что такое гелевый аккумулятор и как его заряжать
Зарядка гелевого аккумулятора — правильная последовательность
Для пуска двигателя и питания бортовой сети автомобиля требуется аккумулятор. Источники питания совершенствуются, появляются новые технологии. С начала 2000-х годов можно встретить гелевые аккумуляторы, в которых электролит не привычный жидкий, а гелеобразный. Это дает ряд преимуществ, впрочем, и минусы у решения имеются. Один из них – строгие требования к процессу зарядки. Как заряжать гелевый аккумулятор, и каковы его особенности на фоне стандартного свинцово-кислотного – об этом в статье.
При зарядке гелевого аккумулятора должны быть выполнены строгие требования.
Особенности гелевых АКБ
Гелевые источники питания для автомобиля или для мотоцикла – это не новинка, а следствие эволюции. С момента появления аккумуляторных батарей, их конструкция не раз менялась. В процессе совершенствовался состав пластин, имеющих свойство разрушаться, менялся химический состав электролита.
Как итог, появились АКБ с электролитом в виде гелевого наполнителя, и он не жидкий. Впрочем, гелевый аккумулятор работает по тому же принципу, что и обычный свинцово-кислотный.
Гелевые АКБ производят по двум технологиям:
Помимо автомобильной промышленности, эта разновидность источников питания нашла применение в судостроении, космической и других отраслях. Автомобильные гелевые батареи 12 Вольт сейчас встречаются реже обычных, но в качестве мото АКБ они используются давно. Когда в наличии модель для автомобиля, надо знать, как правильно зарядить гелевый аккумулятор своими руками.
Главное преимущество этой разновидности АКБ – высокий пусковой ток, обеспечиваемый гелевым наполнителем. Последний эффективно «облегает» пластины, и в условиях мороза это выручает. Также из положительных качеств выделяют:
Гелевая батарея действительно может долго проработать, дольше 5 лет, свойственных свинцово-кислотной альтернативе. Но при условии, что она будет правильно заряжаться на протяжении всего срока эксплуатации.
Как правильно заряжать
В первую очередь надо затронуть особенности электролита. В обычных батареях, где он жидкий, когда напряжение поднимается выше 14.4 В, жидкость начинает «кипеть». Гелеобразный кипеть не способен ввиду своего агрегатного состояния, зато «отваливается» от пластин, причем навсегда. Как итог – меньше площадь между свинцом и электролитом. Это приводит к уменьшению энергоемкости, снижению пускового тока. И это при условии, что АКБ вообще переживет повышенное напряжение.
Главное правило при зарядке гелевого аккумулятора – контролировать напряжение. Норма – 14.4 В. В связи с этим, прежде чем приступать к зарядке, надо убедиться в наличии:
Такой прибор как мультиметр, должен быть у каждого водителя. С его помощью можно точно измерить напряжение, так как он подключается напрямую к клеммам.
Порядок действий при зарядке гелевой батареи 12 В:
Автоматическая зарядка сама отключится и перестанет подавать заряд.
Чтобы убедиться в успешности зарядки, понадобится измерить напряжение покоя, наступающее спустя 8 – 12 часов простоя батареи. При 100% на клеммах будет напряжение 12.70 В.
Последующую зарядку необходимо выполнять, когда степень заряженности опустится до 60 – 75%. Допускать глубокий разряд не рекомендуется, хоть такие АКБ и устойчивы к нему.
Как выбрать зарядное устройство
ЗУ должно быть автоматическим, с такими способностями:
«Умные» ЗУ с множеством режимов имеют отличную защиту, даже от неправильной полярности.
Можно ли заряжать обычным ЗУ
Многие интересуются этим вопросом, и сразу надо обозначить, что к жидкому электролиту и гелеобразному нужен индивидуальный подход. Заряжать можно, но даже при небольших отклонениях параметров гелий просто расплавится, и восстановить его не получится. Соответственно, батарея тоже пострадает.
С какими проблемами можно столкнуться, используя для зарядки обычное ЗУ:
Подключая гелевую батарею к обычному ЗУ, надо быть готовым к тому, что она может нагреться. Специалисты не рекомендуют так делать, да и эта разновидность далеко не из дешевых.
Особенности зарядки гелевого аккумулятора для мотоцикла
Аккумуляторные батареи, устанавливаемые на скутеры, мотоциклы, снегоходы, характерны меньшей емкостью. А автомобильные зарядки, даже универсальные, не способны выдавать малые токи. Понадобится «интеллектуальное» зарядное устройство. Пример удачной модели – Bentox BX.
Зарядное устройство Bentox BX.
Для проверки элемента питания используют тестер – мультиметр, которым замеряют напряжение на клеммах. Нормальный показатель – 12.7 В. Если значение ниже, АКБ нуждается в подзарядке. Если батарея долго была на хранении и не использовалась, правильно будет заряжать ее в течение 12 – 14 часов, выставив силу тока 1/10 от энергоемкости. Пока аккумулятор не зарядится, ЗУ не отключают. В то же время следят за температурой – корпус не должен нагреваться.
Гелевый аккумулятор – дорогой источник питания, но с учетом его свойств это выгодная покупка. Конечно, при условии, что он будет правильно заряжаться. Чтобы АКБ прослужила как можно дольше, надо придерживаться простых правил: не пользоваться частично разряженной, содержать в чистом виде, полностью разряжать-заряжать примерно 4 раза в год. При ошибке в ходе подзарядки, например, при превышении напряжения, гель отделяется от пластин. Если батарея вздуется, лучше не пытаться ее восстановить.
Не так давно повсеместно в автомобильных магазинах и на некоторых автозаправных станциях стали появляться нетипичные для нашего рынка аккумуляторы – гелевого типа (чем привлекли значительное внимание наших водителей).
Они имеют довольно значительные преимущества перед стандартными источниками питания, в том числе и перед AMG, а также EFB-типами этих устройств.
Однако существует и ряд минусов у этой АКБ из-за специфического производства. Самым главным препятствием в использовании гелевого аккумулятора заключается в том, что его нельзя зарядить так же, как и обычные виды АКБ.
В чем же его специфика и как можно восстановить у него энергию? Расскажем более детально в этой статье.
Гелевые аккумуляторы: особенности их зарядки
Несмотря на то что такой тип АКБ является довольно популярным и превосходит свои аналоги, есть ряд ограничений при его использовании. Прежде всего они связаны именно с тем, что его так просто нельзя зарядить.
Вернее, он пополняет накопитель при движении автомобиля, когда работает двигатель и при помощи устройств для зарядки. Именно с последними могут быть трудности.
Заключаются они в том, что просто так, с помощью стандартных ЗУ, гелевый аккумулятор зарядить не получится. Необходимо точно контролировать уровень напряжения и ток, который на него подается (а такие функции есть не у каждого устройства).
Если у вас есть простое ЗУ, тогда даже не стоит и пытаться зарядить гелевый аккумулятор, так как для этого необходимы специальные типы зарядок с доработками.
Если присмотреть на корпус этих видов источников питания, то можно заметить то, что на их корпусе присутствует определенная маркировка.
По ней понятно, какие могут быть предельные показатели тока зарядки, уровень максимального (если АКБ используется) и минимального (в том случае, если он просто хранится без зарядки) напряжения.
Эти параметры представлены понятными числовыми значениями, которых точно стоит придерживаться. Эти данные очень важны для стабильной и правильной работы гелевого аккумулятора, а потому не стоит ими пренебрегать.
Определенные типы машин, которые можно встретить у нас, имеют показатели тока и напряжения, которые они подают на аккумулятор, значительно выше, чем это необходимо для его работы. По сути, генератор в автомобиле вырабатывает значительно больше энергии, чем это нужно для поддержания в рабочем состоянии АКБ. Под данные параметры часто попадают старые модели авто.
Если у вас появилось желание установить именно гелевый аккумулятор, то перед этой процедурой стоит проконсультироваться с мастером по автомобильной электрике. Он должен знать, какие типы АКБ подойдут под параметры генератора вашей машины.
Кроме того, что существует необходимость проконсультироваться со специалистом, при эксплуатации гелевого АКБ стоит обращать особое внимание на регулятор напряжения самого генератора.
Нужно это для того, чтобы источник питания не вышел из строя досрочно и не принес каких-либо проблем владельцу.
Стоит сразу оговориться и сказать, что гелевые аккумуляторы причисляют к ряду кислотных АКБ. Да, несмотря на то, что в основе его лежит гелеобразный электролит, он все равно подчиняется тем же законам химии, что и обычные типы источников питания.
Его можно сравнить с тем, как добавляют желатин в условное заливное, примерно такой же принцип и у этого источника питания. Потому, если корпус батареи треснул, то не стоит пытаться собирать гель руками или же и вовсе его трогать.
Как правильно зарядить гелевый аккумулятор и не повредить его
Некоторые профильные издания, а также нередкие завсегдатаи форумов утверждают, что гелевый аккумулятор можно полностью разряжать и хранить в таком состоянии продолжительное время.
К сожалению, такие утверждения крайне далеки от истины и, даже более, являются в некотором роде вредными.
Гелевый АКБ, как и любой другой кислотный, весьма чувствителен к глубоким разрядкам. У него, как и у других, разрушаются свинцовые пластины, что явно не сказывается положительно.
Также стоит учесть, что если начать заряжать источник питания, то сначала будет проходить большое напряжение.
Следовательно, это также может отрицательно сказаться на работоспособности и эксплуатации., ведь во время такой процедуры зарядки могут осыпаться или каким-либо другим образом деформироваться пластины.
Так что такие процедуры после полной разрядки могут привести к тому, что батарею будет невозможно использовать в принципе.
Потому категорически не рекомендуется как доводить гелевый аккумулятор до состояния полной разрядки, так и хранить его в подобном виде.
В магазинах автомобильных запчастей и на предприятиях, которые производят такого рода АКБ, поддерживается работа этих устройств, посредством периодических зарядок (если речь идет о длительном хранении товара), чтобы он был готов сразу ввестись в эксплуатацию. В таком случае, владельцы руководствуются специальной маркировкой “Standby use”, которая указана либо на корпусе аппарата, либо в технических документах.
Обычно для гелевого аккумулятора это значение находится в пределах 6.7 – 7.5 Вольт. В том случае если напряжение на батарее ниже данных параметров, необходимо срочно поставить его на подзарядку. Если этого не сделать, может случиться глубокая разрядка, что спровоцирует проблему в работе устройства.
Как подготовить гелевый аккумулятор к зарядке
Прежде чем устанавливать на клеммы зажимы и начинать процесс восполнения энергии, необходимо прочитать все параметры, которые указаны на корпусе.
Их всего три, но они являются критически важными:
На сегодняшний день на рынке появились и обслуживаемые типы гелевых аккумуляторов. Для того чтобы их зарядить, необходимо будет немного открутить пробки. Нужно это для того, чтобы газ, которые возникает в процессе зарядки, сразу же выходил.
Правильный порядок действий для зарядки гелевых аккумуляторов
Сразу необходимо сказать о том, что при проведении всех действий нужно строго следовать заданному алгоритму.
В противном случае, можно сильно повредить батарею, а в некоторых случаях – получить реальный физический вред для своего здоровья.
Чтобы такого не случилось, стоит делать следующее:
Гелевый аккумулятор и его зарядка в режиме “автомат”
Некоторые из ЗУ, которые представлены в продаже, имеют автоматический режим восполнения энергии. В таком случае можно пропустить предыдущие шаги по настройке этого процесса и перейти непосредственно к восполнению объема энергии.
Для этого нужно всего лишь прочистить клеммы и крокодилы от ЗУ, чтобы был лучше контакт, и прикрепить их друг к другу.
После аппарат зарядки поставить в режим “автомат” и выставить параметр “GEL”, после чего он сам начнет подбирать нужные значения тока и напряжения. Когда вся процедура будет окончена, ЗУ оповестит вас об этом.
Однако, несмотря на то, что работает такое ЗУ без участия человека, первые несколько раз стоит присутствовать ил хотя бы периодически поглядывать на то, каким именно током и напряжением заряжается АКБ. Идеально каждые полчаса контролировать данные показатели, чтобы они соответствовали рекомендуемым.
Это связано с тем, что некоторые китайские модели автоматических ЗУ могут неправильно выставлять напряжение и/или ток для гелевых аккумуляторов (что может им только навредить и уменьшить срок использования).
Как понять, что гелевый аккумулятор зарядился и готов к работе
Проще всего, конечно, данный процесс регулировать при помощи автоматической зарядной станции, так как после окончания процесса она прекратит подачу питания.
В том случае, если вы используете обычную ЗУ в мануальном режиме, то процесс зарядки необходимо закончить, когда заряд будет равен 80% от емкости АКБ.
Такие результаты достигаются, если заряжать батарею по правилам, т.е. использовать напряжение в 10% от ёмкости в течении 7-8 часов. В случае если напряжение будет меньше, то и время данного процесса увеличится.
Также можно использовать и более точные приборы, например, как нагрузочная вилка. Она позволяет точно определить все нужные параметры.
В случае с гелевым аккумулятором, процесс его подзарядки можно закончить в том случае, если вилка показала значение примерно в 0.8 от значения тока запуска. Он указан или на самой АКБ или в документации к нему. В дальнейшем, чтобы набрать полные 100% зарядка, гелевые типы батарей необходимо заряжать током, который составляет всего 0.1% от емкости аккумулятора.
На такую процедуру уйдет порядка 4-6 часов, если речь идет об автомобильном аккумуляторе, на который подается напряжение в 1 Ампер.
Какая зарядная установка необходима для гелевых аккумуляторов
Будет трудно назвать какую-то одну марку, поэтому лучше опишем, каким должен быть “идеальное” ЗУ с точки зрения его характеристик:
Основная часть зарядки производится через постоянное напряжение, но вместе с уменьшающимся значением тока.
Окончательная часть зарядки (та, которая занимает от 4 до 6 часов в среднем) производится посредством минимального значения тока и с заниженным напряжением.
Как обслуживать гелевый аккумулятор после его зарядки
На самом деле, каких-то совсем специфических требований к нему не предусмотрено. Для него подходят стандартные процедуры, которыми обходятся обычные вида батарей:
Из-за того, что гелевые аккумуляторы достаточно капризны в эксплуатации и дальнейшем обслуживании, настоятельно не рекомендуется экономить на зарядных устройствах.
Некачественное устройство такого типа может “убить” гелевую батарею. А ее цена достаточно сильно «кусается», чтобы можно было использовать низкокачественные ЗУ.
Правила зарядки и обслуживания гелевых аккумуляторов
Кажется, совсем недавно обслуживаемые кислотные аккумуляторы занимали доминирующее положение на рынке. Но с новыми технологиями появились и более совершенные батареи – сначала необслуживаемые кальциевые, а затем и гелевые. И хотя классические сурьмянистые АКБ всё ещё популярны, их практически перестали выпускать. Очевидно, что пройдёт ещё немного времени, и такая же судьба постигнет нынешних фаворитов, а среди явных претендентов на их место – именно гелевые аккумуляторы. Сегодня они ещё слишком дороги, чтобы пойти в массы, но практика показывает, что это лишь дело времени. Так что пора знакомиться с новинкой.
Что собой представляет гелевый аккумулятор для автомобиля
Слово «гелевый» уже давно воспринимается как некое новшество в мире аккумуляторов. Подумать только, что вместо привычного жидкого электролита, являющегося водным раствором серной кислоты, здесь используется электролит в виде желеобразного вещества. Что это даёт? Очевидное преимущество такого электролита – отсутствие текучести, которая налагает на аккумуляторные батареи немало различных ограничений. Отсутствие текучести означает минимизацию потерь электролита вследствие кипения или испарения, отсутствие необходимости в измерении уровня и плотности рабочей жидкости и немало других благ, о которых мы расскажем ниже. Как и о том, из чего состоит гелевый аккумулятор, каковы его достоинства и перевешивают ли они недостатки.
Плюсы и минусы гелевых аккумуляторов
Если бы гелевые батареи были бесперспективными, их разработки давно бы уже свернули. Так в чём же заключаются их преимущества по сравнению с АКБ предшествующих поколений?
Достоинств на самом деле немало:
Впрочем, недостатков тоже хватает:
Конструкция гелевых АКБ
Гелевый аккумулятор внешне практически не отличается от своих собратьев. Основное отличие спрятано внутри – это электролит, находящийся не в жидком, а в адсорбированном состоянии. Разумеется, Gel-технология предполагает, что батарея необслуживаемая и точно также полностью герметизирована, как и кальциевый аналог. Принцип работы такого АКБ в общих чертах тоже одинаков.
Давайте рассмотрим, чем же отличается гелевый аккумулятор от кислотного. Итак, классическая электрохимическая жидкость, позволяющая эффективно накапливать энергию и затем столь же хорошо отдавать её, называется электролитом – водным раствором серной кислоты с известными оптимальными пропорциями (35:65).
В гелевых аккумуляторах в такой электролит добавляют загуститель из силикона, превращающий жидкость в желеобразную массу. Электрохимические свойства такого электролита ухудшаются незначительно, на 1–2%, а о преимуществах нетекучего электролита мы уже рассказывали.
Все остальные компоненты такие же, как у классических кислотных батарей:
Электрохимические реакции, протекающие внутри гелевого аккумулятора, точно такие же, как и в кислотных АКБ: если батарея заряжена, при подсоединении нагрузки она начинает отдавать этот заряд, при этом напряжение на клеммах и плотность электролита уменьшаются.
Можно ли отличить гелевый аккумулятор от кислотного чисто внешне? Далеко не всегда. Проще всего изучить этикетку – на гелевых батареях будет присутствовать обозначение «GEL». Некоторые изготовители верхние крышки гелевых АКБ окрашивают в ярко-жёлтый цвет. В некоторых случаях можно понять, что батарея гелевая, и по корпусу, состоящему из нескольких цилиндров, связанных между собой.
Характеристики GEL аккумуляторов
Если вы решили приобрести гелевую аккумуляторную батарею, обращайте внимание на следующие её базовые характеристики:
Маркировка гелевых АКБ
Этикетка, которая наносится на верхнюю или боковую часть аккумулятора, расскажет о многом. В обязательном порядке здесь будут присутствовать основные характеристики (ёмкость, пусковой ток), а также дата производства. Правда, последняя чаще всего присутствует в закодированном виде, причём производители горазды придумывать самые экзотические способы шифрования. Например, в батареях под брендом Optima используется четыре цифры, первая из которых обозначает год (например, 8 – это 2018), а три остальных – день года (которых 365). Так что определять месяц и число придётся с калькулятором в руке.
Но здесь хоть всё понятно, а вот на АКБ Delta наносится код, состоящий из двух букв и двух цифр. С последними проблем нет – они указывают число месяца, месяц тоже можно определить по букве (А – январь, В – февраль и так далее), а вот год по буквенному обозначению просто так не определить – нужно искать таблицу соответствия.
Не совсем понятная кодировка используется и в батареях Varta: четвёртая по счёту цифра обозначает год, а 5–6 – месяц, причём значения с 17 по 20 обозначают январь–апрель, а май начинается с 53 и дальше идёт по нарастающей.
У других производителей ситуация аналогичная, а всё из-за отсутствия стандартов в маркировке (они есть, но разные для Европы, Азии, США).
Срок службы гелевых аккумуляторов
На этикетке и в рекламных проспектах часто можно встретить цифру 10 – столько лет производители отпускают гелевым батареям. На практике эту цифру нужно уменьшить вдвое, а при неблагоприятных условиях эксплуатации – и втрое.
Неблагоприятными условиями можно назвать низкие температуры: достаточно мороза в 30 градусов, чтобы гель замёрз, и в этих условиях наблюдается ускоренное разрушение пластин и электролита.
Также недопустимо эксплуатировать АКБ при температурах, превышающих 50 градусов – это приводит к выкипанию воды и чревато разрушением батареи.
Отметим, что заряжать гелевый аккумулятор нужно специальным зарядным устройством, несовместимым с обычными ЗУ для кислотных батарей.
Хотя считается, что Gel-батареи толерантны к глубоким разрядам, они всё же разрушают пластины. Не любят они и пониженной влажности, и перезаряда, и недозаряда – все эти факторы уменьшают ресурс источника питания.
Зарядка гелевых аккумуляторов
Хотя считается, что гелевые АКБ обладают длительным сроком эксплуатации, они более чувствительны к параметрам тока и напряжения, нежели батареи с жидким электролитом.
Так что для их зарядки требуется приобретение специализированного ЗУ – старое, которое вы использовали ранее, не подойдёт.
Рассмотрим подробнее, как правильно и эффективно заряжать гелевый аккумулятор.
Стандартная зарядка требует использования классического правила – сила тока равна 10% от ёмкости батареи. Если времени на длительную зарядку нет, можно использовать ускоренные методы, повысив значение тока ЗУ до 30% (18 А для 60-амперной АКБ).
Зарядку гелевого аккумулятора следует производить при начальном значении напряжения, равном 14.5 В. При более высоких значениях будет происходить разжижение геля, в результате чего он утратит свои первоначальные свойства. Производители обычно указывают рекомендованное значение этого параметра (ищите значение напротив слов «Cycle use»).
При указанных начальных значениях тока и напряжения зарядка будет длиться 9–12 часов.
Как правильно заряжать гелевый АКБ, мы расскажем ниже, а пока сообщим, что ЗУ для гелевых батарей имеют функцию заряда с целью сохранения энергии. Этот режим используется для периодической регламентной подзарядки батареи. Рекомендуемое напряжение для этого режима можно взять из строки «Standby use» на этикетке аккумулятора.
Какая нужна зарядка для гелевых аккумуляторов? Можно ли заряжать гелевый аккумулятор обычным зарядным устройством?
Ответ на последний вопрос отрицательный – только стандартные кислотно-свинцовые АКБ можно подзаряжать любыми ЗУ. Устройство без возможности регулировки тока и напряжения однозначно непригодно, но и это далеко не все требования, предъявляемые к таким ЗУ.
Итак, рассказываем, каким зарядным устройством допустимо правильно заряжать гелевый аккумулятор:
Скачки тока и напряжения во время зарядки, равно как и заметные колебания температуры, способны частично или полностью вывести из строя Gel-батарею.
Зарядку нужно осуществлять поэтапно, примерный алгоритм процедуры:
Такими возможностями обладают только импульсные зарядные устройства.
Обслуживание гелевых аккумуляторов
Эксплуатация и обслуживание гелевых источников питания в соответствии с рекомендациями производителя гарантируют длительную эксплуатацию батареи. Возможно – и весь заявленный срок. И пускай вас не сбивает с толку надпись «необслуживаемый», поскольку для поддержания всех параметров АКБ в удовлетворительном состоянии обслуживание всё же потребуется. А заключаться оно будет в периодической, но правильной и своевременной подзарядке батареи.
Отличительной особенностью гелевых аккумуляторов является существенное (кратное) снижение газообразования. Это позволяет обойтись без таких операций, как проверка уровня электролита и доливка воды или готового раствора серной кислоты.
Но остаётся одно условие, обязательное для исполнения, и заключается оно в проверке работоспособности автомобильного генератора. Нужно, чтобы он делегировал батарее стабильное, без ощутимых скачков напряжение – гелевые батареи к ним очень и очень чувствительны.
Но усилия по обслуживанию и правильной эксплуатации АКБ могут оказаться тщетными, если производить зарядку с несоблюдением перечисленных выше требований. В таких случаях срок службы гелевой батареи может оказаться даже ниже, чем у кислотных оппонентов.
Итак, вы ознакомились с тем, как обслуживать гелевый аккумулятор. Но подлежит ли он восстановлению, если по тем или иным причинам утратит первоначальные характеристики?
Ответ будет положительным, но только в некоторых случаях. Надеяться на оживление батареи с вздутыми боками или трещинами на крышке, осыпавшимися пластинами не стоит, её можно сразу отправлять в утиль.
Некоторое снижение ёмкости может произойти из-за высыхания части геля. Можно попробовать восстановить нормальный водный баланс посредством доливки дистиллированной воды.
Ещё один дефект, который можно попробовать исправить – это сульфатация пластин.
Десульфатацию можно провести двумя способами: