Необслуживаемые и герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы с абсорбированным электролитом (AGM).
На данный момент в мире наиболее часто используются два способа удержания газов в необслуживаемых герметичных аккумуляторных батареях. В первом случае серную кислоту загущают, добавляя в нее кремниевую кислоту, при этом образуется гелеобразная застывшая масса. Во втором варианте применяют специальный сепаратор из абсорбирующего стекловолокна - он впитывает электролит (серную кислоту) и удерживает его в многочисленных порах.
Связанный электролит совершенно изменил картину процессов, протекающих в аккумуляторной батарее. Теперь кислород, выделившийся на положительных пластинах, уже не может улететь вверх, его молекулы движутся горизонтально по направлению к отрицательным пластинам. Цикл становится совершенно замкнутым и может повторяться очень долго без какого бы то ни было ущерба для системы. На этом принципе построены так называемые герметичные свинцовые аккумуляторы с регулировочными клапанами (VRLA). Корпус такого аккумулятора с приваренной крышкой действительно образует герметичную емкость. В крышку встроен предохранительный клапан - он может только «выпустить» избыточные газы из батареи, если концентрация станет взрывоопасной. Пробок на крышке нет, они не нужны, поскольку вода сюда уже никогда доливаться не будет и проверять плотность электролита нет необходимости.
Изначально разработанные для военных целей, аккумуляторы AGM на сегодняшний день широко распространены на мировом рынке.
В аккумуляторах рекомбинационного типа электролит полностью абсорбирован в сепаратор, который представляет собой нетканый материал, изготовленный, как правило, из микроволокон стекла. Одним из типов (АКБ)аккумулятора рекомбинационного типа является VRLA (Valve-Regulated Lead-Acid - с регулированием газовыделения) аккумулятор.
Сепараторы для VRLA аккумуляторных батарей как правило состоят из абсорбирующего стеклохолста (AGM), так как AGM сепаратор обеспечивает хорошее движение абсорбированной жидкости и равномерное распределение электролита. В тоже время, AGM сепараторы слабо контролируют движение кислорода и рекомбинационные процесс.
К тому же AGM сепараторы имеют слабую сопротивляемость прокалыванию, что негативно влияет на работу VRLA аккумуляторов в условиях повышенной вибрации, например, внутри автомобиля. Слабая сопротивляемость прокалыванию является проблемой по следующим причинам:
• Возрастает вероятность возникновения короткого замыкания;
• Стоимость производства возрастает из-за хрупкости AGM сепаратора.
Предпринимались различные попытки увеличить сопротивляемость проколам подобных сепараторов, например, с помощью производства сепаратора, состоящего из трех наслоений: первое и третье – нетканые материалы из стекловолокна, а по середине – тонкий лист из пористого термопластичного материала, такого как полиэтилен толщиной 250 мкм.
На данный момент наиболее устойчивым к проколам в условиях использования в VRLA батареях является комбинированный сепаратор из абсорбирующего стеклохолста (AGM), соединенного с микропористой полимерной прокладкой и сверхвысокомолекулярного полиэтилена (UHMWPE).
Некоторые производители AGM сепараторов предлагают использовать их в вентилируемых аккумуляторах с жидким электролитом. Сепаратор AGM представляет собой комбинацию AGM и стеклохолста с кислотустойчивым связующим. Абсорбирующие способности сепаратора во многом определяются его пористостью – чем она выше, тем лучше асборбция. У AGM сепаратора эта способность выше по сравнению с сепараторами из ПВХ, полипропилена, сепараторами других типов.
Сепаратор AGM обладает следующими характеристиками:
• Низкое электрическое сопротивление – ниже, чем 1.5 mΩ*dm2;
• Максимальный размер пор ≤18μm;
• Пористость≥90%;
• Высокая устойчивость в окислению;
• Стабильность химических свойств.
Использование адсорбирующего сепаратора, изготовленного из стеклянного микроволокна (AGM) помогает уменьшить саморазряд батареи и снизить расход активного материала. Благодаря этой технологии. в нормальных условиях срок хранения батареи составляет 12 месяцев, а гарантированный срок работы батареи не менее 3-х лет а в среднем от 3 до 12 лет.
Герметичная конструкция гарантирует отсутствие утечки при установке батареи в любом положении (вертикальном или горизонтальном).Одни из лучших аккумуляторных батарей изготовленных по AGM технологии это (АКБ)
аккумуляторные батареи VOLTA с увеличенным сроком службы до 12 лет.
Основные области применения:
•
Источники бесперебойного питания (UPS) переменного и постоянного тока;
инверторы
• Средства связи и электрическое оборудование;
• Аварийное освещение: осветительное оборудование;
• Телекоммуникационное оборудование;
• Роботы, системы управления и другое промышленное оборудование;
• Системы сигнализации
Аккумуляторы на основе AGM сепараторов пользуются популярностью из-за своей износостойкости, а также из-за возможности аккумулятора выдерживать глубокие циклы разрядки с меньшими потерями по сравнению с их обычными аналогами.
Для владельцев кемперов или жилых прицепных вагончиков использование аккумуляторов AGM удобны по причине: аккумуляторы AGM могут быть за 2-3 часа дозаряжены до 100% своей емкости при помощи обычного автомобильного устройства переменного тока. Ни одно стандартное автомобильное устройство переменного тока на сможет дозарядить обычную свинцовую батарею более чем на 70% ее емкости (обычно эта цифра составляет 65%).
AGM аккумуляторы дороже по сравнению с традиционными аккумуляторами с жидким электролитом – это ограничивает их распространение на мировых рынках.
В России свинцово-кислотные аккумуляторы с сепаратором AGM пока мало распространены. В первую очередь это связно со слабой развитостью отраслей, в которых аккумуляторы AGM применяются.
Данный тип аккумуляторов в России используется в основном в качестве стартерных батарей в дорогих автомобилях.