Меню Рубрики

Установка гелевого аккумулятора на автомобилях

Что такое гелевый аккумулятор для автомобиля?

Гелевый аккумулятор, предназначенный для пуска силового агрегата машины, отличается повышенными характеристиками энергоемкости и увеличенным сроком службы. Устройство приспособлено к длительной работе в условиях вибраций и переменных нагрузок. При этом батарея требует соблюдения режимов зарядки, что ограничивает распространение изделий.

Что такое гелевый АКБ

Гелевым аккумулятором называется свинцово-кислотный источник постоянного тока, предназначенный для установки на автомобилях и в стационарных агрегатах. Отличием является отказ от жидкого электролитического состава в пользу загущенного вещества, состоящего из серной кислоты и дистиллированной воды.

Применение геля позволило отказаться от периодического обслуживания устройства, связанного с измерением плотности и добавлением в электролит воды. Герметичный корпус позволяет перевозить источники питания в самолетах или заряжать в замкнутом помещении.

Конструкция

В конструкцию аккумуляторной ячейки входят следующие элементы:

  • клеммы или полюсные штыри, которые используются для подключения нагрузки или зарядного устройства;
  • отрицательный электрод плоской конфигурации;
  • положительная пластина трубчатого типа;
  • сепаратор из специального материала, пропитанный загущенным электролитом.

Пластиковый корпус источника тока выполняется из ударопрочного полипропилена, герметичная конструкция исключает вытекание электролитического вещества при длительной эксплуатации изделия под наклоном. Находящийся внутри корпуса электролит удерживает образующиеся при работе газы, предусмотрен предохранительный клапан для сброса избыточного давления.

Для снижения подвижности электролита используется двуокись кремния, которая не изменяет электрохимических характеристик раствора.

Характеристики Gel-аккумуляторов

При покупке гелевого аккумулятора требуется учитывать следующие характеристики:

  1. Номинальная емкость, измеренная в А*ч (ампер в час). Параметр указывает на интервал времени, в течение которого батарея способна отдавать ток силой 1 А. Например, аккумулятор Delta GX 12-55 обладает емкостью 55 А*ч. Существуют изделия емкостью 230 А*ч и более, предназначенные для установки на грузовой транспорт.
  2. Ток холодной прокрутки, указывающий на максимальную силу напряжения в цепи на протяжении нескольких десятков секунд. От параметра зависит способность аккумулятора запустить силовой агрегат. Батарея Delta GX 12-100 обеспечивает ток 900 А при температуре воздуха 25°С.
  3. Допустимый ток в цепи зарядки, определяющий время восстановления работоспособности. Для аккумулятора Delta GX 12-100 нормой считается ток силой до 20 А.
  4. Показатель саморазряда при температуре +20…+25°С. Например, изделие Sonnenschein a512/40 A разряжается на 9% за каждые 3 месяца хранения на складе.
  5. Рабочее напряжение батареи. Для автомобилей используются 12-вольтовые аккумуляторы, допускается соединение 2 источников по последовательной схеме для повышения напряжения (используется на грузовых автомашинах).
  6. Масса и габариты изделия, позволяющие подобрать источник питания для автомашины или стационарной установки.
  7. Полярность и тип крепления к аккумуляторной площадке.

Маркировка гелевых АКБ

На верхней крышке корпуса находится этикетка, на которой указаны характеристики источника питания и написана дата изготовления. Каждый производитель использует собственную систему кодировки даты. Например, изделия компании Optima имеют маркировку из 4 цифр вида ABCD, где A указывает на год выпуска, а BCD информирует покупателя о дне производства (отсчет идет с начала года). Надпись вида 7156 указывает на 2017 г. выпуска, батарея собрана в 156 день года.

Для изделий Delta используется код из 2 букв и 2 цифр. Буквы отображают год и месяц выпуска, а цифры позволяют определить день сборки. Например, код AA11 указывает на изделие, выпущенное 11 января 2011 г. Для последующих месяцев и годов используются латинские буквы в алфавитной последовательности. Копания Varta использует для кодировки 4-6 цифр в обозначении, нанесенном на кожух аккумулятора. Цифры обозначают год и месяц сборки соответственно.

Срок службы

Разработчики гелевых аккумуляторов заявляют максимальный срок службы до 10 лет, но условия эксплуатации способны снизить показатель в 2-3 раза. При использовании изделия в условиях низких температур (-30°С и холоднее) наблюдается ускоренное разрушение электродов и электролита. Негативное влияние оказывает и повышенная температура (более 50°С), способствующая испарению воды из гелевого электролитического состава.

Для обеспечения срока службы, заявленного производителем, необходимо соблюдать условия эксплуатации гелевой батареи:

  • использовать в диапазоне температур -30…+50°С;
  • проводить зарядку специальным устройством;
  • не допускать регулярных глубоких разрядов;
  • устанавливать изделие в зоне с пониженной влажностью;
  • избегать перезарядки и неполноценной зарядки аккумулятора.

Перегрев дополнительно ускоряет коррозионные процессы, разрушающие поверхность положительных и отрицательных пластин.

Плюсы и минусы гелевых аккумуляторов

К числу достоинств аккумуляторов гелевого типа относят следующее:

  1. Устройство не требует пополнения запаса электролита или воды при нормальных условиях работы. Открывать банки и заправлять дистиллированную воду требуется только при попытке восстановления батареи.
  2. Залитый между пластинами гель является диэлектрической прокладкой между положительными и отрицательными электродами. Вещество дополнительно препятствует выкрашиванию активной массы, что позволяет использовать аккумулятор в условиях повышенных вибрационных нагрузок.
  3. В моторный отсек не попадают агрессивные пары серной кислоты. Испарившиеся вещества и газообразные продукты реакции остаются замкнутыми в геле, а затем используются при работе батареи. Поскольку аккумулятор не выделяет водорода (который образует с кислородом воздуха взрывоопасные смеси в широком диапазоне концентрации), то допускается применять устройство в бытовых источниках бесперебойного или аварийного питания.
  4. Допускается работа устройства в наклоненном состоянии, аккумулятор выдерживает кратковременный переворот на 180°.
  5. Пластина выполняется из химически чистого свинца, который способствует снижению внутреннего сопротивления и ускоряет зарядку.
  6. Высокий пусковой ток (зависящий от температуры окружающей среды).
  7. Увеличенный срок эксплуатации. В отличие от аккумулятора с жидким электролитом, работающего 2-4 года, гелевое устройство функционирует до 10 лет (при соблюдении рекомендаций производителя).
  8. Возможна глубокая разрядка батареи без риска повреждения конструкции.
Читайте также:  Установка для прокачки тормозов на автомобиле

  1. Увеличенная стоимость, в 2-3 раза превышающая цену стандартного источника питания с жидким электролитом.
  2. Для зарядки требуется установить точные значения силы тока и напряжения. При повышении напряжения в цепи питания (например, при неисправности регулятора на автомобильном генераторе) происходит необратимое разрушение конструкции аккумулятора. Разница в 1-2 В по сравнению с требуемым значением напряжения приводит к падению емкости на 30-40%.
  3. При уменьшении температуры до -30°С и ниже наблюдается замерзание геля, который превращается в хрупкий материал. Жидкий электролит начинает вытекать из затвердевших оболочек в нижнюю часть корпуса батареи.
  4. Необходимо применение дополнительного контроллера, регулирующего параметры тока в цепи питания. Устройство ставится на клемму и регулируется в зависимости от емкости аккумулятора.

Отличие гелевых батарей от кислотных и AGM

В стандартных аккумуляторах используется жидкий электролит, состоящий из дистиллированной воды и серной кислоты. Для повышения эффективности работы и снижения расхода воды в материал пластин стала вводиться сурьма, впоследствии вытесненная кальцием. Для повышения устойчивости к глубоким разрядам в состав вещества электродов добавляется серебро.

Получившиеся батареи относятся к категории малообслуживаемых, доливка дистиллированной воды в процессе эксплуатации не требуется.

От устройств серии AGM (также являющихся свинцово-кислотными) напряжением 12 Вольт гелевое устройство отличается текучестью электролита. В изделиях AGM жидкость находится в порах сепараторов, выполненных из специального кислотоустойчивого стеклопластика. Структура элементов обеспечивает удержание жидкости за счет капиллярного эффекта.

Предусмотрены специальные полости увеличенного размера, предназначенные для сбора газообразных продуктов, формирующихся в ходе электрохимической реакции.

Преимуществом устройств AGM является устойчивость к деградации электродов и электролита при глубоких разрядах. Эффект достигается за счет уплотнения пакета, собранного из свинцовых пластин и стеклопластиковых сепараторов. Плотно контактирующие поверхности не допускают испарения воды и выпадения активной массы в осадок.

Зарядка гелевых аккумуляторов

Аккумулятор гелевого типа для автомобиля восприимчив к параметрам электрического тока, подведенного к клеммам. Запрещается использовать стандартные зарядные блоки для обычных свинцово-кислотных устройств. Необходимо приобрести специальное оборудование, позволяющее вручную корректировать характеристики электрического тока.

В конструкции устройства предусмотрен контроллер, автоматически регулирующий параметры зарядки в зависимости от температуры аккумуляторной батареи.

Последовательность действий при обслуживании гелевого аккумулятора:

  1. Снять источник тока с машины, а затем подсоединить кабели от зарядного блока с соблюдением полярности (для положительной клеммы используется зажим из красного пластика).
  2. Установить вручную силу тока в цепи зарядки, которая должна составлять 10% от номинальной емкости (например, для изделия емкостью 54 А*ч требуется выставить значение 5,4 А). Для контроля параметра используется цифровой или аналоговый прибор, установленный на корпусе. Если требуется выполнить ускоренное восстановление емкости, то сила тока повышается до 30% от номинальной емкости. Часто использовать ускоренный алгоритм не рекомендуется (на корпусе указывается порог силы тока в цепи зарядки, параметр Max Initial Current).
  3. Отрегулировать напряжение в цепи питания на уровне до 14,5 В (точное значение нанесено на заводской бирке в графе Cycle Use). При повышении параметра происходит размягчение геля, что приводит к утрате электрохимических характеристик.
  4. Зарядка источника питания для авто занимает до 12 часов. Если батарея не используется или смонтирована в источнике аварийного питания, то требуется проводить подзарядку устройства. Допустимое напряжение в цепи указывается на заводской этикетке в графе Standby Use.
Читайте также:  Установка ксенона в задний ход автомобиля

Зарядка для гелевых АКБ своими руками

Самодельное зарядное устройство для автомобильного АКБ гелевого типа строится на базе понижающего трансформатора, работающего совместно с полупроводниковым выпрямительным блоком. Вводится регулятор тока и напряжения, построенный на основе микросхемы (например, изделие L200CV от ST Microelectronics).

В конструкции предусматриваются дополнительные сопротивления, позволяющие регулировать силу тока в выходной цепи. Для контроля параметров устанавливается амперметр и вольтметр, все детали размещаются в закрытом корпусе.

Обслуживание аккумулятора

Устройство не требует периодического обслуживания в процессе эксплуатации. Если наблюдается падение емкости, сопровождаемое раздуванием корпуса, то необходимо снять пластиковые заглушки и осмотреть банки. При обнаружении осыпавшегося из-за недостатка воды электролита дальнейшая эксплуатация аккумулятора не рекомендуется.

Восстановить изделие путем добавления электролита не удается, специальных реагентов для повторной активации вещества не существует.

Можно ли в гелевый аккумулятор залить электролит или воду

Для восстановления рабочих параметров батареи допускается доливка в банки дистиллированной воды (электролит вводить не рекомендуется). Перед началом доливки необходимо отключить источник питания от внешней цепи. Затем потребуется снять пластиковую крышку и удалить резиновые заглушки, закрывающие банки.

Жидкость наносится носиком шприца или резиновой груши по 2-3 мл на поверхность сепараторов, а затем устройство выдерживается 8-10 часов (для пропитывания разделительных пластин раствором).

Если вся жидкость впиталась, то необходимо добавить еще 2-3 мл воды.

Процедура повторяется до момента прекращения впитывания раствора, излишки жидкости удаляются шприцем. Провести замер напряжения на клеммах, а затем подсоединить внешний блок питания. После зарядки малым током параметры аккумулятора частично восстанавливаются, но емкость снижается на 30-50%. Длительная эксплуатация изделия не рекомендуется, поскольку батарея не обеспечит уверенного пуска мотора.

источник

Mitsubishi Galant 2.0/AT Blaze Red › Бортжурнал › Опыт установки гелевого аккумулятора под капот

Мой опыт «борьбы» с аккумуляторами, которые продаются в Украине, начался с начала этого века, собственно когда у меня появилась первая машина и когда расцвёл во всей красе дикий капитализм со своим ужасным качеством.

Мной было замечено, что любой недорогой аккумулятор живёт максимум пару лет, потом под зиму начинала при запуске выключаться магнитола (хоть до этого не выключалась) и начинал плохо крутить стартер, а т.к. машины у меня были на автомате и с «толкача» их не заведёшь, то я шёл на базар и покупал новый аккумулятор.

Были у меня и «варты», и «топлы», и прочие «мутлы», хотя я на 146% был уверен, что всё это были подделки с минимальным количеством свинца и при первом же глубоком разряде (до 6-8 вольт) аккумулятор сульфатировался, при этом свинец крошился и выпадал на дно, а у аккумулятора оставалось процентов 20-30 от начальной ёмкости. Просадка напряжения при старте опускалась до 9-10 вольт.

И сколько потом генератор или зарядное не пытались зарядить такой аккумулятор, ничего не получалось — он быстро набирал нужное напряжение и больше не брал заряд. Соответственно он так же и быстро отдавал свою мощность в течении минуты-двух, а потом напряжение падало меньше 10 вольт. Нагрузочная вилка при прикосновении к такому аккумулятору показывала одни смайлики 🙂

Продавцы мне объясняли этот феномен тем:
— что у меня очень мощная музыка;
— что у меня плохой генератор;
— что зимой надо таскать аккумулятор домой и заряжать, т.к. зимой он вечно недозаряжен из-за вентилятора печки и ближнего света после короткого светового дня;
— придумайте свой вариант 🙂

Прошлым летом (почти два года назад) я решил купить не EFB или AGM, как мне рекомендовали, а сразу топовый гелевый аккумулятор Sonnenschein GF12 63Ah. Вообще-то он предназначен для солнечной электростанции, но на машине смотрится тоже очень ничего 🙂

Свои стандартные клеммы я переделал под плоские — собрал все провода идущие к аккумулятору и запихал их в 50 мм. лужёные медные наконечники и обжал специальной обжимкой.

Меня пугали тем, что гель под капотом быстро умрёт, т.к. зимой он сильно замерзает на улице (хотя у меня машина в паркинге, это меня не пугало), а днём он сильно нагревается от работающего двигателя и это тоже чем-то ему вредит.

Читайте также:  Установка обогревателя в сидение автомобиля

Полтора года было всё чудесно. Стартер маслал как сумасшедший, магнитола не выключалась даже при 10-м старте подряд, а когда машина оставалась на СТО и стошники как обычно забывали закрыть в машине двери или выключить на ночь магнитолу, то аккумулятор до утра разряжался в кизяк (пресловутые 6-8 вольт), но утром бодро заряжался и продолжал брать заряд целый день аж до вечера. Потом дальше продолжал работал как новый.

Но этой зимой появились обычные симптомы сульфатации — аккумулятор перестал брать ёмкость и перестал её отдавать. Просадка напряжения при старте снизилась до 10 вольт.

Первым делом я поехал к генераторщикам, чтобы они перебрали мой генератор и стартер. Ничего криминального они не нашли, хотя для профилактики поменяли подшипники. Стартер брал при старте положенные ему 150 ампер, а генератор на 3000 оборотов выдавал положенные ему 50-70 ампер.

Получалось, что вина опять в аккумуляторе и он у меня сдох точно так же, как ранее сдыхали обычные кислотные аккумуляторы от недозаряда, хотя, по-идее, технология GEL не предусматривает сульфатацию и допускает полные разряды, ради чего собственно и приобретался этот аккумулятор. Типичная модель технологии GEL вроде как способна выдерживать до 350 циклов разряда с глубиной 100%. Но это не точно 🙂

Кстати, технология GEL расшифровывается, как гель, а не гелий, что иногда встречается. В гелевых аккумуляторах в качестве сепаратора между свинцовыми пластинами применяется силикагель, которым заливается пространство между пластинами в процессе производства. Силикагель после застывания представляет собой твердое вещество с огромным количеством пор, в которых удерживается электролит. Благодаря тому, что силикагель полностью занимает пространство между пластинами, в гелевых аккумуляторных батареях практически невозможно осыпание свинцовых пластин и как следствие, закорачивание и выход из строя.

Хочу отметить, что имея «умное» зарядное устройство AW05-1208, я уже пытался несколько раз поднять кислотные аккумуляторы от сульфатации, но эти попытки заканчивались печально.

Но всё же я решил продолжить свой опыт «борьбы» с аккумуляторами, и поставил свой аккумулятор в режим «RECON» (восстановления).

Зарядное, «подумав», ни разу не включило режим десульфатации (подача тока в импульсном режиме «заряд-разряд»), а сразу переходило к шестому циклу «восстановления» и по нескольку часов заряжало аккумулятор напряжением около 15 вольт и током 1-2 ампера, при этом аккумулятор неспешно «кипел». (Кстати, учтите, что в таком режиме «кипения» любому AGM-аккумулятору настанет кердык, т.к. пузырьки кислорода и водорода угробят абсорбирующие маты. А GEL-аккумулятору «кипение» пофиг, точнее даже ему лучше — перемешивается часть жидкого электролита.)

Перед зарядкой я заметил, что верх пластин был сухой, а потому долил дистиллированной воды до верха пластин. Жаль, что сразу не промерял напряжение каждой банки перед зарядкой, просто опуская туда щупы мультиметра прямо в электролит. Но судя по-всему проблема была в одной из банок, т.к. через час заряда из крайней банки полез электролит и сам этот электролит был немного мутный по сравнению с другими банками.

В итоге, зарядное мучилось с аккумулятором целые сутки гоняя его по несколько раз преимущественно в шестом цикле из девяти возможных, и вуаля — в каждой банке 2,1 вольта, общий заряд аккумулятора 12,6 вольта, а на машине аккумулятор ведёт себя как новый (просадка при старте всего около вольта) и такое чувство, что ёмкость в нём бесконечная 🙂

Получается проблема была не в сульфатации, а просто одна из банок была в глубоком ауте. Чуть позже я выяснил, что клапан в пробке этой банки не работает и возможно это и было причиной её ненормальной работы.

Вывод из всего написанного: первым делом надо правильно определить причину неправильного поведения аккумулятора, т.к. методы лечения разные. «Умное» зарядное правильно определило по току и напряжению, что в аккумуляторе была высокая плотность электролита и потому проблема не в сульфатации пластин (при сульфатации обычно низкая плотность). Также стало ясно, что гелевые аккумуляторы надо так же обслуживать как и кислоту — снимать их с машины весной и осенью, подливать дистиллированную воду и ставить их на ночь на дозарядку небольшим постоянным током.

источник