Гелевые автомобильные аккумуляторы: плюсы и минусы, отличия от обычных батарей

Химические реакции в аккумуляторных батареях, рассказано как работает аккумуляторная батарея

Содержание

Что такое гелевый АКБ, его конструкция, характеристики, срок службы

Гелевый аккумулятор – это свинцово-кислотный источник питания, в котором электролит между пластинами находится в абсорбированном, гелевом состоянии. Gel-технология подразумевает полную герметизированность и необслуживаемость этого источника питания, принцип работы которого ничем не отличается от остальных видов аккумуляторов.

Конструкция гелевых АКБ

Схема конструкции гелевого аккумулятора

В привычных свинцово-кислотных аккумуляторах электролит представлен в виде смеси дистиллированной воды и серной кислоты. Gel-технология отличается тем, что кислотный раствор в АКБ находится в виде геля. Такая структура электролита достигается путём добавления в состав силиконового наполнителя, сгущающего смесь.

Несколько высокопрочных пластмассовых цилиндрических блоков, соединённых между собой, образовывают корпус гелевого источника питания.

Основные элементы источника питания:

  • положительные и отрицательные электроды;
  • пористые пластины-сепараторы;
  • электролит;
  • клапаны;
  • клеммы;
  • корпус.

Принцип работы гелевого источника питания аналогичен этому процессу в обычных свинцово-кислотных АКБ — заряженный источник отдает заряд. Во время этого процесса напряжение падает, а плотность электролита уменьшается.

Характеристики Gel-аккумуляторов

Выбирая новый гелевый источник питания, необходимо обратить внимание на следующие параметры:

  • Ёмкость — измеряется в ампер/часах. Показывает, в течение какого времени источник питания может отдавать энергию силы тока в 1А.
  • Максимальный ток заряда — максимально допустимое значение тока при зарядке АКБ.
  • Максимальный ток разряда, он же пусковой ток, показывает значение максимальной силы тока, которую АКБ может обеспечить на протяжении 30 секунд.
  • Рабочее напряжение на клеммах — 12В.
  • Вес источника питания зависит от его ёмкости и варьируется от 8,2 кг (26 Ач) до 52 кг (260 Ач).

Маркировка гелевых АКБ

Немаловажным параметром выбора нового источника питания является дата его производства. Формат обозначения этой информации зависит от производителя. Разберём основные примеры:

  1. Optima: на пластике выдавлены цифры: первая — год, следующие — день выпуска. Например: 3118 означает 2013 год, 118 день. На некоторых моделях дату производства можно найти на наклейке: верхний ряд — месяц, нижний — год.

маркировка аккумулятора Optima

  1. Delta: на наклейке с набором цифр и букв нас интересуют первые четыре знака. Первый (буква) — год начиная с 2011 (А).

            Второй (буква) — месяц начиная с января (А).

            Третий и четвёртый (цифры) — день месяца

маркировка гелевого аккумулятора Delta

  1. Varta: в производственном коде четвёртая цифра — год выпуска, пятая и шестая — месяц (17-январь, 18-февраль, 19-март, 20-апрель, 53-май, 54-июнь, 55-июль, 56-август, 57-сентябрь, 58-октябрь, 59-ноябрь, 60-декабрь).

маркировка GEL-аккумулятора Varta

Срок службы гелевых аккумуляторов

Срок службы гелевого аккумулятора, который сообщают производители — около 10 лет. Однако стоит понимать, что он может меняться в зависимости от условий эксплуатации.

На уменьшение срока службы Gel-аккумулятора влияют слишком низкие (менее −30 °C) и слишком высокие (более +50 °C) температуры. Это связано с тем, что в таких условиях электрохимическая активность источника питания то падает, то возрастает. Стоит отметить, что повышение температуры влечёт за собой ускорение коррозийности пластин. Постоянный недозаряд АКБ также ведёт к уменьшению срока годности батареи. Вместе с тем чрезмерные заряды отрицательно сказываются на продолжительности эксплуатации.

Для того чтобы пользоваться гелевым источником питания максимально долго, рекомендовано не допускать глубоких разрядов и хранить АКБ непродолжительное время в сухих помещениях с температурным режимом от −35 °C до +50 °C.

Технические характеристики гелиевого аккумулятора

В этом разделе будут приведены основные параметры.

Что такое Gel?

Это электролит зафиксированный в геле. Технология Gel выполнена на основе двуокиси кремния. Гель способен прекрасно контактировать и предотвращать замыкание между пластинами. Это похоже на то, когда губка впитывает воду. Так и здесь идет некое удержание содержимого за счет желе образной консистенции. Пластины благодаря такому подходу не осыпаются.

В АКБ такого рода применяется очищенный свинец. Он обладает небольшим сопротивлением. Это дает возможность быстрого разряда и заряда.

Гелевый аккумулятор выполнен в неразборном корпусе. Разбирать который ни в коем случае нельзя. Может нарушится микроклимат и выйдет газ, оберегающий пластины от окисления. Так же этот газ способствует 100% работоспособности. При повреждении батарея будет функционировать. Правда хуже процентов на 30. И срок службы естественно сократится.

Примерные параметры гелевых аккумуляторов

  1. Емкость от 20 – 200 А/ч.
  2. Сила тока.
  3. Номинальное напряжение 12 вольт.
  4. Вес имеет зависимость от емкости обычно он начинается с 5 кг.
  5. Размер. У каждой модели он свой. У DELTA GEL 12-20 Длина 158, ширина 77 мм, высота 167 мм.
  6. Рабочая температура.
  7. Срок эксплуатации 5 – 12 лет.
  8. Максимальный ток зарядки у некоторых моделей достигает 30 ампер.

Пусковой ток или максимальный ток разряда находится в районе 550 – 950 А.

Маркировка гелевых аккумуляторов

На этикетке можно встретить самые стандартные обозначения. В первую очередь это данные о напряжении в вольтах, емкости в ампер часах и типе. Понять, что это именно гелевый аккумулятор можно по надписи GEL.

Выделяют 4 типа обозначений:

  1. Русскую.
  2. Азиатскую.
  3. Европейскую.
  4. Американскую.

Порой можно встретить такую надпись 60 А/ч. Это значит, что батарея может генерировать ток силой в 1А на протяжении 60 часов.

Кроме этой надписи можно найти ток разряда либо пусковой ток. Например, гелевый аккумулятор с пусковым током 200 ампер будет не в силах завести дизельный двигатель. А вот ток в 500 ампер сможет вытянуть почти любой двигатель даже в мороз. Если конечно батарея работоспособна.

По мимо выше перечисленного, на корпусе производитель оставляет данные о дате производства и сроке эксплуатации. Так же можно заметить компанию изготовителя.

Ниже на примере АКБ марки Delta отображена основная маркировка.

Маркировка гелевого аккумулятора

Срок службы гелевого аккумулятора

Обычно он составляет 10 лет. Иногда производитель может заявить о 15 годах. Минимальный срок это 5 лет. Но также его можно выявить по количеству циклов заряда и разряда.

Циклы Процент разряда
350 раз 100%
Около 550 50% от номинальной емкости
Около 1200 30%

Строгое соблюдение условий эксплуатации позволит проработать гелику более 7 лет.

Основные причины быстрого износа гелевого аккумулятора

  1. Многократная недозарядка батареи.
  2. Долгое не отключение от ЗУ, когда АКБ уже заряжена.
  3. Резкие и частые скачки температуры. Особенно падение до -30 и возрастание до +50. Высокая температура вызывает ускорение коррозии тока проводящих пластин.

Устройство гелевого аккумулятора автомобиля

Известно, свинцовый аккумулятор требует контроля состояния элементов. В нем происходит сульфатирование и осыпание пластин, короткое замыкание. Возможны трещины корпуса, протечки электролита.

В гелевом аккумуляторе пластины выполнены из чистого свинца, что улучшает проводимость. Тот же электролит на основе серной кислоты не изменит свою плотность – он внедрен в селикогель. Все беды, грозившие жидкой среде АКБ, отсутствуют.

Залитые жидкой массой электролита пластины всегда остаются в затвердевшей пористой массе. Переносчиком зарядов являются кислородные ионы. Соединяясь с ионами водорода, они превращаются в воду, но остаются в шариках селикогеля. Нет испарений, протечек. Гелевый аккумулятор можно ставить на машину хоть на бок – это не влияет на работоспособность.

Силами ученых и проектировщиков создан легкий, компактный необслуживаемый прибор с призматическими или цилиндрическими банками — гелевый аккумулятор. Производитель дает гарантию на АКБ для автомобиля 5 лет, обещает срок службы до 15 лет.

Устройство гелевой АКБ

Плюсы и минусы гелевых аккумуляторов

К достоинствам гелевых аккумуляторов стоит отнести:

  • продолжительный срок эксплуатации (около 10 лет);
  • большое количество циклов зарядов-разрядов;
  • до 400 полных разрядов;
  • нет необходимости срочно заряжать источник питания в случае его глубокого разряда;
  • небольшие потери ёмкости в случае простоя АКБ (около 20% в год);
  • прочность и надёжность этого вида источников питания за счёт качественных комплектующих;
  • высокая эффективность при малом внутреннем сопротивлении;
  • не требуют обслуживания;
  • отличаются безопасностью эксплуатации за счёт непроницаемости корпуса.

Вместе с тем стоит сказать и о некоторых недостатках аккумуляторов, изготовленных с помощью gel-технологий:

  • При зарядке источника питания следует контролировать подаваемое напряжение. Если превысить допустимое значение, то начнётся процесс разрушения компонентов.
  • Чувствительность гелевых АКБ к низким температурным режимам из-за застывания электролита и ухудшения его свойств.
  • Чувствительность батарей к коротким замыканиям.
  • Высокая стоимость по сравнению со свинцово-кислотными АКБ.

Как проверить гелевый аккумулятор в домашних условиях?

Для этого подойдет обычный тестер/мультиметр. Алгоритм проверки:

  1. Снимите крышку с АКБ если таковая имеется.
  2. Отсоедините минусовой провод от клеймы, а затем плюсовой.
  3. Измеряющий прибор переведите в режим измерения напряжения.
  4. Аккуратно соблюдая полярность подсоедините щупы прибора к контактам батареи.
  5. На индикаторе отобразится уровень напряжения.

Если U равно 12,8-12,9 вольт, то нормально.

12,6 V – говорит о том, что зарядка составляет около 75%. Напряжение 12,3 V свидетельствует о том, что потребуется подзарядка ведь элемент питания заряжен на 50%.

Проверка с помощью нагрузочной вилки

В момент приобретения АКБ проверяется нагрузочной вилкой. Это устройство забирает какую-то часть тока. В итоге напряжение не должно упасть ниже 9 вольт. Время теста 15 секунд по Российскому ГОСТУ и 30 секунд по Евро стандарту. После отсоединения проверочной вилки напряжение должно восстановится до 12,6-12,7 вольт.

Если после проверке показатели не стали равны нужному напряжению и вольтаж составил меньше 9 вольт, то подобный АКБ брать не советуем. Вероятно, что он достаточно долго пробыл в складском помещении без использования. И его емкость значительно понизилась.

Таким образом каждый потребитель может проверить ГА на работоспособность.

Виды гелевых аккумуляторов

По сути особых вариантов нет. Единственное их можно расклассифицировать по компании производителю, напряжению и варианту изготовления.

Выполняют в 2-х вариантах:

  1. Спиральном – пластины выполнены винтообразно. Сепаратор совместно с электролитом концентрируется в середине всей спиральной конструкции.
  2. Пластинчатом – желеобразный наполнитель находится между плоскими пластинами как в обычном АКБ.

По уровню напряжения выделяют:

  1. 24 вольтовые. Они предназначены для грузовиков и специальных машин.
  2. 12 В. Эти АКБ отлично подходят для мотоциклов, авто, катеров, снегоходов, квадроциклов и т.д.
  3. Батарея на 6 вольт. Требуется в скутерах, баггах, мопедах и другой малой техники.

Емкость подобных источников питания доходит до 200 А/ч.

О производителях будет рассказано ближе к концу статьи.

Как обслуживать гелевый аккумулятор

Некоторые потребители оставляют негативные отзывы о подобных типах АКБ. Обычно они связаны с тем что гель тает и характеристики устройства падают. Но здесь большинство забывает об условиях, эксплуатации, которые приведены ниже. Если их нарушать, то гелевый аккумулятор проработает мало времени.

Газ, который генерируется внутри АКБ, наружу не выходит. Поэтому можно особо не контролировать чистоту отверстий. При плохих температурных условиях, например, в мороз, емкость проседает на 19%. Это не слишком много.

Особого ухода он не требует. Главное не перезаряжать и не перегревать его. Протирайте поверхность от пыли и влаги. Следите за тем чтобы ничего не спровоцировало замыкание. Данный АКБ особо не прихотлив. Он сможет завести автомобиль и после 3-х летнего сна на полке.

Температурная кривая гелевого аккумулятора

Условия хранения и эксплуатации гелевых аккумуляторов

Данные устройства особо не прихотливы, но некоторые правила следует соблюдать.

  1. Не следует допускать перезаряда. Напряжение не должно превышать 14,4 вольт. В противном случае электролит начинает выкипать. Это приводит к порче АКБ.
  2. Следует хранить его в температурном диапазоне от -35 до +50 градусов Цельсия. Этот период не должен превышать 6 месяцев.
  3. Хоть производитель и сообщает что глубокий разряд не вредит,  лучше до этого не доводить.

Со временем емкость снижается

Зарядка гелевых аккумуляторов

Гелевые аккумуляторы довольно восприимчивы к силе тока и напряжению, поэтому зарядка такого источника питания требует регулировки данных характеристик. Устройства, которыми традиционно заряжают свинцово-кислотные АКБ для зарядки Gel-аккумулятора не подойдут. Поэтому вопрос о том, как правильно заряжать гелевый аккумулятор, стоит подробно рассмотреть подробнее.

Как правильно зарядить гелевый АКБ?

Чтобы правильно зарядить gel-батарею необходимо использовать силу тока равную 10% от ёмкости аккумулятора. Например, АКБ 60 Ач надо заряжать током в 6 ампер. Для срочной подзарядки можно использовать 30%, то есть 18А максимум для указанной ёмкости. На корпусе АКБ есть наклейка, на которой указан рекомендованный максимальный ток зарядки для определённой модели — Max initial current (№1 на фото ниже)

Важно и значение напряжения  — оно не должно превышать 14,5В. В противном случае внутри батареи начнётся процесс разрушения — гель будет становиться более жидким и утратит свои свойства. Рекомендованное значение напряжения при зарядке указывается производителями на наклейке после слов Cycle use (№ 2 на фото выше). В таком режиме для полного заряда аккумулятора потребуется 10–12 часов.

Обращаем ваше внимание, для гелевых аккумуляторов предусмотрена возможность режима зарядки для сохранения энергии. Такой способ используется в рамках обслуживания источника питания и рекомендован для периодической подзарядки АКБ. Каким напряжением можно заряжать источник питания для поддержания его работоспособности, указано также на наклейке в строке Standby use (№ 3 на фото выше).

Какая нужна зарядка для гелевых аккумуляторов?

Современный рынок предлагает большое количество всевозможных зарядных устройств для аккумуляторов. Однако стоит помнить, что только свинцово-кислотные могут заряжаться от любого оборудования.

Гелевые источники питания требовательны к напряжению и силе тока, поэтому использование нерегулируемых зарядок может испортить АКБ. Давайте разберёмся, какое зарядное устройство необходимо для обслуживания гелевого аккумулятора.

  • Отключение тока после того, как закончится зарядка и защита от перегрева.
  • Стабильность напряжения.
  • Температурная компенсация — параметры зарядки должны корректироваться в зависимости от температуры аккумулятора и окружающей среды.
  • Регулировка тока.

При резком изменении напряжения, превышении силы тока или температуры гелевый источник питания выходит из строя.

Производители рекомендуют осуществлять зарядку источника питания поэтапно:

  1. с увеличением напряжения;
  2. снижение тока зарядки;
  3. минимальные значения тока и напряжения.

Таким образом, для зарядки гелевых аккумуляторов необходимы импульсные зарядные устройства, которые позволяют регулировать силу тока и напряжение, а также имеют функцию отключения тока.

Как эксплуатировать и обслуживать гелевый аккумулятор?

Советы правильной эксплуатации просты:

  • следить за стабильной работой генератора, а также систем электрооборудования, которые напрямую взаимосвязаны с АКБ, а именно вовремя проводить диагностику бортовой сети;
  • эксплуатация и хранение при температуре от минус 35 до плюс 50 не должна превышать 6 месяцев;
  • не доводите до глубокого разряда;
  • обеспечивать чистоту корпуса в период эксплуатации;
  • своевременно и правильно заряжать АКБ.

Зарядка для гелевых АКБ своими руками

Если у вас есть определённые навыки и желание собрать зарядку для аккумулятора самостоятельно, то вы можете сделать это с помощью представленной схемы и видео.

схема для изготовления зарядного устройства для гелевого аккумулятора своими руками

Более подробно о том, как собрать зарядное устройство на микросхеме L200C аккумулятор самостоятельно написано в этот статье: http://rustaste.ru/improvised-charger-for-gel-batteries-l200c.html

Обслуживание: как восстановить гелевый аккумулятор, замена электролита

Если вы обслуживаете источник питания согласно рекомендациям производителя, то скорее всего он беспроблемно отслужит свой срок эксплуатации и не потребует дополнительных действий. Если источник питания вздулся или разрушились пластины, то мы рекомендуем не заниматься его восстановлением, а приобрести новый. В каких случаях можно попытаться оживить гелевый АКБ?

Если вы заметили потерю ёмкости у вашего аккумулятора, то, возможно, произошло высыхание гелевого компонента. В таком случае необходимо восстановить водный баланс элемента с помощью дистиллированной воды. Далее мы поэтапно расскажем, как это сделать.

  • Снимите пластиковую крышку.

пластиковая крышка гелевого АКБ

  • Удалите резиновые заглушки на банках.

заглушки на крышке гелевого АКБ

  • Возьмите шприц и наберите 1–2 кубика дистиллированной воды.
  • Влейте воду в каждую банку.

добавление дистилированой воды в гелевый аккумулятор

  • Оставьте батарею на несколько часов, чтобы гель пропитался водой.
  • Если воды недостаточно — долейте; если есть излишки — удалите их шприцем.
  • Проверьте уровень напряжения на клеммах.
  • Верните заглушки на место и закройте аккумулятор крышкой.
  • Поставьте батарею на зарядку.

Также оживление аккумулятора может понадобиться при сильной сульфации пластин, которая образовывается во время эксплуатации батареи. Есть два способа десульфации:

  • С помощью химического состава Трилон В. Его необходимо приобрести, развести в указанной пропорции и залить в предварительно осушенный аккумулятор. Обращаем ваше внимание, в гелевых аккумуляторах не всегда есть возможность удалить электролит в виде геля полностью. После десульфации с помощью Трилона В понадобится промыть внутренности дистиллированной водой, снова залить гелевый электролит в аккумулятор, предварительно приготовив раствор. Как видите, способ довольно хлопотный и требует знаний и навыков.
  • С помощью импульсных токов различной амплитуды. Во время данной операции импульсные токи разрушают сульфат свинца. Стоит отметить, что гелевые аккумуляторы, как говорилось выше, крайне отрицательно воспринимают резкие перепады напряжения и повышенные токи. Пользователи, опробовавшие этот метод, говорят о том, что не всегда получается достичь поставленной цели. Объясняется это тем, что кроме сульфата свинца разрушаются и сами пластины, а это влечёт потерю ёмкости.

Как видите, способы восстановления аккумуляторов существуют, однако, они не очень подходят для гелевых источников питания. Мы рекомендуем не пытаться реанимировать гелевый АКБ, а приобрести новый.

Можно ли в гелевый аккумулятор залить электролит или воду?

В рамках обслуживания гелевых аккумуляторов в них можно доливать дистиллированную воду тем способом, который мы описали выше. Обычную воду из-под крана в источники питания наливать не рекомендовано – в ней слишком много примесей, которые будут мешать протеканию правильно реакции.

Электролит в чистом виде в гелевые АКБ не заливают. Можно попробовать сделать абсорбированный электролит, однако, за результаты такого эксперимента мы не ручаемся.

Гелевые аккумуляторы для автомобилей довольно популярны благодаря отсутствию необходимости их обслуживания. Как видите, эксплуатация этих источников питания крайне проста. Однако многих отпугивает их высокая стоимость. При должном обслуживании — своевременном подзаряде, соблюдении условий хранения — эта батарея прослужит долго, а восстановление ёмкости не займёт много времени и сил. Как вы ухаживаете за гелевым АКБ? Приходилось ли сталкиваться с проблемами во время зарядки или восстановления? Поделитесь своим опытом с нашими читателями.

Как отличить гелевый аккумулятор от кислотного?

АКБ по типу GEL изначально разрабатывался для военных целей. При повреждении этот тип способен еще долго проработать.

Узнать гелевый аккумулятор это или нет, можно по этикетке на самом устройстве. На корпусе будет надпись GEL.

Гелевый аккумулятор_1

Чем отличается гелевый аккумулятор от кислотного?

Основное отличие от обычного накопителя тока заключается в наличие густого электролита. Это позволяет использовать источник энергии хоть к верх ногами. Он будет работать, в отличие от кислотного. В кислотном сразу и плотность изменится и напряжение станет другим. В Gel АКБ все будет без особых изменений.

Лучше всего гелевые аккумуляторы применять для автомобилей с точной электронной начинкой.

Замена электролита

Замена электролита производится только в мастерских и профессиональных сервисных центрах. Самостоятельная замена, которая часто кажется пользователям легкой и незначительной, может окончиться взрывом аккумулятора и травмой.

Как выбрать гелевый аккумулятор?

Перед покупкой следует обратить внимание на следующие вещи:

  • Максимальный ток нагрузки.
  • Номинальное напряжение.
  • Номинальная емкость.
  • В каком режиме можно заряжать.
  • Длительность цикла заряда/разряда.
  • При какой температуре можно использовать.
  • Для чего предназначен.
  • Знать размеры АКБ для того чтобы удостоверится что он войдет в специальный разъем автомобиля.
  • Проследите за тем чтобы клеймы были расположены в удобном для вас порядке. В противном случае придется удлинять провода, идущие на батарею.

Так же нужно знать напряжение которые выдает ваш генератор. Оно не должно превышать 14,4 вольт.

Какой аккумулятор выбрать гелевый или свинцово кислотный?

Здесь нужно исходить из того где собираетесь его использовать. Если в авиации или мототехники, то гелевая батарея — это отличный выбор. В старый автомобиль по типу ВАЗ лучше воткнуть кислотный. Там с генератора напряжение может идти и 16 вольт, а это очень плохо для Gel технологии.

Гелевый это более чувствительный источник энергии и в мороз он может подвести.

Здесь все зависит от того где вы его собираетесь использовать и при каких условиях. Поэтому делайте свой выбор правильно!

Batareykaa.ru

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...