Плюсы и минусы гелевых аккумуляторов для авто

Достоинства и недостатки гелевого аккумулятора для автомобиля

Автомобили без аккумуляторов — это просто бесполезные груды металла. Любая аккумуляторная батарея является источником питания для автомобильной бортовой сети, обеспечивающей безопасность езды, охрану и комфортабельность транспорта. Без АКБ машину невозможно будет завести, а сигнализация и многочисленные датчики перестанут работать. Вот почему автовладельцы должны серьёзно относиться к выбору батареи. Любое несовпадение технических характеристик АКБ и потребностей авто может привести к неполадкам или даже повреждениям транспортного средства, после чего потребуется дорогостоящее восстановление. Сильнее всего тратится энергия на запуск двигателя, затем её можно будет автоматически восстановить от генератора.

Характеристики аккумуляторов различаются по номинальному напряжению:

6 вольт — для лёгкой техники, в том числе небольших квадроциклов, багги, мопедов;
12 вольт — для габаритных квадроциклов, мотоциклов, всех легковых автомобилей;
24 вольт — для спецтехники и тяжёлых дизельных грузовиков.

Таким образом, самыми распространёнными являются аккумуляторы мощностью 12 вольт.

Устройство гелевого аккумулятора

Инновации в электрообеспечении автомобиля привели к созданию прибора, который называется гелевым аккумулятором, поскольку в отличие от обычного наполнителя АКБ, здесь присутствует раствор кислоты в виде желе или геля. Первые гелевые АКБ появились в эпоху освоения космоса и стали лидерами по стойкости к полной разрядке. Желеобразная масса способна в несколько раз лучше проводить ток и заряжать активные элементы. Другими словами, и зарядное устройство, и генератор будут давать заряд АКБ этого типа быстрее, что значительно продлит срок её жизни.

Гелевые АКБ имеют ёмкость 12–200 ампер-часов и имеют свои плюсы и минусы, восстановление после разрядки проходит без ущерба для энергоёмкости. Такие батареи не нуждаются в обслуживании и изготавливаются по двум технологиям:

AGM — Absorptive Glass Mat — переводится как «поглощающее стекловолокно». Электролитом служит обычный раствор серной кислоты, но при этом пустоты между электродами заполняются микроскопическим стекловолокном. Этот материал является сепаратором, не дающим кислоте растекаться. В результате получается единая гелеподобная масса.
GEL — Gel Electrolite — электролит в виде геля получается в результате добавления в раствор кислоты двуокиси кремния.

Модели гелевых аккумуляторных батарей не слишком разнятся. В общие технические характеристики входят:

Полипропиленовый ударопрочный корпус;
Абсолютная герметичность;
Самоуплотняющиеся герметичные клапаны;
Клеммы с защитой от коррозии;
Соединительные цельнолитые массивные элементы;
Конструкция из скрученных в рулон прочных;
Решётки из свинца особой очистки.

Во время планового техосмотра АКБ машины проверяют на предмет плотности электролита. Процедура (восстановление плотности) включает в себя долив в аккумуляторную батарею небольшого количества дистиллированной воды. Для гелевых аккумуляторов такая проверка не нужна, поскольку плотная консистенция электролита не теряется со временем, и он не протекает даже при повреждениях пластикового корпуса.

Гелевые аккумуляторы имеют более высокую плотность электролита

Аккумуляторы технологий GEL и AGM

Автомобильный аккумулятор типа AGM содержит почти 100% рекомбинацию газов. В противоположность обычной АКБ, этот тип батареи впитывает порами стекловолокна (сепаратора) все продукты химических реакций (кислород, водород), а не выбрасывает их во внешнюю среду. Во время подзарядки батареи эти газы возвращаются в состав электролита, таким образом происходит восстановление изначальной энергоёмкости аккумулятора. Минимальная гарантия на срок службы гелевого аккумулятора типа AGM составляет 400 циклов полной зарядки-разрядки. В неподключенном виде это устройство очень медленно разряжается — примерно на 20% общей энергоёмкости в год.

Автомобильный аккумулятор типа GEL обладает немного меньшей рекомбинацией газов, в остальном его свойства таковы же, что и у типа AGM. Эта модель гарантированно служит 10 лет и выдерживает 800 циклов полной зарядки-разрядки без потери энергоёмкости. После полной разрядки аккумулятор типа GEL не нуждается в срочной подзарядке.

Плюсы и минусы гелевого аккумулятора

Гелевый аккумулятор может применяться только в транспорте, где поддерживается высокоточный механизм заряда. В зарубежных и отечественных автомобилях существует напряжение диапазона 12–16 вольт. Для подзарядки этого типа аккумулятора напряжение не должно превышать 14,4 вольт, иначе гель растает и его невозможно будет восстановить. Также нежелательна эксплуатация гелевого аккумулятора в условиях сильного мороза, который вызовет загустение электролита, потерю его характеристик и понижение мощности АКБ в два раза. Восстановление батареи в таких случаях проблематично.

В чём же состоят плюсы аккумулятора такого типа? Гелевая батарея идеально подходит для тех автолюбителей, которые устанавливают на свой автомобиль дополнительное электрооборудование и усиливают таким образом общую нагрузку на электрическую систему машины. Если в авто есть кондиционеры, телевизоры в подголовниках передних кресел для задних пассажиров, сабвуферы, обогрев салона — всё это может очень быстро разрядить обычную АКБ. Её можно заменить гелевой, при условии обеспечения правильного напряжения и положительной температуры воздуха. Обязательно перед приобретением такого типа аккумулятора посоветоваться со специалистами лицензионного СТО или автосервиса, ведь может оказаться, что такая технология несовместима с электронной системой вашего автомобиля. Следует также узнать в технической документации своего автомобиля, какие характеристики должны быть у аккумулятора. АКБ с меньшими показателями не рекомендуется, а вот с большими — разрешается. Восстановление систем автомобиля после установки неправильного аккумулятора может стать дорогостоящим ремонтом.

Читать еще: Как поменять пыльник ШРУСа на автомобиле «Дэу-Нексия»

Плюсы гелевого аккумулятора:

Исключено обслуживание, поскольку в корпусе отсутствуют любые технологические отверстия;
Во время подзарядки нет выделения ядовитых паров;
Состояние электролита позволяет устанавливать АКБ в любом положении;
При повреждении корпуса исключено протекание геля;
Длительный срок эксплуатации — 10–12.

Минусы гелевой батареи:

Не рассчитана на службу в условиях сильных морозов;
Высокая цена — в диапазоне от 12 000 до 21 000 р.;
Нуждается в высокоточной автомобильной электронике, поскольку на многих машинах внедрён стандартный диапазон напряжения 12–16 вольт.

Таким образом, гелевая АКБ будет отличным вариантом для системы аварийного энергоснабжения, но плохо подходит для эксплуатации в условиях холодного климата.

Гелевый аккумулятор для авто — плюсы и минусы

С момента изобретения автомобиля в его конструкции успело измениться практически все: вместо маломощных нижнеклапанных моторов под капотами стоят верхневальные двигатели с изменяемыми фазами газораспределения, карбюраторы давно уступили место впрыску топлива, но, как и сто лет назад, в качестве резервного источника энергии большинство машин использует свинцово-кислотные аккумуляторы. При всех их достоинствах (простота, солидная удельная емкость) эти батареи имеют и множество недостатков, с которыми приходится или мириться, или бороться.

Изобретение гелевых аккумуляторов – это прямое следование нуждам аэрокосмической индустрии: массивные свинцово-кислотные аккумуляторы, требующие регулярной доливки воды и неспособные работать при кренах и тем более переворотах, мало подходили в этих отраслях. Фактически гелевые аккумуляторы стали развитием технологии AGM, где электролит пропитывал инертный наполнитель между пластин: отказавшись от наполнителя, инженеры решили сделать нетекучим сам электролит.

Видео: Гелевый аккумулятор АКБ — плюсы и минусы. Просто о сложном

Устройство гелевого аккумулятора

Ключевая особенность гелевого аккумулятора – это именно его электролит: в отличие от других типов, здесь в раствор серной кислоты введен диоксид кремния, превращающий жидкость в гелеобразную субстанцию. В результате электролит может удерживаться между пластинами в любом положении АКБ и одновременно служит своеобразным демпфером вибраций: удары и тряска такой батарее практически не страшны, в то время как в традиционных АКБ приходится использовать упругие пластиковые сепараторы.

Важное отличие гелевых аккумуляторов – в их нулевом газовыделении, что достигается легированием отрицательных пластин кальцием (во время циклов заряда-разряда происходит рекомбинация водорода). Загущенный электролит не требует наличия между пластинами пространства для отвода водорода, выделяющегося при зарядке, и это определяет сразу два ценных момента:

Во-первых, возможность разместить пластины с минимальным зазором позволяет либо снизить габариты аккумулятора, либо увеличить его емкость и токоотдачу.
Во-вторых, это делает возможным полную герметизацию батареи – точнее говоря, каждая банка снабжается клапаном, настроенным на определенное давление, необходимое для запуска реакции рекомбинации водорода. В нормальных условиях эксплуатации клапана всегда закрыты, что позволяет считать гелевые аккумуляторы герметичными, но при резком росте газообразования (перезаряд) клапана открываются, предохраняя корпус от разрушения.

При плотной компоновке банки необязательно использовать классическую конструкцию с двумя параллельными пластинами в каждой банке. Многие производители гелевых батарей сворачивают пластины в спираль, что позволяет максимально эффективно использовать пространство – такие источники энергии можно сразу узнать по цилиндрическим обводам банок.

Видео: Гелевый или кислотный аккумулятор — какой лучше выбрать? Просто о сложном

Главные преимущества

Для среднестатистического автомобилиста наиболее важна не способность гелевого аккумулятора работать в любом положении, а его стойкость к глубокому разряду. Напомним, что произойдет в этом случае с классическим аккумулятором: как только напряжение на пластинах банки снижается до критического предела, на пластинах начинается реакция образования сульфата свинца, приводящая к значительному падению плотности электролита и «обрастанию» пластин характерным белым налетом.

Читать еще: Особенности литий-ионных аккумуляторов

Аккумулятор фактически «засыпает» — чем меньше плотность электролита, тем хуже его электропроводность. Именно поэтому долго простоявший разряженным АКБ нельзя зарядить автоматическим зарядным устройством: ток, принимаемый батареей, слишком мал, что воспринимается автоматикой как отсутствие нагрузки. Батарею приходится «оживлять» мощными импульсами, способными запустить распад сульфата свинца и разогреть электролит. Но полностью разложить его трудно, поэтому засульфатированная батарея ощутимо снижает емкость и токоотдачу, а крупные кристаллы сульфата свинца, отрываясь от пластин, выпадают в осадок, что вызывает необратимое разрушение пластин.

В гелевых же аккумуляторах сульфатация практически отсутствует – батарею такого типа можно «высадить в ноль», и она все равно будет исправно принимать заряд. Именно поэтому гелевые аккумуляторы используются в источниках резервного питания и ИБП: отдав весь запас энергии, они могут оставаться разряженными до подачи электропитания. Для автомобилиста же это означает возможность заводить машину «на последнем дыхании» зимой после длительных стоянок без отключения аккумулятора.

Видео:♣ AGM и Гелевый аккумулятор. Зарядка гелевого и AGM аккумулятора ♣

Отсутствие пузырьков газа на поверхности пластин, неизбежное при работе классического аккумулятора, определяет и заметный рост токоотдачи гелевых батарей в импульсном режиме, так как площадь контакта электролита с пластинами увеличивается. Можно встретить рекламные ролики, где с помощью гелевого мотоаккумулятора заводят автомобиль: действительно, по импульсному току гелевая батарея может превосходить аналогичного типоразмера классическую почти вдвое.

Недостатки гелевых батарей

Однако именно в конструкции гелевых аккумуляторов скрыт и их главный недостаток: строгие требования к режиму зарядки. Если классический АКБ может безболезненно пережить многократное превышение зарядного тока (например, при неисправности реле-регулятора), лишь бы хватило пропускного сечения вентиляции для удаления водорода из «кипящей» батареи, то для гелевого аккумулятора подобные условия смертельны: газообразование начинает превышать скорость рекомбинации, пузырьки водорода удерживаются в геле, резко снижая площадь его контакта с пластинами, затем открываются клапана, сбрасывая избыточное давление, и аккумулятор уже не восстановит изначальные характеристики.

Поэтому, как ни странно, гелевые аккумуляторы нецелесообразно применять не только на старых автомобилях, где отказ генератора может произойти непредсказуемо, но и на вполне новых. Дело в том, что современные автомобили все больше отходят от классической схемы заряда, когда реле-регулятор поддерживает в сети фиксированное напряжение: в них генератор управляется бортовым контроллером, который запрограммирован на быструю зарядку аккумулятора после запуска мотора и может в некоторых случаях значительно увеличивать напряжение в бортсети.

Второй недостаток гелевых аккумуляторов, критичный для многих автомобилистов – это их цена: более сложная технология изготовления делает их гораздо дороже, чем AGM и тем более классические аккумуляторы того же типоразмера.

Где стоит использовать гелевый аккумулятор?

Установка гелевых аккумуляторов — один из частых элементов тюнинга. На спортивной технике меньшая масса при той же токоотдаче важна не меньше, чем и сохранение работоспособности при кренах и тряске. Способность к отдаче больших токов в пике ценна для серьезной внедорожной техники: такие батареи устанавливают для питания мощных лебедок, к тому же после герметизации клемм они могут спокойно переживать погружение под воду.

Еще одна сфера, где внимание к гелевым аккумуляторам традиционно высоко, это автозвук, и в первую очередь – шоу-кары с мощными акустическими системами. В них, как правило, акустика запитывается от собственного гелевого аккумулятора: тут снова на руку отличная импульсная токоотдача (не проседает напряжение при резких скачках громкости) и возможность уходить в глубокий разряд без повреждений.

Плюсы и минусы гелевых автомобильных аккумуляторов

Аккумулятор – незаменимая часть каждого автомобиля. От того, насколько хорошо заряжен аккумулятор, зависит пуск двигателя автомобиля. Автомобильные аккумуляторы практически не меняются уже несколько десятилетий, несмотря на то, что у них есть масса проблем: большие габариты, необходимость постоянного обслуживания и относительно низкий срок службы. Несколько лет назад в продаже стали появляться гелевые автомобильные аккумуляторы, которые частично лишены недостатков стандартных батарей. В статье разберемся, действительно ли плюсы гелевых аккумуляторов перевешивают их минусы, и нужно ли подобным устройствам отдавать предпочтение.

В чем отличия гелевых аккумуляторов

Стандартный автомобильный аккумулятор, который сейчас используется повсеместно, имеет достаточно простую конструкцию. Он представляет собой герметичный пластиковый бокс, внутри которого расположены пластины из свинца или его сплавов. Пластины залиты электролитом, который представляет собой водный раствор сильной кислоты. Между кислотой и пластинами происходит химическая реакция, которая ведет к образованию электрического тока, необходимого для работы автомобиля.

Читать еще: Индийские автомобили, не продаваемые в России

Гелевый аккумулятор не сильно отличается от рассмотренной выше батареи. Его основное отличие – использование вместо водного раствора кислоты гелеобразного вещества, выполняющего идентичные функции. Такие аккумуляторные батареи, в отличие от стандартных, не требуют обслуживания.

Приезжая на станцию технического обслуживания со стандартной батареей, ее требуется при проведении планового ТО проверить на плотность электролита. Если требуется, мастера доливают в такие батареи дистиллированную воду. Что касается гелевых аккумуляторов, для них проведение такой операции не требуется. Им не нужно доливать воду для сохранения плотности электролита, поэтому такие батареи называются необслуживаемыми.

Обратите внимание: Если повредить корпус батареи гелевого аккумулятора, оттуда не выльется жидкость, поскольку ее консистенция гелеобразная – плотная.

Какие бывают типы гелевых аккумуляторов

В данный момент в продаже можно найти гелевые аккумуляторы, выполненные по двум технологиям:

AGM —AbsorptiveGlassMat. В таких аккумуляторах используется раствор серной кислоты в качестве электролита, тогда как пространство между электродами заполняется материалов-сепаратором, изготовленным из стекловолокна, отсюда и название подобных батарей – «поглощающее стекловолокно». Данное волокно держит в себе кислоты, тем самым образуя гелеобразную массу, которая не растекается. Особенность таких батарей – максимальная рекомбинация газов, которая стремится к 100%. В обычных аккумуляторах результаты химических реакция (водород и кислород) выбрасываются во внешнюю среду. В гелевых аккумуляторах по данной технологии этого не происходит, и они уходят в поры стекловолокна. В момент зарядки аккумуляторной батареи происходит рекомбинация этих газов, и они становятся частью электролита. За счет подобного решения аккумулятор не теряет свою энергоемкость максимально долго. Разработчики подобных аккумуляторов заверяют, что минимальный жизненный срок подобной батареи составляет 400 циклов заряда-разряда. Еще одна интересная особенность таких аккумуляторов – это медленный разряд в неподключенном виде. За год они теряют не более 20% от емкости.

GEL — Gel Electrolite. Загущение раствора электролита выполняется при помощи двуокиси кремния. Такая батарея не может похвастаться столь же эффективной рекомбинацией газов, как рассмотренный выше вариант. Но на этом его минусы заканчиваются. Такая батарея имеет гарантированный срок службы не менее 10 лет при правильной эксплуатации. Она способна выдержать в 2 раза больше циклов заряд-разряд, и ее не требуется заряжать сразу после глубокого разряда.

Можно использовать гелевый аккумулятор вместо обычного на автомобиле

Гелевые аккумуляторы сейчас не используются повсеместно, и на то есть несколько причин, которые перекрывают плюсы подобных устройств.

Первое, что нужно знать о минусах гелевых аккумуляторов – это разложение геля батареи при подзарядке напряжением выше 14,4 Вольт. Если подать подобное напряжение, гель начинает «таять», после чего вернуть ему прежнее состояние будет невозможно. Учитывая, что на современных автомобилях используется зарядное напряжение от 13 до 16 Вольт, это является большой проблемой. То есть, использовать гелевый аккумулятор без вероятности ему навредить можно только на автомобилях, где очень точный механизм заряда, способный поддерживать напряжение не выше 14,4 Вольт.

Второй минус – это сложности при использовании гелевого аккумулятора в холодное время года. При отрицательной температуре окружающей среды гель застывает, что ведет к потере им характеристик и снижению мощности.