Гелевый аккумулятор преимущества и недостатки

Гелевые устройства для мототехники

Некоторые отрицательные черты зарядных устройств гелевого типа вызывают скептическое отношение со стороны ряда автолюбителей. Но большинство мотоциклистов и владельцев скутеров считают, что для мотоцикла и скутера гелевый вариант предпочтительнее традиционного, кислотного по ряду причин. Мотоциклисты отмечают, что у кислотных устройств пары серной кислоты, попадающие на разъёмы, рамы, проводку мотоцикла, разрушают их во время езды, что у гелевых аккумуляторов отсутствует. Эти устройства работают во всех положениях, которые приходится принимать мотоциклу или скутеру. Поэтому не удивительно, что водители мотоциклов и скутеров считают, что наиболее приемлемым для их машин является гелевый аккумулятор.

Ток и напряжение заряда

Напряжение заряда

Толстые пластины обслуживаемых тяговых аккумуляторов с жидким электролитом допускают повышенное напряжение второй стадии зарядки – 14.8 В. Для AGM, гелевых и необслуживаемых аккумуляторов с жидким электролитом это напряжение — 14.4 – 14,7 В.

Графики заряда аккумулятора с жидким электролитом и гелевого аккумулятора Trojan. Источник http://www.trojanbattery.com/

Гелевые аккумуляторы наиболее чувствительны к повышенному напряжению, поэтому их рекомендуется заряжать в диапазоне 13,8 – 14,4 вольта.

Напряжение заряда отличается для аккумуляторов разных марок, поэтому в первую очередь руководствуйтесь рекомендациями производителей, а не типом тягового аккумулятора

Ток заряда

Зависит от типа аккумуляторов и определяется в процентах от емкости С20. Чем выше ток, тем быстрее зарядка, но тем больше опасность перегреть и разрушить аккумулятор.  Допустимый максимальный ток для разных типов тяговых аккумуляторов:

• Литиевые аккумуляторы – 100% С20
• AGM аккумуляторы – 30-50% С20
• Гелевые – до 30% С20
• Аккумуляторы с жидким электролитом -10-25% С20,

Почему заряжать гелевый аккумулятор простой зарядкой напрямую нельзя

Если у вас есть или был такой аккумулятор с современными технологиями, и вы пробовали подключать стандартное зарядное устройство напрямую к гелевой батарее, можете смело выбрасывать свой вышедший из строя элемент питания. Дело в том, что при подаче определенного уровня силы тока (который воспринимается свинцовыми аккумуляторами) на гелевую батарею происходит расплавление геля. Назад в обычное состояние гель уже никогда не пройдет, а начнут разрушать даже при слабом нагревании оставшийся гель. Также существуют следующие проблемы:

• при подзарядке на практически полностью заряженной батарее гель не плавится, но заряд аккумулятор не берет;
• сложно заставить батарею получить заряд, даже если у вас есть настраиваемое пусковое устройство;
• наше зарядное оборудование рассчитано на свинцовые батареи, а такие силы тока убийственны для геля;
• гелевые аккумуляторы имеют определенную специфику процедуры зарядки, которую необходимо знать;
• в нашей стране очень мало информации о том, как пользоваться такими аккумуляторами, и почему они выгодны;
• батарею нельзя нагревать, поэтому при полной зарядке необходимо отключить питание немедленно.

Если ваш гелевый аккумулятор при зарядке начал греться, скорее всего, придется менять элемент питания. Дело в том, что аккумулятор при нагреве теряет свои свойства, внутри образуется жидкость, которая очень быстро съест весь оставшийся гель. Это и происходит при подключении гелевой батареи к обычному зарядному устройству — нагревается внутренняя среда аккумулятора, гель превращается в водичку, разрушение продолжается, как только вы устанавливаете батарею на ее рабочее место и начинаете эксплуатацию. После такой зарядки аккумулятор будет неизменно греться, что уже свидетельствует о его смерти.

Выбор зарядного устройства для гелевого аккумулятора

Рассмотрим основные параметры зарядных устройств для автомобильных гелевых аккумуляторных батарей :

Тип аккумулятора. Основная масса представленных на отечественном рынке зарядных устройств разработана для совместного использования с автомобильными аккумуляторными батареями, заполненными жидко-кислотным электролитом. Эти модели нельзя использовать при зарядке гелевых аккумуляторов, так как конечное напряжение заряда у всех видов батарей разное.

Кроме того, герметичные необслуживаемые AGM аккумуляторы рассчитаны на низкое напряжение, а их заряд высоким напряжением станет причиной необратимого выкипания электролита, вследствие чего срок службы устройства значительно сократится.

Возможность изменения тока заряда. На первый взгляд это кажется вполне естественной функцией, но, тем не менее, в некоторых зарядных приспособлениях регулировка тока невозможна.

Чтобы свинцовый аккумулятор функционировал максимальный период времени, необходима зарядка током в размере 10-15% от номинальной емкости (к примеру, 15 А для емкости 150 А*час).

Если осуществляется зарядка меньшим током, то это не приносит вреда для аккумуляторной батареи (время заряда увеличится). Тогда как зарядка током, превышающим рекомендуемый, приведет к резкому снижению ее срока службы .

Температурная компенсация. Любые аккумуляторные батареи во время зарядки нагреваются. При этом очень редко в комнате, где они находятся, выдерживается стабильная температура в 20-22 градуса.

При зарядке температура батареи может возрасти на 10-12 градусов и конечное напряжение с учетом компенсации будет меньше на 0,03*12=0,36 вольта. Отсутствие термокомпенсации приведет к перезаряду и сокращению срока службы батареи.

Таким образом, качественное устройство для зарядки должно иметь температурную компенсацию, а идеальном варианте и выносной температурный датчик (для точности измерения) .

Корректное напряжение. Зарядка гелевого аккумулятора должна осуществляться строго определенным напряжением. Зачастую встречаются устройства для зарядки аккумуляторов с некорректным напряжением заряда или некорректным напряжением в буферном режиме.

Обычно правильное напряжение заряда для гелевых АКБ составляет 14,2 вольта, а для AGM — 14,7 вольта. Тем не менее, эти значения необходимо уточнить в инструкции.

При этом для AGM аккумуляторов буферное напряжение равно 13,2 вольта при 24 градусах, а их продолжительная эксплуатация с напряжением в 13,6 вольт приводит к сокращению срока службы примерно в 1,5 раза из-за выкипания электролита.

Кстати, проверить наличие кипения можно обычным медицинским стетоскопом.

Примерно после двух суток нахождения в буферном режиме, выделение газа должно практически полностью прекратиться.

Наличие нескольких стадий заряда. С целью оптимального заряда свинцовых аккумуляторов необходимо разделить процедуру заряда как минимум на три стадии.

На первой стадии происходит зарядка постоянным током (с возрастающим напряжением), на второй — постоянным напряжением (уменьшается ток), на третьей — заряженное состояние поддерживается пониженным постоянным напряжением и минимальным током, достаточным для компенсации саморазряда.

Если поддержание полного заряда не требуется, то будет достаточно и двухстадийного режима.

Рабочий температурный диапазон. Подавляющее большинство моделей зарядных устройств имеет температурный диапазон 5-40 градусов Цельсия. Более широкий диапазон свидетельствует о том, что подразумевается полупрофессиональное использование, которое косвенно говорит о повышенном качестве.

Помимо этого, если вы планируете производить зарядку аккумулятора в помещении с невысокой температурой (в гараже или на балконе), важно выбирать модели с расширенным температурным диапазоном

Регулируемая скорость вентилятора

Если зарядное устройство имеет вентилятор, а его эксплуатация будет проходить в домашних условиях, необходимо обратить внимание на наличие регулятора скорости вентилятора. Данный механизм позволяет минимизировать шум устройства

Таким образом, гелевые аккумуляторы потенциально более выгодны, чем традиционные. Плюсы от их использования покрывают разницу в цене. Главное — не допустить преждевременного выхода батареи из строя .

Типы аккумуляторов

Большинство автомобилей, мотоциклов и скутеров снабжены батареями классического типа, в которых электролитом служит смесь воды, полученная дистилляцией, и серной кислоты. Они хорошо зарекомендовали себя на практике и служат достаточно долгий срок. В качестве альтернативы этим испытанным агрегатам в последнее время появились гелевые аккумуляторы, которые стали использовать не только на автомашинах, но и на мотоциклах и скутерах.
Они производятся по двум технологиям – GEL и AGM. По технологии GEL в раствор кислоты вводится специальная добавка (двуокись кремния), вызывающая преобразование электролита в массу, подобную желе-гель. Технология AGM состоит в том, что материалом-сепаратором из стекловолокна заполняют всё пространство между электродами. Оба типа батарей характеризуются как необслуживаемые, потому что они не нуждаются в добавлении воды для того, чтобы сохранить необходимую плотность электролита. Они схожи по ряду других свойств: оба типа обладают повышенной виброустойчивостью, надёжной герметичностью и длительным сроком эксплуатации.
Некоторые производители стали применять свинцовые ленты небольшой толщины, свивая их в рулон. Эта новация дала возможность многократно увеличить площадь контакта электродов и электролита и привела к созданию надёжного, мощного, удобного в обращении аккумулятора. Пусковые токи в подобных батареях увеличились до 700-800 A.

Подробнее о применении

устройство аккумулятора

Для начала следует разобраться, что собой представляют гелевые АКБ. Это отдельный вид автономных источников питания, разработанных на базе технологии GEL.

Данная группа представляет необслуживаемые аккумуляторы, которые характеризуются повышенной емкостью. По набору свойств гелевые батареи сходны с аналогами, произведенными по технологии AGM, внешне же они похожи на свинцово-кислотные исполнения.

Главное отличие АКБ на базе технологии GEL заключается в степени вязкости среды, в которую помещены свинцовые пластины – она более густая. Это обусловлено присутствием в электролите особых добавок, что позволяет получить желеобразный гель. Данный вид АКБ поддерживает высокие значения тока в цепи, а дополнительно такие батареи могут работать даже в случае критического уровня разряда.

Смотрим видео, подробно о назначении и применении гелевых моделей:

Учитывая некоторые отличия, следует подбирать зарядное разнотипное устройство для питания гелевых аккумуляторов с определенными характеристиками. Ключевой момент при этом – возможность изменения величины тока заряда в зависимости от того, насколько сильно разряжена аккумуляторная батарея.

Особенности зарядки гелевых аккумуляторов

Обслуживание гелевого аккумулятора несколько отличается от такового для обычных аккумуляторов. Данному аккумулятору необходимо специальное зарядное устройство, которое разработано непосредственно для гелевых батарей.

На данный момент гелевые аккумуляторы, даже не смотря на неоспоримые достоинства, остаются еще сравнительно редкой вещью. Не все сервисные центры занимаются их обслуживанием, а некоторые даже не знают, как их правильно заряжать .

Главным правилом при зарядке выступает соблюдение величины подаваемого напряжения – оно не должно превышать пороговое.

Как правило, в инструкциях к таким батареям указано пороговое напряжение (находится в диапазоне 14,3-14,5 вольт). Превышать его нельзя, иначе батарея просто выйдет из строя.

Гелевые аккумуляторы могут долгое время храниться, будучи разряженными в ноль. Также разряженные гелевые АКБ можно хранить даже при минусовых температурах.

Тем не менее, при заряде, когда подается высокое зарядное напряжение, гелевый электролит начинает интенсивно выделять газ в таких объемах, которые не могут быть адсорбированны .

При стандартном режиме эксплуатации гелевая батарея почти не выделяет газа. Благодаря этому ее можно использовать в закрытом помещении, салоне автомобиля и дома, не опасаясь выделения токсичных веществ.

При повреждении корпуса, вас не зальет электролитом. Даже при наличии отверстия или трещины аккумулятор может продолжать функционирование.

Однако если подать напряжение заметно выше порогового, гель начнет отслаиваться от пластин под действием выделяющегося газа. После чего аккумулятор не будет отдавать ток в прежнем объеме. Виной тому будет уменьшение площади контакта пластин и электролита. Восстановление такого гелевого аккумулятора невозможно.

Не стоит также забывать, что обильное выделение газа, происходящее в компактном герметичном сосуде это взрывоопасный процесс.

Достоинства и недостатки гелевых аккумуляторов

Гелевые устройства для автомобилей, мотоциклов и скутеров обладают своими достоинствами и недостатками.

Видео в тему:

Основными достоинствами являются следующие:

1) Электролит в виде геля не вытекает из корпуса в любом его положении.
2) Способность выдерживать до 400 циклов полной зарядки.
3) Возможность противостоять глубокому разряду.
4) Пусковой ток достигает большой величины.
5) Длительное время работы.

К недостаткам следует отнести:

1) Высокую стоимость устройства по отношению к классическим, кислотным.
2) Абсолютную нетерпимость короткого замыкания – даже очень короткое замыкание своим следствием имеет разрушение агрегата.
3) Крайнюю чувствительность к постоянному току, при котором выполняется зарядка.
4) Требование приспособленной бортовой аппаратуры для подзарядки.
5) Непереносимость низкой температуры.

Зарядка гелевого аккумулятора

Правила эксплуатации и порядок зарядки гелевого аккумулятора определяются его производителем. В любом случае, особых отличий в этом плане АКБ на геле от кислотных батарей не имеют. Для того чтобы правильно зарядить такой узел достаточно:

• Иметь настраиваемое зарядное устройство АКБ и бесперебойный источник тока;
• Знать, как правильно заряжать гелевый аккумулятор.

С первым моментом, пожалуй, каждый разберётся сам, а вот относительно порядка зарядки батареи стоит поговорить более подробно. На самом деле особых сложностей она не имеет и проводится так:

1. Демонтируйте аккумулятор с вашего транспортного средства, соблюдая базовую технику безопасности;
2. Организуйте место для зарядки узла и убедитесь, что доступ к нему со стороны третьих лиц или неблагоприятных факторов ограничен;
3. Подготовьте зарядное устройство для гелевых аккумуляторов и соедините его с самой батареей, при этом подключив девайс к электросети;
4. Посредством функций настройки задайте следующие параметры зарядки:
   • напряжение в процессе таковой растёт от 11-12 В до 13-14В;
   • сила тока равняется 1/10 от заявленной энергоёмкости заряжаемой АКБ.
5. После этого остаётся лишь дождаться полного заряда батареи и вернуть её на своё «законное» место.

В целом, особых сложностей в зарядке гелевых аккумуляторов не имеется. Главное в этом процессе – соблюдение рекомендаций производителя и представленных выше положений. Уверяем, при таком подходе к зарядке АКБ она прослужит вам максимально долгий срок без каких-либо проблем.

Особенности гелевых аккумуляторов

Гелевый аккумулятор принято относить к категории необслуживаемых. так как в нем вместо традиционного электролита используется особый гель, не вытекающий, даже если АКБ использовать «вверх ногами».

Несравненно выше у таких аккумуляторов срок службы. Производители отмечают, что он составляет до 14 лет. Тем не менее, этот показатель базируется на работе устройства в идеальных условиях, которые практически не встречаются в реальной жизни.

Долговечность и состояние аккумулятора зависит от ряда факторов. температуры, качества тока, которым осуществляется подзарядка, влажности воздуха. Именно поэтому действительный срок службы стоит уменьшить года на 3, хотя, признаем, срок эксплуатации в 11 лет весьма существенен (вспомните, что традиционные аккумуляторы, как правило, служат значительно меньше).

Другой особенностью, которая отличает гелевый аккумулятор, считается небольшой ток саморазряда. На 100% заряженная батарея способна храниться месяцами без подключения (спустя год подобного простоя заряд снижается лишь на 15-20%).

Подобные возможности стали реальны благодаря использованию современных технологий. Так, к примеру, в производстве используются сверхтолстые электроды из свинца повышенного качества, очищенная серная кислота и прочие дорогостоящие материалы.

Безусловно, это делает стоимость гелевых аккумуляторов выше стоимости свинцово-кислотных, но все равно в результате получается отличная экономия денег и времени, делающая покупку гелевой АКБ выгодным вложением .

На российском рынке автомобильных пусковых аккумуляторов заслуженно пользуются повышенной популярностью аккумуляторы BOSCH AGM и устройства американской компании EXIDE .

Принцип работы и устройство гелевой АКБ

Устройство гелевого аккумулятора мало чем отличает от того, что представлено в кислотных батареях. В типовом варианте подобный узел представляет собой совокупность из следующих составляющих:

• полностью запаянный корпус – преимущественно из резины или пластмассы;
• сетка или решётка свинцовых (реже – иных) электродов;
• области для наполнения гелем, называемые сепараторы или пластинки;
• мастика, заполняющая пустоты в конструкции АКБ и придающая ей крепости;
• клеммы подключения;
• в редких случаях – клапан отработанных газов и крышка.

На данный момент производят два основных типа гелевых батарей, а именно:

• Аккумуляторы технологии «GEL». Работают по принципу кислотных батарей, за исключение того, что в их конструкции используется не жидкий электролит, а гель. Плюс подобных АКБ заключается в том, что они способны выдержать до 1 000 циклов «заряд-разряд» до того момента, как начнут терять энергоёмкость;
• Аккумуляторы технологии «AGM». Конструкция также схожа с кислотными батареями, однако в ней используется «умный» сепаратор. Последний из стекловолокна и удерживает в себе гелевый электролит так, что он никогда не растекается и газы, образующиеся при работе АКБ, впитываются самой субстанцией, а затем повторно участвуют в выдаче электроэнергии. Преимущество данных аккумуляторов заключается в полной безопасности их использования и качественной организации. Однако при этом они имеют один минус – невозможность выдержать более 400-500 циклов «заряд-разряд» без потери в заявленной ёмкости.

Что касается конкретных принципов организации работы гелевого аккумулятора, то они заключаются в проведении химических реакций геля-электролита, сделанного на основе двуокиси кремния, с используемыми в АКБ электродами. В итоге, это позволяет иметь стабильное напряжение на клеммах батареи в размере 12 Вольт. Впрочем, как и у кислотного аккумулятора.

Как с обычным зарядным устройством зарядить гелевый аккумулятор

Для выполнения данной процедуры нам потребуется непосредственно севший гелевый аккумулятор, другая батарея (можно взять гелевую, свинцовую, новую, старую, отработанную — не важно), а также обычное зарядное устройство. Достаточно подключить все в правильном порядке, а также периодически проверять ход выполнения процесса, чтобы получить необходимый результат

Этот способ зарядки невероятно прост, и он на самом деле работает — вы можете сами убедиться в этом в собственном гараже, выполнив необходимые процедуры зарядки. Процедура, которую вам необходимо выполнить в данном случае, следующая:

• подключите зарядное устройство к свинцовому аккумулятору или любому другому устройству, выбранному в качестве посредника;
• используйте далее подсоедините клеммы заряжаемого аккумулятора к гелевой батарее (плюс к плюсу, а минус к минусу);
• подождите две минуты и посмотрите, происходит ли отдача энергии от зарядки аккумуляторам;
• далее потрогайте корпус гелевого аккумулятора (если батарея уже вышла из строя, копус ощутимо нагреется;
• если корпус просто теплый, оставьте батареи заряжаться где-то на два часа;
• после этого времени стоит снова проверить температуру гелевого аккумулятора, а также проверить его амперметром;
• если есть необходимость, выполните зарядку еще в течение одного-двух часов, а затем отключите всю систему от сети и снимите клеммы.

Вы сможете легко получить необходимые возможности работы батареи, если она еще не вышла из строя, используя простую зарядку и старый аккумулятор любого типа. В данном случае старый АКБ выполняет роль трансформатора, который принимает на себя всю нагрузку зарядки. На гелевую батарею уходит только мягкая зарядка от работы электролита в старом аккумуляторе. Эта система работает, что доказано определенным количеством видео и частных экспериментов. Поэтому можете пользоваться вполне простой схемой восстановления гелевых аккумуляторов и продолжать использовать удобный источник питания. Полезное видео с зарядкой гелевого АКБ предлагаем посмотреть ниже:

Отличные возможности простой зарядки гелевых АКБ посредством использования второй батареи любого типа были впервые показаны одной из самых успешных в мире компаний, производящих гелевые источники питания. Это вызвало определенный фурор среди автомобилстов, многие смогли восстановить многолетные аккумуляторы, которые уже долгие годы хранились в гаражах просто на всякий случай. Гель долговечен и не портится от простого хранения, поэтому ваш старый аккумулятор такого типа тоже может быть легко восстановлен.

Наступило время использовать ресурс автомобильных запчастей и аксессуаров до конца, так что научиться зарядке гелевого аккумулятора стоит. Этот простой навык поможет вам значительно сэкономить ресурс батареи и продлить ее эксплуатацию. С помощью простых вариантов зарядки можно вернуть былую работу старому источнику энергии для автомобиля. А вы пробовали заряжать гелевый аккумулятор любыми доступными способами?