Batería AGM: tecnoloxía, vantaxes e inconvenientes
Termos automáticos,  Dispositivo do vehículo,  Equipos eléctricos para vehículos

Batería AGM: tecnoloxía, vantaxes e inconvenientes

Necesítase unha fonte de alimentación ininterrompida para máis que activar o arrancador e arrancar o motor. A batería úsase tamén para a iluminación de emerxencia, para o funcionamento do sistema integrado co motor apagado, así como para unha pequena unidade cando o xerador está fóra de servizo. O tipo de batería máis común que se usa nos coches é o chumbo. Pero teñen varias modificacións. Un deles é AGM. Imos comentar algunhas modificacións destas baterías, así como as súas diferenzas. Que ten de especial o tipo de batería AGM?

Que é a tecnoloxía de batería AGM?

Se dividimos as pilas condicionalmente, dividiranse en reparadas e desatendidas. A primeira categoría inclúe as baterías nas que o electrolito se evapora co paso do tempo. Visualmente, diferéncianse do segundo tipo porque teñen tapas enriba para cada lata. A través destes buratos reponse a falta de fluído. No segundo tipo de baterías, non é posible engadir auga destilada debido ás características do deseño e aos materiais que minimizan a formación de burbullas de aire no recipiente.

Outra clasificación das baterías refírese ás súas características. Tamén hai dous tipos deles. O primeiro é de entrada e o segundo é de tracción. As baterías de arranque teñen unha gran potencia de arranque e úsanse para arrancar motores de gran combustión interna. A batería de tracción distínguese pola súa capacidade de emitir tensión durante moito tempo. Tal batería está instalada en vehículos eléctricos (con todo, non se trata dun coche eléctrico de pleno dereito, senón principalmente de coches eléctricos e cadeiras de rodas infantís) e instalacións eléctricas que non utilizan corrente de arranque de alta potencia. En canto aos coches eléctricos de pleno dereito como Tesla, a batería AGM tamén se usa neles, pero como base para o sistema de a bordo. O motor eléctrico usa un tipo de batería diferente. Para obter máis información sobre como elixir a batería adecuada para o seu coche, lea noutra revisión.

A batería AGM diferénciase da súa homóloga clásica porque a carcasa non se pode abrir de ningún xeito, o que significa que pertence á categoría de modificacións sen mantemento. No proceso de desenvolver tipos de baterías AGM sen mantemento, os científicos conseguiron reducir a cantidade de gases liberados ao finalizar a carga. Este efecto fíxose posible debido a que o electrólito na estrutura ten unha cantidade menor e está en mellor contacto coa superficie das placas.

Batería AGM: tecnoloxía, vantaxes e inconvenientes

A peculiaridade desta modificación é que o recipiente non está cheo de electrólito libre en estado líquido, que está en contacto directo coas placas do dispositivo. A placa positiva e negativa está separada por un material illante ultra fino (fibra de vidro e papel poroso) impregnado cunha substancia ácida activa.

Historia da ocorrencia

O nome AGM provén do inglés "absorbent glass mat", que se traduce como un material amortiguador absorbente (feito de fibra de vidro). A propia tecnoloxía apareceu nos anos 70 do século pasado. A empresa que rexistrou a patente da novidade é o fabricante estadounidense Gates Rubber Co.

A idea en si xurdiu dun fotógrafo, que pensou en como reducir a velocidade de liberación de osíxeno e hidróxeno do espazo preto das placas. Unha opción que se lle veu á cabeza foi engrosar o electrólito. Esta característica do material proporcionaría unha mellor retención de electrolitos cando se envorcaba a batería.

As primeiras baterías AGM saíron da liña de montaxe en 1985. Esta modificación utilizouse principalmente para avións militares. Ademais, estas fontes de alimentación empregáronse en sistemas de telecomunicacións e instalacións de sinalización cunha fonte de alimentación individual.

Batería AGM: tecnoloxía, vantaxes e inconvenientes

Inicialmente, a capacidade da batería era pequena. Este parámetro variou no rango de 1-30 a / h. Co paso do tempo, o dispositivo recibiu unha maior capacidade, de xeito que a instalación puido funcionar máis tempo. Ademais dos coches, este tipo de batería úsase para crear fontes de enerxía ininterrompidas e outros sistemas que funcionan cunha fonte de enerxía autónoma. Pódese usar unha batería AGM máis pequena nos SAI do ordenador.

Principio de funcionamento

Unha clásica batería de chumbo-ácido semella unha caixa, dividida en varias seccións (bancos). Cada unha delas ten placas (o material do que están feitas é chumbo). Están inmersos no electrólito. O nivel de líquido debe cubrir sempre as placas para que non caian. O electrolito en si é unha solución de auga destilada e ácido sulfúrico (para máis detalles sobre os ácidos utilizados nas baterías, lea aquí).

Para evitar que as placas entren en contacto, hai tabiques feitas de plástico microporoso entre elas. A corrente xérase entre as placas de carga positiva e negativa. As baterías AMG diferéncianse desta modificación porque un material poroso impregnado de electrólito está situado entre as placas. Pero os seus poros non están completamente cheos de substancia activa. O espazo libre é unha especie de compartimento de gas no que se condensa o vapor de auga resultante. Debido a isto, o elemento selado non se rompe cando a carga está en curso (cando se carga unha batería de servizo clásica, é necesario desconfiar os tapóns das latas, xa que na fase final as burbullas de aire poden evolucionar activamente e o recipiente pode despresurizarse ).

En canto aos procesos químicos que se producen nestes dous tipos de baterías, son idénticos. É só que as baterías fabricadas con tecnoloxía AGM distínguense polo seu deseño e estabilidade de funcionamento (non precisan que o propietario recargue electrólitos). De feito, trátase da mesma batería de chumbo-ácido, só grazas ao deseño mellorado, elimínanse nela todas as desvantaxes do clásico análogo líquido.

O dispositivo clásico funciona segundo o seguinte principio. No momento do consumo de electricidade, a densidade do electrólito diminúe. Entre as placas e o electrólito ten lugar unha reacción química, dando lugar a unha corrente eléctrica. Cando os consumidores seleccionaron toda a carga, comeza o proceso de sulfatación das placas de chumbo. Non se pode reverter a menos que a densidade do electrolito se incremente. Se tal batería se carga, entón, debido á baixa densidade, a auga do recipiente quentarase e simplemente ferverá, o que acelerará a destrución das placas de chumbo, polo que, en casos avanzados, algúns engaden ácido.

Batería AGM: tecnoloxía, vantaxes e inconvenientes

En canto á modificación da AGM, non teme unha descarga profunda. A razón disto é o deseño da fonte de alimentación. Debido ao contacto estreito da fibra de vidro impregnada de electrólito, as placas non sofren sulfatación e o líquido das latas non ferve. O principal no funcionamento do dispositivo é evitar a sobrecarga, o que provoca un aumento da formación de gas.

Debe cargar esa fonte de enerxía do seguinte xeito. Normalmente, a etiqueta do dispositivo contén as instrucións do fabricante para as tensións de carga mínima e máxima. Dado que tal batería é moi sensible ao proceso de carga, para iso debería empregar un cargador especial equipado cunha función de cambio de tensión. Estes cargadores proporcionan unha chamada "carga flotante", é dicir, unha subministración parcial de electricidade. En primeiro lugar, fornécese un cuarto da tensión nominal (mentres que a temperatura debería estar dentro dos 35 graos).

Despois de que a electrónica do cargador arranxe unha certa cantidade de carga (aproximadamente 2.45 V por célula), desencadéase o algoritmo de redución de tensión. Isto garante un bo final do proceso e non hai unha evolución activa de osíxeno e hidróxeno. Incluso a menor interrupción deste proceso pode reducir significativamente o rendemento da batería.

Outra batería AGM require un uso especial. Así, podes almacenar dispositivos en calquera posición. A peculiaridade deste tipo de baterías é que teñen un baixo nivel de autodescarga. Durante un ano de almacenamento, a capacidade non pode perder máis do 20 por cento da súa capacidade (sempre que o dispositivo estivese almacenado nun cuarto seco a unha temperatura positiva no rango de 5 a 15 graos).

Pero ao mesmo tempo, é necesario comprobar periodicamente o nivel de carga, controlar o estado dos terminais e protexelo da humidade e do po (isto pode provocar unha autodescarga do dispositivo). Para a seguridade da fonte de alimentación, é necesario evitar curtocircuítos e sobretensións.

Dispositivo de batería AGM

Como xa observamos, a carcasa AGM está completamente pechada, polo que estes elementos clasifícanse como modelos sen mantemento. No canto dos deflectores porosos de plástico, hai fibra de vidro porosa entre as placas dentro da caixa. Trátase de separadores ou separadores. Este material é neutro na condutividade eléctrica e interactúa cos ácidos. Os seus poros están 95% saturados dunha sustancia activa (electrólito).

A fibra de vidro tamén contén unha pequena cantidade de aluminio para reducir a resistencia interna. Grazas a isto, o dispositivo é capaz de manter unha carga rápida e liberar enerxía cando sexa necesario.

Do mesmo xeito que unha batería convencional, a modificación AGM tamén consiste en seis latas ou tanques cun conxunto individual de placas. Cada grupo está conectado ao terminal da batería correspondente (positivo ou negativo). Cada banco emite unha voltaxe de dous voltios. Dependendo do tipo de batería, é posible que as placas non sexan paralelas, senón enroladas. Neste deseño, a batería terá unha forma cilíndrica de latas. Este tipo de batería é moi resistente e resistente ás vibracións. Outra vantaxe nestas modificacións é que a súa descarga pode producir un mínimo de 500 e un máximo de 900A (nas baterías convencionais, este parámetro está dentro de 200A).

Batería AGM: tecnoloxía, vantaxes e inconvenientes
1) Enchufe con válvulas de seguridade e cubra cunha soa ventilación; 2) Corpo e cuberta máis grosos e fortes; 3) Bloque de placas; 4) Semibloque de placas negativas; 5) Placa negativa; 6) Celosía negativa; 7) Un fragmento do material absorbido; 8) Placa positiva con separador de fibra de vidro; 9) Celosía positiva; 10) Placa positiva; 11) Semi-bloque de placas positivas.

Se consideramos unha batería clásica, a carga provoca a formación de burbullas de aire na superficie das placas. Debido a isto, o electrólito está menos en contacto co chumbo e isto degrada o rendemento da fonte de alimentación. O análogo mellorado non ten tal problema, xa que a fibra de vidro garante o contacto constante do electrólito coas placas. Para evitar que o exceso de gas provoque unha despresurización do dispositivo (isto ocorre cando a carga non se realiza correctamente), hai unha válvula no corpo para liberalos. Para obter máis información sobre como cargar correctamente a batería, lea separado.

Así, os principais elementos de deseño das baterías AGM son:

  • Caixa hermeticamente pechada (feita de plástico resistente aos ácidos que pode soportar vibracións constantes con pequenos choques);
  • Placas para carga positiva e negativa (están feitas de chumbo puro, que pode incluír aditivos de silicio), que están conectadas en paralelo cos terminais de saída;
  • Fibra de vidro microporosa;
  • Electrolito (enchendo o 95% do material poroso);
  • Válvulas para eliminar o exceso de gas;
  • Terminais positivos e negativos.

O que está a frear a propagación da AGM

Segundo algunhas estimacións, prodúcense no mundo ao redor de 110 millóns de baterías recargables anualmente. A pesar da súa maior eficiencia en comparación cos homólogos clásicos de chumbo-ácido, só ocupan unha pequena parte das vendas do mercado. Hai varias razóns para iso.

  1. Non todas as empresas de fabricación de baterías fabrican fontes de enerxía utilizando esta tecnoloxía;
  2. O custo destas baterías é moito maior que os tipos habituais de dispositivos (durante tres a cinco anos de funcionamento, non será difícil para un motorista recoller un par de centos de dólares por unha nova batería líquida). Adoitan ser dúas a dúas veces e media máis caros;
  3. Un dispositivo cunha capacidade idéntica será moito máis pesado e voluminoso en comparación cun clásico analóxico e non todos os modelos de vehículos permiten colocar unha batería agrandada baixo o capó;
  4. Estes dispositivos son moi esixentes na calidade do cargador, o que tamén custa moitos cartos. A carga clásica pode arruinar esa batería en cuestión de horas;
  5. Non todos os probadores poden determinar o estado de tal batería, polo tanto, para dar servizo a unha fonte eléctrica, ten que buscar unha estación de servizo especializada;
  6. Para que o xerador produza a tensión necesaria para unha recarga adecuada da batería durante o funcionamento, este mecanismo tamén terá que ser modificado no coche (para máis detalles sobre como funciona o xerador, lea noutro artigo);
  7. Ademais do efecto negativo das fortes xeadas, o dispositivo tampouco tolera ben as altas temperaturas. Polo tanto, o compartimento do motor debe estar ben ventilado durante o verán.

Estas razóns fan pensar aos motoristas: paga a pena mercar unha batería tan complexa se pode mercar dúas modificacións simples polo mesmo diñeiro? Tendo en conta as necesidades do mercado, os fabricantes non corren o risco de liberar un gran número de produtos que simplemente recollerán po nos almacéns.

Os principais tipos de baterías de chumbo-ácido

Dado que o principal mercado de baterías é a industria do automóbil, están principalmente adaptadas para vehículos. O principal criterio polo que se selecciona unha fonte de enerxía é a carga total de todo o sistema eléctrico e os instrumentos do vehículo (o mesmo parámetro aplícase á selección dun xerador). Dado que os coches modernos utilizan unha gran cantidade de electrónica a bordo, moitos modelos xa non están equipados con baterías estándar.

Nalgunhas situacións, os modelos líquidos xa non son capaces de soportar tal carga, e as modificacións AGM poden facelo bastante ben, xa que a súa capacidade pode ser dúas a tres veces superior á capacidade dos análogos estándar. Ademais, algúns propietarios de automóbiles modernos non están preparados para gastar tempo mantendo fontes de enerxía (aínda que non precisan moito mantemento).

Batería AGM: tecnoloxía, vantaxes e inconvenientes

Un coche moderno pode usar un dos dous tipos de baterías. A primeira é a opción líquida sen mantemento. Emprega placas de calcio no canto de placas de antimonio. O segundo é o análogo que xa nos é familiar, feito usando a tecnoloxía AGM. Algúns condutores confunden este tipo de batería con baterías de xel. Aínda que poden ter un aspecto similar, en realidade son diferentes tipos de dispositivos. Lea máis sobre as baterías de xel aquí.

Como análogo mellorado da clásica batería líquida, hai modificacións feitas usando a tecnoloxía EFB no mercado. Esta é a mesma fonte de enerxía líquida ácido-chumbo, só para evitar a sulfatación das placas positivas, están envoltas ademais nun material poroso e poliéster. Isto amplía a vida útil dunha batería estándar.

Aplicación de baterías AGM

As baterías AGM úsanse a miúdo en coches equipados con sistemas de arranque / parada, xa que teñen unha capacidade impresionante en comparación coas fontes de enerxía líquidas clásicas. Pero a industria do automóbil non é a única área na que se aplican modificacións AGM.

Varios sistemas autoalimentados adoitan estar equipados con baterías AGM ou GEL. Como se mencionou anteriormente, estas baterías úsanse como fonte de electricidade para cadeiras de rodas autopropulsadas e vehículos eléctricos infantís. En calquera caso, unha instalación eléctrica cunha alimentación individual ininterrompida de seis, 12 ou 24 voltios pode sacar enerxía deste dispositivo.

O parámetro clave polo que pode determinar que batería usar é o rendemento de tracción. As modificacións de líquidos non soportan ben esa carga. Un exemplo disto é o funcionamento dun sistema de audio nun coche. A batería líquida pode arrincar o motor de xeito seguro varias veces e a gravadora de radio descargaraa nun par de horas (lea como conectar correctamente a gravadora de radio cun amplificador separado), aínda que o consumo de enerxía destes nodos é moi diferente. Por este motivo, as fontes de alimentación clásicas úsanse como arrancadores.

Beneficios e tecnoloxía da batería AGM

Como xa se mencionou, a diferenza entre as baterías AGM e as clásicas só está no deseño. Imos considerar cales son as vantaxes da modificación mellorada.

Batería AGM: tecnoloxía, vantaxes e inconvenientes
  1. Non ten medo ás descargas profundas. Calquera batería non tolera unha descarga forte e, para algunhas modificacións, este factor é simplemente destrutivo. No caso das fontes de alimentación estándar, a súa capacidade vese afectada de xeito crítico por descargas frecuentes por baixo do 50 por cento. É imposible almacenar a batería neste estado. En canto aos tipos AGM, toleran aproximadamente un 20 por cento máis de perda de enerxía sen danos graves en comparación coas baterías clásicas. É dicir, a descarga repetida ata o 30 por cento non afectará o rendemento da batería.
  2. Non ten medo ás fortes pendentes. Debido a que a caixa da batería está pechada, o electrólito non se bota do recipiente cando se dá a volta. O material absorbido impide que a substancia de traballo se mova libremente baixo a influencia da gravidade. Non obstante, a batería non se debe gardar nin operar ao revés. A razón disto é que nesta posición non será posible a eliminación natural do exceso de gas pola válvula. As válvulas de descarga estarán na parte inferior e o aire en si (a súa formación é posible se se viola o proceso de carga - sobrecarga ou uso dun dispositivo que emita unha tensión incorrecta) subirá.
  3. Sen mantemento. Se a batería se usa nun coche, o proceso de reposición do volume de electrólito non é laborioso e non é prexudicial. Cando se tapan as tapas das latas, os vapores de ácido sulfúrico saen do recipiente nunha pequena cantidade. Por esta razón, o mantemento das baterías clásicas (incluída a carga, xa que neste momento os bancos deben estar abertos) debería estar nunha zona ben ventilada. Se a batería funciona nun ambiente residencial, entón este dispositivo deberá retirarse das instalacións para o seu mantemento. Hai instalacións eléctricas que empregan un feixe dun gran número de baterías. Neste caso, o seu funcionamento e mantemento nunha sala pechada é perigoso para a saúde humana, polo que, nestes casos, utilízanse baterías fabricadas con tecnoloxía AGM. O electrolito evapórase neles só se se incumpre o procedemento de carga e non necesitan repararse durante toda a vida laboral.
  4. Non está suxeito a sulfatación e corrosión. Dado que o electrólito non ferve nin se evapora durante o funcionamento e a carga adecuada, as placas do dispositivo están en contacto constante coa substancia de traballo. Debido a isto, o proceso de destrución nesas fontes de enerxía non se produce. Unha excepción é a mesma carga incorrecta, durante a cal se perturba a recombinación dos gases evolucionados e a evaporación do electrólito.
  5. Non ten medo ás vibracións. Independentemente da posición da caixa da batería, o electrólito está constantemente en contacto coas placas, xa que a fibra de vidro está ben presionada contra a súa superficie. Debido a isto, nin pequenas vibracións nin sacudidas provocan unha violación do contacto destes elementos. Por esta razón, estas baterías pódense usar de forma segura en vehículos que adoitan circular por terreos accidentados.
  6. Máis estable a altas e baixas temperaturas ambientais. No dispositivo de batería AGM non hai auga libre que poida conxelarse (durante o proceso de cristalización, o líquido expándese, que a miúdo é o motivo da despresurización das carcasas) ou evaporarse durante o funcionamento. Por esta razón, o tipo mellorado de fontes de enerxía mantense estable en xeadas de -70 graos e calor de +40 graos centígrados. Certo, en tempo frío, a descarga prodúcese tan rápido como no caso das baterías clásicas.
  7. Cárganse máis rápido e entregan unha corrente máis alta nun período de tempo máis curto. O segundo parámetro é moi importante para un arranque en frío do motor de combustión interna. Durante o funcionamento e a carga, estes dispositivos non quentan moito. Para ilustrar: mentres se carga unha batería convencional, aproximadamente o 20 por cento da enerxía convértese en calor, mentres que nas versións AGM este parámetro está dentro do 4%.

Inconvenientes das baterías con tecnoloxía AGM

A pesar de tantas vantaxes, as baterías tipo AGM tamén teñen desvantaxes significativas, debido a que os dispositivos aínda non recibiron un uso xeneralizado. Esta lista inclúe estes factores:

  1. Aínda que algúns fabricantes crearon a produción masiva deste tipo de produtos, o seu custo segue sendo o dobre que o clásico análogo. Polo momento, a tecnoloxía aínda non recibiu as melloras correctas que reducirían o custo dos produtos sen sacrificar o seu rendemento.
  2. A presenza de materiais adicionais entre as placas fai que o deseño sexa máis grande e ao mesmo tempo máis pesado en comparación coas baterías líquidas da mesma capacidade.
  3. Para cargar correctamente o dispositivo, necesitas un cargador especial, que tamén custa cartos dignos.
  4. O proceso de carga debe supervisarse para evitar sobrecargas ou subministración de tensión incorrecta. Ademais, o dispositivo ten moito medo aos curtocircuítos.

Como verás, as baterías AGM non teñen tantos aspectos negativos, pero estas son razóns significativas polas que os condutores non se atreven a usalos nos seus vehículos. Aínda que nalgunhas áreas son simplemente insubstituíbles. Un exemplo disto son as grandes unidades eléctricas cunha fonte de alimentación ininterrompida individual, estacións de almacenamento alimentadas por paneis solares, etc.

Ao final da revisión, ofrecemos unha pequena comparación de vídeo de tres modificacións da batería:

PARA O # 26: EFB, GEL, AGM pros e contras das baterías do coche.

Preguntas e respostas:

Cal é a diferenza entre AGM e a batería normal? A partir dunha batería de ácido AGM convencional é aínda máis difícil. É sensible á sobrecarga, cómpre cargalo cunha carga especial. As baterías AGM non teñen mantemento.

Por que necesitas unha batería AGM? Esta fonte de alimentación non necesita mantemento, polo que é máis cómodo usala en coches estranxeiros. O deseño da caixa da batería permite que se instale verticalmente (caso selado).

Que significa AGM nunha batería? Esta é unha abreviatura de tecnoloxía moderna de fonte de alimentación de chumbo-ácido (Absorber Glass Mat). A batería pertence á mesma clase que a contraparte de xel.

Engadir un comentario