Srovnání baterií: Kyselina olověná, gelová a AGM

V současné době jsou na trhu tři hlavní typy akumulátorů: olověné s kapalným elektrolytem, ​​gelové a AGM. Všechny mají stejný princip fungování, ale v zařízení existují značné rozdíly. Tyto rozdíly jim dávají zvláštní vlastnosti, každý typ má však své vlastní nevýhody, které je třeba vzít v úvahu při výběru baterie.

Olověné baterie s kapalným elektrolytem

Tento typ dobíjecí baterie je nejpoužívanější. Jejich design se od svého vynálezu v roce 1859 do značné míry nezměnil.

Zařízení a princip činnosti

Kryt baterie obsahuje šest navzájem izolovaných oddělení nebo plechovek. Každá přihrádka obsahuje olověné destičky a kapalný elektrolyt. Desky s kladnými a zápornými náboji (katoda a anoda). Olověné desky mohou obsahovat nečistoty antimonu nebo křemíku. Elektrolyt je směs kyseliny sírové (35%) a destilované vody (65%). Mezi olověnými deskami jsou porézní distanční desky, které se nazývají separátory. Jsou nezbytné, aby se zabránilo zkratům. Každá banka generuje přibližně 2 V pro celkem 12 V (řetězový provoz).

Proud v olověných bateriích je generován elektrochemickou reakcí mezi oxidem olovnatým a kyselinou sírovou. To spotřebovává kyselinu sírovou, která se rozkládá. Hustota elektrolytu klesá. Při nabíjení z nabíječky nebo z generátoru automobilu dochází k opačnému procesu (nabíjení).

Výhody a nevýhody

Široké použití olověných baterií usnadňuje jejich jednoduchá a spolehlivá konstrukce. Vydávají poměrně vysoké rozběhové proudy pro spuštění motoru (až 500 A), při správném provozu fungují stabilně až 3–5 let. Akumulátor lze nabíjet zvýšenými proudy. To nepoškodí kapacitu baterie. Hlavní výhodou je přijatelná cena.

Hlavní nevýhody tohoto typu baterie jsou spojeny s údržbou a provozem. Elektrolyt je kapalný. Proto existuje nebezpečí jeho toku. Kyselina sírová je velmi korozivní kapalina. Během provozu se také uvolňují korozivní plyny. To znamená, že baterii nelze instalovat uvnitř vozidla, pouze pod kapotu.

Řidič by měl pravidelně sledovat úroveň nabití baterie a hustotu elektrolytu. Pokud je baterie nabitá, vaří se. Voda se odpařuje a je třeba ji pravidelně doplňovat do přihrádek. Používá se pouze destilovaná voda.

Úroveň nabití nesmí klesnout pod 50%. Je zaručeno úplné vybití zařízení, protože dochází k hluboké sulfataci desek (tvorba síranu olovnatého).

Je nutné skladovat a provozovat baterii v přísně svislé poloze, aby elektrolyt neunikal a destičky se neuzavíraly. Ke zkratu může dojít také v důsledku rozpadu desek.

V chladném období je baterie z auta obvykle vyjmuta, aby nezamrzla. To se může stát u kapalného elektrolytu. Studená baterie také funguje horší.

Gelové baterie

Gelové baterie fungují na stejných principech jako běžné olověné baterie. Pouze elektrolyt uvnitř není v kapalině, ale v gelovém stavu. Toho bylo dosaženo přidáním silikagelu obsahujícího křemík. Silikagel udržuje elektrolyt uvnitř. Odděluje pozitivní a negativní desky, tj. slouží jako oddělovač. Pro výrobu desek se používá pouze vysoce vyčištěné olovo bez jakýchkoli nečistot. Husté uspořádání desek a silikagelu poskytuje nízký odpor, a proto rychlé nabíjení a vysoké zpětné proudy (800 - 1000 XNUMX A na startér při spuštění).

Přítomnost silikagelu také poskytuje jednu velkou výhodu - baterie se nebojí hlubokého vybití.

Proces sulfatace v takových bateriích je pomalejší. Výsledné plyny zůstávají uvnitř. Pokud dojde k příliš intenzivní tvorbě plynu, unikají přebytečné plyny speciálními ventily. To je špatné pro kapacitu baterie, ale není to kritické. Nemusíte nic doplňovat. Gelové baterie nevyžadují údržbu.

Výhody a nevýhody

Existuje více plusů gelových baterií než minusů. Vzhledem k tomu, že elektrolyt uvnitř je v gelovém stavu, lze baterii bezpečně používat téměř v jakékoli poloze a na jakémkoli místě. Nic se nerozlije tekutým elektrolytem. I když je pouzdro poškozené, kapacita baterie se nesníží.

Životnost gelové baterie s řádnou péčí je asi 10-14 let. Protože proces sulfatace je pomalý, desky se nerozpadají a taková baterie může být skladována až 3 roky bez dobíjení a s velkou ztrátou kapacity. Obvykle to trvá 15-20% z poplatku za rok.

Gelová baterie vydrží až 400 plných vybití. Toho je opět dosaženo díky stavu elektrolytu. Úroveň nabití se rychle obnoví.

Nízký odpor umožňuje dodávat vysoké zapínací proudy, což zajišťuje vysokou provozní účinnost.

Mezi nevýhody patří citlivost na přebíjení a zkraty. Tyto baterie proto během nabíjení indikují povolené parametry napětí. Musíte také nabíjet napětím 10% kapacity baterie. I mírné přepětí může vést k jeho selhání. Proto se s těmito bateriemi doporučuje používat speciální nabíječky.

Při extrémním chladu může silikagel také zmrznout a ztratit se v nádobě. Přestože gelové baterie odolávají mrazu lépe než běžné baterie.

Jednou z hlavních nevýhod je také vysoká cena gelových baterií ve srovnání s jednoduchými.

AGM baterie

Princip fungování baterií AGM je stejný jako u dvou předchozích typů. Hlavní rozdíl je v konstrukci separátorů a stavu elektrolytu. Mezi olověnými deskami je sklolaminát, který je impregnován elektrolytem. AGM znamená Absorbed Glass Mat nebo Absorbed Glass Fibre. U desek se používá pouze čisté olovo.

Sklolaminát a desky jsou pevně přitlačeny k sobě. Elektrolyt je zadržován pórovitostí materiálu. Vytvoří se nízký odpor, který ovlivňuje rychlost nabíjení a vysoký spouštěcí proud.

Tyto baterie jsou také klasifikovány jako bezúdržbové baterie. Sulfatace je pomalá, desky se nerozpadají. Elektrolyt neteče a prakticky se neodpařuje. Přebytečné plyny unikají speciálními ventily.

Další vlastností baterií AGM je schopnost kroucení desek do rolí nebo spirál. Každá komora má tvar válce. To zvyšuje interakční plochu a zlepšuje odolnost proti vibracím. Baterie v tomto designu lze vidět od známé značky OPTIMA.

Výhody a nevýhody

Baterie AGM lze provozovat a skladovat na jakémkoli místě. Tělo je zapečetěné. Musíte pouze sledovat úroveň nabití a stav terminálů. Zařízení lze skladovat po dobu 3 let, přičemž ročně ztrácí pouze 15–20% poplatku.

Takové baterie poskytují vysoké spouštěcí proudy až 1000 XNUMX A. To je několikrát vyšší než obvykle.

Plné výboje nejsou děsivé. Baterie vydrží 200 nulových výbojů, až 500 polovičních výbojů a 1000 výbojů při 30%.

Baterie AGM fungují nejlépe při nízkých teplotách. Ani při silném mrazu se vlastnosti nesnižují. Snášejí také vysoké teploty do 60-70 ° C.

Stejně jako gelové baterie jsou AGM citlivé na nabíjení. Mírný nadproud poškodí baterii. Nad 15 V je již kritické. Rovněž nesmí být povolen zkrat. Proto byste měli vždy používat vyhrazenou nabíječku.

Baterie AGM stojí několikanásobně více než běžné baterie, dokonce dražší než gelové.

Závěry

I s tak významnými výhodami nemohly gelové a AGM baterie zmáčknout olověné baterie. Ty jsou cenově dostupnější a dělají svou práci dobře v autě. I v chladném období stačí startéru 350-400A ke spuštění motoru.

V automobilu budou AGM nebo gelové baterie relevantní, pouze pokud existuje velký počet spotřebitelů energie. Proto našli širší uplatnění jako zařízení pro skladování energie ze solárních panelů, větrných farem, v domácnostech nebo jako zdroj energie a v různých přenosných zařízeních.