AGM-batterij - technologie, voor- en nadelen

Een ononderbroken stroomvoorziening is nodig voor meer dan alleen het starten van de starter en het starten van de motor. De accu wordt ook gebruikt voor noodverlichting, de bediening van het boordsysteem bij uitgeschakelde motor en een korte rit als de generator niet werkt. Het meest voorkomende type accu dat in auto's wordt gebruikt, is loodzuur. Maar ze hebben verschillende wijzigingen. Een van hen is AVA. Laten we enkele wijzigingen van deze batterijen bespreken, evenals hun verschillen. Wat is er speciaal aan het AGM-accutype?

Wat is AGM-batterijtechnologie?

Als we de batterijen voorwaardelijk verdelen, worden ze onderverdeeld in onderhouden en onbeheerd. De eerste categorie omvat batterijen waarin de elektrolyt na verloop van tijd verdampt. Visueel verschillen ze van het tweede type doordat ze voor elk blik een deksel hebben. Door deze gaten wordt het vochttekort aangevuld. Bij het tweede type batterijen is het niet mogelijk om gedestilleerd water toe te voegen vanwege ontwerpkenmerken en materialen die de vorming van luchtbellen in de container minimaliseren.

Een andere classificatie van batterijen betreft hun kenmerken. Er zijn ook twee soorten. De eerste is een starter en de tweede is tractie. Startaccu's hebben een groot startvermogen en worden gebruikt om grote verbrandingsmotoren te starten. De tractiebatterij onderscheidt zich door zijn vermogen om gedurende lange tijd spanning af te geven. Zo'n accu wordt ingebouwd in elektrische voertuigen (dit is echter geen volwaardige elektrische auto, maar vooral elektrische kinderauto's en rolstoelen) en elektrische installaties die geen hoogvermogen aanloopstroom gebruiken. Net als bij volwaardige elektrische auto's zoals Tesla, wordt de AGM-accu daarin ook gebruikt, maar dan als basis voor het boordsysteem. De elektromotor gebruikt een ander type accu. Lees voor meer informatie over het kiezen van de juiste accu voor uw auto in een andere recensie.

De AGM-accu onderscheidt zich van zijn klassieke tegenhanger doordat de behuizing op geen enkele manier kan worden geopend en behoort daarmee tot de categorie van onderhoudsvrije aanpassingen. Bij het ontwikkelen van onderhoudsvrije typen AGM-accu's konden wetenschappers de hoeveelheid gassen die aan het einde van het opladen vrijkomen, verminderen. Dit effect werd mogelijk door het feit dat de elektrolyt in de structuur in een kleinere hoeveelheid is en beter contact maakt met het oppervlak van de platen.

De bijzonderheid van deze modificatie is dat de container niet gevuld is met vrije elektrolyt in een vloeibare toestand, die in direct contact staat met de platen van het apparaat. De positieve en negatieve plaat wordt gescheiden door een ultradun isolatiemateriaal (glasvezel en poreus papier) geïmpregneerd met een actieve zure substantie.

Geschiedenis van het voorval

De naam AGM komt van het Engelse "absorberende glasmat", wat zich vertaalt als een absorberend kussenmateriaal (gemaakt van glasvezel). De technologie zelf verscheen in de jaren 70 van de vorige eeuw. Het bedrijf dat het patent voor de nieuwigheid heeft geregistreerd, is de Amerikaanse fabrikant Gates Rubber Co.

Het idee zelf kwam van een fotograaf die bedacht hoe de snelheid waarmee zuurstof en waterstof uit de ruimte nabij de platen vrijkomt, kon worden verminderd. Een optie die bij hem opkwam, was om de elektrolyt dikker te maken. Deze materiaaleigenschap zou zorgen voor een betere retentie van elektrolyt wanneer de batterij werd omgedraaid.

De eerste AGM-accu's rolden in 1985 van de lopende band. Deze aanpassing werd voornamelijk gebruikt voor militaire vliegtuigen. Ook werden deze voedingen gebruikt in telecommunicatiesystemen en signaleringsinstallaties met een individuele voeding.

Aanvankelijk was de batterijcapaciteit klein. Deze parameter varieerde in het bereik van 1-30 a / u. Na verloop van tijd kreeg het toestel een verhoogde capaciteit, waardoor de installatie langer kon doorwerken. Naast auto's wordt dit type batterij gebruikt om ononderbroken stroomvoorzieningen en andere systemen te creëren die op een autonome energiebron werken. Een kleinere AGM-batterij kan worden gebruikt in computer-UPS.

Werking

Een klassieke loodzuuraccu ziet eruit als een koffer, onderverdeeld in verschillende secties (banken). Elk van hen heeft platen (het materiaal waaruit ze zijn gemaakt is lood). Ze zijn ondergedompeld in elektrolyt. Het vloeistofniveau moet de platen altijd bedekken, zodat ze niet bezwijken. De elektrolyt zelf is een oplossing van gedestilleerd water en zwavelzuur (voor meer informatie over de zuren die in batterijen worden gebruikt, lees hier).

Om te voorkomen dat de platen in contact komen, zijn er tussenschotten van microporeus plastic. De stroom wordt opgewekt tussen de positieve en negatieve ladingsplaten. AMG-accu's onderscheiden zich van deze modificatie doordat zich tussen de platen een met elektrolyt geïmpregneerd poreus materiaal bevindt. Maar de poriën zijn niet volledig gevuld met de werkzame stof. Vrije ruimte is een soort gascompartiment waarin de resulterende waterdamp wordt gecondenseerd. Hierdoor breekt het afgedichte element niet tijdens het opladen (bij het opladen van een klassiek onderhouden batterij is het nodig om de doppen van de blikken los te schroeven, aangezien in de laatste fase luchtbellen actief kunnen evolueren en de container drukloos kan worden gemaakt. ).

Wat betreft de chemische processen die plaatsvinden in deze twee typen batterijen, ze zijn identiek. Het is alleen zo dat de accu's die zijn gemaakt met behulp van AGM-technologie zich onderscheiden door hun ontwerp en stabiliteit van de werking (ze hebben de eigenaar niet nodig om elektrolyt bij te vullen). In feite is dit dezelfde loodzuurbatterij, alleen dankzij het verbeterde ontwerp zijn alle nadelen van de klassieke vloeibare analoog erin geëlimineerd.

Het klassieke apparaat werkt volgens het volgende principe. Op het moment van elektriciteitsverbruik neemt de dichtheid van de elektrolyt af. Er vindt een chemische reactie plaats tussen de platen en de elektrolyt, wat resulteert in een elektrische stroom. Wanneer consumenten de volledige lading hebben geselecteerd, begint het proces van sulfatering van de loden platen. Het kan niet worden teruggedraaid tenzij de dichtheid van de elektrolyt wordt verhoogd. Als een dergelijke batterij wordt opgeladen, zal vanwege de lage dichtheid het water in de container opwarmen en eenvoudigweg wegkoken, wat de vernietiging van de loden platen zal versnellen, daarom voegen in vergevorderde gevallen wat zuur toe.

Wat betreft de AGM-modificatie, deze is niet bang voor een diepe ontlading. De reden hiervoor is het ontwerp van de voeding. Door het nauwe contact van de glasvezel geïmpregneerd met elektrolyt, ondergaan de platen geen sulfatering en kookt de vloeistof in de blikken niet. Het belangrijkste bij de werking van het apparaat is om overladen te voorkomen, wat een verhoogde gasvorming veroorzaakt.

U moet een dergelijke stroombron als volgt opladen. Meestal bevat het apparaatlabel de instructies van de fabrikant voor minimale en maximale laadspanningen. Omdat een dergelijke batterij erg gevoelig is voor het laadproces, moet u hiervoor een speciale oplader gebruiken die is uitgerust met een spanningswisselfunctie. Dergelijke laders zorgen voor een zogenaamde "zwevende lading", dat wil zeggen een geportioneerde levering van elektriciteit. Eerst wordt een vierde van de nominale spanning geleverd (terwijl de temperatuur binnen 35 graden moet zijn).

Nadat de elektronica van de oplader een bepaalde hoeveelheid lading heeft hersteld (ongeveer 2.45 V per cel), wordt het algoritme voor spanningsreductie geactiveerd. Dit zorgt voor een soepel einde van het proces en er is geen actieve ontwikkeling van zuurstof en waterstof. Zelfs de kleinste verstoring van dit proces kan de prestaties van de batterij aanzienlijk verminderen.

Een andere AGM-accu vereist speciaal gebruik. U kunt dus apparaten in absoluut elke positie opbergen. Het bijzondere van dit soort accu's is dat ze een lage zelfontlading hebben. Voor een jaar opslag kan de capaciteit niet meer dan 20 procent van zijn capaciteit verliezen (op voorwaarde dat het apparaat in een droge ruimte werd bewaard bij een positieve temperatuur in het bereik van 5 tot 15 graden).

Maar tegelijkertijd is het noodzakelijk om periodiek het laadniveau te controleren, de toestand van de aansluitingen te bewaken en deze te beschermen tegen vocht en stof (dit kan een zelfontlading van het apparaat veroorzaken). Voor de veiligheid van de stroomvoorziening is het noodzakelijk om kortsluiting en plotselinge spanningspieken te vermijden.

AGM-batterijapparaat

Zoals we al hebben opgemerkt, is de AGM-koffer volledig verzegeld, daarom behoren dergelijke elementen tot de categorie onderhoudsvrije modellen. In plaats van poreuze scheidingswanden van kunststof zit er poreus glasvezel in het lichaam tussen de platen. Dit zijn scheidingstekens of afstandhouders. Dit materiaal is neutraal in elektrische geleidbaarheid en heeft een wisselwerking met zuren. De poriën zijn voor 95 procent verzadigd met een actieve stof (elektrolyt).

De glasvezel bevat ook een kleine hoeveelheid aluminium om de interne weerstand te verminderen. Dankzij dit kan het apparaat snel opladen en energie vrijgeven wanneer dat nodig is.

Net als een conventionele accu bestaat ook de AGM-modificatie uit zes blikken of tanks met een individuele set platen. Elke groep is verbonden met de bijbehorende accuklem (positief of negatief). Elke bank voert een spanning van twee volt uit. Afhankelijk van het type batterij zijn de platen mogelijk niet parallel, maar opgerold. In dit ontwerp heeft de batterij een cilindrische vorm van blikjes. Dit type accu is zeer duurzaam en trillingsbestendig. Een ander voordeel van dergelijke wijzigingen is dat hun ontlading minimaal 500 en maximaal 900 A kan produceren (bij conventionele batterijen ligt deze parameter binnen 200 A).

1) Plug met veiligheidskleppen en deksel met een enkele ontluchting; 2) Dikker en sterker lichaam en deksel; 3) Blok platen; 4) Half blok van negatieve platen; 5) Negatieve plaat; 6) Negatief rooster; 7) Een fragment van het geabsorbeerde materiaal; 8) Positieve plaat met glasvezelafscheider; 9) Positief rooster; 10) Positieve plaat; 11) Half blok van positieve platen.

Als we een klassieke batterij beschouwen, veroorzaakt opladen de vorming van luchtbellen op het oppervlak van de platen. Hierdoor komt de elektrolyt minder in contact met lood, en dit verslechtert de prestatie van de voeding. Dit probleem is er niet bij de verbeterde analoog, aangezien de glasvezel zorgt voor een constant contact van de elektrolyt met de platen. Om te voorkomen dat een teveel aan gas ervoor zorgt dat het apparaat drukloos wordt (dit gebeurt wanneer het opladen niet correct wordt uitgevoerd), is er een klep in het lichaam om ze vrij te geven. Lees voor meer informatie over het correct opladen van de batterij afzonderlijk.

De belangrijkste ontwerpelementen van AGM-accu's zijn dus:

• Hermetisch gesloten behuizing (gemaakt van zuurbestendig plastic dat bestand is tegen constante trillingen met kleine schokken);
• Platen voor positieve en negatieve lading (ze zijn gemaakt van puur lood, inclusief mogelijk siliciumadditieven), die parallel zijn verbonden met de uitgangsklemmen;
• Microporeuze glasvezel;
• Elektrolyt (vult 95% van het poreuze materiaal);
• Kleppen voor het verwijderen van overtollig gas;
• Positieve en negatieve aansluitingen.

Wat houdt de verspreiding van AVA tegen

Volgens sommige schattingen worden er jaarlijks ongeveer 110 miljoen oplaadbare batterijen geproduceerd in de wereld. Ondanks hun grotere efficiëntie in vergelijking met klassieke tegenhangers van loodzuur, nemen ze slechts een klein deel van de marktomzet in. Hiervoor zijn verschillende redenen.

1. Niet elk batterijproducent maakt voedingen met deze technologie;
2. De kosten van dergelijke batterijen zijn veel hoger dan die van de gebruikelijke soorten apparaten (gedurende drie tot vijf jaar gebruik zal het voor een automobilist niet moeilijk zijn om een ​​paar honderd dollar te verzamelen voor een nieuwe vloeibare batterij). Ze zijn meestal twee tot tweeënhalf keer duurder;
3. Een apparaat met een identieke capaciteit zal veel zwaarder en volumineuzer zijn in vergelijking met een klassieke analoog, en niet elk automodel stelt u in staat om een ​​vergrote batterij onder de motorkap te plaatsen;
4. Dergelijke apparaten stellen hoge eisen aan de kwaliteit van de oplader, wat ook veel geld kost. Klassiek opladen kan een dergelijke batterij binnen enkele uren kapot maken;
5. Niet elke tester kan de staat van een dergelijke batterij bepalen, daarom moet u voor het onderhoud van een elektrische bron op zoek naar een gespecialiseerd servicestation;
6. Om ervoor te zorgen dat de generator de spanning produceert die nodig is om de batterij tijdens het gebruik voldoende op te laden, moet dit mechanisme ook in de auto worden gewijzigd (voor details over hoe de generator werkt, lees in een ander artikel);
7. Naast het negatieve effect van strenge vorst verdraagt ​​het apparaat ook niet goed hoge temperaturen. Daarom moet de motorruimte in de zomer goed worden geventileerd.

Deze redenen zetten automobilisten aan het denken: is het überhaupt de moeite waard om zo'n complexe batterij te kopen als je voor hetzelfde geld twee eenvoudige aanpassingen kunt kopen? Rekening houdend met de behoeften van de markt, lopen fabrikanten niet het risico een groot aantal producten vrij te geven die eenvoudigweg stof verzamelen in magazijnen.

De belangrijkste soorten loodzuuraccu's

Aangezien de belangrijkste markt voor batterijen de auto-industrie is, zijn ze voornamelijk aangepast voor voertuigen. Het belangrijkste criterium waarmee een stroombron wordt geselecteerd, is de totale belasting van het gehele elektrische systeem en de voertuiginstrumenten (dezelfde parameter is van toepassing op de selectie van een generator). Omdat moderne auto's veel elektronica aan boord gebruiken, zijn veel modellen niet meer uitgerust met standaardaccu's.

In sommige situaties zijn vloeistofmodellen niet langer bestand tegen een dergelijke belasting, en AGM-modificaties kunnen dit redelijk goed aan, aangezien hun capaciteit twee tot drie keer hoger kan zijn dan de capaciteit van standaardanalogen. Bovendien zijn sommige eigenaren van moderne auto's niet bereid om tijd te besteden aan het onderhouden van stroomvoorzieningen (hoewel ze niet veel onderhoud vergen).

Een moderne auto kan een van de twee soorten batterijen gebruiken. De eerste is de onderhoudsvrije vloeistofoptie. Het gebruikt calciumplaten in plaats van antimoonplaten. De tweede is de analoge die we al kennen, gemaakt met behulp van de AGM-technologie. Sommige automobilisten verwarren dit type accu met gelaccu's. Hoewel ze er misschien hetzelfde uitzien, zijn het in feite verschillende soorten apparaten. Lees meer over gelbatterijen hier.

Als verbeterde analoog van de klassieke vloeistofbatterij zijn er modificaties doorgevoerd met behulp van EFB-technologie op de markt. Dit is dezelfde stroomtoevoer met vloeibaar loodzuur, alleen om sulfatering van de positieve platen te voorkomen, zijn ze bovendien omwikkeld met een poreus materiaal en polyester. Dit verlengt de levensduur van een standaardbatterij.

Toepassing van AGM-accu's

AGM-accu's worden vaak gebruikt in auto's die zijn uitgerust met start / stop-systemen, omdat ze een indrukwekkende capaciteit hebben in vergelijking met klassieke vloeibare voedingen. Maar de auto-industrie is niet het enige gebied waar AGM-modificaties worden toegepast.

Diverse zelfaangedreven systemen zijn vaak voorzien van AGM- of GEL-accu's. Zoals eerder vermeld, worden dergelijke batterijen gebruikt als elektriciteitsbron voor zelfrijdende rolstoelen en elektrische kindervoertuigen. In ieder geval kan een elektrische installatie met een individuele noodstroomvoorziening van zes, 12 of 24 volt energie van dit apparaat afnemen.

De belangrijkste parameter waarmee u kunt bepalen welke batterij u moet gebruiken, zijn de tractieprestaties. Vloeibare modificaties zijn niet goed bestand tegen een dergelijke belasting. Een voorbeeld hiervan is de bediening van een audiosysteem in een auto. De vloeistofbatterij kan de motor meerdere keren veilig starten en de radio-bandrecorder zal deze binnen een paar uur ontladen (lees hoe je de radio-bandrecorder correct aansluit op een versterker). afzonderlijk), hoewel het stroomverbruik van deze knooppunten heel verschillend is. Om deze reden worden klassieke voedingen als starters gebruikt.

Voordelen en technologie van AGM-accu's

Zoals eerder vermeld, zit het verschil tussen AGM en klassieke accu's alleen in het ontwerp. Laten we eens kijken wat de voordelen zijn van de verbeterde wijziging.

1. Niet bang voor diepe ontladingen. Elke batterij tolereert geen sterke ontlading en voor sommige wijzigingen is deze factor gewoon destructief. In het geval van standaardvoedingen wordt hun capaciteit kritisch beïnvloed door frequente ontlading onder de 50 procent. Het is onmogelijk om de batterij in deze staat op te bergen. Wat de AGM-typen betreft, tolereren ze ongeveer 20 procent meer energieverlies zonder ernstige schade in vergelijking met klassieke batterijen. Dat wil zeggen, herhaaldelijk ontladen tot 30 procent heeft geen invloed op de prestaties van de batterij.
2. Niet bang voor sterke hellingen. Doordat de batterijhouder verzegeld is, stroomt de elektrolyt niet uit de houder wanneer deze wordt omgedraaid. Het geabsorbeerde materiaal voorkomt dat de werksubstantie vrij beweegt onder invloed van de zwaartekracht. De batterij mag echter niet ondersteboven worden bewaard of gebruikt. De reden hiervoor is dat in deze positie geen natuurlijke afvoer van overtollig gas door de klep mogelijk is. De stortkleppen bevinden zich onderaan en de lucht zelf (de vorming ervan is mogelijk als het laadproces wordt geschonden - overladen of een apparaat gebruiken dat een onjuiste spanning afgeeft) zal omhoog gaan.
3. Onderhoudsvrij. Als de batterij in een auto wordt gebruikt, is het aanvullen van het elektrolytvolume niet omslachtig en niet schadelijk. Wanneer de deksels van de blikken worden losgeschroefd, komen zwavelzuurdampen in een kleine hoeveelheid uit de container. Daarom dient het onderhoud van klassieke accu's (inclusief het opladen, aangezien de banken op dit moment open moeten zijn) in een goed geventileerde ruimte te gebeuren. Als de batterij in een woonomgeving wordt gebruikt, moet een dergelijk apparaat voor onderhoud uit het pand worden verwijderd. Er zijn elektrische installaties die een bundel van een groot aantal batterijen gebruiken. In dit geval is de werking en het onderhoud ervan in een gesloten ruimte gevaarlijk voor de menselijke gezondheid, daarom worden in dergelijke gevallen batterijen gebruikt die zijn vervaardigd met behulp van AGM-technologie. De elektrolyt verdampt er alleen in als de oplaadprocedure wordt geschonden en ze hoeven niet gedurende de hele levensduur te worden onderhouden.
4. Niet onderhevig aan sulfatering en corrosie. Omdat de elektrolyt niet kookt of verdampt tijdens gebruik en correct opladen, staan ​​de platen van het apparaat constant in contact met de werksubstantie. Hierdoor vindt het vernietigingsproces niet plaats in dergelijke stroombronnen. Een uitzondering is dezelfde onjuiste oplading, waarbij de recombinatie van de ontwikkelde gassen en de verdamping van de elektrolyt worden verstoord.
5. Niet bang voor trillingen. Ongeacht de positie van de batterijbehuizing, de elektrolyt is constant in contact met de platen, aangezien het glasvezel stevig tegen hun oppervlak wordt gedrukt. Hierdoor veroorzaken noch kleine trillingen noch schudden een schending van het contact van deze elementen. Om deze reden kunnen deze accu's veilig worden gebruikt op voertuigen die vaak over ruw terrein rijden.
6. Stabieler bij hoge en lage omgevingstemperaturen. Er zit geen vrij water in het AGM-batterijapparaat dat zou kunnen bevriezen (tijdens het kristallisatieproces zet de vloeistof uit, wat vaak de reden is voor het drukloos maken van de behuizingen) of verdampen tijdens bedrijf. Om deze reden blijft het verbeterde type voedingen stabiel bij vorst van -70 graden en hitte van +40 graden Celsius. Toegegeven, bij koud weer vindt de ontlading net zo snel plaats als bij klassieke batterijen.
7. Ze laden sneller op en leveren in een kortere tijd een hogere stroom. De tweede parameter is erg belangrijk voor een koude start van de verbrandingsmotor. Tijdens het gebruik en het opladen worden dergelijke apparaten niet erg heet. Ter illustratie: bij het opladen van een conventionele accu wordt ongeveer 20 procent van de energie omgezet in warmte, terwijl deze parameter in AGM-versies binnen 4% ligt.

Nadelen van accu's met AGM-technologie

Ondanks zoveel voordelen hebben AGM-batterijen ook aanzienlijke nadelen, waardoor de apparaten nog niet op grote schaal zijn gebruikt. Deze lijst bevat dergelijke factoren:

1. Hoewel sommige fabrikanten massaproductie van dergelijke producten hebben opgezet, zijn hun kosten nog steeds twee keer zo hoog als die van de klassieke analoge. Op dit moment heeft de technologie nog niet de juiste verbeteringen gekregen die de kosten van producten zouden verlagen zonder in te leveren op de prestaties.
2. De aanwezigheid van extra materialen tussen de platen maakt het ontwerp groter en tegelijkertijd zwaarder in vergelijking met vloeibare batterijen met dezelfde capaciteit.
3. Om het toestel goed op te laden heb je een speciale oplader nodig, die ook nog eens behoorlijk geld kost.
4. Het laadproces moet worden bewaakt om overladen of onjuiste spanningstoevoer te voorkomen. Ook is het apparaat erg bang voor kortsluiting.

Zoals u kunt zien, hebben AGM-accu's niet zoveel negatieve aspecten, maar dit zijn belangrijke redenen waarom automobilisten ze niet in hun voertuigen durven te gebruiken. Hoewel ze in sommige gebieden gewoon onvervangbaar zijn. Een voorbeeld hiervan zijn grote elektrische units met een individuele noodstroomvoorziening, opslagstations aangedreven door zonnepanelen, etc.

Aan het einde van de beoordeling bieden we een korte videovergelijking van drie batterijmodificaties:

VOOR # 26: EFB, GEL, AGM voors en tegens van auto-accu's!

Vragen en antwoorden:

Wat is het verschil tussen een AGM en een gewone batterij? De AGM is nog zwaarder dan een conventionele zuuraccu. Het is gevoelig voor overladen, u moet het opladen met een speciale lading. AGM-accu's zijn onderhoudsvrij.

Waarom heb je een AGM-accu nodig? Deze voeding heeft geen onderhoud nodig en is daarom handiger in gebruik op buitenlandse auto's. Door het ontwerp van de batterijbehuizing kan deze verticaal worden geïnstalleerd (verzegelde behuizing).

Wat betekent het AGM-label op de accu? Het is een afkorting van de moderne loodzuurvoedingstechnologie (Absorber Glass Mat). De batterij valt in dezelfde klasse als de gel-tegenhanger.