Как отличить кислотный аккумулятор от гелевого. Что такое гелевый аккумулятор? Какая разница между гелевым и обычным АКБ

После моей статьи , посыпались вопросы именно про второй более совершенный тип, как вы наверное уже догадались с электролитом в виде «ГЕЛЯ» внутри, многие рассматривают его для установки на свой автомобиль и для замены штатной АКБ, но пугают цены. Люди хотят больше знать про такие батареи, а именно об их плюсах и минусах. Может игра просто не стоит свеч. И вправду у GEL технологии, не смотря на свою совершенность, есть ряд недостатков, про это сегодня подробнее …

Давайте вспомним, как работает обычный кислотный аккумулятор — это герметичный корпус, разделенный обычно на шесть отсеков, в которых погружено по пакету свинцовых пластин (плюсовые и минусовые). Чтобы они начинали вырабатывать электричество, их заливают электролитом, позже заряжают – это способствует накоплению заряда. Но эта конструкция уже давно устарела! Хотя бы потому что она не всегда может запустить двигатель в мороз, банально может не хватить, да и при разряде она может , если ударят минусовые температуры.

Про технологию GEL

Это технология шагнула далеко вперед, если не переходили по ссылке на верху, то я здесь немного повторюсь:

• В ней нет — жидкого электролита, здесь используется гелевый вариант (просто «гель»), на основе двуокиси кремния. Он заливается между пластинами и служит своеобразным диэлектриком (который держит их от замыкания), электролит в нем находится как в губке (если сильно утрировать), подается вплотную ко всей площади элементов.

• Стоит отметить, что гель также не дает пластинам разрушаться, он как бы их держит от осыпания.
• Здесь применяется , с малым сопротивлением, что дает возможность быстро зарядить гелевый аккумулятор и быстро его разрядить.
• Батарея не то чтобы необслуживаемая — ее разбирать нельзя! Она внутри имеет свой микроклимат и специальный газ, который оберегает пластины от окисления и улучшает работу на 100%. Конечно если разрушить корпус и нарушить герметичность, АКБ полностью не умрет, но работоспособность его снизится, по различным показаниям на 30%. Также уменьшиться и срок службы.

Такие АКБ по максимуму не требуют вмешательства «из вне» — не нужно мерять плотность электролита, не нужно откручивать какие-то пробки и смотреть уровень электролитической жидкости внутри, здесь это все лишнее. Просто ставим и «правильно» пользуемся на весь срок службы автомобиля – это конечно несомненные плюсы.

Пару слов об гель — электролите

Знаете, многие меня спрашивают — а что такое этот гель? Как в нем находится электролит? Или это сам гель – электролит?

Если честно – то информации в свободном доступе не так много, понять принцип можно, однако это коммерческая тайна, но что-то мне удалось найти.

В этих аккумуляторах используется обычный кислотный электролит – только он «заперт» в геле, как я уже подчеркнул выше (основа двуокиси кремня).

Если конструкцию разобрать на составляющие, то становится понятно:

Это своего рода «губка», в которой находится электролитическая жидкость, но она там заперта, то есть не может испариться, не может замерзнуть и т.д. Но она прекрасно прилегает к пластинам АКБ, что дает защиту и быстрый заряд – несомненный плюс.

С этой жидкостью разобрались, хотя информация может быть не 100 процентной, но суть остается такова. Все же если инфа была бы в открытом доступе — наш рынок бы просто завалили китайские гелевые аккумуляторы, но сейчас такого «бума» нет, значит пока тайна.

Плюсы GEL аккумуляторов

Вот плюсов этой технологии действительно много, я бы даже сказал — что это «реально прорыв», некоторые положительные моменты я уже несколько раз перечислял, но повторюсь еще раз, все же должно у вас отложиться в мозгу:

• Абсолютно необслуживаемая технология — не нужно туда лезть, там и без вас хорошо.
• Гель между пластинами, который держит электролит, является диэлектриком, и защитой от осыпания.
• Нет испарения электролита, он всегда находится в геле – как пишут производители газ рекомбинируется обратно внутрь.
• Поэтому можно применять хоть в салоне автомобиля, хоть дома в системах альтернативного энергоснабжения, ведь водород и кислород не улетучиваются.
• Прочная конструкция – можно ставить и на бок, и хоть вверх ногами (хотя производители не рекомендуют).
• Еще один плюс это чистый свинец в конструкции, у него меньшее внутреннее сопротивление, это значит быстрая зарядка.
• Но и разрядка быстрая, может дать большие токи запуска. Плюс в этом такой – зимой авто запускается практически всегда (если двигатель и АКБ исправны).
• Увеличенный срок службы – скажем так, если сравнить с обычным кислотным АКБ, то разница может достигать трех раз. То есть обычный работает в среднем два — три года, гелевый 6 – 10 лет.

• Устойчив к глубоким разрядам, выдерживает до 400 нулевых циклов (разряжен в ноль), для сравнения обычный – не более 20 – 30 циклов.
• Да и вообще количество циклов разряда — заряда больше стандартных «кислотников» в 5 – 10 раз, если сравнивать с AGM то в 2 – 3 раза.
• В режиме простоя может сохранять заряд очень долго, например за год разряжается на 15 – 20%.

Если перевести плюсы в плоскость обычного языка, то получается – «вроде как надежно», не требует знаний по батареям, поставил и забыл! Все так? А вот не совсем — минусы есть и некоторые просто могут убить вашу супер – батарею за считанные месяцы.

Минусы гелевых аккумуляторов

Почему же эти супер технологии не получают такого широкого распространения, ведь если верить заверениям производителей, то они как минимум в три раза эффективнее чем обычные АКБ, а вот не все так просто именно в наших суровых условиях.

• Самый первый минус, про который прямо-таки «кричат» эти варианты – это цена. Нереально высокая, начинаются от 15 – 16000 рублей. ЗА такие деньги стандартных батарей купишь 3 или 4 штуки.
• Точный заряд! Это еще одна негативная ситуация, такие аккумуляторы очень существенно реагируют на перезаряд. Ваше реле регулятора генератора, должно выдавать от 14 до 16Вольт (максимум), если реле регулятора «накрылось» – то зарядка постоянно будет идти на АКБ, с большими показателями, будет достаточно даже 17Вольт, что просто убьет батарею. Как это происходит – гель, который находится внутри, начинает таять как «снег», а вот восстановиться он уже «не умеет», соответственно , потеря электролита, да и вообще выход из строя. Так что такие АКБ я бы не ставил на наши старые ВАЗЫ, в которых реле регулятора ломается довольно часто.
• Опять же сильный мороз, также губителен для геля. При температурах от минус 30 градусов, он теряет свои способности – становится хрупким, также не может держать электролит со всеми «вытекающими». Быстро выйдет из строя.
• Некоторые владельцы, чтобы не угробить их «гель – тип», ставят на клеммы специальную электронику, которая отслеживает перезаряды, и отключает их если они возникают. То есть своего рода дубль реле-регулятора, но более точный и продвинутый. Стоит он не дешево, а это также можно отнести к минусам.

Так нужен ли вам такой тип АКБ?

Вопрос риторический – смотря, для чего вы его используете. Если у вас новая крутая иномарка, есть лишних 15 – 20 тысяч, реле регулятора работает как часы, холодов в вашем регионе «отродясь» не было — то почему бы и нет?

Нельзя приуменьшить важность источника питания в автомобиле. Не менее важно знать, какой аккумулятор лучше выбрать в случае необходимости. Многочисленные рекламные ролики предлагают массу брендов, раскрывают преимущества их товара. Но, чтобы определиться с идеальным вариантом, надо точно знать все параметры и характеристики необходимого прибора.

В этой статье мы постараемся максимально полностью рассмотреть какими свойствами обладает гелевый аккумулятор, указать на его плюсы и минусы.

Обязательно посмотрите 2 видео-ролика об гелевых и AGM аккумуляторах, что это такое и чем они друг от друга отличаются.

Что такое гелевый аккумулятор

Видео по AGM аккумуляторам и их отличие от гелевого

Что такое и как выглядит гелевый аккумулятор

Гелевый аккумулятор для автомобиля

Принцип работы такого аккумулятора не имеет никакого отличия от аккумуляторов иного вида. Главная разница в конструкции. Технология производства гелевый свинцово-кислотного прибора подразумевает полную герметичность и невозможность обслуживания моделей данного типа. В нем электролит, который сосредоточен между пластинами, имеет гелевую, то есть абсорбированную консистенцию.

А вот в иных АКБ электролит – это смесь, которая состоит из дистиллированной воды, а также серной кислотой. Гелевая же консистенция наполнителя в устройствах нового поколения достигается за счет добавления в него силиконового состава. Она и сгущает смесь.

Определенное количество пластиковых блоков цилиндрической формы, соединенных в единое целое, образуют корпус гелевого аккумулятора.

Основными составными элементами в таких батареях являются:

• электроды с отрицательным и положительным зарядами;
• электролит;
• по составу пористые пластины-сепараторы;
• короб корпуса;
• определенное количество клемм;
• клапаны.

Согласно принципу работы аккумулятора, источник с зарядом отдает его. В процессе такой передачи падает напряжение и уменьшается, одновременно с этим, плотность электролита.

Срок службы использования гелевого аккумулятора

Вздувшийся гелевый аккумулятор

Заявленный производителем гелевых аккумуляторов срок службы составляет приблизительно 10 лет. Стоит полагать, что это максимальное время работы прибора при идеальных и несменных условиях его использования.

Gel-аккумуляторы подвержены быстрой изнашиваемости в следующих условиях:

1. Резкая и кардинальная смена температурных режимов. К значительному уменьшению службы может привести падение до −30°c и повышение свыше +50°c. Это связанно с перепадами электрохимической активности АКБ при таком воздействии.
2. Постоянно недозаряженное состояние батареи в приборе.
3. Длительное нахождение батареи на подзарядке, несмотря на уже полную зарядку устройства.

Хотелось бы отметить, что увеличение температуры при эксплуатации также влияет на повышение развития коррозии пластин в агрегате.

Преимущества и некоторые недостатки

Главное достоинство гелевых АКБ – несменная продуктивность и отсутствие утечки наполнителя в любом положении прибора.

Существует еще масса дополнительных причин, учитывая которые следует приобрести именно такие агрегаты для своих авто:

1. Высокая экологичность и безопасность гелевой батареи. При нарушении герметичности корпуса электролит не вытекает наружу из прибора. А в обычных АКБ, где находятся свинец и кислоты, последние, при постоянном взаимодействии с металлом, выветриваются в атмосферу. На их же месте в аккумуляторе накапливается вода.
2. Большая практичность, если сравнивать с обычными аккумуляторами. Из которых во время работы прибора выделяется достаточно большое количество газа. Гелевый электролит не допускает этого, так как преграждает путь газу для выхода наружу, задерживая его внутри собственных паров. Содержит в своем составе тончайший слой стекловолокна, который обеспечивает электролиту достаточность консистенции. Данная конструкция прибора позволяет, чтобы сепараторы вместе с рабочим составом также брали на себя функцию разделения пластин.
3. Надежная герметичность прибора. Это говорит о безопасности агрегата в ходе рабочего процесса.
4. Невосприимчивость гелевых моделей к изменению температур.
5. Отсутствие необходимости в особенном уходе.
6. Батареям не страшна полная разрядка. Они имеют больше резервов.
7. Длительный срок работы приборов. При соблюдении всех эксплуатационных условий. Чтобы гелевый АКБ привести в полную непригодность, надо подвергнуть его корпус значительным механическим повреждениям, либо грубо нарушить правила использования.

Несмотря на свою популярность, гелевый аккумулятор имеет не только плюсы, но и минусы. Они плохо переносят перезарядку батареи. Что на сегодняшнее время делает их наиболее уязвимыми. При возникновении такого грубого нарушения правил зарядки этих приборов, срок их службы уменьшается в разы.

Учитывая все эти обстоятельства, существуют определенные требования к исправности бортовой электроники транспорта, с которой применим гелевый аккумулятор. Для более длительной сохранности такой батареи, автомобильный генератор должен быть в идеальном состоянии. А натяжка в нем приводного ремня находиться в норме. Именно из-за повышенной чувствительности гелевых батарей к перезарядке не получалось использовать их ранее.

Сфера применения

Гелевый аккумулятор в автомобиле

Несмотря на усовершенствованные технические характеристики, превосходящие ранее используемые аналоги, гелевый модели имеют компактные размеры. Не так давно применяют спиральный вид компоновки в этих приборах. Где пластины выполнены винтообразно. А сепаратор вместе с электролитом сосредоточены в центре всей этой спиральной конструкции.

Преимущества аккумуляторов с гелевым наполнением делает их использование ценным для авто, которые участвуют в ралли, или же часто эксплуатируемых в неблагоприятных погодных условиях.

Учитывая постоянство подачи электропитания, надежность приборов, данные батареи служат отменным источником энергии, улучшающей работу аудиосистем. А из-за отсутствия в составе АКБ газа, их можно разместить непосредственно в салоне авто. Это, в свою очередь, снизит затраты владельца транспорта на закупку большого количества проводки.

Выбирая наилучший вариант, стоит обращать внимание на производителей. Проверенные компании всегда выгладят наиболее привлекательными для покупателей. Одной из характерных особенностей, которую некоторые считают недостатком гелевых аккумуляторов, считается высокая стоимость.

Как надо правильно заряжать гелевый аккумулятор

Зарядное устройство для гелевых аккумуляторов

Гелевых аккумуляторы значимо восприимчивы к таким величинам, как напряжение, а также сила подаваемого тока. По этой причине такие АКБ требуют зарядки с постоянной регулировкой определенных характеристик. Для подзарядки таких моделей требуются специальные устройства. Приборы, заряжающие свинцово-кислотные модели АКБ, не подходят в этом случае.

Покупая зарядное устройство для своего гелевого аккумулятора, учитывайте следующие моменты:

• возможность автономного выключения тока после остановки процесса зарядки;
• защитный механизм от перегрева;
• стабильность используемого напряжение;
• регулировка параметров зарядки по температурным показателям, как окружающей среды, так и самого аккумулятора. Наличие температурной компенсации;
• регулировка силы тока.

• учитывая напряжение;
• следя за снижением тока;
• внимательно наблюдая за минимальными показателями напряжения, подачи тока.

Гелевые аккумуляторы требовательны к условиям проводимой подзарядки. Им подходят импульсные устройства, производящие зарядку, следя за всеми параметрами, регулируют нужные величины в сети, а также могут применять экстренное отключение подачи тока. Следует помнить, что зарядное устройство для герметичных свинцовых не подходит для гелевых аккумуляторов. Силу тока, которую прибор выделяет, пагубно влияет на гель.

Как следует правильно заряжать гелевый аккумулятор

Зарядка гелевого аккумулятора

Правильная зарядка gel-батарей предполагает использование в момент пополнения энергозатрат такой силы тока, что была бы равна только 10% от общей емкости батареи. К примеру, АКБ 60 Ач следует заряжать током в 6 вольт. Для срочной дозарядки можно применить 30%. На корпусе приборов обязательно есть данные с указанием рекомендуемого максимального тока в период зарядки.

Важным является также значение напряжения. Рекомендуемое значение – не превышающее 14,5 В. Иначе возможно начло разрушения батареи. Гелевый состав начнет терять свои свойства по плотности и со временем совсем утратит свойства. Эти параметры тоже указаны на приборах компаниями, выпускающими АКБ. Искать их надо на корпусе, после слов, где написано «Cycle use».

Хотим обратить ваше внимание, что для гелевых приборов предусматривают возможность использования режима зарядки для поддержания энергии. Это необходимо в сфере обслуживания аккумуляторов, что предполагает периодическую их подзарядку. Информация об используемом напряжении в этом случае также присутствует на корпусе приборов в строке, где написано «Standby use».

Замена электролита, восстановление аккумулятора

Добавление электролита

Если обслуживание приобретенного источника питания происходит по рекомендациям производителя, то это гарантирует достаточно долгий срок службы прибора. Но могут произойти непредвиденные ситуации. Заметив, что аккумулятор вздулся, не стоит самостоятельно пробовать его оживить. Также при разрушении пластин лучшим вариантом для владельца будет приобретение нового АКБ.

В каких же случаях можно реанимировать свой гелевый аккумулятор? При потере у него емкости батареи не стоит исключать высыхание гелевого наполнителя. Эти обстоятельства позволяют восстановить баланс жидкости, долив дистиллированную в прибор воду.

Это можно сделать в несколько этапов:

• устранение крышки;
• удаление на банках прибора всех резиновых заглушек;
• набирая в шприц по 2 кубика жидкости, последовательно вливайте ее в банки;
• дать время для реакции. Понадобится оставить прибор в покое на 3-4 часа;
• при необходимости снова долить по немного воды таким же способом, либо же удалите лишнюю;
• проверка уровня напряжения. Это можно сделать на клеммах прибора;
• установка на прежнее место заглушек и крышку аккумулятора;
• постановка батареи на подзарядку.

Лучшие производители гелевых АКБ

Сегодня налажен выпуск гелевых аккумуляторов различной комплектации. Они разнятся также по стоимости и по характеристикам. Выбрать необходимый вариант помогут знания о существующих моделях и нужных именно вам параметрах.

Optima Yellow Top

Использована самая уникальная и прогрессивная технология, внедренная американскими разработчиками в эту модель. Они запатентовали спиральный способ укладки пластин, который позволил поучить компактные размеры приборов этого типа. Для них характерны банки с цилиндрической формой. Даже маленькие в емкости аккумуляторы имеют высокий уровень пускового тока, который равен 765 А. Модель отлична быстрой скоростью отдачи тока достаточно высокой мощности. Это уже оценили любители хорошей аудиосистемы в авто с громким звуком. Аккумулятор выдерживает повышенные нагрузки внушительных стереосистем. Эти АКБ нашли применение также в автоспорте. Из-за стойкости к вибрациям, а также к сильным перегрузкам. Автовладельцы, желающие приобрести Optima Yellow Top, могут это сделать по цене 20 300 рублей.

Гелевый аккумулятор Optima Yellow Top

DELTA GX 12-60

Производители гарантируют достаточно долгий срок эксплуатации модели, говоря о 10 годах. Стоит уделить особое внимание устойчивости прибора к глубокой разрядке и возможности использования при довольно широком диапазоне колебания температур. Выдерживает в рабочем состоянии от -40 до +40°C. Конечно, за такое удовольствие придется заплатить хорошую стоимость. Средняя цена такого агрегата на рынке составляет примерно 12 700 рублей.

Гелевый аккумулятор DELTA GX 12-60

VARTA ULTRA DYNAMIC

Немецким инженерам удалось выпустить надежнейшую модель гелевого прибора. Этому устройству под силу справиться с любыми требованиями современных автомобилестроителей. В аккумуляторе электролит, который благодаря уникальности технологии, имеет возможность впитываться в отдельный сепаратор. И там уже становится гелем. При любом наклоне батарея продолжает работать. Прослужит VARTA ULTRA DYNAMIC долго, надежно и обеспечит отменный пусковой ток. Недостатком модели признана возможная утрата мощности при использовании в низких температурных показателях. Цена может достигать 17 500 рублей.

Гелевый аккумулятор VARTA ULTRA DYNAMIC

Принимая во внимание все достоинства гелевых аккумуляторов, хочется отметить заслуженное повышения внимания потребителей к этим разновидностям. Однажды заплатив приличную сумму, можно получить хороший прибор, который прослужит вам долго.

На протяжении более чем века свинцово-кислотные аккумуляторные батареи (АКБ) продолжают оставаться актуальными в силу дешевизны, неприхотливости и почти полного отсутствия «эффекта памяти». Но им был свойственен существенный недостаток — из-за необходимости отвода газов, выделяемых при работе, корпус аккумулятора невозможно сделать полностью герметичным. По этой причине, а также из-за использования жидкого электролита, свинцово-кислотные аккумуляторы критичны к положению в пространстве. Эксплуатировать их можно только в одном, строго определенном положении.

Для применения на спутниках и космических кораблях ничего лучше, чем свинцово-кислотные АКБ, тоже не нашли, но встал вопрос — как добиться работы в любом положении и как обеспечить герметичность корпуса? В рамках работы над данным проектом появились две технологии — AGM аккумуляторы, где электролитом пропитан специальный сепаратор из стекловолокна, и так называемые гелевые аккумуляторы (иначе именуемые GEL — Gelled ELectrolite), о которых пойдет речь в статье. Как и многие «космические» изобретения, гелевые и AGM аккумуляторы со временем стали применяться в обыденной жизни. Да, раз уж речь зашла о высоких технологиях, следует предостеречь от применения неправильного термина «гелиевые аккумуляторы», широко распространенного среди обычных пользователей. Никакого гелия в этих аккумуляторах нет, а понятие «гель» означает желеобразную массу и хорошо известно нам на бытовом уровне. С первого взгляда, все очень просто — в электролит добавляется вещество (обычно это соединение кремния), которое вызывает его загущение до состояния желе, практически не обладающего текучестью. Но такое решение радикально улучшает параметры аккумулятора. При этом сохраняется преемственность с прежними аккумуляторами — ЭДС одной ячейки по-прежнему равен 2,1 В.

Аккумуляторы с гелевым электролитом Fiamm серии SMG Endurlite (OPzV Gel) — слева и серии SMG12V Endurlite (Gel) — справа

Плюсы гелевых аккумуляторов

Отсутствие текучести

Гель как бы облекает свинцовые пластины, тем самым предотвращая их осыпание. В результате исключено внутреннее короткое замыкание, также уменьшается саморазряд. Но, самое главное, выделяемые газы практически полностью остаются внутри геля в виде пузырьков с последующей внутренней рекомбинацией, что позволяет сделать корпус аккумулятора полностью герметичным. На самом деле, чтобы избежать возможного «вздувания» аккумулятора, в корпусе предусматривают несколько односторонних клапанов, через которые, тем не менее, гель вытечь не может. Это и обеспечивает возможность эксплуатации аккумулятора в любом положении, хотя гелевые аккумуляторы для широкого применения эксплуатировать в положении «вверх ногами» относительно основного все же не рекомендуется. Благодаря герметичности конструкции больше не нужно подливать дистиллированную воду, поэтому для AGM и GEL аккумуляторов есть общее название «необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторы».

Отсутствие текучести геля обеспечивает и безопасность в случае разрушения корпуса аккумулятора. В этом случае кислота не вытечет наружу. Данное обстоятельство особенно важно для транспортных средств на электрической тяге.

Возможность полной разрядки

Свинцово-кислотные и AGM аккумуляторы нельзя доводить до полного разряда, так как при этом на свинцовых пластинах появляются кристаллы окисного сернокислого свинца. Данное соединение не проводит электричество и его очень сложно удалить с пластин с целью восстановления работоспособности аккумулятора.

Нахождение же электролита в желеобразной форме предотвращает образование кристаллов окисного сернокислого свинца, поэтому гелевые аккумуляторы можно полностью разряжать, не опасаясь их выхода из строя. Другой вопрос, что, без лишней надобности лучше все же так не делать, поскольку полная разрядка гелевого аккумулятора снижает срок его службы.

Длительный срок службы

Количество циклов заряда-разряда гелевого аккумулятора при полном разряде составляет около 350, при разряде на 50% от номинальной емкости — около 550, при разряде на 30% — около 1200. Правильно эксплуатируемая гелевая батарея прослужит не менее 7 лет. Для сравнения — обычные кислотно-свинцовые аккумуляторы служат порядка 2 лет, AGM — около 5 лет.

Структура гелевого электролита в аккумуляторной батареи Fiamm SMG замедляет высыхание элемента, поэтому расчётный срок службы элементов 2В составляет 18 лет

Минусы гелевых аккумуляторов

Стоимость

Значительным недостатком GEL аккумулятора является его цена. При сопоставимой емкости она примерно в 3 раза больше, чем у AGM и в 5 раз больше, чем у традиционного кислотно-свинцового аккумулятора. Но данный недостаток полностью компенсируется более высоким сроком службы.

Чувствительность к превышению напряжения

Недостатком, связанным с принципом работы гелевого аккумулятора, является его чувствительность к превышению напряжения выше определенного уровня при зарядке. Например, аккумуляторную батарею с номинальным напряжением 12,6 В, нельзя заряжать под напряжением выше, чем 14,5 В. При значительном увеличении напряжения при заряде наблюдается изменение структуры электролита в сторону большей текучести. По этой причине нельзя устанавливать, например, автомобильные гелевые аккумуляторы в старые модели, где напряжение бортовой сети меняется в широких пределах. Такие аккумуляторы пригодны только для современных моделей автомобилей, где напряжение бортовой сети стабилизировано. И, естественно, недопустимо заряжать гелевый аккумулятор от зарядного устройства, не предназначенного специально для таких батарей.

Ограничения по току зарядки

Необходимость сохранения желеобразной структуры электролита ограничивает и ток зарядки GEL аккумуляторов. И, хотя такие аккумуляторы превосходят по скорости зарядки традиционные свинцово-кислотные, они отстают от AGM аккумуляторов. Существует простое правило для GEL аккумуляторов — оптимальный ток зарядки в амперах численно равен 10% от емкости, выраженной в ампер-часах. Максимально допустимый ток зарядки указывается в технических характеристиках аккумулятора, обычно он примерно в 3 раза больше оптимального.

Длительное короткое замыкание способно привести к «вздуванию» корпуса гелевого аккумулятора и полному выходу его из строя. Впрочем, короткое замыкание противопоказано и другим типам кислотно-свинцовых аккумуляторов.

Температура эксплуатации гелевых аккумуляторов

GEL аккумулятор можно хранить и эксплуатировать, пока не произойдет замерзание электролита. В зависимости от модели аккумулятора, нижняя граница температуры находится в пределах от -50 до -30 C. Но на морозе гелевые АКБ ведут себя иначе, чем традиционные свинцово-кислотные, все зависит от типа нагрузки.

Гелевые аккумуляторы являются оптимальным решением для использования в альтернативной энергетике

Если речь идет о равномерной по времени нагрузке, а также изменяемым в широких пределах уровне заряда аккумулятора, что характерно, например, для систем альтернативной энергетики, то GEL на морозе демонстрирует преимущество как относительно традиционных свинцово-кислотных, так и AGM аккумуляторов.

В свинцово-кислотных и AGM аккумуляторах плотность электролита сильно зависит от уровня заряда, в процессе разряда может произойти замерзание электролита, что в конечном счете ведет к физическому разрушению корпуса. У гелевых аккумуляторов зависимость плотности электролита от уровня заряда выражена намного слабее, так что такой аккумулятор спокойно можно хранить на морозе даже в полностью разряженном состоянии.

Но при снижении температуры у GEL в гораздо большей степени, чем у других свинцово-кислотных аккумуляторов, падает пусковой ток. Поэтому, при использовании таких аккумуляторов в автомобилях с двигателями внутреннего сгорания известны случаи, когда двигатель на сильном морозе не заводился.

Применительно к повышенным температурам гелевые аккумуляторы имеют преимущества, обусловленные их герметичной конструкцией — не надо доливать часто испаряющуюся воду. В том случае, если температура превышает максимально допустимое значение (зависит от конкретной модели, выпускаются GEL аккумуляторы, специально рассчитанные на эксплуатацию в условиях высоких температур), будет происходить разжижение электролита и процесс этот, увы, необратимый.

Применение гелевых аккумуляторов

Рассматриваемый тип аккумуляторов оптимален для использования в системах альтернативной энергетики. Аккумуляторы могут работать в условиях изменения уровня заряда в широких пределах, в том числе и при отрицательных температурах. Отсутствие необходимости в обслуживании позволяет применять GEL аккумуляторы в уличных светильниках с автономным питанием от солнечных и батарей и ветряков.

Другое направление использования гелевых аккумуляторов в быту и промышленности, где они почти вне конкуренции — источники бесперебойного питания. Особенно большую выгоду применение таких аккумуляторов дает при питании телекоммуникационного оборудования, так как аккумуляторы включаются в буферном режиме, при котором GEL технология обеспечивает срок службы на уровне 10 — 15 лет. Шкафы с гелевыми аккумуляторами при питании аппаратуры связи, характеризующейся равномерной по времени нагрузкой, можно размещать на улице без дополнительного климатического оборудования.

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.

В последнее время среди автомобилистов часто идут разговоры о том, что же представляют из себя гелевые автомобильные аккумуляторы, насколько целесообразно их приобретать и правда ли то, что они служат гораздо дольше, чем известные АКБ с жидким электролитом в составе. Некоторым людям до сих пор трудно себе представить, что такое ноу-хау, как для авто, уже давно применяется повсеместно.

Сфера применения гелевых аккумуляторов: немного из их истории

Изначально батареи с химическим составом в виде геля применялись исключительно в авиационной промышленности - с целью питания бортовой системы самолетов в условиях постоянных наклонов, виражей и крутых поворотов во время полетов. В авиации были необходимы АКБ, стойко выдерживающие разные спектры температур - от высоких до очень низких. К тому же, при повышенной опасности именно густой электролит в виде геля, получаемый с помощью применения оксида кремния, является наиболее оптимальной формой для источников электропитания.

Когда технология производства этих аккумуляторов обрела массовый характер, сфера их применения значительно расширилась. Их стали использовать в качестве источников питания для водного транспорта различного назначения. Начиная от моторных лодок и заканчивая более крупными судами. Особенно удобны они при использовании для мотоциклов и скутеров по причине их повышенной безопасности, а гелевый источник питания для автомобиля уже не вызывает особого удивления.

Чем хороши гелевые аккумуляторы

Как уже было сказано, основное их преимущество в том, что их внутренний состав имеет форму геля . Если сравнивать степень безопасности такого аккумулятора с жидкими свинцово-кислотными аналогами, разумеется, гелевая АКБ выигрывает в этом плане во всех направлениях. Он не боится резких поворотов и вынужденной смены положения, что расширяет сферу его применения до универсальных величин.

Кроме безопасности, есть еще несколько явных «плюсов» этих АКБ, о которых хотелось бы упомянуть дополнительно:

• Гель предотвращает преждевременное разрушение свинцовых пластин аккумуляторов - благодаря этому батарея служит долго.
• Сами свинцовые пластины гелевых АКБ производятся из высококачественного очищенного свинца , без ненужных примесей. Это также предотвращает преждевременную сульфатацию . Благодаря низкому сопротивлению, зарядка таких батарей происходит быстрее .
• Пусковые токи у таких батарей гораздо сильнее , чем у жидких «кислотников» - как правило, раза в полтора, а то и в два. Это является очень большим преимуществом в условиях суровой зимы, когда аккумулятору нужно тратить гораздо больше энергии для запуска двигателя внутреннего сгорания.
• Гель, заливаемый между пластинами, выполняет диэлектрическую функцию . Он предотвращает соприкосновение их друг с другом и, таким образом, обеспечивает предотвращение коротких замыканий .
• Гелевые батареи не нуждаются в доливании электролита , измерении его плотности и дистиллированной воде, в отличие от жидких аккумуляторов. Они часто являются полностью (хотя есть сведения о том, что в продаже уже имеются и частично обслуживаемые их варианты).
• Их корпус настолько герметичен и прочен, что при необходимости АКБ можно ставить набок и даже переворачивать вверх дном . Но сами фирмы-изготовители, конечно, не приветствуют такого обращения с ними.
• Срок их службы , по информации изготовителей, гораздо больше, чем у жидких свинцово-кислотных батарей. Он составляет от шести до десяти лет при условии правильной эксплуатации.
• Если такой аккумулятор по каким-либо причинам долго не используется, он гораздо дольше сохраняет оптимальные показатели своей емкости и больше устойчив к такому явлению, как саморазряд .

Какие «минусы» имеют гелевые аккумуляторы

Несмотря на такое большое количество преимуществ, стоит отдельно поговорить о некоторых особенностях и специфике гелевых батарей.

Это важно знать перед возможным приобретением, чтобы позже не разочароваться в покупке :

• Первое, что может удержать автомобилиста от такого приобретения - это очень высокая цена , которая держится на рынке и по сей день. Известно, что любая батарея (и неважно, «Варта» это, или же изделие какой-либо другой фирмы) стоит, в среднем, 15 000 рублей и выше.
• Гелевые аккумуляторы , в отличие от самых дешевых, но неприхотливых жидких «кислотников», очень капризны и привередливы к показателям напряжения и тока во время зарядки . За этим необходимо следить очень пристально. В самом автомобиле придется установить дополнительный реле-регулятор напряжения. Дело в том, что машины «старой закалки» не приспособлены к таким технологиям, как гелевый источник электропитания. И «местный» реле-регулятор может подвести автомобиль в любое время. Если напряжение местной бортовой сети автомобиля не регулируется четко и постоянно, батарея быстро потеряет емкость и может выйти из строя в считанные месяцы.
• Если по каким-либо причинам этот аккумулятор вышел из строя, восстановить его возможно, но далеко не всегда . В любом случае, он уже потеряет большую часть своей производительности, а , каким бы успешным оно ни было, долгой работы ему обеспечить не сможет. Поэтому, если вы все же решитесь приобрести именно гелевый аккумулятор, придется позаботиться о покупке нового реле-регулятора. А также о более современном зарядном устройстве, с помощью которого четко можно контролировать весь процесс зарядки АКБ.

Безусловно, такие особенности гелевых аккумуляторов трудно назвать очевидными «минусами». Однако именно они могут удержать водителя от столь недешевого приобретения. В любом случае, перед покупкой стоит взвесить все «за» и «против», и только потом уже идти в автомагазин.

Как заряжать

Выходное напряжение у большинства гелевых аккумуляторов такое же, как и у более дешевых «кислотников» - 12 вольт. Емкость, как обычно, проставлена на корпусе батареи. На вопрос о том, можно ответить так: зарядка проводится так же, как и зарядка любой другой батареи, в соответствии с показателями ее емкости и выходного напряжения. Но во время зарядки следует более пристально следить за всеми показателями.

Внутренне строение гелевой АКБ, кроме формы наполнителя, мало чем отличается от обычных батарей. Внутри находятся такие же (но только более качественные) свинцовые пластины и шесть «банок», закрытых сверху крышками. На корпусе аккумулятора имеется также пара вентиляционных отверстий, через которые выходит водородный газ, образующийся в процессе зарядки.

Приступая к зарядке этого аккумулятора, помните о том, что даже минимальное превышение напряжения больше рекомендуемых показателей может окончательно «посадить» АКБ в считанные минуты. Ток заряда аккумулятора должен составлять не более 10 процентов от указанной на корпусе емкости батареи (если у вас аккумулятор емкостью 60 Ач, ток заряда выставляем 6 ампер).

Что же касается напряжения, оно не должно превышать показателей в 14,4 вольт . На корпусе аккумулятора то напряжение, которое нужно выставлять при зарядке, обозначается английской фразой cycle use.

Кстати: если вы вдруг стали обладателем обслуживаемой (или частично обслуживаемой) гелевой батареи, выкрутите предварительно ее пробки.

Итак, пошаговая инструкция по зарядке:

• Подключите зарядное устройство к аккумулятору, соблюдая полярность .
• Установите на зарядном устройстве ток, составляющий 10 процентам от емкости батареи , обозначенной на ее корпусе.
• Как только аккумулятор начнет заряжаться, U будет повышаться, важно следить, чтобы оно не превышало 14,4 вольт . Если оно повышается, нужно уменьшить силу тока.
• Время полной зарядки гелевого аккумулятора обычно составляет 10-12 часов .

Это стандартная схема зарядки, которая подходит к любому типу аккумуляторов. Однако некоторые автомобилисты советуют уменьшить ток заряда еще в два раза и в таком режиме заряжать гелевую АКБ дольше, около 24 часов. Если есть время и возможность зарядить батарею именно в таком режиме, срок ее службы можно увеличить.

Безусловно, требования к зарядному устройству в случае приобретения такой батареи сильно повышаются. Рекомендуется приобрести зарядник с автоматической регулировкой показателей тока и напряжения. Зарядник должен быть, как минимум, с возможностью регулировать ток, а лучше, если у него будет возможность ведения зарядки поэтапно - режим, специально разработанный для зарядки гелевых АКБ.

Как видите, гелевые аккумуляторы для авто являются, безусловно, ценным и оправдывающим себя приобретением. Однако они требуют дополнительных финансовых вложений, которые будут касаться и вашего автомобиля (если вы будете приобретать дополнительный реле-регулятор), и зарядного устройства более совершенного типа. Поэтому нужно исходить прежде всего из своих финансовых возможностей и желания привыкнуть к специфике обращения именно с гелевой аккумуляторной батареей.