AGM aku - tehnoloogia, eelised ja puudused

Katkematut toiteallikat on vaja mitte ainult starteri käivitamiseks ja mootori käivitamiseks. Aku kasutatakse ka avariivalgustuseks, rongisisese süsteemi tööks välja lülitatud mootoriga, samuti lühikeseks sõiduks, kui generaator ei tööta. Kõige tavalisem autodes kasutatav akutüüp on pliihape. Kuid neil on mitmeid muudatusi. Üks neist on AGM. Arutleme nende patareide mõningate muudatuste ja nende erinevuste üle. Mis on AGM akutüübi erilist?

Mis on AGM-i akutehnoloogia?

Kui jagame patareid tingimuslikult, siis jagatakse need hooldatud ja järelevalveta. Esimesse kategooriasse kuuluvad patareid, milles elektrolüüt aja jooksul aurustub. Visuaalselt erinevad nad teisest tüübist selle poolest, et neil on iga purgi peal kaaned. Nende aukude kaudu taastub vedeliku puudus. Teist tüüpi patareide korral ei ole võimalik destilleeritud vett lisada konstruktsiooniliste omaduste ja materjalide tõttu, mis minimeerivad õhumullide tekkimist anumas.

Teine patareide klassifikatsioon puudutab nende omadusi. Neid on ka kahte tüüpi. Esimene on starter ja teine ​​veojõud. Stardipatareidel on suur algvõimsus ja neid kasutatakse suurte sisepõlemismootorite käivitamiseks. Veojõupatarei eristub võimest pikka aega pinget anda. Selline aku on paigaldatud elektrisõidukitele (see pole siiski täieõiguslik elektriauto, vaid peamiselt laste elektriautod ja ratastoolid) ning elektripaigaldistesse, mis ei kasuta suure võimsusega stardivoolu. Mis puutub täieõiguslikesse elektriautodesse nagu Tesla, siis neis kasutatakse ka AGM-i akut, kuid rongisisese süsteemi aluseks. Elektrimootor kasutab teist tüüpi akusid. Lisateavet autole õige aku valimise kohta leiate artiklist teises ülevaates.

AGM aku erineb klassikalisest analoogist selle poolest, et selle korpust ei saa kuidagi avada, mis tähendab, et see kuulub hooldusvabade modifikatsioonide kategooriasse. AGM-tüüpi akude hooldusvabade tüüpide väljatöötamise käigus suutsid teadlased laadida laadimise ajal vabanenud gaaside kogust. See efekt sai võimalikuks tänu sellele, et struktuuris olevat elektrolüüdi on vähem ja see puutub plaatide pinnaga paremini kokku.

Selle modifikatsiooni eripära on see, et mahuti ei ole täidetud vedelas olekus vaba elektrolüüdiga, mis on otseses kontaktis seadme plaatidega. Positiivne ja negatiivne plaat eraldatakse üliõhukese isoleermaterjaliga (klaaskiust ja poorsest paberist), mis on immutatud aktiivse happelise ainega.

Esinemise ajalugu

Nimi AGM tuleneb ingliskeelsest "absorbent glass mat", mis tõlgitakse kui absorbeeriv pehmendusmaterjal (valmistatud klaaskiust). Tehnoloogia ise ilmus eelmise sajandi 70. aastatel. Uuenduse patendi registreerinud ettevõte on Ameerika tootja Gates Rubber Co.

Idee ise tuli ühelt fotograafilt, kes mõtles, kuidas vähendada hapniku ja vesiniku eraldumise kiirust plaatide lähedal asuvast ruumist. Üks võimalus, mis talle pähe tuli, oli elektrolüüdi paksendamine. See materjali omadus tagaks parema elektrolüüdi kinnipidamise, kui aku pööratakse ümber.

Esimesed AGM-i akud rullusid konveierilt maha 1985. aastal. Seda modifikatsiooni kasutati peamiselt sõjalennukite jaoks. Samuti kasutati neid toiteallikaid telekommunikatsioonisüsteemides ja individuaalse toiteallikaga signalisatsiooniseadmetes.

Esialgu oli aku maht väike. See parameeter varieerus vahemikus 1-30 a / h. Aja jooksul sai seade suurema võimsuse, nii et installimine suutis kauem töötada. Lisaks autodele kasutatakse seda tüüpi akusid katkematute toiteallikate ja muude autonoomsel energiaallikal töötavate süsteemide loomiseks. Väiksemat AGM-i akut saab kasutada arvuti UPS-is.

Tööpõhimõte

Klassikaline pliiaku näeb välja nagu korpus, mis on jagatud mitmeks osaks (pangad). Igal neist on plaadid (materjal, millest need on valmistatud, plii). Nad on sukeldatud elektrolüüdi. Vedeliku tase peab plaate alati katma, et need kokku ei vajuks. Elektrolüüt ise on destilleeritud vee ja väävelhappe lahus (patareides kasutatavate hapete kohta lisateabe saamiseks lugege siin).

Plaatide kokkupuute vältimiseks on nende vahel mikropoorplastist vaheseinad. Vool tekib positiivse ja negatiivse laengu plaatide vahel. AMG patareid erinevad sellest modifikatsioonist selle poolest, et plaatide vahel on elektrolüüdiga immutatud poorne materjal. Kuid selle poorid pole toimeainega täielikult täidetud. Vaba ruum on mingi gaasikamber, milles tekkiv veeaur kondenseerub. Seetõttu ei purune suletud element laadimise ajal (klassikalise hooldatud aku laadimisel tuleb purkide korgid lahti keerata, kuna viimases etapis võivad õhumullid aktiivselt areneda ja anumast saab rõhku ).

Nende kahe patarei tüüpi keemiliste protsesside osas on need identsed. Lihtsalt AGM-tehnoloogia abil valmistatud patareid eristuvad nende disaini ja töö stabiilsuse poolest (neil pole vaja omanikku elektrolüüdi lisamiseks). Tegelikult on tegemist sama pliiakuga, ainult tänu täiustatud disainile kõrvaldatakse selles kõik klassikalise vedela analoogi puudused.

Klassikaline seade töötab vastavalt järgmisele põhimõttele. Elektritarbimise hetkel elektrolüüdi tihedus väheneb. Plaatide ja elektrolüüdi vahel toimub keemiline reaktsioon, mille tulemuseks on elektrivool. Kui tarbijad on kogu laengu valinud, algab pliiplaatide sulfaatimisprotsess. Seda ei saa tagasi pöörata, kui elektrolüüdi tihedust ei suurendata. Kui selline aku laaditakse, siis väikese tiheduse tõttu vesi anumas kuumeneb ja lihtsalt keeb ära, mis kiirendab pliiplaatide hävitamist, seetõttu lisavad mõned arenenud juhtudel hapet.

Mis puudutab AGM-i muudatust, siis see ei karda sügavat tühjenemist. Selle põhjuseks on toiteallika disain. Elektrolüüdiga immutatud klaaskiudude tiheda kokkupuute tõttu plaadid ei sulfaadita ja purkides olev vedelik ei keeda. Peamine asi seadme töös on vältida ülelaadimist, mis kutsub esile suurenenud gaaside moodustumise.

Sellist toiteallikat peate laadima järgmiselt. Tavaliselt sisaldab seadme silt tootja juhiseid minimaalse ja maksimaalse laadimispinge kohta. Kuna selline aku on laadimisprotsessi suhtes väga tundlik, peaksite selleks kasutama spetsiaalset laadijat, mis on varustatud pinge muutmise funktsiooniga. Sellised laadijad tagavad nn ujuva laadimise, see tähendab jaotatud elektrivarustuse. Esiteks tarnitakse neljandik nimipingest (samal ajal kui temperatuur peaks olema 35 kraadi).

Pärast seda, kui laadija elektroonika fikseerib teatud koguse laengut (umbes 2.45 V raku kohta), käivitatakse pinge vähendamise algoritm. See tagab protsessi sujuva lõpu ning hapniku ja vesiniku aktiivset arengut ei toimu. Isegi selle protsessi kõige väiksemad häired võivad aku jõudlust märkimisväärselt vähendada.

Teine AGM-i aku vajab spetsiaalset kasutamist. Niisiis, saate seadmeid salvestada täiesti igas asendis. Seda tüüpi patareide eripära on see, et neil on madal isetühjenemise tase. Üheks aastaks ladustamiseks võib võimsus kaotada mitte rohkem kui 20 protsenti oma mahust (tingimusel, et seadet hoiti kuivas ruumis positiivsel temperatuuril vahemikus 5 kuni 15 kraadi).

Kuid samal ajal on vaja perioodiliselt kontrollida laadimistaset, jälgida klemmide seisukorda ja kaitsta seda niiskuse ja tolmu eest (see võib provotseerida seadme isetühjenemist). Toiteallika ohutuse tagamiseks on vaja vältida lühiseid ja järske pingeülekandeid.

AGM akuseade

Nagu me juba märkasime, on AGM-i juhtum täielikult suletud, seetõttu kuuluvad sellised elemendid hooldusvabade mudelite kategooriasse. Plastiliste poorsete vaheseinte asemel on plaatide vahel korpuse sees poorne klaaskiud. Need on eraldajad või vahetükid. See materjal on elektrijuhtivuses neutraalne ja interakteerub hapetega. Selle poorid on 95 protsenti küllastunud toimeainega (elektrolüüt).

Sisekindluse vähendamiseks sisaldab klaaskiud ka väikest kogust alumiiniumi. Tänu sellele suudab seade säilitada kiiret laadimist ja vajadusel energiat vabastada.

Täpselt nagu tavaline aku, koosneb ka AGM-i modifikatsioon kuuest purgist või paagist koos individuaalse plaadikomplektiga. Iga rühm on ühendatud vastava aku klemmiga (positiivne või negatiivne). Iga pank väljastab kahe voldise pinge. Sõltuvalt aku tüübist ei pruugi plaadid olla paralleelsed, vaid kokku keeratud. Selles disainis on akul purkide silindrikujuline kuju. Seda tüüpi akud on väga vastupidavad ja vibratsioonikindlad. Selliste modifikatsioonide teine ​​eelis on see, et nende tühjenemine võib tekitada minimaalselt 500 ja maksimaalselt 900A (tavalistes patareides jääb see parameeter 200A piiridesse).

1) Pistke kaitseklappidega ja katke ühe õhutusavaga; 2) paksem ja tugevam kere ja kate; 3) plaatide plokk; 4) negatiivsete plaatide poolplokk; 5) negatiivne plaat; 6) negatiivne võre; 7) imendunud materjali fragment; 8) positiivne plaat klaaskiust eraldajaga; 9) positiivne võre; 10) positiivne plaat; 11) positiivsete plaatide poolplokk.

Kui arvestada klassikalist akut, siis provotseerib laadimine plaatide pinnal õhumullide tekkimist. Seetõttu puutub elektrolüüt pliiga vähem kokku ja see halvendab toiteallika jõudlust. Täiustatud analoogis sellist probleemi pole, kuna klaaskiud tagavad elektrolüüdi pideva kontakti plaatidega. Selleks, et liigne gaas ei põhjustaks seadme rõhu alandamist (see juhtub siis, kui laadimist ei tehta õigesti), on nende vabastamiseks kehas ventiil. Lisateavet aku korraliku laadimise kohta leiate artiklist eraldi.

AGM-akude peamised disainielemendid on:

• Hermeetiliselt suletud korpus (valmistatud happekindlast plastikust, mis talub väikeste löökidega pidevat vibratsiooni);
• Positiivse ja negatiivse laengu plaadid (need on valmistatud puhtast pliist, mis võib sisaldada räni lisandeid), mis on ühendatud paralleelselt väljundklemmidega;
• Mikropoorne klaaskiud;
• Elektrolüüt (täidab 95% poorsest materjalist);
• Ventiilid liigse gaasi eemaldamiseks;
• Positiivsed ja negatiivsed klemmid.

Mis pidurdab AGMi levikut

Mõnede hinnangute kohaselt toodetakse maailmas igal aastal umbes 110 miljonit laetavat akut. Hoolimata nende suuremast efektiivsusest võrreldes klassikaliste pliihappe analoogidega, hõivavad nad turu müügist vaid väikese osa. Sellel on mitu põhjust.

1. Mitte iga akut tootev ettevõte ei tooda selle tehnoloogia abil toiteallikaid;
2. Selliste patareide maksumus on palju kõrgem kui tavalistel seadmetüüpidel (kolme kuni viie tööaasta jooksul ei ole autojuhil uue vedel aku jaoks paarsada dollarit keeruline koguda). Need on tavaliselt kaks kuni kaks ja pool korda kallimad;
3. Identse mahutavusega seade on klassikalise analoogiga võrreldes palju raskem ja mahukam ning mitte iga automudel ei võimalda kapoti alla panna laiendatud akut;
4. Sellised seadmed on laadija kvaliteedi suhtes väga nõudlikud, mis maksab ka palju raha. Klassikaline laadimine võib sellise aku mõne tunniga rikkuda;
5. Mitte iga testija ei suuda sellise aku olekut kindlaks teha, seetõttu peate elektriallika hooldamiseks otsima spetsialiseeritud teenindusjaama;
6. Selleks, et generaator tooks töötamise ajal aku piisavaks laadimiseks vajalikku pinget, tuleb seda mehhanismi ka autos muuta (üksikasjad generaatori töö kohta leiate artiklist teises artiklis);
7. Lisaks tugevate külmade negatiivsele mõjule ei talu seade ka kõrgeid temperatuure hästi. Seetõttu peab mootoriruum suvel hästi ventileerima.

Need põhjused panevad autojuhid mõtlema: kas üldse tasub osta nii keeruline aku, kui saate sama raha eest osta kaks lihtsat modifikatsiooni? Võttes arvesse turu vajadusi, ei ohusta tootjad suurt hulka tooteid, mis lihtsalt ladudesse tolmu koguvad.

Peamised pliiakude tüübid

Kuna akude põhiturg on autotööstus, on need peamiselt sõidukitele kohandatud. Peamine kriteerium, mille järgi jõuallikat valitakse, on kogu elektrisüsteemi ja sõiduki instrumentide kogukoormus (sama parameeter kehtib ka generaatori valimisel). Kuna tänapäevased autod kasutavad suures koguses pardal asuvat elektroonikat, pole paljud mudelid enam standardsete akudega varustatud.

Mõnes olukorras ei suuda vedelad mudelid enam sellise koormusega toime tulla ja AGM-i modifikatsioonid saavad sellega üsna hästi hakkama, kuna nende võimsus võib olla kaks kuni kolm korda suurem kui tavaliste analoogide võimsus. Lisaks pole mõned kaasaegsed autoomanikud valmis kulutama aega toiteallikate hooldamiseks (kuigi need ei vaja palju hooldust).

Kaasaegses autos saab kasutada ühte kahest akutüübist. Esimene on hooldusvaba vedeliku variant. See kasutab antimonplaatide asemel kaltsiumiplaate. Teine on meile juba tuttav analoog, mis on valmistatud AGM-tehnoloogia abil. Mõned autojuhid ajavad seda tüüpi akusid segi geelakudega. Kuigi need võivad välimuselt sarnaneda, on need tegelikult erinevat tüüpi seadmed. Lisateavet geelakude kohta siin.

Klassikalise vedel aku täiustatud analoogina on turul modifikatsioone, mis on tehtud EFB tehnoloogia abil. See on sama vedel pliiakude toiteallikas, lihtsalt positiivsete plaatide sulfaadimise vältimiseks pakitakse need lisaks poorsesse materjali ja polüestrisse. See pikendab tavalise aku kasutusiga.

AGM patareide kasutamine

AGM akusid kasutatakse sageli start / stop süsteemidega varustatud autodes, kuna nende võimsus on võrreldes klassikaliste vedelikuallikatega muljetavaldav. Kuid autotööstus pole ainus valdkond, kus AGM-i muudatusi rakendatakse.

Erinevad isetoitvad süsteemid on sageli varustatud AGM- või GEL-patareidega. Nagu varem mainitud, kasutatakse selliseid akusid iseliikuvate ratastoolide ja laste elektrisõidukite elektriallikana. Igal juhul võib elektripaigaldis, mille individuaalne katkematu toiteallikas on kuus, 12 või 24 volti, sellest seadmest energiat võtta.

Peamine parameeter, mille abil saate kindlaks määrata, millist akut kasutada, on veojõudlus. Vedelad modifikatsioonid ei tule sellise koormusega hästi toime. Selle näiteks on helisüsteemi töö autos. Vedel aku võib mootorit mitu korda ohutult käivitada ja raadiosalvesti tühjendab selle paari tunniga (kuidas raadiosalvestit võimendiga korralikult ühendada, lugege eraldi), ehkki nende sõlmede energiatarve on väga erinev. Sel põhjusel kasutatakse starteritena klassikalisi toiteallikaid.

AGM aku eelised ja tehnoloogia

Nagu juba mainitud, on AGM-i ja klassikaliste patareide erinevus ainult disainis. Mõelgem, millised on täiustatud modifikatsiooni eelised.

1. Ei karda sügavaid heiteid. Ükski aku ei talu tugevat tühjenemist ja mõnede muudatuste korral on see tegur lihtsalt hävitav. Tavaliste toiteallikate puhul mõjutab nende võimsust kriitiliselt sagedane tühjenemine alla 50 protsendi. Selles olekus on akut võimatu säilitada. Mis puutub AGM-tüüpi, siis taluvad nad klassikaliste patareidega võrreldes umbes 20 protsenti rohkem energiakadu ilma tõsise kahjustuseta. See tähendab, et korduv tühjendamine 30 protsendini ei mõjuta aku jõudlust.
2. Ei karda tugevaid nõlvu. Tulenevalt asjaolust, et aku korpus on suletud, ei vala elektrolüüt mahutist ümber pöörates. Imendunud materjal takistab tööaine vaba liikumist raskusjõu mõjul. Aku ei tohi aga tagurpidi hoida ega kasutada. Selle põhjuseks on see, et selles asendis ei ole gaasi üleliigne loomulik eemaldamine ventiili kaudu võimalik. Tühjendusklapid asuvad põhjas ja õhk ise (selle moodustumine on võimalik laadimisprotsessi rikkumise korral - ülelaadimine või vale pinge väljastava seadme kasutamine) liigub ülespoole.
3. Hooldusvaba. Kui akut kasutatakse autos, pole elektrolüüdi mahu täiendamise protsess töömahukas ega kahjulik. Kui purkide kaaned lahti keeratakse, tulevad mahutist väikeses koguses väävelhappeaurud. Sel põhjusel peaks klassikaliste patareide hooldus (sealhulgas ka nende laadimine, kuna pangad peavad olema avatud) olema hästiventileeritavas kohas. Kui akut kasutatakse elamukeskkonnas, tuleb selline seade hoolduseks ruumidest eemaldada. On elektripaigaldisi, mis kasutavad suurt hulka patareisid. Sellisel juhul on nende töö ja hooldus suletud ruumis inimeste tervisele ohtlik, seetõttu kasutatakse sellistel juhtudel AGM-tehnoloogia abil valmistatud patareisid. Elektrolüüt aurustub neis ainult laadimisprotseduuri rikkumise korral ja neid pole vaja kogu tööea jooksul hooldada.
4. Ei allu sulfaatidele ja korrosioonile. Kuna elektrolüüt ei keeda ega aurustu töötamise ja nõuetekohase laadimise ajal, on seadme plaadid pidevas kontaktis tööainega. Selle tõttu hävimisprotsessi sellistes jõuallikates ei toimu. Erandiks on sama vale laadimine, mille käigus häiritakse tekkinud gaaside rekombinatsiooni ja elektrolüüdi aurustumist.
5. Ei karda vibratsioone. Sõltumata aku korpuse asendist on elektrolüüt pidevalt plaatidega kontaktis, kuna klaaskiust surutakse tihedalt vastu nende pinda. Seetõttu ei põhjusta väikesed vibratsioonid ega värisemine nende elementide kontakti rikkumist. Sel põhjusel saab neid akusid ohutult kasutada sõidukitel, mis sõidavad sageli üle karmi maastiku.
6. Stabiilsem kõrgel ja madalal ümbritseval temperatuuril. AGM-akuseadmes ei ole vaba vett, mis võib külmuda (kristalliseerumisprotsessi käigus vedelik paisub, mis on sageli korpuste tühjendamise põhjus) või töö käigus aurustuda. Sel põhjusel püsib täiustatud toiteallikate tüüp stabiilselt -70-kraadise pakase ja +40-kraadise sooja korral. Tõsi, külma ilmaga toimub tühjenemine sama kiiresti kui klassikaliste patareide puhul.
7. Nad laadivad kiiremini ja annavad suurema voolu lühema aja jooksul. Teine parameeter on sisepõlemismootori külmkäivituse jaoks väga oluline. Töö ja laadimise ajal ei muutu sellised seadmed eriti kuumaks. Illustreerimaks: tavalise aku laadimisel muundatakse umbes 20 protsenti energiast soojuseks, AGM-i versioonides jääb see parameeter aga 4% piiresse.

AGM-tehnoloogiaga akude puudused

Hoolimata sellisest hulgast eelistest on AGM-tüüpi patareidel ka olulisi puudusi, mille tõttu pole seadmed veel laialt levinud. See loetelu sisaldab selliseid tegureid:

1. Kuigi mõned tootjad on loonud selliste toodete masstootmise, on nende maksumus endiselt kaks korda kõrgem kui klassikaline analoog. Praegu pole tehnoloogia veel saanud õigeid täiustusi, mis vähendaksid toodete maksumust, ilma et selle toimivus väheneks.
2. Lisamaterjalide olemasolu plaatide vahel muudab disaini suuremaks ja samal ajal raskemaks kui sama võimsusega vedelpatareid.
3. Seadme nõuetekohaseks laadimiseks vajate spetsiaalset laadijat, mis maksab ka korralikku raha.
4. Ülelaadimise või vale pingeallika vältimiseks tuleb jälgida laadimisprotsessi. Samuti kardab seade väga lühiseid.

Nagu näete, pole AGM-i akudel nii palju negatiivseid külgi, kuid need on olulised põhjused, miks autojuhid ei julge neid oma sõidukites kasutada. Kuigi mõnes piirkonnas on need lihtsalt asendamatud. Selle näiteks on suured individuaalse katkematu toiteallikaga elektriplokid, päikesepaneelidest töötavad ladustamisjaamad jne.

Ülevaate lõpus pakume kolme aku modifikatsiooni lühikest videovõrdlust:

# 26 jaoks: EFB, GEL, AGM autoakude plussid ja miinused!

Küsimused ja vastused:

Mis vahe on AGM-il ja tavalisel akul? AGM on tavalisest happeakust veelgi raskem. See on tundlik ülelaadimise suhtes, laadima pead spetsiaalse laadimisega. AGM akud on hooldusvabad.

Miks vajate AGM-akut? See toiteallikas ei vaja hooldust, seetõttu on seda mugavam kasutada välismaistel autodel. Akukorpuse disain võimaldab seda paigaldada vertikaalselt (kinnine korpus).

Mida tähendab akul olev AGM silt? See on kaasaegse pliihappe toiteallika tehnoloogia (Absorber Glass Mat) lühend. Aku on samast klassist geeli analoogiga.