vrla аккумуляторы что это такое
Про аккумуляторы.
На данный момент существуют 3 типа автомобильных батарей:
1.WET «мокрые» свинцово-кислотные батареи классического типа:
-сурьмьянистые Sb/Sb, пластины из свинцово-сурьмянистого сплава. Устаревший тип, уже практически не встречаются. Обслуживаемые — характеризуется высоким саморазрядом и выкипанием воды.
-гибридные Sb/Ca, Ca+, Sb/Ag, минусовая пластина — свинцово-кальциевая или с добавлением серебра, а плюсовая с сурьмой. Практически не требуют обслуживания. Благодаря наличию кальция. Вода выкипает меньше. Имеют хорошие пусковые токи. Не так сильно бояться глубоких разрядов, по сравнению с Ca/Ca.
-кальциевые Ca/Ca, Ca/Sb, Ca/Ca+Silver. Пластины свинцово-кальциевые. Вода не выкипает, не требуют обслуживания. Имеют лучшие из WET пусковые токи. Плохо переносят глубокий разряд(можно сказать не переносят).
К этой группе относятся большинство современных батарей. Так, например, даже недорогие АКБ Extra Start или Varta Black Dynamic имет пластины, легированные кальцием.
2.EFB — Enhanced Flooded Battery, аккумуляторы с улучшенным погружением пластин — пластины более толстые, сборка более плотная, пластины помещены в пропитанные электролитом пакеты. Пакеты защищают от сульфатации при глубоком разряде.
Промежуточный вариант между WET и AGM. Отличаются увеличенным ресурсом. Пригодны для работы с системой Старт-стоп.
3.AGM. Необслуживаемые, с клапаном VRLA:
-AGM — Absorbent Glass Mat, абсорбирующие стекловатные маты — электролит герметично «запечатан» в маты из стекловолокна. Предназначены для работы в машинах с системой Старт-стоп.
-AGM GEL, гелевые(от слова гель). Электролит между пластин находится в специальном геле.
Рекомендуемое напряжение зарядки большинства батарей 14,4В, ток 0,1 емкости батареи.
Для AGM напряжение нужно чуть меньшее, его нельзя перезаряжать.
Для кальциевых батарей возможна зарядка напряжением 16В, в связи с их стойкостью к закипанию электролита.
Часть1
Для Жигулей выбрал гибридный аккумулятор BLACK HORSE 55 А/ч 480А +L, фирмы «SOMBOR.
Технология VRLA
Постоянное изменение плотности электролита в процессе разрядки-зарядки свинцово-кислотных батарей всегда было их особенностью, а также их недостатком. Понижение плотности электролита приводило к сульфатации пластин, а чрезмерное повышение — к их коррозии и разрушению активной массы.
Обслуживание АКБ долгое время было необходимостью, и главным в нем был контроль плотности электролита, а также его уровня. По достижении аккумулятором полного заряда при дальнейшем протекании тока через активную массу начинается гидролиз — расщепление воды на кислород и водород с выделением этих газов. Как говорится в народе — аккумулятор закипает. При этом электролит теряет воду, снижается его уровень (оголяются пластины), увеличивается плотность. Этот процесс губителен для аккумулятора, поэтому во все времена необходимо было следить за уровнем электролита, доливать дистиллированную воду по мере надобности.
Сегодня на смену обслуживанию приходят современные технологии, освобождающие автовладельца от этого утомительного занятия. Так как циклы разряда и заряда современных АКБ интенсивнее по причине высокой нагрузки на АКБ, то потеря воды электролитом случалась бы чаще, не найди инженеры решения по удержанию ее в батарее. Современные свинцово-кислотные АКБ с пониженным и даже сведенным к нулю расходом электролита называются необслуживаемыми. В англоязычном мире для них принята обобщенная аббревиатура VRLA (Valve Regulated Lead Acid) — свинцово-кислотные с регулирующим клапаном.
Нужно понимать, что сегодня за общим сокращением VRLA может скрываться целый ряд совершенно различных технологий. Все они обладают одним сходством — газы, выделяющиеся в процессе электролиза, остаются внутри батареи и, рекомбинируясь, вновь превращаются в воду, возвращаясь в электролит. При большом перезаряде батареи и интенсивном кипении, вызванном неисправностью в электрической цепи автомобиля, давление внутри АКБ возрастает. Чтобы предотвратить разрушение корпуса, все VRLA-аккумуляторы имеют клапан сброса давления газов. Первые буквы аббревиатуры как раз и говорят о наличии такого клапана: VR = Valve Regulated = с регулирующим клапаном.
Однако к VRLA-батареям могут относиться совершенно разные типы АКБ, различающиеся, в первую очередь, состоянием электролита. Так, к VRLA относятся современные AGM и GEL аккумуляторы, в которых электролит находится в связанном состоянии: в стекловолокнистых матах или в виде геля соответственно. Батареи стандарта EFB также относятся к классу VRLA. Несмотря на то, что электролит в них находится в свободном жидком состоянии, его количество снижено по сравнению с традиционными аккумуляторами, а расход от гидролиза сведен к нулю. EFB-аккумуляторы также способны превращать газы в воду и оснащены редукционным клапаном для аварийного сброса давления, что делает их полноправными членами семьи VRLA.
В ассортименте продукции Mutlu сегодня представлены современные аккумуляторы, не требующие обслуживания. VRLA-батареи от Mutlu производятся по технологии AGM со связанным электролитом. Эти аккумуляторы не только не требуют обслуживания — они мощнее, быстрее заряжаются и менее чувствительны к глубокому разряду.
Mutlu не обходит стороной и EFB-технологию — такие аккумуляторы тоже представлены в линейке бренда. Не уступая AGM по неприхотливости и выносливости, они доступнее для широкого круга потребителей. Использование современных АКБ Mutlu добавляет автовладельцу уверенности в надежности запуска и работы двигателя и освобождает от необходимости рутинных процедур обслуживания из прошлого.
Аккумуляторы. Виды химии и конструкции. Sb/Sb, Sb/Ca, Ca/Ca, Silver, GEL, AGM, VRLA, EFB.
Итак, по химии:
малосурьмянистые (Sb/Sb) – это обычная старая-дедовская свинцовая батарея с добавками в пластины сурьмы.
+ не боятся глубоких разрядов
+ легко зарядить даже при плотности электролита практически «до воды».
— подвержены наибольшему саморазряду,
— выкипанию воды из раствора электролита.
Технология Ca/Ca – пришла на смену классической малосурьмянистой (Sb/Sb).
Использования кальция в качестве легирующей добавки позволяет избегать выкипания. При достижении заряда, батарея «перестает брать ток». Это дает возможность делать необслуживаемые аккумуляторы. Благодаря технологии Ca/Ca аккумулятор становится также более устойчив к саморазряду в состоянии бездействия и характеризуется высокими стартовыми токами
+ высокие стартовые токи при любых погодных условиях (лично мне устойчивость к разряду гораздо важнее).
+ снижение саморазряда на 30 % и расхода воды на 80% по сравнению с малосурьмянистыми.
— неустойчивость к глубоким разрядам. Разряжать Сa/Сa ниже границы чем 70% заряда не рекомендуется. Кальциевые батареи, пережившие хотя бы 1 полный разряд (ниже 10,8 В), теряют до 50% своей емкости!
Сульфат кальция не растворяется в воде, а в электролите он растворяется с большим трудом. Поэтому, при глубоких разрядах сульфат кальция заклеивает поры (закупорка пластин) и затрудняет последующий заряд:
При КТЦ, если разряжать, то не ниже 11,8В (при этом с риском не вернуть назад прежнюю ёмкость АКБ) или 12В (неглубокий КТЦ), т.к. 11,8В НРЦ (Напряжение Разомкнутой Цепи) на кальциевом АКБ говорит о 0% его SOC (State_of_Charge), напряжение 100% заряженного АКБ составляет 12,8В.
Если плотность электролита аккумуляторной батареи составляет менее 1,17 г/см3 (SOC составляет менее 25%, что соответствует напряжению менее 12В), то такая батарея подлежит замене новой, так как в этом случае восстановить нормальное функционирование аккумуляторной батареи с помощью ее заряда уже невозможно (!).
Заряжать кальциевый АКБ нужно не выше 14,4В и зарядным током не более 10% от номинальной ёмкости АКБ (справедливо при +20С внешней температуры).
Технология Sb/Ca или Гибридная — в отрицательные электроды добавляется кальций, а в положительные – сурьма
+ Наличие кальция в пластинах снижает выкипание воды из электролита, что приводит к увеличению срока службы аккумуляторной батареи.
+ устойчивы к глубокому саморазряду (? т.е. сами глубоко не разряжаются или глубокий разряд не несет фатальных последствий?)
+ высокий цикл разрядов-зарядов по сравнению с сурьмянистой технологией;
+ Свинцовые пластины становятся крепкими, и батарея приобретает очень важное свойство – виброустойчивость. (? не видел чтобы пластины гнулись при штатной эксплуатации)
Гибридные батареи являются золотой серединой. Они довольно стойки к глубоким разрядам, при этом значительно меньше подвержены выкипанию и саморазряду по сравнению с малосурьмянистыми.
Кальциевые и гибридные аккумуляторы в гораздо меньшей степени подвержены выкипаемости еще и потому, что состав их свинца обеспечивает свойства своеобразной «самовыключаемости» — они перестают принимать ток, когда заряжены на 95-97 %
Позволяет пластины делать более тонкими, благодаря чему количество их увеличивается.
Расчетный срок службы до 5 лет (до 5 лет — МАЛОВАТО!)
Технология Ca/Ca + Silver – дороже, но лишена недостатков батарей предыдущих типов.
+ являются полностью необслуживаемыми,
+ характеризуются высокими стартовыми токами,
+ высокими показателями тока холодной прокрутки,
+ низким уровнем саморазряда,
+ устойчивостью пластин к коррозии,
+ длительным сроком эксплуатации (более 5 лет),
+ увеличенным сроком хранения без подзарядки.
— дороже.
Теперь по конструкции:
VRLA — Valve Regulated Lead Acid — Свинцово-кислотная с клапаном или «обычные» — Один аккумулятор состоит из блока положительных и отрицательных пластин, которые вместе создают напряжение 12 В. Пластины состоят из свинцовых решеток, которые заполнены активным электролитом. Положительные пластины изготовлены из двуокиси свинца, отрицательные — из чистого свинца. Между ними установлен сепаратор. Он разделяет пластины, предотвращая замыкание, но электролит может проходить через его мельчайшие поры. Электролит — это токопроводящая жидкость, которая примерно состоит из 37% концентрированной серной кислоты и 63% дистиллированной воды.
Разрушение свинцовых пластин является неизбежным результатом при реакции электролиза. А если это так, то замедлить этот процесс и предотвратить внутреннее замыкание цепи — главная задача.
AGM (Absorbent Glass Mat) — электроды представляют из себя сетку в обмазке, скрученную в рулон, между электродами — стекломат, конструкция схожа с конденсаторами. Такая конструкция позволяет уменьшить толщину электродов без потери общей прочности и риска осыпания обмазки, соотв., увеличить площадь электродов и уменьшить расстояние между ними. Следствие — уменьшение внутреннего сопротивления — увеличение пускового тока. Электролит ЖИДКИЙ, но не вытекает поскольку находится в адсорбированном состоянии в особых стекловолоконных матах, облегающих пластины. Блоки пластин в таких АКБ плотно прижаты друг к другу, что помогает гораздо лучше удерживать активную массу на их решетках, чем в обычных стартерных батареях. обеспечивают в три раза больше циклов разряда-заряда, а их пусковая мощность процентов на 30 выше, чем у традиционных батарей.
+ обеспечивают в три раза больше циклов разряда-заряда,
+ пусковая мощность процентов на 30 выше, чем у традиционных батарей.
+ Не боится глубокого разряда. Даже среднестатистический аккумулятор AGM должен выдержать, как минимум, две сотни полных разрядок (на ноль), не менее пятисот разрядов до 50% и тысячу на 20-30%.
+ Не боятся механического повреждения
+ Разрешена транспортировка и эксплуатация практически в любом положении.
+ Срок службы AGM составляет от 5 до 12 лет (при обязательном соблюдении правил зарядки).
+ Нейтральны к высокой температуре окружающей среды (например, в подкапотном пространстве автомобиля).
— Данный тип батарей весьма чувствителен к перезарядке. Это значит, что, если автомобиль не оснащен устройством, исключающим избыток заряда, — от покупки таких аккумуляторов стоит воздержаться.
— Урон им могут нанести чрезмерные значения тока и напряжения. Оптимальным током для зарядки считается ток в 10% от номинала. Макс. напряжение — 14.4В, напряжение буферного режима (хранения) — 13,8В.
— стоит почти вдвое дороже обычного
* У меня есть подозрение, что выпускаются они по «серебряной» технологии. А нет! Нашел упоминание про Ca/
Sb.
* Также мне непонятно, что там такого, что стОят они в 2, а то и более раза дороже. АААааа! Вот оно что! «эксклюзивные права на «спираль» в аккумуляторах запатентованы.»
Аккумуляторы AGM VRLA
Новые разработки в области изготовления аккумуляторов, после проведения необходимых испытаний, сразу же внедряются в производство. Это связано с тем, что АКБ является расходной деталью автомобиля. Внутренние элементы батареи работают в условиях агрессивной среды, при этом, на тонкие пластины и сепараторы оказывают разрушительное воздействие вибрация и большой разброс рабочих температур.
Что такое VRLA аккумуляторы
В прошлом, постоянное испарение воды приводило к оголению металлических частей электродов и ещё более интенсивному разрушению свинцовых элементов. Чтобы уменьшить негативное влияние разрушительных факторов современные батареи делают необслуживаемыми, то есть открыть крышку и добавить дистиллированную воду в таких изделиях уже не получится. Наиболее передовой, в этом плане, является технология AGM VRLA.
Технология VRLA расшифровывается, как Valve Regulated Lead Acid, что в переводе означает кислотный аккумулятор со специальным регулировочным клапаном. Выпускаются такие батареи в полностью закрытом корпусе, но благодаря наличию предохранительной системе при возникновении большого внутреннего давления, разрушение аккумулятора не происходит.
Несмотря на наличие связи с атмосферой через клапанное отверстие, обслуживать такую батарею не требуется, ведь испарение жидкости происходит в исключительных случаях. Например, при ежедневной эксплуатации такой запорный механизм остаётся закрытым, но если забыть включённым зарядное устройство на длительный промежуток времени, то совсем незначительная часть воды из электролита может быть выйти через автоматически открывшееся отверстие.
AGM VRLA
Особенности технологии
Батареи с предохранительным клапаном могут быть изготовлены по различным технологиям.
AGM VRLA Battery
VRLA AGM представляют собой герметичные батареи с клапаном, пластины которых изготовлены по AGM-технологии. Такие изделия обладают большим сроком годности благодаря абсорбирующему стекловолоконному слою, который впитывает в себя весь электролит и одновременно поддерживает свинцовые пластины, предохраняя их от осыпания.
VRLA GEL
Это гелевый аккумулятор, то есть внутри банки вместо жидкого раствора серной кислоты, находится желеобразное вещество, которое выполняет функцию электролита. VRLA Battery изготовленные по гелевой технологии также оснащаются клапаном.
Благодаря тому, что гель оказывает меньшее разрушительное воздействие на пластины, а при возникновении избыточного давления в таком аккумуляторе происходит открытие предохранительного устройства, срок эксплуатации изделия может достигать 10 лет.
Учитывая наличие таких важнейших качеств, как высокая надёжность, устойчивость к глубокому разряду и большой срок годности VRLA-аккумуляторы получили распространение во многих сферах хозяйственной деятельности, где требуется надёжный химический источник электроэнергии.
Где применяются VRLA АКБ
Самое широкое применение эта технология производства аккумуляторных батарей получила в машиностроении. Наличие клапана, который открывается только в момент возникновения избыточного давления, позволило отказаться от устаревшего типа корпуса, представляющий собой конструкцию, оснащённую ввинчиваемыми пробками. Отсутствие возможности со стороны водителя открыть доступ к банкам значительно повысило срок годности изделия.
VRLA-аккумуляторы устойчивы к глубоким разрядам, поэтому могут быть использованы не только в качестве стартерных батарей, но и для оснащения устройств бесперебойного питания. По этой же причине такие модели батарей применяются в качестве основного энергоаккумулятора для лодок, оснащённых электродвигателем, машин для гольфа и инвалидных колясок.
VRLA GEL
Как заряжать VRLA батареи
Зарядка VRLA-аккумулятора зависит от того, по какой технологии была изготовлена батарея. Если изделие этого типа имеет электролит в виде геля, то, несмотря на наличие предохранительного клапана, необходимо следить за тем, чтобы газообразование внутри изделия не стало образовываться слишком активно.
В случае, когда восстановление ёмкости такого аккумулятора осуществляется с подачей напряжения более 15 Вольт, произойдёт не только уменьшение объёма электролита, но и отделение желеобразной массы от пластин, что приведёт к неминуемому уменьшению ёмкости батареи и ее смерти. Чтобы уменьшить вероятность выхода из строя этого типа аккумуляторов при зарядке, рекомендуется использовать специальные ЗУ, которые подают электрический ток на клеммы в автоматическом режиме, подстраивая величину силы тока и напряжения в зависимости от заряженности АКБ и её температуры.
Подробная инструкция по зарядке гелевых аккумуляторов тут.
VRLA-аккумуляторы, сделанные по технологии AGM более устойчивы к погрешностям при зарядке, но чтобы максимально продлить срок службы такой батареи не рекомендуется превышать следующие показатели:
При восстановлении работоспособности аккумуляторной батареи таким образом, продолжительность подключения к зарядному устройству должна составить около 10 часов.
Как и при зарядке гелевых изделий AGM-аккумуляторы, оснащённые предохранительным клапаном, можно восстанавливать с помощью автоматических ЗУ. Такие устройства потребуют минимального контроля со стороны человека.
У Вас был или есть Аккумулятор VRLA? Тогда расскажите в комментариях о своих впечатлениях о нем, это очень поможет остальным автолюбителям и сделает материал более полным и точным.
Аккумуляторы марки AGM VRLA как кислотные аккумуляторы, оснащенные необходимым клапаном регулировки
Новейшие данные в сфере изготовления аккумуляторов сразу же после надлежащей проверки запускаются в производство и эксплуатацию. Это объясняется тем, что АКБ представляет собой расходную деталь ТС.
Части батареи, что расположены внутри нее, функционируют при неблагоприятных условиях. При всем том на тончайшие пластины и сепараторы осуществляют пагубное влияние вибрация и значительная разница в температурных режимах.
Так что же лежит в основе VRLA
Некогда регулярное испарение жидкости служило причиной обнажения металлических частиц электродов, а также активного разрушения свинцовых частиц.
Чтобы минимизировать столь убийственное воздействие агрессивных факторов нынешние устройства изготовляют необслуживаемыми.
Это значит, что в таких механизмах невозможно будет просто открыть крышку и налить жидкость.
Лучший экземпляр – технология под названием AGM VRLA. В переводе на русский язык здесь имеется в виду кислотный аккумулятор, оснащенный необходимым клапаном регулировки.
Производятся эти батареи в совершенно непроницаемом корпусе, однако с помощью особого предохранителя устраняется риск порчи аккумулятора при внезапном появлении чрезмерного давления.
Невзирая на взаимосвязь с атмосферой посредством специфического клапанного отверстия, спецобслуживание такому устройству не нужно, поскольку испарение воды имеет место крайне редко.
К примеру, в случае регулярного использования этот запорный механизм продолжает быть закрытым.
Однако если забыть об активированном зарядном устройстве на долгое время, то небольшое количество жидкости из электролита способно просочиться через открытое отверстие.
Специфические характеристики вышеописанного устройства могут быть внедрены посредством применения разных технологических подходов. AGM VRLA Battery VRLA AGM – это прежде всего закрытые батареи.
В процессе изготовлениях их пластин были задействованы так называемые AGM-технологии.
Эти устройства имеют значительный срок годности, что объясняется наличием особой стекловолоконной прослойки, способной хорошо впитывать электролит, при этом защищая пластины от осыпания. Что же касается VRLA GEL, то речь идет о гелевом аккумуляторе.
Его примечательная особенность заключается в том, что внутри банки мы обнаруживаем желеобразное вещество, берущее на себя функции электролита.
Его батареи, произведенные с применением аналогичной технологии, в обязательном порядке оснащены клапанами.
В связи с тем что гель минимизирует агрессивное воздействие на пластины, а при появлении чрезмерного давления в такого рода аккумуляторе имеет место открытие предохранителя, период эксплуатации техники может достигать десятилетия.
С учетом наличия таких важных характеристик как надежность, стойкость, а также длительный срок годности данного рода такие приборы сейчас широко применяются в различных сферах деятельности, нуждающихся в стабильных источниках электрической энергии.
Область применения VRLA АКБ
Наиболее популярно сейчас использование этой технологии в автомобилестроении.
Имеющийся клапан, способный открываться исключительно в момент появления большого давления, позволил оставить далеко в прошлом устаревшую модель корпуса, оснащенную встроенными пробками.
Отказ от предоставления водителю доступа к банкам существенно увеличил срок эксплуатации механизма.
VRLA-аккумуляторные батареи хорошо переносят сильные разряды, так что их можно применять и для оснащения механизмов бесперебойного питания.
В связи с этим указанные батареи могут использоваться и в качестве главного прибора питания для лодок, в которых есть электрический двигатель, а также машин для гольфа и инвалидных кресел.
Каким образом заряжаются данные батареи
Прежде всего необходимо учесть технологию, которая легла в основу изготовления батареи.
В случае если устройство оснащено электролитом в форме геля, то, невзирая на предохранительный механизм, нужно смотреть, чтобы образование газов не стало чересчур быстрым.
Если возобновление емкости означенного типа аккумулятора происходит с обеспечением напряжения больше пятнадцати Вольт, имеет место как снижение объема электролита, так и отсоединение желеобразного сгустка от пластин (что станет причиной уменьшения емкости батареи).
С целью минимизировать вероятность поломки данного изобретения во время зарядки необходимо применять специфические ЗУ, проводящие ток автоматическим образом, регулируя объем напряжения с учетом состояния заряженности АКБ и ее температурного режима.
Описанные аккумуляторы, созданные по технологическому образцу AGM, лучше адаптируются к неполадкам во время зарядки. Тем не менее, чтобы батарея прослужила как можно дольше, не стоит превышать эти показатели:
При возобновлении работы батареи период подключения к зарядке не должен превышать десять часов.
Как и в случае зарядки гелевых механизмов аккумуляторы AGM, допустимо восстанавливать при условии использования автоматических ЗУ. Такого рода изобретение требует минимальной вовлеченности и контроля со стороны владельца.