Как работает гелевый аккумулятор
Перейти к содержимому

Как работает гелевый аккумулятор

  • автор:

Устройство гелевых аккумуляторов

Рынок систем энергетического обеспечения стремительно насыщается инновационными технологиями, которые способны обеспечить традиционным решениям достойный уровень конкуренции. Привычные для всех нас кислотные акб сменяются гелевыми батареями. Гелевые аккумуляторы представляют собой новое решение обеспечивающее уравновешенность внутренних реакций аккумуляторной батареи. Все реакции, происходящие внутри батареи, как и в кислотных аккумуляторах, обратимы. Особенностью гелевых аккумуляторов является тот фактор, что для химической реакции не требуется взаимодействие с внешней средой для поглощения и выделения водорода. Именно поэтому конструкция гелевого аккумулятора герметична.

Вместе с тем, некоторые модели гелевых аккумуляторов оснащены расширительными клапанами для забора или сброса газовых образований при значительных температурных колебаниях.

Особенности технологии и принцип работы

Принцип работы новых гелевых аккумуляторных батарей ничем не отличается от обычных аккумуляторов. Это реакция свинца, находящегося в растворе серной кислоты. Говоря иначе, свинцовые пластины, представляющие собой электроды, находятся в растворе электролита. Главное отличие гелевых аккумуляторов заключается в состоянии электролита, наполняющего батарею.

Электролит, наполняющий гелевые аккумуляторы, представляет собой желеобразную вязкую массу. Такое состояние создается за счет добавления специальных загустителей на кремниевой основе. Гелевый электролит обеспечивает полную герметичность аккумуляторной батареи, а газовое выделение осуществляется внутри геля. Такие аккумуляторы очень стойки к глубоким разрядам и имеют сравнительно больший срок эксплуатации.

В производственных условиях наполнение аккумуляторной батареи гелем осуществляется посредством вакуумных насосов, после чего батарея длительное время просушивается. Длительная сушка образует в структуре гелевого состава микротрещины, способные снизить процент улетучивающихся испарений. Говоря иначе, кислород и водород удерживаются микротрещинами, вступают во взаимную химическую реакцию и образуют воду, которую впитывает гелевый состав.

Таким образом, происходит рекомбинация газа, а все испарения остаются внутри аккумуляторной батареи.

Также среди новшеств гелевых аккумуляторов необходимо отметить особую конструкцию сепаратора, который разделяет свинцовые электроды. На новых гелевых аккумуляторах сепаратор изготавливается из инновационного материала — микропористого дюропластика. Данный материал, благодаря алюминиевым присадкам, очень устойчив к агрессивной среде и имеет высокие показатели механической прочности. Данный материал обеспечивает гелевым аккумуляторам высокие показатели устойчивости к ударам и механическим вибрациям.

Современные технологии позволили значительно снизить внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи и обеспечили стабильность работы агрегата при температурных перепадах.

Преимущества современных гелевых батарей

unnamed1

  • Главным преимуществом гелевого аккумулятора является тот факт, что полностью исключена возможность вытекания электролита. Вы можете эксплуатировать аккумулятор в любом положении и не опасаться, что кислота протечет в щели и попадет на кожу или окружающие предметы;
  • Гелевый состав электролита обеспечивает максимально долгий срок службы свинцовых пластин и предотвращает их коррозию. Ваш аккумулятор прослужит вам долгие годы;
  • Относительно устойчивое состояние электролита делает батарею устойчивой к глубоким разрядам;
  • Поглощение гелевым раствором газов снижает потери массы и объема электролита;
  • Сохранение высоких технических характеристик при температурных показателях от −40 до +50 градусов по Цельсию;
  • Максимальная устойчивость к внешним агрессивным воздействиям и повышенной влажности климата;
  • Максимальная энергоемкость батарей;
  • Срок эксплуатации отдельных моделей может превышать 10 лет;
  • Возможность использования в закрытых помещениях ввиду отсутствия выделяемых газов и необходимости в принудительной вентиляции.

Сфера применения современных гелевых аккумуляторов

По сути гелевые аккумуляторные батареи представляют собой модификацию традиционных свинцово-кислотных аккумуляторов. Применяются они зачастую для обеспечения резервных источников питания.

Так автолюбители могут использовать гелевые батареи, чтобы обеспечить бесперебойное питание для автомобильных акустических систем. А стабильные высокие пусковые токи при низких температурных условиях позволили использовать гелевые аккумуляторы в качестве пусковых аккумуляторов для различного транспорта.

Гелевые батареи созданы для работы в циклическом и буферном режиме систем бесперебойного электрического снабжения с продолжительным или частым отключением внешних источников питания. Также они применяются в системах автономного электрического снабжения с повторяющимися циклами заряда.

Сейчас гелевые аккумуляторы используются не только в домашних силовых системах питания, а также в качестве других альтернативных источников питания:

  • Электрокары и электроприводные инвалидные коляски;
  • Портативное медицинское оборудование и автономная бытовая техника;
  • Фотоэлектрические и другие специальные приборы;
  • На ветровых и солнечных электростанциях.

Следует отметить, что благодаря плотной компоновке, такие аккумуляторные батареи имеют малые габариты и сравнительно высокие технические характеристики.

Подводя итог можно отметить, что гелевые аккумуляторные батареи долговечные и мощные агрегаты, являющиеся идеальным вариантом для высоконагруженных электрических систем. Работоспособность, силовые характеристики и срок эксплуатации таких батарей гораздо выше, чем у традиционных аккумуляторов.

Подробно ознакомиться с ассортиментом гелевых аккумуляторов вы можете на страницах нашего каталога

Особенности гелевых аккумуляторов

0 — текст кнопки "Купить", если = 0, то выводится кнопка "Сообщить о поступлении" 2 Предзаказ — данный тип реализации НЕ учитывает остатки, товар с данным типом можно купить всегда, выводится текст на кнопке "Предзаказ". 3 Только под заказ — данный тип реализации, НЕ учитывает остатки, такие товары изготавливаются под заказ, выводится текст на кнопке "Заказать" —> Предзаказ

Рекомендуем прочитать:

  • Популярность гелевых аккумуляторов растёт
  • Особенности конструкции гелевого аккумулятора
  • Гелевые аккумуляторы. Особенности эксплуатации

Популярность гелевых аккумуляторов растёт

В настоящее время популярность использования гелевых аккумуляторов существенно выросла. Значительное количество преимуществ этого типа батарей привело к использованию гелевых АКБ в устройствах различного типа. Гелевые аккумуляторы применяются на автомобильном и железнодорожном транспорте, в системах питания охранных и пожарных систем, для питания оборудования наблюдения и компьютерного оборудования. Эффективность использования гелевых АКБ для обеспечения бесперебойного питания систем отопления и водоснабжения также высока.

Особенности конструкции гелевого аккумулятора

В отличии от привычных нам свинцово-кислотных аккумуляторов, в конструкции гелевого аккумулятора используется не жидкий электролит, а специальный гель. Гель образуется путем введения специального стабилизатора в жидкий электролит.

Особенности конструкции и технологических решений гелевого аккумулятора определяет отдельный список особенностей эксплуатации таких АКБ.

Гелевые аккумуляторы. Особенности эксплуатации

Особенности эксплуатации гелевых аккумуляторов

Многие пользователи считают, что гелевый аккумулятор не может кипеть. Это — миф. Гелевый аккумулятор может кипеть, но визуально это происходит несколько иначе. По причине того, что в гелевых АКБ электролит находится в состоянии геля, то сильного выделения газа на поверхности электролита наблюдать сложно. Однако, если нагрузка на гелевый АКБ выше номинальной, то процесс кипения аккумулятора начинается. На первом этапе пузырьки газа образуются в местах контакта с металлическими пластинами. В отличии от АКБ с жидким электролитом, в этих аккумуляторах пузырьки сразу не могут подняться к верху, они начинают собираться в группы и разрастаться. При этом растёт давление внутри гелевого аккумулятора. При превышении критического давления срабатывает защитный клапан, лишний газ вырывается наружу с характерным громким звуком. Для моделей гелевых АКБ без защитного газового клапана такая ситуация может закончиться взрывом. По этой причине необходимо следить за уровнем заряда АКБ и режимами заряда батареи.

Вторая отличительная особенность эксплуатации гелевых аккумуляторов — это высокая чувствительность АКБ к нарушениям режимов заряда. Превышение силы тока заряда или превышение значения напряжения заряда приводит к быстрому выходу гелевых АКБ из строя. По этой причине для заряда гелевых аккумулятор требуются специальные зарядные устройства, учитывающие особенности строения и режимов работы таких батарей. Как правило, такие зарядные устройства используют многоступенчатый режим заряда аккумулятора. Мы рекомендуем для эффективного заряда, восстановления и тренировки гелевых аккумуляторов использовать специальный прибор SKAT-UTTV.

Третья отличительная особенность гелевых аккумуляторов — это возможность работы при низких температурах. При низких температурах гелевые аккумуляторы достаточно долго могут держать заряд. Однако возможность выдать сразу большой ток в условиях низких температур резко падает. Поэтому при работе с большими пусковыми токами следует использовать специальные устройства для подогрева аккумуляторных батарей.

Четвертая отличительная особенность гелевых аккумуляторов — это возможность работы длительное время, большой срок эксплуатации, возможность осуществлять большое число циклов заряда и разряда. Чтобы ваш гелевый аккумулятор прослужил много лет, необходимо содержать его в полной чистоте и своевременно осуществлять тренировку аккумулятора. Для тренировки можно использовать принудительный разряд АКБ путём принудительного включения нагрузки или применять специальное оборудование за тренировки АКБ.

Пятая отличительная особенность гелевых аккумуляторов — это высокая чувствительность к короткому замыканию. Даже очень небольшое короткое замыкание может полностью вывести гелевый аккумулятор из строя. Поэтому при использовании таких АКБ необходимо осуществлять надёжную защиту аккумулятора от короткого замыкания. В случае использования гелевых аккумуляторов в источниках бесперебойного питания, такие ИБП должны иметь эффективную электронную защиту от короткого замыкания в цепи.

  • Аккумуляторы для ИБП. Классификация
  • Восстановление и тренировка аккумуляторов
  • Как измерить ёмкость аккумулятора

Что такое аккумулятор — гелевые батареи, AGM и EFB

В настоящее время помимо аккумуляторов "классической" конструкции (с жидким электролитом), так называемые SLI батареи, существуют также гелевые аккумуляторы и батареи, созданные по технологии AGM, а также по технологии EFB.

Гелевые батареи — это модификация стандартных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, в которых вместо жидкого электролита используется так называемый "загущенный": в электролит добавляется загуститель, в результате чего он переходит из жидкого состояния в гелеобразное. "Гелеобразность" электролита предотвращает возможность его выливания и исключает газовыделение в процессе эксплуатации батареи. Основной же недостаток, присущий гелевым батареям, — повышенное внутреннее сопротивление (следствие того, что электролит менее текучий). Это препятствует получению высоких токов, и именно поэтому гелевые батареи мало применяются в качестве стартерных автомобильных батарей и используются, в основном, в качестве резервных источников питания.

Батареи, созданные по EFB-технологии, являются промежуточным звеном между батареями "классической" конструкции (SLI) и AGM-батареями и характеризуются следующими свойствами:

  • В 2 раза выше устойчивость к циклированию по сравнению с SLI батареями благодаря пленкам из полиэстера, нанесенным на положительные пластины.
  • Улучшенный прием заряда.
  • Повышенная плотность активной массы по сравнению с SLI батареями.
  • Повышенный пусковой ток.

Пример применения технологии EFB — VARTA Blue Dynamic EFB (прежнее название — Start-Stop EFB).

Батареи конструкции AGM, к которым относятся, в частности, аккумуляторы OPTIMA, VARTA Silver Dynamic AGM (прежние названия — Start-Stop Plus и ULTRA Dynamic), BOSCH S5 AGM (прежнее название S6 HighTech), ENERGIZER Premium AGM, ATLAS ABX AGM, а также мотоциклетные аккумуляторные батареи VARTA Powersports AGM (FUNSTART AGM) и BOSCH M6 AGM, — это другой тип батарей, которые, с одной стороны, имеют положительные свойства гелевых батарей — способность работать в любом положении и отсутствие газовыделения при нормальном режиме эксплуатации — и одновременно с этим лишены присущих гелевым батареям недостатков.

Технология AGM (Absorbed Glass Mat) предполагает, что электролит в корпусе батареи находится не в свободном жидком или гелеобразном виде, а абсорбирован в высокопористой волокнистой стеклоткани-сепараторе, плотно прижатой к пластинам (при этом сам электролит – жидкий). В результате достигается высокая степень контакта электролита с активной массой пластин и, как следствие, снижается собственное сопротивление батареи.

AGM-батареи имеют совершенно уникальные эксплуатационные свойства:

  • Существенно более высокие пусковые характеристики по сравнению с батареями SLI и более высокие по сравнению с EFB-аккумуляторами.
  • AGM-батареи выдерживают в 3-4 раза больше циклов разряда-заряда, чем обычные свинцово-кислотные стартерные батареи.
  • AGM-батареи способны выдерживать более глубокие разряды: если обычные свинцово-кислотные стартерные батареи можно разряжать на 10-15 % без возникновения необратимых повреждений, то AGM-батареи – на 25-30 %. Это означает, что AGM-батареи без участия генератора способны снабжать электропитанием более энергоемкие системы автомобиля.
  • AGM-батареи принимают заряд в два-три раза быстрее, т.е. после разряда быстрее заряжаются до 100 %. Вследствие этого удается избежать длительно нахождения батареи в недозаряженном состоянии, что крайне губительно для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей.

Аккумуляторные батареи OPTIMA, обладая всеми преимуществами технологии AGM, отличаются еще и тем, что пластины в них не прямоугольные и плоские (как в батареях "классической" конструкции), а представляют собой длинные ленты, плотно скрученные в рулон (инновационная система SPIRALCEL®-TECHNOLOGY).

Вследствие использования такой конструкции батареи OPTIMA могут не только безопасно работать в любом положении и выдерживать вибрации, которые не может выдержать ни одна батарея "классической" конструкции, но и способны работать с поврежденным корпусом, например, с пробоинами. Конструкция SPIRALCEL®-TECHNOLOGY дает возможность использовать такие батареи не только в качестве стартерных и не только в автомобилях, но и для питания электроприборов, а также в качестве бортовых источников тока на катерах и яхтах. Кроме перечисленных преимуществ батареи OPTIMA имеют еще более высокие пусковые характеристики (ток холодной прокрутки) и более продолжительный срок службы.

Чтобы купить авто аккумулятор, воспользуйтесь формой подбора.

Устройство и особенности гелевого аккумулятора

Не так давно в продаже появились новые источники питания – гелевые аккумуляторы. Они отличаются от обычных батарей тем, что действующее вещество внутри находится не в жидком состоянии, а в виде густого желе. Такие источники энергии хорошо подходят для самых разных устройств: мотоциклов, квадроциклов, скутеров, солнечных батарей, котлов.

Гелевые аккумуляторы стали популярными по нескольким причинам. В первую очередь – из-за того, что при движении электролит не растекается, а сохраняет свою форму. А еще их ресурс составляет не менее тысячи циклов зарядки, батареи не разряжаются на сильном морозе.

Устройство гелевых аккумуляторов

Принцип работы и внутренняя структура гелевого источника питания не особо отличаются от стандартных автомобильных АКБ. У свинцово-кислотного аккумулятора внутри находится электролит – раствор серной кислоты. Устройство преобразует в электричество энергию химической реакции.

В гелевых батареях в раствор серной кислоты добавляется диоксид кремния. За счет этого она приобретает желеобразную структуру и внешне напоминает гель. Кроме электролита, гелевый аккумулятор состоит из:

  • блоков пластин;
  • решеток;
  • клемм;
  • корпуса.

Пластины и решетки устанавливаются для положительного и отрицательного электродов отдельно. Между ними есть сепараторная перегородка из стекловолокна. Она отделяет полюса друг от друга и не дает гелю растекаться.

Преимущества гелевых аккумуляторов

Пожалуй, наиболее полезная особенность гелевиков – им не так страшны повреждения корпуса. Если у кислотной автобатареи на корпусе появится хотя бы небольшая трещина, начнется утечка активного вещества. Кислота может испортить окружающие детали. Да и аккумулятор придется сразу же менять.

У гелевых источников питания такой проблемы нет из-за того, что электролит не жидкий, а пастообразный. Из-за такого состояния активного вещества и нет проблем с газоотводом, поэтому необязательно следить за чистотой отверстий.

Кроме этого, к достоинствам гелевых батарей можно отнести:

  • емкость батареи не меняется в разных условиях – на сильном морозе она уменьшится максимум на 19%;
  • источник питания долго сохраняет свой заряд, даже если не используется – его можно надолго оставлять без подзарядки;
  • нет риска того, что пластины осыпятся, как в обычном кислотном аккумуляторе;
  • увеличенный ресурс источника питания – у гелевика срок жизни выше в 3-4 раза по сравнению со стандартной батареей, и он выдерживает около 1 000 циклов зарядки;
  • высокий показатель пускового тока – благодаря этому можно без проблем запустить мотор даже при очень низкой температуре.

Кроме этого, гелевые аккумуляторы сохраняют свою работоспособность в любом положении, тогда как свинцово-кислотные варианты могут прекращать работать на сильных спусках-подъемах, а также при нестандартной позиции авто.

Недостатки гелевых источников энергии

Несмотря на очевидные преимущества перед обычными батареями, у гелевых аккумуляторов есть и свои недостатки:

  • высокая чувствительность к параметрам зарядки и колебаниям тока в сети;
  • специальное зарядное устройство подходит не для каждого автомобиля;
  • необходимость постоянно контролировать уровень заряда, что не так важно в случае со стандартными АКБ;
  • ни в коем случае нельзя допускать избыточной зарядки гелевой батареи – она может просто взорваться;
  • необходимость покупать и дополнительно устанавливать особый переходник, если до этого на авто стоял кислотный аккумулятор;
  • высокая цена устройства – стоимость таких источников питания в несколько раз выше, чем у обычных автомобильных батарей.

Есть также и несколько других нюансов. Например, несмотря на то, что емкость гелевика не так сильно понижается при отрицательной температуре, долгое воздействие мороза не идет ему на пользу. Такие аккумуляторы не предназначены для долгой и суровой зимы, их нужно специально утеплять, иначе они быстро выходят из строя.

На ресурсе батареи сказывается и общее состояние электроники авто. Если реле работает некорректно и наблюдаются резкие скачки напряжения в системе, это повлечет за собой быстрое окисление пластин. Напряжение не должно превышать 12 В, иначе превращенный в гель электролит утратит свои свойства, и нужно будет менять АКБ.

Зарядное устройство для гелевого аккумулятора

Обычная автомобильная зарядка для гелевых батарей не подходит – сгущенный электролит очень чувствителен к параметрам тока. Поэтому необходимо зарядное устройство, которое позволяет точно регулировать силу тока и напряжение, подаваемое на клеммы аккумулятора. При попытке зарядить такую батарею обычной зарядкой можно ее повредить.

Правильное зарядное устройство – важный фактор, если вы хотите пользоваться гелевым источником питания как можно дольше. Оно важно не только для продления ресурса батареи, но и для безопасности водителя – от неправильной зарядки гелевик может взорваться. Поэтому не стоит рисковать, лучше сразу купить нужное приспособление.

Заряжаем гелевый аккумулятор правильно

Независимо от того, какой автомобильный аккумулятор вы купите – гелевый или обычный кислотный, его придется заряжать. Чтобы правильно зарядить именно гелевую батарею, нужно соблюдать определенную последовательность действий:

  • Сначала выкрутите пробки с блоков пластин (банок) элемента питания.
  • На зарядном устройстве для гелевых батарей выставьте параметры нужные напряжения (не больше 12 В) и нулевой ток.
  • Затем подключайте клеммы зарядки к клеммам аккумулятора, обязательно проверяя, правильно ли выставлена полярность – если перепутать полюса, может произойти замыкание.
  • Теперь устанавливаем параметры силы тока.
  • Среднее время зарядки батареи – от 12 до 15 часов. В это время нежелательно отлучаться, нужно постоянно контролировать показатели тока и напряжения. Если они начнут резко меняться, следует сразу прекратить зарядку, отключив устройство.

Зарядка гелевого аккумулятора не такая простая, как у обычных кислотных АКБ. Чтобы увеличить сроки эксплуатации, рекомендуется заряжать батарею, постепенно понижая силу тока. Параллельно с этим нужно следить за напряжением, чтобы она не превышало допустимые параметры. В таком режиме устройство будет заряжаться гораздо дольше – до суток.

Чтобы не сидеть целый день над аккумулятором, можно купить специальное устройство, контролирующее параметры зарядки: силу тока и напряжение. Если они выйдут за рамки установленных настроек, зарядное устройство само отключится. Это наиболее безопасный и простой вариант зарядки – достаточно все подключить и только иногда проверять состояние АКБ.

Кроме этого, существуют и специальные зарядные устройства, которые не только работают, как предохранитель, прекращая подачу тока, если напряжение скачет, но и могут самостоятельно изменять параметры зарядки во время работы. Им можно задать, через какие промежутки времени нужно понизить силу тока, чтобы зарядить батарею оптимально.

Также есть модели, компенсирующие при зарядке температуру окружающей среды. Их можно использовать и для восстановления гелевиков.

Заключение

Гелевые аккумуляторы – отличная альтернатива кислотным автомобильным батареям. Они более надежные и безопасные, могут работать в разных условиях, долго держат заряд и служат в 3-4 раза дольше. Но такие модели более чувствительны к параметрам тока, да и стоят дороже стандартных АКБ.

Сложности с правильной зарядкой решаются покупкой специальных устройств, которые сами отслеживают напряжение и силу тока. Но установить такую батарею можно не в любое авто – модель должна содержать хорошую электронику, не допускающую резких скачков напряжения. В этом случае стоимость гелевика компенсируется долгим сроком его службы.

Цены на прием аккумуляторов

Доставка на склад Самовывоз
до 100 кг от 100 кг от 1 т от 50 кг от 1 т
АКБ в полипропиленовом и полиэтиленовом корпусе 45 руб. 50 + руб. 55 + руб. 40 руб./кг договорная
АКБ в эбонитовом корпусе и геловые (источник беспере-бойного питания UPS) 40 руб. 48 + руб. 50 + руб. 40 руб./кг договорная
Щелочные типа ТНЖ,ВНЖ,НК и др. 20 руб. 25 руб. 21 руб. договорная договорная
Лом свинца (балансировочные грузики, оболочка, самосплав) 50-90 руб 60-95 руб. 60-95 руб 50-90 руб./кг договорная
Гелевые 30 40
От телефона 30 40
От ноутбука 30 40
От инструментов 30 40
Power Bank 30 40
От квадрокоптеров 30 40

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *