободно перемещаться под действием силы тяжести.
Утечки из-за производственных дефектов батареи AGM
Неправильное проектирование или изготовление может привести к утечке уплотнения крышки к стойке. Уплотнения крышки и контейнера также могут протекать. (Производственные дефекты). Отсутствие или неправильный выбор или неисправность клапанов также может привести к утечке газов в атмосферу. Незакрытие после открытия клапанов может привести к ускоренному высыханию и потере производительности.
Механические повреждения могут вызвать утечку ячеек, что приводит к разрушению, аналогичному утечке между столбами. Рост сетки может привести к образованию трещин в контейнере. Вокруг трещины может образоваться небольшая кислотная пленка из-за капиллярного действия. Если кислотная пленка контактирует с неизолированными металлическими компонентами, ток замыкания на землю может привести к тепловому разряду или даже возгоранию [panasonic-batteries-vrla-for-professionals_interactive March 2017, p. 25].
Коррозия стержня отрицательной группы в батареях AGM
Соединение групповой шины с наконечниками пластины может подвергнуться коррозии и, возможно, отсоединиться. Необходимо правильно выбрать сплав для групповой планки и тщательно выполнить соединение между групповой планкой и ушками пластины, особенно если это ручная операция.
Какое значение должно быть у 12-вольтовой батареи AGM при полной зарядке?
Во время заряда и в конце заряда или ближе к его концу напряжение на клеммах (TV) может составлять 14,4 для полного заряда.
Напряжение разомкнутой цепи (OCV) будет медленно снижаться и стабилизируется примерно через 48 часов при номинальном значении OCV. Номинальный, в том смысле, что OCV зависит от первоначально используемого удельного веса электролита.
OCV батареи = 13,2 В, если используемый удельный вес составляет 1,360. Если удельный вес составляет 1,300, то OCV будет 12,84 В.
Можно ли установить аккумулятор AGM в любой автомобиль?
Да. При условии, что емкости одинаковы и батарейный отсек вмещает новую батарею.
Лучше контролировать напряжение на клеммах (TV) во время зарядки от генератора в течение нескольких часов в полностью заряженном состоянии. ТВ не должно превышать14,4 В. Тогда можно использовать эту батарею в данном конкретном автомобиле.
Если это новый автомобиль последней модели, батарея требует повторной калибровки с помощью сканера.
Почему батареи AGM такие дорогие?
Аккумулятор AGM стоит дороже, чем залитые батареи, но дешевле, чем гелевые.
Более высокая стоимость обусловлена следующими причинами:
i. Чистота материала.
(a) Все материалы, из которых изготовлена батарея AGM, стоят дороже. Свинцово-кальциевый сплав стоит дороже, чем обычные сплавы с низким содержанием сурьмы. Этот сплав предпочтительно изготавливается из первичного свинца. Оловянный компонент в сплаве положительной решетки является самым дорогостоящим элементом. Олово добавляется от 0,7 до 1,5 % в сплав положительной решетки. Индийский рыночный курс олова в мае 2020 года составлял 1650 рупий (LME 17545 долларов США за тонну на 10-7-2020).
(b) Оксид предпочтительно изготавливается из первичного свинца 4Nines (99,99 %), что увеличивает стоимость.
(c) AGM является более дорогостоящим.
(d) Кислота для приготовления электролита и для других процессов более чистая, чем та, которая используется в обычных батареях.
(e) АБС-пластик стоит дороже.
(f) Клапаны проверяются на работоспособность по отдельности.
(g) сплав COS также является дорогостоящим
ii. Стоимость обработки
(a) Для сборки ячеек используются специальные инструменты для сжатия.
(b) требуется точное и охлажденное заполнение кислотой
(c) Перед отправкой батареи AGM несколько раз подвергаются циклической обработке
(d) Место сборки должно быть очищено от пыли для поддержания низкого уровня саморазряда.
Именно эти причины обуславливают более высокую стоимость батареи AGM.
Является ли аккумулятор AGM лучше, чем свинцово-кислотные залитые элементы?
Да.
i. Аккумулятор AGM является непроливаемым. Нет необходимости время от времени доливать воду.
ii. Они более устойчивы к вибрации. Это особенно полезно в таких случаях, как лодки с прицепом и там, где дороги неровные, с несколькими выбоинами.
iii. Поскольку в батареях AGM используются чистые сплавы и чистые материалы, они обладают лучшими характеристиками в отношении саморазряда. Эти батареи можно оставлять без присмотра на более длительное время, чем залитые батареи.
iv. Батареи AGM могут быть расположены в более прохладной части автомобиля (вместо того, чтобы устанавливать их в горячем моторном отсеке), тем самым снижая рабочую температуру батареи.
v. Стоимость обслуживания батареи AGM ниже и рассчитывается на весь срок службы батареи, более высокая первоначальная стоимость компенсируется этой экономией.
vi. Аккумулятор AGM может принимать больший зарядный ток из-за более низкого внутреннего сопротивления)
Является ли батарея глубокого цикла батареей AGM?
Все батареи глубокого цикла не обязательно должны быть батареями AGM.
Аккумулятор глубокого цикла может быть любого типа, например, свинцово-кислотный, литий-ионный или любой другой.
Что такое батарея глубокого цикла?
Батарея глубокого цикла может каждый раз отдавать около 80% своей номинальной емкости в течение всего срока службы. Аккумулятор требует подзарядки каждый раз после разрядки.
Большинство людей, желающих купить аккумуляторы, останавливают свой выбор на автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторах, поскольку они являются самыми дешевыми из доступных. Если покупателю нужна батарея для многократного циклического использования, ему придется искать подходящую батарею, предназначенную для циклического использования.
Батарея AGM с надписью «батарея глубокого цикла», безусловно, является батареей глубокого цикла. Такие батареи неизменно имеют более толстые пластины, чем автомобильные батареи.
Сколько вольт должен показывать 12-вольтовый аккумулятор?
Показания 12-вольтовой батареи должны превышать 12 В, если она находится в хорошем состоянии.
В следующей таблице приведены некоторые значения:
| Сл № | Тип батареи | Напряжение разомкнутой цепи (В) | Примечания |
|---|---|---|---|
| 1 | Автомобильная промышленность | 12.40 - 12.60 | Полностью заряженное состояние |
| 2 | Автомобильная промышленность | 12 | Полностью разряженное состояние |
| 3 | Аккумуляторы AGM | 13.0 - 13.2 | Аккумуляторы емкостью ≤ 24Ah. Полностью заряженное состояние |
| 4 | Аккумуляторы AGM | 12.7 - 12.8 | Аккумуляторы емкостью ≥ 24Ah Полностью заряженное состояние |
| 5 | Гелевые батареи VR | 12.7 - 12.8 | Полностью заряженное состояние |
| 6 | Аккумуляторы AGM/гелевые аккумуляторы | 12.0 | Условия полной разрядки |
| 7 | Батареи инвертора | 12.4 - 12.6 | Полностью заряженное состояние |
| 8 | Батареи инвертора | 12 | Полностью разряженное состояние |
Насколько сильно можно разрядить батарею AGM?
Как и любой другой аккумулятор, 12-вольтовый AGM-аккумулятор можно разряжать до 10,5 В (1,75 В на элемент) при низких токах (до 3-часовой нормы) и при более высоких нормах разряда до 9,6 В (1,6 В на элемент). Дальнейший разряд приведет к тому, что напряжение на клеммах снизится очень быстро. За пределами этих значений конечного напряжения не может быть получена значимая энергия.
Сколько вольт должно быть в полностью заряженной батарее AGM?
Полностью заряженная батарея (под
циклическая работа
) будет иметь напряжение 14,4 В (для батарей 12 В). Примерно через 48 часов отдыха напряжение стабилизируется на уровне 13,2 ± 0,5 В (если удельный вес при первоначальном заполнении был 1,360, обычно для AGM батарей емкостью £ 24 Ач) (1,360 + 0,84 = 2,20 на элемент. Для батареи 12 В, OCV = 2,2 *6= 13,2 В).
Если емкость батареи больше 24 Ач, удельный вес будет равен 1,300. Следовательно, стабилизированное значение OCV составит 12,84 ± 0,5 В.
Батареи, работающие от поплавков, имеют
напряжение зарядки поплавковой батареи
от 2,25 до 2,3 В на элемент (13,5-13,8 В для батареи 12 В). Значения стабилизированного напряжения будут соответствовать приведенным выше. Неизменно это будет 12,84 ± 0,5 В.
Может ли аккумулятор AGM взорваться?
Да, иногда.
Взрывоопасность отсутствует, так как газовыделение очень ограничено. Несмотря на это, большинство батарей VRLA снабжены взрывозащищенными вентиляционными отверстиями для защиты от взрыва в случае злоупотребления пользователем.
Если батарея заряжается чрезмерно или если зарядный компонент инвертора/ИБП не функционирует должным образом, зарядный ток будет приводить батарею в состояние теплового разряда, и батарея может взорваться.
Если клеммы также закорочены (злоупотребление аккумулятором), аккумулятор может взорваться. Если при прокаливании свинца образовалась трещина или неправильное соединение деталей («холодная сварка»), эта трещина станет причиной пожара, в результате чего аккумулятор может взорваться.
Основной причиной взрыва внутри или рядом с батареей является создание «искры». Искра может привести к взрыву, если концентрация газообразного водорода в батарее или поблизости составляет около 2,5-4,0% по объему. Нижний предел взрывоопасной смеси водорода в воздухе составляет 4,1%, но в целях безопасности водород не должен превышать 2%. Верхний предел составляет 74%. Сильный взрыв происходит с силой, когда смесь содержит 2 части водорода к 1 части кислорода. Такое состояние возникает, когда залитая батарея перезаряжается с плотно прикрученными к крышке вентиляционными пробками.
Как заряжать аккумулятор AGM?
Все батареи VRLA должны заряжаться одним из двух следующих методов:
a. Метод постоянного тока-постоянного напряжения (CC-CV)
b. Метод постоянного напряжения (CV)
Если напряжение зарядки с помощью CV составляет 2,45 В на элемент, ток (0,4C A) будет оставаться постоянным в течение примерно одного часа, а затем начнет снижаться и стабилизируется на уровне около 4 мА/Ач примерно через 5 часов. Если напряжение заряда составляет 2,3 В на ячейку, ток (0,3C A) будет оставаться постоянным в течение примерно двух часов, а затем начнет уменьшаться и стабилизируется на уровне нескольких мА примерно через 6 часов.
Аналогично, продолжительность, в течение которой ток будет оставаться постоянным, зависит от начального тока, например, 0,1С А, 0,2С А, 0,3С А и 0,4С А, а также от напряжения заряда, например, 2,25 В, 2,30 В, 2,35, 2,40 В, 2,45 В. Чем выше начальный ток или напряжение, тем меньше будет время пребывания на этом уровне тока.
Кроме того, время полной зарядки будет меньше, если выбранный ток или напряжение выше.
Батарея VRLA не ограничивает начальный ток; следовательно, более высокий начальный ток сократит время, необходимое для полного заряда.
При заряде CC напряжение обычно не контролируется. Поэтому существует опасность того, что клетки могут оставаться в течение заметного времени под высоким напряжением. Тогда может возникнуть газообразование и коррозия сетки. С другой стороны, режим зарядки CC гарантирует, что все ячейки смогут достичь полной зарядки на каждом цикле или во время плавающей зарядки. Во время зарядки CC возможен перезаряд. С другой стороны, недостаточная зарядка является основной опасностью для CV-режимов.
Плюсы и минусы батареи AGM
Преимущества и недостатки
ПРЕИМУЩЕСТВА:
1 AGM-аккумуляторы отлично подходят для работы с большой потребляемой мощностью благодаря низкому внутреннему сопротивлению, а также в местах, где запрещено использование отвратительного дыма и брызг кислоты.
2 батареи AGM не проливаются и не требуют периодического добавления воды. Поэтому в этом смысле они не требуют технического обслуживания.
3 Батарею AGM можно использовать на боку, кроме перевернутой. Это является преимуществом при установке внутри прибора
4 AGM аккумулятор может быть установлен в любом месте автомобиля, не обязательно в моторном отсеке.
5 Батареи AGM обладают высокой устойчивостью к вибрации благодаря методу их изготовления с использованием AGM и сжатия. Поэтому он отлично подходит для морских судов и для мест, где дороги известны своими выбоинами, подъемами и спусками.
6 Батареи AGM имеют более длительный срок службы по сравнению с залитыми батареями. Пластины сравнительно толще. Более толстые пластины означают более длительный срок службы. Пользователь не может вмешаться в аккумулятор или его электролит, добавить примеси и тем самым вызвать преждевременный выход из строя.
7 Поскольку батареи AGM изготавливаются из очень чистых материалов в чистой атмосфере, скорость саморазряда очень низкая. Для батареи AGM этот показатель составляет 0,1% в день, в то время как для залитой батареи он почти в 10 раз выше. Таким образом, батареи, предназначенные для длительного хранения, нуждаются в обновлении заряда реже. При хранении при температуре 25ºC потеря составляет всего 30 % через 12 месяцев, а при температуре 10ºC — всего 10 %. .
8 Из-за незначительного расслоения требуется меньшая уравнительная плата.
9 Выделение газообразного водорода во время плавания уменьшается в 10 раз в случае батареи AGM. Вентиляция аккумуляторного помещения может быть уменьшена в 5 раз в соответствии со стандартом безопасности EN 50 272-2.
10 Кислотная защита пола и других поверхностей в аккумуляторном помещении не требуется.
НЕДОСТАТКИ:
1. Недостатков минимум. Стоимость батареи сравнительно выше.
2. При неаккуратной зарядке или неправильной работе зарядного устройства батарея может выпучиться, лопнуть или иногда взорваться.
3. В случае SPV-приложений батареи AGM не являются эффективными на 100%. Часть энергии теряется в процессе заряда-разряда. Их эффективность составляет 80-85 %. Мы можем объяснить это следующим образом: Считайте, что панель SPV производит 1000 Вт-ч энергии, а батарея AGM сможет хранить только 850 Вт-ч из-за неэффективности, упомянутой выше.
4. Попадание кислорода через неплотности в контейнере, крышке или втулке полюса разряжает отрицательную пластину.
5. Поляризация отрицательной пластины уменьшается из-за рекомбинации кислорода на отрицательной пластине. При неправильной конструкции элементов отрицательная поляризация теряется, и отрицательная пластина разряжается, хотя напряжение на поплавке выше напряжения разомкнутой цепи.
6. Во избежание высыхания максимальная рабочая температура снижена с 55°C до 45°C.
7. Элементы VRLA не допускают таких возможностей проверки, как измерение плотности кислоты и визуальный осмотр, поэтому осведомленность о полной исправности батареи снижается
Требуют ли батареи AGM технического обслуживания?
Нет. Но если они не используются, то требуют подзарядки. При нормальной температуре аккумуляторы могут находиться в нерабочем состоянии не более 10-12 месяцев. При более низких температурах потери будут намного меньше.
Как обслуживать аккумулятор AGM?
Обычно батарея AGM не нуждается в обслуживании. Хотя производители VRLAB утверждают, что нет необходимости в выравнивающем заряде при работе в режиме плавающего заряда, для увеличения срока службы батареи лучше проводить контрольный заряд батарей раз в 6 месяцев (батареи старше 2 лет) или 12 месяцев (новые батареи). Это делается для того, чтобы уравнять все элементы и привести их к одинаковому состоянию заряда (SOC).
Нужно ли заряжать новую батарею AGM?
Как правило, все батареи теряют емкость из-за саморазряда во время хранения и транспортировки. Поэтому рекомендуется дать освежающий заряд на несколько часов в зависимости от времени, прошедшего между датой изготовления и установкой/вводом в эксплуатацию. Элементы на 2 В можно заряжать при напряжении 2,3-2,4 В на элемент, пока напряжение на клеммах не достигнет установленных значений, и поддерживать его на этом уровне в течение 2 часов.
Являются ли батареи AGM более безопасными?
Аккумуляторы AGM (и гелевые аккумуляторы) намного безопаснее залитых батарей. Они не разливаются и не выделяют водородный газ (при правильной зарядке в соответствии с инструкциями производителя). Если для зарядки AGM-батареи используется обычное или нормальное зарядное устройство, необходимо следить за тем, чтобы температура не превышала 50ºC, а напряжение на клеммах — 14,4 В (для батареи 12 В).
Что такое плавающее напряжение для батареи AGM?
Большинство производителей указывают 2,25-2,30 В на элемент с температурной компенсацией — 3 мВ/элемент (точка отсчета — 25ºC).
Для циклических батарей напряжение заряда в режиме CV составляет 2,40-2,45 на элемент (14,4-14,7 В для батарей 12 В).
При типичном напряжении плавающего заряда 2,25 В на элемент, батарея VRLA имеет ток плавающего заряда 45 мА на 100 Ач из-за эффекта кислородного цикла, с эквивалентным потреблением энергии 101,3 мВт (2,25*45). В эквивалентной затопленной батарее ток плавания составляет 14 мА на 100 Ач, что соответствует потреблению энергии 31,5 мВт (2,25 В*14 мА).
Таким образом, плавающий ток VRLA больше в три раза.
Кредиты: [R.F. Nelson in Rand, D.A.J; Moseley, P.T; Garche. J ; Parker, C.D. (Eds.) Valve-Regulated Lead- Acid Batteries, Elsevier, New York, 2004, pp. 258].
Можно ли использовать зарядное устройство для аккумуляторов AGM?
Да. Что такое струйная зарядка? Это метод обеспечения непрерывного заряда с помощью небольшого тока. Это необходимо для компенсации саморазряда батареи AGM, когда она не подключена к нагрузке.
Это была неожиданно длинная статья!!! Надеюсь, вам понравилось!
