Гелевый аккумулятор для автомобиля — плюсы и минусы

С момента изобретения автомобиля его конструкция претерпела значительные изменения, но по-прежнему резервным источником энергии служит свинцово-кислотная батарея, установленная на 90% машин. Ее устройство простое, параметр емкости приличный, но есть и существенные недостатки, с которым остается только мириться. Гелевый аккумулятор – АКБ, появившаяся в начале двухтысячных годов. Изначально применялась в аэрокосмической отрасли – батарея сохраняла работоспособность при кренах, переворотах. Главное отличие от обычного аккумулятора – нетекучий электролит. У такого решения противоречивые отзывы, свои плюсы и минусы, о которых и стоит поговорить.

Особенности гелевых аккумуляторов

«Изюминкой» гелевого источника питания стал его электролит. В отличие от других АКБ, здесь в раствор серной кислоты добавлен диоксид кремния, который превращает жидкость в гелеобразную массу. Это дало серьезное преимущество – электролит остается на месте независимо от положения батареи. В то же время он гасит вибрации: гелевый аккумулятор легко переносит тряску, в отличие от классического, где в обязательном порядке конструкция предусматривает упругие сепараторы.

Еще одна особенность гелевых АКБ – они вообще не выделяют газов. Этого удалось добиться за счет легирования отрицательных пластин кальцием (по ходу зарядки-разрядки рекомбинируется водород). Электролиту в состоянии геля просто не требуется пространство между пластинами, куда бы отводился водород, образуемый по мере получения заряда. Это «вытекает» в такие преимущества:

• так как зазор между пластинами минимален, можно заметно снизить габариты аккумулятора, или увеличить емкость и токоотдачу;
• батарея полностью герметизирована. Если точнее, у каждой «банки» есть клапан, настроенный на определенное давление, требующееся для начала реакции рекомбинации водорода. В нормальных условиях эти клапаны закрыты – отсюда и герметичность. Но когда батарея заряжается, в «банках» растет газообразование – клапаны открываются, что уберегает корпус от повреждений.

Привычная конструкция аккумулятора та, где в каждой «банке» по две параллельные пластины. В гелевых разновидностях можно по-другому. Например, пластины бывают свернутыми в спираль – так пространство задействуется еще эффективнее.

Устройство

Гелевый аккумулятор 12 Вольт работает по тому же принципу, что и свинцово-кислотный. Те же свинцовые пластины и электролит, вступающие в химическую реакцию друг с другом. Только электролит не жидкий, а гелеобразный.

Корпус аккумулятора полностью герметичен, то есть необслуживаемый. Он включает в себя шесть отсеков – «банок». Материалом пластин служит свинец высокой очистки. Электролит в виде геля служит сепаратором или диэлектриком, разделяющим пластины «плюс» и «минус», расположенные параллельно. В ходе работы аккумулятора электролит твердеет, так что свинцовые пластины со временем не осыпаются. За счет этого же свойства гелевые модели устойчивы к полному разряду. Все отсеки АКБ сверху соединены перемычками.

«Состав» гелевого аккумулятора для автомобиля:

• герметичный корпус из пластика;
• электроды «плюс» и «минус»;
• гелеобразный электролит;
• клапаны, по которым удаляется газ;
• клеммы.

Преимущество гелевой батареи в том, что она легкая, компактная, и в то же время необслуживаемая. Если применяется для авто, ее можно поставить хоть на бок – испарения и протечки исключены. Гарантия от производителя на такую АКБ – 5 лет, а срок службы достигает 15 лет, естественно, с учетом правильной эксплуатации.

При этом есть два способа изготовления:

• AGM. Новая технология, где реагент пропитывает стекловолоконный сепаратор, расположенный между электродами – параллельно корпусу;
• GEL. Электроды скручены в цилиндры, а между ними – гелевая прослойка.

Принцип работы

Работает аккумулятор за счет химической реакции между гелем-электролитом и применимыми электродами. Получается, принцип действия как и у стандартной свинцово-кислотной батареи. В результате реакции на клеммы батареи поступает стабильное напряжение в 12В.

Основные характеристики

Эксплуатационные параметры те же, что и я для классического аккумулятора:

• емкость, измеряемая в ампер-часах. Это объем энергии, который способна накопить батарея, чтобы впоследствии ее выдать. Параметр: от 20 до 260 Ач и более;
• напряжение – на сколько вольт батарея;
• максимальная сила тока при заряде. Верхняя планка тока заряда, которую должно выдавать зарядное устройство, чтобы не навредить аккумулятору;
• максимальный ток разряда. Характеристика более известная как «пусковой ток» – это сила тока, которую способна дать АКБ в течение 30 секунд;
• вес. Этот параметр зависит от емкости источника питания. Начинается с 5 кг, вплоть до 60 кг (модели энергоемкостью 260 Ач).

Если придерживаться правил эксплуатации, гелевый элемент питания может гарантированно прослужить 8 лет.

Плюсы и минусы

Водителей интересует, как новинка ведет себя в работе. Вот ее основные положительные качества:

• простота обслуживания. Оно вообще не требуется – установил и пользуйся, время от времени заряжая;
• надежность. За счет физических характеристик сепараторов и пластин исключается их осыпание. Кислотные АКБ страдают этим;
• высокий ресурс. Гелевые аккумуляторы выдерживают 500 – 1000 циклов зарядки-разрядки;
• полная герметизация батареи, исключающая испарения;
• быстрая зарядка. Аккумулятор быстрее получает заряд, так как в его конструкции применен чистый свинец, характерный меньшим сопротивлением;
• батарея способна работать в любом положении – электролит в виде геля не станет растекаться по корпусу. Это весомый плюс, если источник питания устанавливается на мотоцикл;
• высокий стартовый ток, позволяющий с легкостью запустить двигатель, даже если уровень заряда батареи низок;
• срок эксплуатации, достигающий 15 лет;
• устойчивость к глубокому разряду. Проводили эксперимент, где показали, что гелевая батарея выдержала около 400 нулевых разрядов. Кислотные аналоги не терпят и 30;
• долгий саморазряд. Если оставить изделие на хранение, за год оно потеряет 15 – 20% емкости, что сравнительно немного.

Гелевые АКБ зарекомендовали себя как надежные, но без ложки дегтя не обошлось, поэтому надо учитывать и характерные им недостатки:

• высокая цена. Автомобильная батарея обойдется примерно в 14000 рублей – за эти деньги можно взять 3 – 4 обычных аккумулятора;
• необходимость точной и правильной зарядки. Электролит в виде геля чувствителен. И если генератор неисправен или на батарею подается более 16 В, она запросто может выйти из строя;
• неактуальны для использования в сильный мороз. Гель уже при -30° перестает «работать», соответственно, мобильными гелевые АКБ назвать сложно.

В старых автомобилях такие батареи применяются редко, так как генератор в любой момент может отказать, а это критично.

Правила эксплуатации

О гелевых источниках питания в сети встречается немало негативных отзывов. Связаны они вот с чем – гель тает, а вместе с ним «уходят» и эксплуатационные параметры. И мало кто обращает внимание на условия эксплуатации, к которым такие АКБ довольно требовательны.

Газ, образуемый во время работы батареи, не выходит наружу. Владельцу не нужно смотреть, насколько чистые отверстия. В сложных погодных условиях, к примеру, на морозе, параметр емкости снижается на 19%, что сравнительно не худший показатель.

Ухода изделие не требует. Главное не допускать перегрева и перезарядки. Рекомендуется время от времени протирать корпус от пыли и влаги, и следить, чтобы ничего не вызвало замыкание. Гелевые АКБ неприхотливы: они заведут машину, даже после трех лет бездействия.

Устройства хоть и неприхотливы, но кое-что учесть надо:

• перезаряд вреден. Предел напряжения – 14.4 В. Если больше – электролит расплавится и вытечет, а сама батарея испортится;
• производители заявляют, что глубокий разряд не страшен, но лучше его не допускать.

Зарядка

У большинства моделей гелевых батарей такое же напряжение, как у кислотных аналогов – 12 В. Емкость, как правило, прописана на корпусе. Заряжать несложно, как и другие батареи, где учитывают емкость и выходное напряжение. Но за параметрами по ходу зарядки надо смотреть куда внимательнее.

Заряжая гелевый источник питания, надо понимать, что даже если немного превысить напряжение, АКБ запросто «сядет» за несколько минут. Ток заряда должен быть не более 10% от значения емкости. При энергоемкости 60 Ач ставят ток зарядки 6 А.

Что до напряжения, оно не должно превышать отметку 14.4 В.

Порядок зарядки:

1. К батарее подключают зарядное устройство, соблюдая полярность.
2. На ЗУ выставляют нужный ток – 10% от энергоемкости.
3. По ходу получения заряда параметр U начнет расти, и важно, чтобы он не превысил 14.4 В. Если повышается, уменьшают силу тока.
4. На полную зарядку обычно уходит 10 – 12 часов.

Это стандартная схема. Есть автолюбители, которые вдвое уменьшают ток заряда, соответственно, на зарядку уходит порядка 24 часов. Таким образом можно продлить срок службы изделия.

К слову, к зарядному устройству тоже повышаются требования. ЗУ должно автоматически регулировать ток и напряжение. Хорошо, если предусмотрена поэтапная зарядка – режим, предназначенный для работы с гелевыми аккумуляторами.

Хранение и утилизация

Изделие хоть и необслуживаемое, но требует определенного внимания со стороны владельца. Если нужно оставить батарею на зимовку, первое, что делают – отключают ее от потребителя. Если транспортное средство зимует не на улице, то доставать ее необязательно, достаточно отключить. Снимают клемму «минус», которая идет на массу. Если этого не сделать, за время простоя элемент питания потеряет значительный запас заряда.

Прежде чем оставить аккумулятор на хранение, его рекомендуется зарядить, для чего в любом случае придется снимать обе клеммы. После зарядки изделие оставляют в прохладном месте (прохладном, но не холодном). Оптимальные условия – температура, близкая к нулю. В качестве места зимовки годится балкон или гараж.

Идеальные условия хранения обеспечат новые зарядные устройства, где есть так называемый «зимний режим». Работает это так: ЗУ поднимает напряжение на клеммах до 14.4 В, а выходное напряжение понижает до 12.8 В. Затем, по ходу саморазряда, напряжение батареи снизится до 12.8 В, и ЗУ начнет заряд малыми токами, пока не поднимет до 13.2 В. Достигнув этой отметки, выходное напряжение опять снизится до 12.8 В. С таким импульсным режимом батарея будет храниться дольше, с сохранением параметров.

Что до утилизации, важно понимать, что основные компоненты АКБ – свинец и электролит. Если эти вещества попадают в почву, то наносят природе непоправимый вред. Поэтому отслужившие свое изделия не выбрасывают, а сдают на вторичную переработку: в специализированные пункты сбора АКБ, в магазины автозапчастей или частным лицам.

Производители и модели

Гелевые изделия не боятся температурного разбаланса, устойчивы к вибрациям, работают как в горизонтальном, так и вертикальном положении. Они практичны, и их популярность растет с каждым днем. Лучшие автомобильные модели:

• VARTA Silver Dynamic AGM G14. Сделана по технологии AMG – электролитом служит абсорбированное стекловолокно. Решетка PowerFrame обеспечивает высокую пусковую мощность. Напряжение – 12 В. Пусковой ток при -18° – 850 А. Емкость – 95 Ач;
• Bosch S5 A13 AGM. Из особенностей: клеммы, защищенные крышкой, удобная ручка для транспортировки, абсолютная герметичность. Напряжение – 12 В. Пусковой ток холодной прокрутки – 850 А. Емкость – 95 Ач;
• Exide Start-Stop AGM EK600. Особенности: пластины спиралевидной формы, для применения на автомобилях с функцией «Старт-Стоп», технология LifeGrid – сохранение высокой энергоотдачи на протяжении всего срока службы. Напряжение – 12 В. Пусковой ток – 680 А. Емкость – 60 Ач;
• DELTA GX 12-60. Прибор, устойчивый к глубокой разрядке, допустимый к эксплуатации в широком температурном диапазоне: от -40 до +40°. Напряжение – 12 В. Пусковой ток – 600 А. Емкость – 60 Ач;
• Optima Yellow Top. Гелевое изделие от американского производителя. Значение стартового тока – 765 А.

Гелевая АКБ – ценная и оправдывающая себя покупка. Но батарея требует дополнительных вложений (дополнительный реле-регулятор, специальное зарядное устройство). Особенность – электролит в гелеобразном состоянии, что дает массу преимуществ, за которые, соответственно, придется заплатить. Такая батарея запросто прослужит десяток лет, если соблюдать правила эксплуатации.