Тест 10 аккумуляторных батарей: электрические дуэты

Про заряд и разряд

Каждая новая технология, которая идет в массы, является более совершенной и AGM этому яркий пример. Они появились сразу за обычными АКБ, и намного улучшили их характеристики, а какие для батареи сейчас самые важные – правильно заряд и разряд. Ни для кого не секрет, что обычные жидкостные АКБ бояться глубоких разрядов – срок их службы стремительно падает. AGM намного эффективнее в этом плане, они выдерживают более глубокие разряды, для них это не так критично.

Заряжается «новый тип» быстрее примерно в 2 – 3 раза, чем старый «жидкостный». Что еще хочется отметить так это большая отдача тока, примерно в два раза большая, чем у старых АКБ. Если старый тип выдает в среднем пусковой ток в 300 – 500 Ампер, то новые батареи могут выдать около 550 – 900 Ампер. Тут как понимаете любой двигатель запустится.

Улучшились и показатели долговечности, так если обычный аккумулятор может служить примерно 3 – 5 лет, то AGM служат 5 – 10 лет, все зависит от производителя.

Если «подбить» характеристики разрядов то получается:

Обычный АКБ – выдерживает, около 30 – 50 циклов разряда с глубиной в 100%, от 100 до 170 глубина 50%, до 450 – глубина 30%.

AGM АКБ – выдерживает, до 200 циклов разряда глубина 100%, до 350 с показателем в 50% и до 850 с 30%.

Важно отметить что – так как электролит «заперт в матах», он не испаряется при заряде, соответственно корпус взорваться не может, это большой плюс. Сейчас многие производители автомобилей, которые оснащают свои модели системами «старт – стоп» устанавливают именно «AGM», потому как они способны выдерживать большие нагрузки и больше циклов заряда – разряда

Сейчас многие производители автомобилей, которые оснащают свои модели системами «старт – стоп» устанавливают именно «AGM», потому как они способны выдерживать большие нагрузки и больше циклов заряда – разряда.

Выбор аккумулятора

Задумываться о покупке нового устройства пора, если старый аккумулятор уже не справляется со своими задачами: вышел из строя и быстро разряжается или вы поставили новое электрооборудование и емкость старой батареи вам стало мало.

Водители чаще выбирают вариант AGM, несколько уступающий по техническим данным гелевым, но имеющий более доступную стоимость.

Проверенные временем свинцово-кислотные конструкции стоят дешевле всего, но сегодня утрачивают свою популярность из-за устаревшей небезопасной конструкции. Как правило свинцовые аккумуляторы для авто выбирают владельцы недорогих транспортных средств.

При покупке нового аккумуляторного устройства, необходимо помнить, что лучшая модель:

• обладает подходящей именно вам емкостью – достаточной для запуска мотора зимой, но не слишком большой, чтобы акб не портилась из-за постоянного недозаряда. Выбирайте емкость в соответствии с условиями эксплуатации авто и наличием установленного дополнительного электрооборудования в машине.
• удерживает напряжение не менее 10,5В с выключенным генератором.отличается высоким пусковым током.

Топ лучших аккумуляторов для машин, представленный ниже, поможет вам определиться с выбором.

Устройство и принцип работы

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

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

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

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

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

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

Отличие технологии AGM от GEL

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

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

Сфера применения

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

• пусковые (стартерные);
• тяговые.

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

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

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

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

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

Краткая история появления

Считается, что первый кислотно-щелочной аккумулятор появился в середине XIX века. Устройство имело большие габариты, быстро разряжалось и требовало тщательности при обслуживании. Шло время. EFB батареи совершенствовались, улучшались их параметры, повышалась долговечность. Но сфера применения их была ограничена, в основном, наземным транспортом.

Появление сложных систем электрооборудования и развитие самолетостроения потребовали более совершенных аккумуляторов, не боящихся опрокидывания, не имеющих проблем с испарением электролита и не требующих пристального контроля со стороны человека. Так, в середине 70-х годов прошлого века появилась новая технология, получившая название AGM.

Отметим, что новшество оказалось настолько удачным, что с середины 80-х годов XX века АКБ, изготовленные по этой технологии, ставились, преимущественно, на американские истребители и бомбардировщики. Лишь несколько десятилетий назад этот тип источников питания стал использоваться и в электрической цепи автомобилей.

Преимущества и недостатки

Плюсов у AGM аккумуляторов много:

1. AGM аккумуляторы полностью необслуживаемые, поставил и забыл, правда иногда в лютые морозы возможно придется подзаряжать;
2. Поддерживают автомобили с системой Start-Stop;
3. Высокая отдача. Из-за близкого расположения пластин их вмещает больше, при равнозначном объеме, что увеличивает емкость аккумулятора;
4. Быстрый заряд. В связи с тем, что используется свинец в пластинах, он обладает наименьшим внутренним сопротивлением, улучшающий характеристики прибора, позволяет сократить время заряда;
5. Выносливость. Выдерживает больше периодов «заряда и разряда», также имеет высокую устойчивость к глубокому разряду. Потому что «сепараторы» сдерживают пластины, не давая им распадаться;
6. Устойчив к низким температурам воздуха и хорошо переносит ее перепады;
7. Герметичность, можно использовать в любом положении (на боку);
8. «Закрытый» электролит (не дает испарения), дает возможность применять в помещениях, подходит для других источников питания, солнечной и ветровой системы;
9. Большой срок службы. Среднее время работы источника энергии может составлять от 5 до 10 лет.

К минусам можно отнести:

1. Высокая цена. За эту стоимость можно приобрести 2, если не 3 кислотно кальциевых калькулятора, которые в сумме прослужат все 15 лет;
2. Достаточно нелегкий вес;
3. Необходимо специальное зарядное устройство.
4. Необслуживаемость. С одной стороны это огромный плюс, но если с батарей что-то случится, то самостоятельно ее реанимировать не получится.

Существенные преимущества у AGM явно больше, но все же в первую очередь нужно обратить внимание на свои потребности, если у Вас автомобиль средней ценовой категории без системы start-stop, то правильнее будет взять гибридный или кислотно кальциевый калькулятор

Основные рекомендации по выполнению зарядного процесса

Заряжать АГМ-батарею рекомендуется с учетом следующих нюансов:

• во время зарядного процесса аккумулятор должен стоять строго вертикально (отклонение от вертикальной оси – не более 10°);
• температура АКБ во время зарядки не должна превышать 50°С (особенно при восстановлении после полной разрядки);
• восстановление заряда можно прекращать, когда ток потребления остается на одном уровне в течение 2 часов.

Если корпус аккумулятора интенсивно нагревается во время подзарядки, то нужно отключить ЗУ и подождать, пока электролит перераспределится в матах из стеклоткани. Наиболее часто перегрев наблюдается при сильном разряде или неисправности АКБ. Процесс диффузии и перераспределения заряда является длительным, поэтому восстановление батареи с учетом технологических перерывов может занять несколько суток.

Локальный перегрев аккумулятора может свидетельствовать о разрушении пластин. В этом случае разница потенциалов (вольтаж) сначала повышается, а затем резко снижается. При наличии этих признаков батарею нужно утилизировать.

Особенности конструкции или что такое AGM аккумулятор?

Суть открытия заключается в полном отказе от жидкого состояния электролита. Заменой ей стал особый тканный материал. В данном случае смесь серной кислоты и дистиллированной воды, оказывается связанной структурой синтетических матов. При этом следует отметить, что мелкие поры материала служат для удержания капель электролита, а крупные (капиллярные силы оставляют их свободными) — для циркуляции паров, не успевших конденсироваться в полости батареи.

Отметим, что в АКБ с технологией AGM, используется свинец только высокой квалификации (степени химической чистоты). Еще одним новшеством можно назвать присадки сурьмы и кальция, существенно удлиняющие срок службы пластин.

Для своего времени данное инженерное решение и результаты его испытаний оказались настолько выдающимися, что аккумулятор по технологии AGM несколько лет поставлялся исключительно для нужд армии и военной авиации.

Отличие AGM от GEL-аккумуляторов

Научный прогресс не стоит на месте, и, видимо, поэтому у AGM технологии однажды появился конкурент — это гелевые аккумуляторы. Основное отличие их от предшественников состоит в том, что пространство между свинцовыми пластинами заполнено уже не стекловолокном, а застывшим пористым раствором из серной кислоты и силикагеля. Последний выполняет роль загустителя. Именно в такой структуре смеси и кроются главные плюсы и достоинства гелевых АКБ. Подобное состояние среды эффективно препятствует выходу из строя  электродов и, как следствие, — упреждает поломку самого аккумулятора.

Для справки

Разрушение свинцовых пластин является неизбежным результатом при реакции электролиза. А если это так, то замедлить этот процесс и предотвратить внутреннее замыкание цепи — главная задача, над которой трудились ученые с момента изобретения АКБ. Существенным недостатком гелевых батарей является их повышенная чувствительность к температуре. Так уже при 100-110 градусах смесь кислоты и силикагеля теряет свое рабочее состояние. Вместе с этим понижалась способность геля удерживать пары серной кислоты. Все это в конечном счете влияет на жесткость конструкции в целом. Среди AGM аккумуляторов есть внутреннее подразделение на виды. Примерно треть от всего их количества имеет спиральную укладку матов. Данное техническое решение позволяет максимально увеличить площадь химической реакции, но при этом в жертву приносятся габариты и вес. К тому же эксклюзивные права на «спираль» в аккумуляторах запатентованы, что существенно влияет на их популярность. Что касается пластинчатых батарей, то этот тип АКБ — лидер среди предпочтений автомобилистов. Отметим также, что пик их популярности еще впереди, а количество компаний, которые производят батареи типа AGM ширится с каждым днем.

Требования к процессу зарядки и к зарядным устройствам

Как уже было сказано, аккумуляторы AGM и GEL довольно устойчивы к максимальным разрядкам. Гораздо больший урон им могут нанести чрезмерные значения тока и напряжения. Оптимальным током для зарядки считается тот, величина которого составляет 10% от указанной на самой батарее. Например, заряжать аккумулятор AGM с емкостью 32 Ач следует током силой 3,2 А. Это значит, что зарядное устройство (в идеале) обязано иметь функцию регулировки силы тока и напряжения. Для более детального рассмотрения технологии приведения аккумулятора в рабочую кондицию опишем процесс по пунктам:

• Подключаем зарядное устройство и выставляем на нем номинальное напряжение, а силу тока устанавливаем на «0»;
• Подсоединяем провода по системе: минусы — к минусам, а плюсы — к плюсам;
• Выставляем значение силы тока, равное 10% от указанной на аккумуляторе;
• Наблюдаем процесс. При нормальном его течении напряжение должно расти, а сила тока — уменьшаться. Когда величина последнего снизится до значений, близких к нулю — аккумулятор AGM будет заряжен.

Важно! Зарядка АКБ AGM током большей силы существенно сократит время зарядки, но может нанести и вред аккумулятору. Поэтому прибегать к такому режиму следует только в исключительных случаях!. Относительно самих зарядных устройств отметим, что выбор их на российском рынке достаточный, чтобы подобрать оптимальный вариант

Можно выбрать универсальное — с регулировкой тока и напряжения, а можно обойтись и узкоспециализированным, где сила тока — фиксированная (0,1А, 0,2А, 0,3А и так далее). Диапазон цен на «зарядки» составляет от 1500 до 12 тыс. рублей

Относительно самих зарядных устройств отметим, что выбор их на российском рынке достаточный, чтобы подобрать оптимальный вариант. Можно выбрать универсальное — с регулировкой тока и напряжения, а можно обойтись и узкоспециализированным, где сила тока — фиксированная (0,1А, 0,2А, 0,3А и так далее). Диапазон цен на «зарядки» составляет от 1500 до 12 тыс. рублей.

Обзор AGM батерей разных производителей: характеристики, цены, отличия

Сегодня аккумуляторные батареи по технологии AGM можно встретить буквально повсюду. Ими на конвейерах комплектуют автомобили, оснащенные системой «старт–стоп». Они приводят в действие шлагбаумы, жалюзи и ворота. Благодаря аккумуляторным батареям, в темное время суток светятся неоновая реклама и дорожные знаки на автомагистралях. Добавим, что AGM-технология признана оптимальной в АКБ электростанций, работающих на таких источниках энергии как солнце, ветер и волны. Вне конкуренции преимущества АГМ оказались и в блоках бесперебойного питания компьютеров. В настоящее время практически все известные мировые бренды отдали значительные части своих объемов выпуска AGM-аккумуляторам. Это и BOSCH, и Optima, и Tudor, и Medalist и другие. Ниже для сравнения приведены несколько популярных моделей автомобильных аккумуляторов с технологией AGM и их характеристики.

Таблица 1. Сравнительный обзор AGM-аккумуляторов

Отрадно, что в последнее время в рейтингах грандов по применению технологии AGM в аккумуляторных батареях все чаще стали встречаться АКБ российского производства. Помимо маркировки, указывающей на тип аккумулятора, на корпусах батарей часто можно увидеть: VRLA(Valve Regulated Lead Acid batteries) или SLA(Sealed Lead Acid batteries). Данные надписи обязательны по нормам международного стандарта безопасности. Первая аббревиатура обычно ставится на батареях с емкостью свыше 30 Ач и указывает, что устройство оборудовано клапаном безопасности. Вторая маркировка ставится на мало ёмкостные AGM аккумуляторы (до 30 Ач). Присутствие байпаса обусловлено неизбежным выделением водорода при перезарядках. При достижении значения 100 миллибар, клапан открывается и выпускает газ в атмосферу, тем самым сбрасывая давление до безопасного уровня.

Когда и почему появилась технология AGM?

Датой рождения первого аккумулятора считают 1860 год. С тех пор он постоянно совершенствовался. Менялись материалы, габариты, конструкция. Шли годы, и даже самые лучшие из классических свинцово-щелочных аккумуляторов (EFB) — перестали удовлетворять запросам времени. Требовалось уникальное и смелое решение, как в конструкции, так и в самом принципе действия аккумуляторных батарей. Своим появлением AGM технология (Absorbent Glass Mat — влагопоглощающие стеклянные маты) обязана инженерам американкой компании Gates Rubber Company. Без малого пятьдесят лет назад именно ими было предложена альтернатива классическому жидкостному аккумулятору.

Преимущества и недостатки

А теперь пора поговорить о плюсах и минусах AGM батарей.

К плюсам можно отнести:

1. Не требуют обслуживания (контроль плотности, доливка уровня и пр.).
2. Исключены протечки электролита, а это означает, что они могут эксплуатироваться в любом положении и в условиях повышенной вибрации – установка вверх дном не рекомендуется, но допускается.
3. Малый саморазряд (1-3% в месяц).
4. Большая скорость заряда (до 2.5 раз против обычных).
5. Могут работать в автомобилях с технологией «старт-стоп».
6. Уменьшенный негативный эффект при систематически неполном заряде.
7. Нечувствительны к кратковременному глубокому разряду.
8. При зарядке/разрядке не выделяют взрывоопасных газов.
9. Уверенная работа при низких (до -30 градусов Цельсия) температурах.
10. Увеличенный срок службы.

️ Недостатками AGM батарей являются:

1. Большой вес (как и все свинцовые аккумуляторы).
2. Для зарядки требуется специальное ЗУ со стабилизацией конечного напряжения.
3. Не допускают хранения в разряженном состоянии.
4. Чувствительны к перезаряду (как и все необслуживаемые аккумуляторы).
5. Содержат токсичный диоксид свинца (как и все свинцовые аккумуляторы).
6. Более высокая цена, чем у батарей с жидким электролитом.

Вот мы и выяснили, что такое аккумулятор, выполненный по AMG технологии, и чем он отличается от обычной свинцово-кислотной баратеи с жидким электролитом. Ну а менять старый добрый «наливной» аккумулятор на батарею, выполненную по AGM технологии, или нет – тут уж каждый решает для себя сам.

Сейчас читают:

Что такое технология EFB в аккумуляторных батареях и как их заряжать?

Как устроены гелевые аккумуляторы для автомобилей и чем отличаются от обычных

Что такое никель-металл-гидридный аккумулятор (NiMH)?

Какой аккумулятор лучше литий ионный или литий полимерный?

Что такое литий-ионный аккумулятор и как он работает?

Чем AGM аккумулятор отличается от гелевого АКБ

При выборе аккумулятора потребители часто сталкиваются с необходимостью выбора подходящей батареи.

Сегодня в продаже представлены традиционные свинцово-кислотные батареи, кальциевые АКБ, а также аккумулятор гелевый или аккумулятор АГМ.

При этом многие ошибочно полагают, что AGM и GEL являются одним типом АКБ. На самом деле, данные технологии заметно отличаются. По этой причине необходимо отдельно учитывать ряд нюансов.

Гелевый аккумулятор

Гелевые аккумуляторы (GEL — АКБ ) имеют электролит, который находится в гелеобразном состоянии за счет добавления соединений кремния. В результате электролит похож на силикон, в составе используется серная кислота и двуокись кремния, батарея имеет полную герметичность. Газовыделение сведено к минимуму, газы остаются во внутренних порах геля.

Это значит, что электролит не испаряется при разряде АКБ, пластины также не окисляются. Данный тип аккумуляторов на сегодня является лучшим, отличается высокой устойчивостью к глубокому разряду и большим сроком службы.

Дело в том, что даже в условиях глубокого разряда до 10.5В пластины не осыпаются, так как гель «удерживает» активный материал. В результате GEL- аккумулятор даже в таких условиях способен пережить 300 циклов заряда. Если же условия эксплуатации щадящие, можно рассчитывать на увеличение ресурса в 8-10 раз.

Аккумулятор AGM

Аккумуляторы AGM имеют пористый заполнитель, изготовленный из стекловолокна, который пропитан электролитом. В отличие от гелевых аналогов, в аккумуляторах AGM залита жидкая кислота. При этом электролит удерживается в порах сепаратора (условно решение напоминает губку).

Данное решение обеспечивает возможность удерживать электролит внутри пор сепаратора. Даже если корпус аккумулятора будет поврежден, электролит не имеет возможности вытекать наружу благодаря наполнителю и батарея остается в рабочем состоянии.

Требования к процессу зарядки и к зарядным устройствам

Перед тем как самостоятельно заряжать автомобильный AGM аккумулятор, необходимо знать, что специалисты выделяют три варианта таких процессов. В первом случае используется трёхцикловая стратегия. Основной процесс происходит при напряжении 14,2–14,8 В, а ток настраивается на 10% от номинала ёмкости.

Батарея успевает набрать до 80% своего объёма (ориентировочно 8 часов). Далее во время накопительного периода снижаем вольтаж на 0,3 В, и ждём еще 3–4 часа, чтобы завершилась зарядка текущего AGM аккумулятора. При такой технологии на третьем этапе (при хранении) используем плавающий заряд 13,2–13,8 В.

Для второго варианта с двухступенчатым циклом, который подразумевает основной заряд и хранение, подключаем к клеммам 14,2–14,8 В с током на 10% от объёма. В процессе хранения и последующего обслуживания используется напряжение 13,2–13,8 В.

Третий вариант не предусматривает хранения. Зарядка проводится напряжением 14,2–14,8 В при токе 10–30% от объёма.

Инструкция: как правильно заряжать AGM-аккумулятор

Накопители типа AGM относятся к классу клапанно-регулируемых свинцово-кислотных аккумуляторных батарей (АКБ). Наличие клапана позволяет сбросить часть давления при выделении газов в ходе электролиза. Если газообразование происходит регулярно, то уровень электролита быстро снижается и батарея становится бесполезной.

Долить электролит, как в обслуживаемую АКБ, в AGM-батарею нельзя, поэтому нужно следить за параметрами режима и избегать электролиза.

В зависимости от параметров выделяют 3 режима подзарядки аккумулятора:

• одноступенчатый (рекомендуется только для подпитки АКБ);
• двухступенчатый (цикл «подзарядка-хранение»);
• трехступенчатый (цикл «основной заряд-накопление-хранение»).