Гелевый или кислотный аккумулятор? Плюсы и минусы

Свинцово-кислотный аккумулятор

Строение данного типа аккумуляторов простое. В корпус из пластика помещаются 6 отдельных изолированных банок. В их полость вносятся поочередно расположенные пластины электродов с разделением диэлектрическими слоями, чтобы не происходило короткого замыкания при возможном соприкосновении. Вся полость заполняется жидкостью, а именно раствором 35% серной кислоты в дистилляте.

В процессе зарядки происходит накапливание электролитом заряда, наблюдается характерное кипение жидкости, свидетельствующее о готовности к эксплуатации в автомобиле. При потреблении электричества от такого АКБ с поверхности свинцовых пластин вырываются атомы этого элемента, серная кислота расщепляется на гидроксильную группу и остальное соединение, образующее со свинцом соли. Последние оседают на противоположно заряженных электродах, принося им заряд.

В процессе многократной зарядки-разрядки количество содержащейся воды в растворе уменьшается, приводя к потере электролитом плотности. Это вызывает падение напряжения на клеммах. Самое важное при зарядке – это не допускать перегрузки высокими токами и напряжением. Такие скачки губительно сказываются на устройстве. С течением времени практически никаких новшеств для батарей данного типа придумано и введено не было. Они успешно продолжают эксплуатироваться на сотнях отечественных транспортных средств.

Плюсы

Среди главных преимуществ, которые присущи кислотно-свинцовому типу аккумулятором, многие специалисты выделяют следующие:

• Допускается зарядка на повышенных показателях напряжения и силы тока;
• При наличии в процессе зарядки средних перезарядов, отличаются стойкостью;
• Для необслуживаемых АКБ данного типа на протяжении всего эксплуатационного периода почти не требуется уход;
• Наличие множества типов, видов, производителей, что обеспечивает высокую конкуренцию и невысокую стоимость оборудования;
• Срок службы умеренный и в некоторых вариантах, при хорошем уходе, достигает 5 лет;
• Сравнительно невысокая стоимость. Для большинства батарей цена колеблется в пределах от 2 тыс. руб. до 3 тыс. руб., а брендовые аналоги стоят от 5 тыс. руб. до 6 тыс. руб.

Минусы

Несмотря на невысокую стоимость и хороший срок эксплуатации свинцово-кислотные аккумуляторы обладают следующими недостатками:

• Хранение или использование оборудования в салоне категорически запрещается. Даже в надежных и дорогих моделях не исключается испарение электролита. Раствор пожароопасный, может пагубно сказаться на здоровье водителя и его пассажиров при контакте с испарениями;
• Изменение положения из строго вертикального может вывести из строя прибор, существует риск того, что соприкоснуться электроды, случится короткое замыкание, из строя выйдет та банка, в которой это произошло;
• При начале процесса осыпания пластин в банках происходит короткое замыкание и выход из строя;
• Может ухудшиться зарядка из-за окисления клемм. Такой процесс возможен за счет выкипания электролита;
• Если своевременно не отключить и длительное время подавать заряд на готовую к использованию батарею, есть большой риск взрыва;
• В морозы при наличии глубокого разряда, падения плотности электролита, сильного разбавления дистиллятом жидкости в банках, раствор может замерзнуть;
• Плотность электролита необходимо регулярно контролировать;
• В обслуживаемых батареях контролю подвергается уровень электролита;
• Менее популярные марки и производители гарантируют всего 2-3 года непрерывной работы батареи.

Гелевый аккумулятор

За счет внесения в электролит соединений кремния конструкторы добились гелеобразного состояния. От привычных свинцово-кислотных устройств данное оборудование принципом работы не отличается. В отличие от жидких аналогов, гель удерживает большинство газов и воды внутри, что предотвращает испарение в большей мере и позволяет сделать прибор необслуживаемым.

Если сравнивать нагрузочные характеристики обычных батарей с показателями АКБ с заглушенным электролитом, то у жидких аналогов они несколько лучше. Из-за повышенного внутреннего сопротивления гелеобразной массы становится более сложным снятие высоких токов. Также худшая работа наблюдается при коротких режимах с высокими токами. Отличаются большей чувствительностью к температурному режиму среды, которая окружает гелевый аккумулятор. Поэтому они не способны обеспечить стабильное зарядное напряжение.

По всем этим причинам для батареи на гелеобразном электролите требуется особое зарядное устройство, отличающееся от классического, которое должно обеспечивать нестабильность заряда не ниже 1% разноса от подаваемого значения в любую сторону. Это позволит предотвратить большое газоотделение в электролите. В аккумуляторах GEL типа наблюдается более высокая устойчивость к глубоким разрядам. Причем отсутствует потребность в произведении при нормальных условиях эксплуатации обслуживания. При нарушении любого из правил процесс старения батареи запускается невозвратимо и стремительно.

Для использования в качестве автомобильного АКБ гелевых батарей требуется соблюдать в установке электрооборудования высокие требования. Причиной этого считается чувствительность к низкой температуре и резкое снижение из-за нее пускового тока.

В батареях типа AGM используется технология как в свинцово-кислотных, поскольку электролитическая жидкость в таком состоянии и находится. Гелеобразная консистенция достигается за счет введения между электродами специального стекловолокна, удерживающего с помощью капиллярных явлений нужный уровень жидкости. Именно эта особенность существенно отличается такие АКБ от кислотных.

Дозирование электролита производится с возможностью наличия определенного количества свободных пор стекловолокна. Такой подход обеспечивает возможность активной газовой циркуляции и рециркуляции. Это позволяет сделать такие аккумуляторы необслуживаемыми. Не менее важным преимуществом гелесодержащего АКБ считается высокая устойчивость к вибрациям, изменению в пространстве положения. За счет более высокой стойкости к температурным перепадам и связанному состоянию электролита, гелевые батареи считаются более безопасными в процессе эксплуатации.

Плюсы

Главные преимущества данных батарей заключаются в:

• Увеличение срока службы до 10 лет, а для некоторых брендовых экземпляров этот показатель достигает 14 лет;
• Если случается повреждение корпуса, то протекания электролита не будет, он полностью удерживается капиллярными явлениями в стекловолокне или из-за гелевой структуры состава;
• Опрокидывания, вибрации, переворачивания не боится;
• В обслуживании не нуждается;
• Процесс зарядки осуществляется более быстро, чем у аналогов на жидком электролите;
• По сравнению со стандартными кислотными аккумуляторами, может выдавать до 1 кА ток запуска, в редких случаях превышает аналогичные показатели обычной кислотной батареи в 2-2,5 раза;
• Отличается повышенной устойчивостью к высоким разрядам;
• Нет необходимости постоянного использования, в режиме «ожидания» без потери вольтамперных характеристик может находиться даже год.

Не стоит забывать, что в силу недостаточной информированности, отсутствия в свободной продаже специальных зарядных устройств и отличии техники нашей страны для отечественного применения имеются некоторые недостатки. В большинстве случаев они просто исправляются или решаются.

Минусы

Самыми распространенными недостатками аккумуляторов на гелевом электролите считаются:

• Показатели индикаторов должны мониториться постоянно;
• В автомобиле для корректной и эффективной работы прибора необходимо наличие сложной электроники;
• Отличается чувствительностью к очень низким температурам, при снижении до – 50 °С структура геля переходит в полузамерзшую ломкую консистенцию;
• Стоимость гораздо выше, чем свинцово-кислотных аналогов, что порой доходит до 18 тыс. руб. за единицу;
• Высокая чувствительность к токам с высоким напряжением (более 15 В), что может повредить структуру электролита и привести к быстрому угасанию батареи.

Выводы

Выбор аккумулятора остается за водителем. Только он способен адекватно оценить наличие в своем автомобиле нужной электроники, возможность эксплуатации надлежащим образом, способность обеспечения нужного зарядного устройства и вообще актуальность установки гелевого АКБ. Более предпочтительным остается свинцово-кислотный аккумулятор, который демонстрировал свою надежность отечественным автолюбителям уже не одно десятилетие.