Який акумулятор вибрати гелевий чи AGM?

Системи безперебійного електропостачання дозволяють в екстрених випадках без збоїв у роботі забезпечувати електроживлення до відновлення зовнішнього електропостачання або підключення автономних джерел живлення. Ці системи зібрані із застосуванням особливого обладнання - джерел безперебійного живлення (ДБЖ). для живлення від акумуляторів.

Акумулятор - це хімічне джерело струму, здатне багаторазово перетворювати хімічну енергію в електричну та акумулювати, запасати її на тривалий час. Спрощено акумулятор можна подати так: два електроди, у вигляді пластин, поміщені в розчин сірчаної кислоти з щільністю 1,27-1,29 г/см3. При цьому позитивний електрод виконаний з двоокису свинцю (PbO2), а негативний зі свинцю (Pb). При проходженні струму між ними протікають окисно-відновні реакції.

При розряді відбувається хімічна реакція, в результаті якої активна маса обох електродів почне змінювати свій хімічний склад, перетворюючись з губчастого свинцю та його двоокису на сірчанокислий свинець (сульфат свинцю - PbSO4), а щільність електроліту почне падати. В результаті всередині батареї утворюється спрямований рух іонів і в ланцюзі потече електричний струм. При заряді акумулятора відбувається зворотний процес - напрямок струму змінюється на протилежний, активні маси відновлюють свій первісний хімічний склад, а щільність електроліту зростає. Цей процес, званий циклом, може бути багаторазовим. Кількість електричної енергії, що при цьому припадає, залежить від площі активної взаємодії електродів і електроліту та його обсягу. Номінальна напруга, що виробляється таким акумулятором, становить 2 вольти. Для більшого значення напруги одиночні акумулятори з'єднують послідовно. Наприклад: 12-вольтовий акумулятор складається з послідовно з'єднаних у загальному корпусі шести акумуляторів.

Різновиди акумуляторів

У системах безперебійного живлення можуть використовуватися чотири основні різновиди акумуляторів (АКБ):

Стартерні автомобільні малообслуговуються (перевірка рівня електроліту щорічно і доливка дистильованої води за потреби). Їх необхідно встановлювати в нежитлове приміщення, що провітрюється. Термін служби при оптимальних умовах експлуатації 3 - 5 років.
Стартерні автомобільні герметичні, що не обслуговуються. Їх можна встановлювати у житлове приміщення. Термін служби при оптимальних умовах експлуатації 3 - 6 років
Стаціонарні типу AGM. Їх можна встановлювати у житлове приміщення. Термін служби при оптимальних умовах експлуатації до 12 років.
Стаціонарні типу GEL (гелієві). Їх можна встановлювати у житлове приміщення. Термін служби при оптимальних умовах експлуатації 12 років.

На даний момент серед акумуляторів найбільш широкого поширення набули герметичні свинцево-кислотні акумулятори (VRLA), які виготовляються за двома технологіями.

Перша, найбільш поширена технологія - Absorptive Glass Mat (AGM). В даному випадку шляхом застосування пористого заповнювача-сепаратора зі скловолокна, просоченого електролітом, домагаються його рідкого стану. Такий сепаратор є пористою системою, в якій капілярні сили утримують електроліт. При цьому кількість електроліту дозується так, щоб дрібні пори були заповнені, а великі залишалися вільними для вільної циркуляції газів. Таким чином, AGM батареї не вимагають обслуговування протягом усього терміну експлуатації.

Друга - Gelled Electrolite (GEL), так звані гелеві акумулятори, електроліт в яких має гелеподібний стан завдяки додаванню до нього сполук кремнію. Гелевий електроліт дозволяє досягти повної герметичності батареї, так як все газовиділення відбувається всередині сильно розвиненої системи пір в масі гелю. Це вирішує проблему необслуговуваності АКБ.

Переваги та недоліки АКБ різних типів

Переваги акумуляторів AGM технологія

Переваги акумуляторів GEL технологія

1. Конструкція повністю герметична і має клапанне регулювання, запобігає витоку кислоти та корозії клем.

2. Більш безпечна робота: при правильному зарядженні батарей унеможливлюється виділення газів та небезпека вибуху.

3. Герметична конструкція дозволяє встановлювати батарею майже в будь-якому положенні (проте встановлення вгору дном не рекомендується).

4. Найменший електричний опір дає вищі норми розряду.

5. Впевнена робота при низьких температурах (нижче -30*С).

6. Час заряджання акумулятора скорочується в 7 разів у порівнянні зі звичайною свинцево-кислотною батареєю.

7. Підвищена вібростійкість підвищує термін служби.

1. Гелевий електроліт гарантує відсутність витікання. Батареї стають більш безпечними та стійкими до сильної вібрації. При цьому можливе встановлення акумулятора на бічну поверхню і навіть "догори дригом".

2. Нано-гелевий електроліт позбавлений недоліків. кислотних. У нього не відбувається розкладання кислоти, тому не відбувається сульфатації (кристалізації солями сірчаної кислоти) катодних пластин та корозії анодних пластин (у нижній частині пластини через високу питому вагу кислоти).

3. Акумулятор максимально ефективний навіть у нештатних режимах роботи, що дозволяє експлуатувати його в жарких погодних умовах, при температурі до +50°C, або в низькотемпературних режимах, наприклад, до -35°C і нижче.

4. Негаразд боїться глибокого розряду (але короткочасного). Гелевий електроліт знаходиться в «пов'язаному» стан, тому розряд акумулятора не супроводжується його випарюванням, корозією грат та зповзанням активної маси позитивного електрода.

5. У гелевому акумуляторі використовується активний матеріал, який збільшує ємність акумулятора. У той час, як потенціал звичайних батарей значно знижується в процесі експлуатації, ємність акумулятора гелю зберігається на більш стабільному рівні, забезпечуючи при цьому більш тривалий термін служби. Цей ефект з'являється після тривалої експлуатації. У порівнянні зі звичайними акумуляторами, термін служби гелевих акумуляторів як мінімум вдвічі більший.

6. Можливість використовувати поряд із чутливим електронним обладнанням.

7. Відсутнє газовиділення. Це зменшує втрату маси електроліту (зберігається його густина), збільшує продуктивність акумулятора. Акумулятор краще переносить тривале зберігання, що збільшує термін його зберігання.

8. Стабільно працює у вологому навколишньому середовищі.

9. Найнижча питома вартість у співвідношенні «ціна/кількість місяців експлуатації», а також у співвідношенні «ціна/кількість циклів».

10. Ідеальний як стартерна та «крутна» батарея.

Недоліки акумуляторів AGM технологія

Недоліки акумуляторів GEL технологія

AGM батареї чутливі до перевищення зарядної напруги, причиною тут є значно менша кількість електроліту в них.

Акумулятори із загущеним електролітом мають дещо гірші навантажувальні характеристики порівняно з класичними АКБ: великі струми з них зняти складніше через більш високий внутрішній опір. Крім того, гелеві батареї критичні до температури навколишнього середовища та стабільності зарядної напруги. Для їх підзаряду потрібно використовувати зарядні пристрої, що забезпечують нестабільність напруги заряду не гірше +/- 1% для запобігання рясному газовиділенню