Design gelové baterie: konstrukční vlastnosti, výhody a nevýhody gelových baterií

Před několika lety došlo k tzv AGM a gelové autobaterie, které mají oproti běžným variantám elektrolytů řadu výhod.

Například,jsou schopny dodávat vysoký proud bez ohledu na stupeň vybití, který je považován za nezbytný pro rychlý start vozu v zimě. Gelové baterie přitom dokážou dodávat energii, dokud její rezerva neklesne na 25-30 % nominální hodnoty.

Všimněte si, že kapacita baterie po nabití se obnoví téměř na původní hodnotu a počet cyklů nabití a vybití, které gelová baterie vydrží bez ztráty kapacity, dosahuje 600-650 a pro nové modely – 1000.

Vlastnosti gelových baterií

Gelové baterie jsou obvykle klasifikovány jako bezúdržbové, protože místo tradičního elektrolytu používá speciální gel, který nevytéká ani při použití baterie obráceně.

Životnost takových baterií je nesrovnatelně delší.. Výrobci uvádějí, že vydrží až 14 let. Nicméně,Tento ukazatel je založen na provozu zařízení za ideálních podmínek, které se v reálném životě téměř nikdy nesetkají..

Životnost a stav baterie závisí na řadě faktorů.: teplota, kvalita proudu používaného k dobíjení, vlhkost vzduchu. Z tohoto důvodu by se skutečná životnost měla zkrátit o 3 roky, i když je pravda, že životnost 11 let je poměrně významná (nezapomeňte, že tradiční baterie zpravidla vydrží mnohem méně).

Další vlastnost, která odlišuje gelovou baterii, je považována za nízký samovybíjecí proud. 100% nabitou baterii lze skladovat měsíce bez připojení. (po roce takové nečinnosti se nabití sníží pouze o 15-20%).

Takové příležitosti se staly skutečnými díky využití moderních technologií.. Při výrobě se například používají extra silné elektrody z kvalitního olova, čištěné kyseliny sírové a dalších drahých materiálů.

To samozřejmě činí náklady na gelové baterie vyšší než náklady na olověné baterie, ale výsledek je stále stejný velká úspora peněz a času, díky čemuž je nákup gelové baterie výhodnou investicí.

Baterie a zařízení BOSCH AGM od americké společnosti jsou zaslouženě oblíbené na ruském trhu automobilových startovacích baterií.

Vlastnosti nabíjení gelových baterií

Údržba gelové baterie je poněkud odlišná od běžných baterií. Tato baterie vyžaduje speciální nabíječku, která je navržena speciálně pro gelové baterie.

V současnosti zůstávají gelové baterie i přes své nepopiratelné výhody poměrně vzácnou záležitostí. Ne všechna servisní střediska je obsluhují a některá ani nevědí, jak je správně nabíjet.

Hlavním pravidlem při nabíjení je udržovat úroveň dodávaného napětí – neměla by překročit práh.

Zpravidla Pokyny pro takové baterie udávají prahové napětí(je v rozmezí 14,3-14,5 voltů). Nesmí se překročit, jinak baterie jednoduše selže.

Gelové baterie lze skladovat po dlouhou dobu, přičemž se vybije na nulu. Také vybité gelové baterie lze skladovat i při teplotách pod nulou.

Při nabíjení, kdy je aplikováno vysoké nabíjecí napětí, však gelový elektrolyt začne intenzivně uvolňovat plyn v takových objemech, které nelze adsorbovat.

Za standardních provozních podmínek gelová baterie nevydává téměř žádný plyn.. Díky tomu jej lze používat v interiéru, v autě nebo doma, bez obav z uvolňování toxických látek.

Pokud je pouzdro poškozeno, nezaplaví vás elektrolyt. I když je tam díra nebo prasklina, baterie může stále fungovat.

Pokud je však napětí výrazně vyšší než prahová hodnota, gel se působením uvolněného plynu začne odlupovat z desek. Poté baterie nebude dodávat proud ve stejném objemu. Důvodem bude zmenšení kontaktní plochy mezi deskami a elektrolytem. Obnovení takové gelové baterie je nemožné.

Je také třeba připomenout, že vydatné uvolňování plynu, ke kterému dochází v kompaktní uzavřené nádobě, je výbušný proces.

Výběr nabíječky pro gelovou baterii

Podívejme se na hlavní parametry nabíječek pro automobilové gelové baterie

1. Typ baterie. Většina nabíječek prezentovaných na tuzemském trhu je určena pro použití s ​​autobateriemi plněnými tekutým kyselým elektrolytem. Tyto modely nelze použít při nabíjení gelových baterií, protože konečné nabíjecí napětí je u všech typů baterií odlišné.

Utěsněné bezúdržbové baterie AGM jsou navíc určeny pro nízké napětí a jejich nabíjení vysokým napětím způsobí nevratný var elektrolytu, v důsledku čehož se výrazně zkrátí životnost zařízení.

2.Možnost změny nabíjecího proudu. Na první pohled to vypadá jako samozřejmost, ale přesto u některých nabíječek není současná regulace možná.

Aby olověná baterie fungovala po maximální dobu, je potřeba ji nabíjet proudem 10-15 % jmenovité kapacity (například 15 A pro kapacitu 150 A*hodina).

Pokud se nabíjení provádí nižším proudem, nepoškozuje baterii (prodlouží se doba nabíjení, zatímco nabíjení proudem překračujícím doporučenou hodnotu vede k prudkému snížení její životnosti).

3.Teplotní kompenzace. Jakákoli baterie se během nabíjení zahřívá. Zároveň je velmi vzácné, že místnost, kde se nacházejí, udržuje stabilní teplotu 20-22 stupňů.

Při nabíjení se může teplota baterie zvýšit o 10-12 stupňů a konečné napětí, s přihlédnutím k kompenzaci, bude nižší o 0,03*12=0,36 voltu. Nedostatek teplotní kompenzace bude mít za následek přebíjení a snížení životnosti baterie.

Kvalitní nabíjecí zařízení by tedy mělo mít teplotní kompenzaci a ideálně i vzdálené teplotní čidlo (pro přesnost měření).

4. Správné napětí. Nabíjení gelové baterie musí být prováděno přesně definovaným napětím. Často existují nabíječky baterií s nesprávným nabíjecím napětím nebo nesprávným napětím v režimu vyrovnávací paměti.

Typicky je správné nabíjecí napětí pro gelové baterie 14,2 voltů a pro baterie AGM 14,7 voltů. Tyto hodnoty je však třeba objasnit v pokynech.

Zároveň je u baterií AGM vyrovnávací napětí 13,2 voltů při 24 stupních a jejich prodloužený provoz s napětím 13,6 voltů vede ke snížení životnosti přibližně 1,5krát v důsledku odpařování elektrolytu.

Mimochodem, var můžete zkontrolovat běžným lékařským stetoskopem.

Po přibližně dvou dnech v režimu vyrovnávací paměti by emise plynu měly téměř úplně ustat.

5. Přítomnost několika fází nabíjení. Pro optimální nabíjení olověných akumulátorů je nutné rozdělit nabíjecí postup minimálně do tří fází.

Na prvním stupni probíhá nabíjení konstantním proudem (s rostoucím napětím), na druhém stupni konstantním napětím (proud klesá) a na třetím stupni je nabitý stav udržován sníženým konstantním napětím a minimálním proudem dostatečným pro kompenzaci samovybíjení.

Pokud není vyžadováno udržování plného nabití, pak bude stačit dvoustupňový režim.

6.Rozsah pracovních teplot. Naprostá většina modelů nabíječek má teplotní rozsah 5-40 stupňů Celsia. Širší rozsah naznačuje, že se předpokládá poloprofesionální použití, což nepřímo naznačuje vyšší kvalitu.

Pokud navíc plánujete nabíjet baterii v místnosti s nízkou teplotou (v garáži nebo na balkoně), je důležité zvolit modely s rozšířeným teplotním rozsahem.

7.Nastavitelná rychlost ventilátoru. Pokud má nabíječka ventilátor a bude se používat doma, měli byste věnovat pozornost přítomnosti regulátoru otáček ventilátoru. Tento mechanismus umožňuje minimalizovat hluk zařízení.

Gelové baterie jsou tedy potenciálně výnosnější než tradiční. Výhody jejich použití převažují nad cenovým rozdílem. Hlavní věcí je zabránit předčasnému selhání baterie.

VAŠE KOMENTÁŘE:

Nedávno se na trhu objevily nové zdroje energie – gelové baterie. Od běžných baterií se liší tím, že účinná látka uvnitř není v tekutém stavu, ale ve formě hustého želé. Takové zdroje energie se dobře hodí pro širokou škálu zařízení: motocykly, čtyřkolky, skútry, solární panely, kotle.

Gelové baterie se staly populární z několika důvodů. Za prvé proto, že se elektrolyt při pohybu nerozteče, ale zachovává si svůj tvar. A jejich životnost je minimálně tisíc nabíjecích cyklů, baterie se nevybíjejí v extrémních mrazech.

Zařízení s gelovou baterií

Princip fungování a vnitřní struktura gelového zdroje energie se příliš neliší od standardních autobaterií. Olověná baterie obsahuje uvnitř elektrolyt – roztok kyseliny sírové. Zařízení přeměňuje energii chemické reakce na elektřinu.

V gelových bateriích se oxid křemičitý přidává do roztoku kyseliny sírové. Díky tomu získává rosolovitou strukturu a vypadá jako gel. Kromě elektrolytu se gelová baterie skládá z:

• bloky desek;
• mřížky;
• terminály;
• bydlení.

Desky a mřížky jsou instalovány samostatně pro kladné a záporné elektrody. Mezi nimi je oddělovací přepážka ze sklolaminátu. Odděluje póly od sebe a zabraňuje šíření gelu.

Výhody gelových baterií

Snad nejužitečnější vlastností gelů je, že nejsou tak náchylné k poškození organismu. Pokud se na karoserii kyselé autobaterie objeví byť jen malá prasklina, účinná látka začne unikat. Kyselina může poškodit okolní části. A baterie bude muset být okamžitě vyměněna.

Gelové napájecí zdroje tento problém nemají, protože elektrolyt není tekutý, ale pastovitý. Díky tomuto stavu účinné látky nedochází k problémům s odvodem plynu, není tedy nutné hlídat čistotu otvorů.

Mezi výhody gelových baterií navíc patří:

• kapacita baterie se za různých podmínek nemění – v silném mrazu se sníží maximálně o 19 %;
• zdroj energie si uchovává svůj náboj po dlouhou dobu, i když se nepoužívá – může být ponechán po dlouhou dobu bez dobíjení;
• nehrozí odpadnutí plátů, jako u běžné kyselinové baterie;
• zvýšený zdroj energie – gelová baterie má životnost 3-4krát delší než standardní baterie a vydrží asi 1 nabíjecích cyklů;
• vysoký startovací proud – díky tomu nastartujete motor bez problémů i při velmi nízkých teplotách.

Gelové baterie si navíc zachovávají svou funkčnost v jakékoli poloze, zatímco olověné opce mohou přestat fungovat při strmých sjezdech a stoupáních, stejně jako při nestandardní poloze vozu.

Nevýhody gelových zdrojů energie

Navzdory zjevným výhodám oproti běžným bateriím mají gelové baterie také své nevýhody:

• vysoká citlivost na parametry nabíjení a kolísání síťového proudu;
• speciální nabíječka není vhodná pro každé auto;
• nutnost neustálého sledování úrovně nabití, což v případě standardních baterií není tak důležité;
• Za žádných okolností nedovolte, aby se gelová baterie přebíjela – může jednoduše explodovat;
• potřeba zakoupit a dodatečně nainstalovat speciální adaptér, pokud měl vůz dříve olověnou baterii;
• vysoká cena zařízení – náklady na takové zdroje energie jsou několikanásobně vyšší než u běžných autobaterií.

Existuje také několik dalších nuancí. Například i přes to, že kapacita gelu při mínusových teplotách tolik neklesá, delší působení mrazu mu neprospívá. Takové baterie nejsou určeny pro dlouhé a drsné zimy, je třeba je speciálně izolovat, jinak rychle selžou.

Na životnost baterie má vliv i celkový stav elektroniky vozu. Pokud relé nepracuje správně a v systému jsou pozorovány prudké napěťové rázy, povede to k rychlé oxidaci desek. Napětí by nemělo přesáhnout 12 V, jinak elektrolyt přeměněný na gel ztratí své vlastnosti a bude potřeba vyměnit baterii.

Gelová nabíječka baterií

Pro gelové baterie není vhodná běžná autonabíječka – zahuštěný elektrolyt je velmi citlivý na aktuální parametry. Proto je potřeba nabíječka, která vám umožní přesně regulovat proud a napětí přiváděné na svorky baterie. Pokus o nabití takové baterie běžnou nabíječkou ji může poškodit.

Správná nabíječka je důležitým faktorem, pokud chcete svůj gelový zdroj energie používat co nejdéle. Je to důležité nejen pro prodloužení životnosti baterie, ale také pro bezpečnost řidiče – při nesprávném nabití může gelová baterie explodovat. Proto se nevyplatí riskovat, je lepší koupit potřebné zařízení hned.

Správné nabíjení gelové baterie

Bez ohledu na to, jakou autobaterii si koupíte – gelovou nebo běžnou kyselinu, bude nutné ji nabít. Chcete-li správně nabít gelovou baterii, musíte provést určitou posloupnost akcí:

• Nejprve odšroubujte zátky z bloků desky baterie (plechovky).
• Na nabíječce pro gelové baterie nastavte parametry pro požadované napětí (ne více než 12 V) a nulový proud.
• Poté připojte nabíjecí svorky ke svorkám baterie a ujistěte se, že je polarita správná – pokud jsou póly přehozeny, může dojít ke zkratu.
• Nyní nastavíme parametry aktuální síly.
• Průměrná doba nabíjení baterie je 12 až 15 hodin. Během této doby není vhodné odcházet, musíte neustále sledovat indikátory proudu a napětí. Pokud se začnou náhle měnit, měli byste okamžitě zastavit nabíjení vypnutím zařízení.

Nabíjení gelové baterie není tak snadné jako nabíjení běžné kyselinové baterie. Pro zvýšení životnosti se doporučuje nabíjet baterii postupným snižováním proudu. Paralelně s tím musíte sledovat napětí tak, aby nepřekročilo přípustné parametry. V tomto režimu se bude zařízení nabíjet mnohem déle – až jeden den.

Abyste nemuseli sedět celý den nad baterií, můžete si koupit speciální zařízení, které řídí parametry nabíjení: proud a napětí. Pokud překročí nastavená nastavení, nabíječka se automaticky vypne. Jedná se o nejbezpečnější a nejjednodušší možnost nabíjení – stačí vše připojit a jen občas zkontrolovat stav baterie.

Kromě toho existují speciální nabíječky, které fungují nejen jako pojistka, která při kolísání napětí zastaví přívod proudu, ale dokážou během provozu nezávisle měnit parametry nabíjení. Lze je nastavit, v jakých intervalech se má proud snižovat, aby se baterie optimálně nabila.

Existují i ​​modely, které během nabíjení kompenzují okolní teplotu. Lze je také použít k obnově gelových laků.

Závěr

Gelové baterie jsou výbornou alternativou kyselinových autobaterií. Jsou spolehlivější a bezpečnější, mohou pracovat v různých podmínkách, vydrží dlouho nabité a vydrží 3-4x déle. Takové modely jsou ale citlivější na aktuální parametry a jsou dražší než standardní baterie.

Potíže se správným nabíjením se řeší zakoupením speciálních zařízení, která samy hlídají napětí a proud. Takovou baterii ale nemůžete nainstalovat do žádného auta – model musí obsahovat dobrou elektroniku, která nedovolí náhlé přepětí. V tomto případě je cena gelu kompenzována jeho dlouhou životností.

Ceny za příjem baterií