В данной статье расскажем про основные характеристики, достоинства и недостатки гелевых аккумуляторов для автомобиля. Стоит ли менять обычную батарею на гелевую?

На автомобилях обычно устанавливают кислотно-свинцовые аккумуляторные батареи (кроме машин с системой старт-стоп – там применяются специальные батареи AGM). Но у АКБ кислотного типа появился перспективный конкурент – гелевый аккумулятор.

Как он работает?

Устройство и принцип работы батарей гелевого типа такие же, как и у «классических» АКБ, где электролит включает в себя два компонента – серную кислоту и дистиллированную воду. С той лишь разницей, что в кислоту добавляется специальный силиконовый состав, который превращает жидкость в более густую гелеобразную массу.

Электроды гелевых АКБ производятся в форме спиралей или плоских пластин из свинца. Корпус изготавливается из качественного прочного пластика. Различают две основные технологии устройства – GEL (с вязким электролитом) и AGM (с применением впитывающего стекловолокна).

Как эксплуатировать?

Батареи гелевого типа грамотно сконструированы и изготовлены из качественных материалов, поэтому надежны в эксплуатации. В чем отличие от обычных батарей?

Главное достоинство – они дольше держат заряд и менее чувствительны к просадке до полного «нуля». Если обычный аккумулятор при эксплуатации зимой и постоянной недозарядке теряет ёмкость, то гелевые её держат значительно дольше. Для примера: они выдерживают в 3 раза больше циклов полного «заряда-разряда», чем обычные АКБ.

Если гелевый аккумулятор разрядится, то он сможет лучше восстановить свой прежний заряд. Главное при этом пользоваться современными зарядными устройствами , которые могут в автоматическом режиме поддерживать определённый ток зарядки.

В чём недостатки? Пока что минус всего один, и очень существенный для многих автолюбителей. Они в 2 раза дороже обычных кислотных.

Плюсы и минусы

Гелевые батареи постепенно начинают превалировать над «классикой» с жидким наполнением, что свидетельствует о неоспоримых достоинствах . Самые очевидные из них:

• АКБ не требуют особых условий и обслуживания;
• дольше держать заряд и меньше разряжаются;
• менее чувствительны к мощному оборудованию машины (авто звук или доп. оборудование);
• высокий потенциал разрядки-зарядки (до 400 циклов);

Есть недостатки. Это:

• высокая цена по сравнению с традиционными;

Подведём итог

Наиболее популярны среди автолюбителей аккумуляторы фирмы Optima, которые бывают 2 видов: с жёлтой и красной крышкой . Если эксплуатируете автомобиль в тяжёлых условиях, где зимой минус 35 – привычное явление – выбирайте с красной крышкой.

Для автолюбителей, которые увлекаются музыкой в авто и стоят мощные усилители звука, стоит выбирать гелевые аккумуляторы с жёлтой крышкой. Они способны довольно долго не разряжаться (до 5 часов) при прослушивании музыки на полную громкость, и после чего машина заведется.

При любом нестандартном оборудовании, будь то мощная музыка или дополнительные устройства – нужно ставить гелевые батареи. В противном случае обычного аккумулятора на долго не хватит, ведь штатное электрооборудование машины не рассчитано на повышенную нагрузку.

За последнее время на рынке автомобильных аккумуляторов появилось много современных и достаточно необычных разработок. Например, не так давно в продаже появился так называемый гелевый аккумулятор. И хотя такие модели имеют как плюсы так и минусы, они постепенно набирают популярность вытесняя аккумуляторы с классической конструкцией.

Как известно, автомобильный аккумулятор состоит из герметичного пластикового корпуса, в котором установлен набор пластин, изготовленных или из свинца, или из некоторых его специальных сплавов. В традиционных АКБ залит жидкий электролит, представляющий собой раствор кислоты, а в гелевых аккумуляторах используется кислотный состав имеющий консистенцию геля. На сегодняшний день производители выпускают два типа гелевых аккумуляторов: AGM и GEL.

Гелевые аккумуляторы AGM

Аббревиатура AGM расшифровывается как Absorptive Glass Mat, что в переводе на русский язык означает «впитывающее стекловолокно». Именно этим материалом заполняется пространство между электродами в аккумуляторах данного типа. Волокна AGM очень тонкие и они прекрасно впитывают раствор кислоты, который в результате этого не растекается, а вместе с материалом образует массу, которая действительно похожа на гель. Одним из важных особенностей и одновременно преимуществ гелевых аккумуляторов AGM является то, что все пары и газы, которые образуются в ходе их функционирования, не выходят наружу, а остаются внутри, удерживаясь между микроскопическими стекловолокнами.

Гелевые аккумуляторы GEL

В аккумуляторах этого типа все пространство между пластинами еще на стадии их производства заполняется силикагелем специального состава, который после застывания образует гелеобразную губчатую массу, в порах которой отлично удерживается электролит. Благодаря такой конструкции пластины аккумулятора не осыпаются, а это означает, что существенно возрастает срок службы устройства и количество циклов заряда-разряда, которое он способен без проблем выдержать. Еще одним важным достоинством гелевых аккумуляторов GEL является их повышенная устойчивость к глубокому разряду.

Некоторые особенности эксплуатации гелевых аккумуляторов

Некоторые автомобилисты считают, что поскольку электролит в таких аккумуляторах содержится в виде геля, то они никогда не кипят. На самом деле это не так, просто визуально сам процесс проявляется несколько иначе, чем в традиционных кислотных АКБ. При несоблюдении режимов эксплуатации точно так же происходит усиленное выделение газов и давление возрастает. Как только оно достигает критического уровня, происходит срабатывание защитного клапана, что сопровождается характерным хлопком.

Необходимо отметить, что некоторые бюджетные модели гелевых аккумуляторов такого клапана не имеют, и поэтому от чрезмерного накопления газа могут даже взрываться. Для того чтобы этого не произошло, нужно следить за тем, чтобы эти АКБ эксплуатировались в соответствии с теми режимами, для которых предназначаются. Кроме того, следует соблюдать уровень их заряда.

Важной особенностью аккумуляторов этого типа является то, что они достаточно чувствительны к коротким замыканиям и даже небольшое КЗ вполне может вывести устройство из строя. Поэтому при их использовании это необходимо обязательно учитывать.

Как заряжают гелевые аккумуляторы?

Тем автомобилистам, которые решают приобрести для установки в своих «железных коней» гелевые аккумуляторы, необходимо иметь в виду, что для их заряда следует использовать специальные зарядные устройства. Их отличительной особенностью является очень точное значение выдаваемого напряжения: дело в том, что для АКБ этого типа оно ни в коем случае не должно превышать строго определенный для каждой из моделей предел. Как правило, он находится в районе 14,5 В, и если напряжение будет выше, то аккумулятор просто выйдет из строя.

Как и в случае с обычными кислотными аккумуляторами, гелиевые заряжают током, который составляет 10% от емкости. Что касается периодичности подзарядки, то специалисты рекомендуют производить ее один или два раза в год. Чтобы определить период времени, в течение которого должна длиться подзарядка, то необходимо емкость аккумулятора разделить на величину зарядного тока.

Плюсы и минусы гелевых аккумуляторов

Гелевые аккумуляторы обладают целым рядом достоинств, среди которых пользователи особенно выделяют то, что их совершенно не нужно обслуживать, периодически замеряя плотность электролита и при необходимости доливать в него воду. Еще один важный плюс - это очень прочная конструкция таких АКБ и возможность их эксплуатации в любом положении (стоячем, лежачем, перевернутом).

Благодаря тому, что для производства пластин гелевых аккумуляторов используется свинец повышенной чистоты, они обладают невысоким внутренним сопротивлением, и поэтому заражаются быстрее кислотных. Кроме того, по той же причине они обладают высокими пусковыми токами. Важным преимуществом гелевых аккумуляторов является их длительный срок службы (примерно в два-три раза больший, чем у кислотных автомобильных АКБ).

Есть, однако, у них и недостатки. Пожалуй, основными из них является высокая цена. Как уже было сказано выше, для зарядки гелевых аккумуляторов необходимо строго выдерживать определенное напряжение. Поэтому если реле его регулятора работает нестабильно, то батарею можно просто «убить»: дело в том, что гель начинает разжижаться и к своей первоначальной форме уже не возвращается. Еще одним существенным недостатком, из-за которого такие аккумуляторы не очень широко используются в России, является то, что они боятся морозов. Как только температура окружающего воздуха падает до – 30° С и ниже, гель становится хрупким и батарея резко теряет свою емкость.

Видео на тему

Любой автолюбитель знает, зачем нужен аккумулятор, но далеко не всякий разбирается в том, какой он бывает, и уж тем более в принципе его работы.

В понимании рядового покупателя аккумулятор - это некая пластиковая герметичная коробка с клеммами. Внутри бокса размещены свинцовые электроды, залитые электролитом. получается в результате химических реакций, которые происходят между электродами и электролитом. Ток функционально необходим для различных механизмов и устройств.

АКБ накапливают (аккумулируют) в себе электроэнергию, которую отдают во внешнюю цепь по мере надобности.

Восстановление первоначальных происходит благодаря внешнему источнику электроэнергии. Этот процесс называется зарядкой, и преобразовывает электрическую энергию в химическую.

Виды аккумуляторных батарей

Разные типы автономных источников питания различаются не только принципами работы, стоимостью, но также параметрами:

• размеры (вес и объём);
• ёмкость;
• количество циклов перезарядки;
• температурный режим работы;
• срок хранения;
• возможность ускоренной зарядки;
• скорость саморазряда (в случае долгого хранения);
• срок службы и т. д.

Плюсы гелевых аккумуляторов:

• не нуждается в обслуживании;
• не боится опрокидывания;
• не протекает в случае повреждения корпуса;
• длительность срока службы до 10 лет.

Минусы гелевых аккумуляторов:

• высокая стоимость;
• неустойчивость к сильным морозам;
• требует сложнейшей электроники в автомобиле;
• постоянный мониторинг индикаторов.

Какой аккумулятор лучше, а также, какой накопитель электроэнергии нужен именно вам, поможет разобраться вышеизложенная информация. Основным достоинством любого источника тока многоразового действия является возможность вновь и вновь перезаряжать их до полной мощности. Будет ли это гелевый аккумулятор или кислотный решать только вам.

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

Принцип работы кислотного аккумулятора

Как известно, АКБ состоит из корпуса, разделенного перегородками на несколько элементов (банок) внутри каждого из которых помещаются положительные и отрицательные пластины электродов. Они отделяются друг от друга пористыми прямоугольными листами диэлектрика (сепараторами), не вступающими в реакцию с кислотой электролита. Сепараторы необходимы для того чтобы избежать замыкания между электродами. Электроды АКБ выполняются в виде плоских свинцовых решеток, в которые запрессован порошок либо диоксида свинца для анодных пластин или металлического свинца для катодных. В современных свинцово-кислотных аккумуляторах решетки электродов делают из сплава свинца с сурьмой, это увеличивает их прочность и улучшает другие технические характеристики. Все катодные пластины электродов каждого элемента также как и анодные, соединяются между собой параллельно, это делается для увеличения электрической емкости и максимально возможного отдаваемого АКБ тока. Элементы же подключаются друг к другу последовательно, поэтому при ЭДС на выводах одной банки примерно равной 2,11 V напряжение АКБ в 6 раз (по числу банок) больше, то есть немногим более 12 V.

Работа свинцово-кислотных АКБ, к которым относятся и гелевые аккумуляторы основана на электрохимических реакциях свинца и его диоксида с водным раствором серной кислоты.

Разряд

С подключением нагрузки к клеммам АКБ начинается электрохимическая реакция взаимодействия электродов с серной кислотой. В результате чего материал катода и анода преобразуется в сульфат свинца. Вместе с этим на катоде возникает избыток электронов. На аноде же напротив - их недостаток, то есть избыток положительно заряженных ионов. Поэтому между анодом и катодом возникает разность потенциалов, под действием которой через внешнюю нагрузку идет ток. При этом на катоде образуется вода. Расходование кислоты, а также выделение воды приводит к сильному падению концентрации и плотности электролита. Когда большая часть кислоты электролита прореагировала, АКБ становится полностью разряженной и нуждается в зарядке.

Заряд

При подключении к клеммам разряженной аккумуляторной батареи внешнего источника электрического тока начинается процесс зарядки аккумулятора. Он заключается в том, что под действием электрического тока в аккумуляторе происходят обратные процессы. То есть из сульфата свинца и воды получается серная кислота, при этом материал анода преобразуется обратно в диоксид свинца, а катодный в металлический свинец. Если не отключить батарею от источника тока по окончании зарядки, то есть после израсходования сульфата свинца, начинается распад молекул воды на водород и кислород, называемый электролизом. Этого явления следует избегать, так как, во-первых, образуется взрывоопасная смесь водорода и кислорода, во-вторых, вода необратимо расходуется, а концентрация кислоты поднимается значительно выше расчетной – это значит, что батарея будет работать хуже.

Предельно допустимые характеристики и условия работы

Гелевые аккумуляторы и их виды

Гелевый аккумулятор для авто отличается от обычного свинцово-кислотного аккумулятора тем, что его электролит больше похож на желе. Плотность электролита в нем не представляется возможным не то что корректировать, а даже измерить, следовательно, он совершенно необслуживаемый. Другие же характеристики, вопреки ожиданиям автолюбителей, отличаются не так сильно, как текучесть электролита. Гелевые аккумуляторы для авто, относящиеся к классу WRLA, производят сегодня, используя две различные технологии:

1. GEL. Для сгущения электролита в него добавляю двуокись кремния.
2. AGM. Сгущения электролита добиваются путем добавления в него сильно измельченного стекловолокна, которое одновременно играет роль сепаратора.

Гелевые аккумуляторы AGM для авто делают, используя спиральную или плоскую компоновку. Спиральная чаще используется при их изготовлении в Северной Америки, а плоская в Европе. Та и другая архитектура имеет свои достоинства и недостатки, поэтому однозначно сказать, какая из них имеет лучшие характеристики, не представляется возможным.

Гелевые аккумуляторы – преимущества и недостатки

Гелевые аккумуляторы для авто, выполненные по любой из технологий, бесспорно, обладают, по крайней мере, шестью преимуществами перед обычными свинцово-кислотными батареями для авто:

1. Даже при нарушении целостности корпуса из них не вытекает электролит.
2. Повышенная устойчивость к вибрациям.
3. Отсутствие необходимости в обслуживании.
4. Более надежная герметизация корпуса, не допускающая попадания электролита на кузов авто и клеммы аккумулятора. Поэтому отсутствие негативного воздействия серной кислоты и на то, и на другое.
5. Возможность устанавливать аккумулятор в моторном отсеке авто в любом положении, кроме позиции «вверх дном».
6. Отсутствие выделения газов в процессе работы.

Гелевый аккумулятор AGM хорош еще и тем, что его стекловолокно пропитано электролитом и лучше удерживает в себе газы, образующиеся при его работе. Они используются для восстановления электролита и электродов в процессе зарядки.

Гелевый аккумулятор со спиральными элементами имеет большую площадь контакта электродов с электролитом. Это позволяет им давать в режиме разряда больший кратковременный ток для мощных потребителей, к примеру, стартера авто и быстрее набирать энергию при зарядке. Недостатком батарей с такой конструкцией элементов является более низкая, чем у аккумуляторов с плоскими элементами, удельная емкость.

Недостатками АКБ для авто класса WRLA являются:

• Большая масса (как и у всех свинцово-кислотных).
• Высокая чувствительность к превышению напряжения заряда (как и у остальных свинцово-кислотных).
• Плохая переносимость полного разряда, когда напряжение одного элемента опускается ниже 1,75 V.
• Значительное падение напряжения на морозе (как и у всех свинцово-кислотных) несмотря на распространенное заблуждение о том, что мороз не оказывает на них негативного влияния.
• Более высокая, чем у батарей с жидким электролитом цена.

Многие считают это одно и тоже с AGM, другие говорят, что внутри гелий – но и те и другие не правы.

GEL – от слова «гель», а не гелий (хотя такие батареи тоже есть). Здесь совершенно другой принцип устройства электролита.

Также есть два комплекта пластин – отрицательных и положительных, но вместо электролита между ними заливается специальный гель (как говорят производители это — силикагель), когда он застывает, превращается в твердое вещество, с огромным количеством пор внутри (это делается на уроне производства). Этот гель удерживает внутри электролит. Благодаря тому, что он заполняет все поры и пространство внутри, пластины получаются, как бы обернуты в него, что увеличивает их срок службы, потому как они практически не осыпаются. В таких АКБ нет короткого замыкания вследствие осыпания пластин, что уже намного увеличивает срок службы.

Пластины у GEL батарей также сделаны из чистого свинца, у которого нет высокого сопротивления, они также прекрасно набирают заряд и отдают большие токи в единицу времени.

У гелевых батарей еще больше увеличен срок службы, так средняя батарея может прослужить минимум 7 лет, а на пять лет дается гарантия, максимальный срок работы по заверению некоторых производителей может достигать 15 – 20 лет. «GEL» прекрасно справляются с глубокими разрядами (на 100%), они выдерживают от 340 до 400 таких циклов полного разряда или 550 – 600 циклов до 50%, и около 1300 глубина 30%.

Как видите это вполне конкурентная технология.

Пусковые токи

Здесь перевес полностью на стороне более совершенных гелевых АКБ, если сравнить их токи с AGM, то разница будет почти в 1,2 — 1,5 раза.

Если AGM может выдать примерно 500 – 700 Ампер.

То GEL выдает уже от 700 до 1000 Ампер

Справедливости ради стоит отметить, что обычные кислотные аккумуляторы работают зачастую на токах в 300 – 400 Ампер, так что даже 500 – 700 Ампер будет «за глаза» для холодной зимы.

Сравнение по ценам

Вот здесь «пальму первенства» держит «АГМ» технология, они стоят относительно недорого, начальная стоимость от 6500 рублей! Конечно обычный «кислотник», можно купить и за 3000 – 3500 рублей, но у него будут ниже , а также небольшой срок службы.

Батареи по технологии GEL, стоят сейчас неподъемных денег, а именно начальная цена от 15000 рублей, а максимальная которую я мог видеть в магазинах примерно 27000 рублей, правда это была емкость в 80 Ам/ч и пусковой ток около 1000 Ампер. Но и гарантия на такие АКБ будет минимум 5 лет (а я видел и 7-10 лет), работать он будет у вас долго.

Так что решать определенно вам, за хорошую батарею нужно и платить хорошо.

Как видите, эти аккумуляторы схожи отсутствием жидкого электролита, а также чистого свинца в строении пластин. Но основная технология все же различна – AGM «маты» из стекловолокна между пластинами в них электролит. В GEL – матов нет, залит гель, который затвердевает и держит электролит, также не дает пластинам соприкасаться.

Полезное видео

НА этом заканчиваю статью, читайте наш АВТОБЛОГ.