Usporedba baterija: olovna kiselina, gel i AGM
sadržaj
Trenutno su na tržištu tri glavne vrste akumulatora: olovna kiselina s tekućim elektrolitom, gel i AGM. Svi imaju isti princip rada, ali postoje značajne razlike u uređaju. Te im razlike daju posebne karakteristike, međutim, svaka vrsta ima svoje nedostatke koje treba uzeti u obzir pri odabiru baterije.
Olovne baterije s tekućim elektrolitom
Ova vrsta punjivih baterija najviše se koristi. Njihov dizajn ostao je uglavnom nepromijenjen od njihovog izuma 1859.
Uređaj i princip rada
Kućište baterije sadrži šest međusobno izoliranih odjeljaka ili limenki. Svaki odjeljak sadrži olovne ploče i tekući elektrolit. Ploče s pozitivnim i negativnim nabojima (katoda i anoda). Olovne ploče mogu sadržavati nečistoće antimona ili silicija. Elektrolit je smjesa sumporne kiseline (35%) i destilirane vode (65%). Između olovnih ploča nalaze se porozne odstojne ploče koje se nazivaju separatori. Neophodni su za sprječavanje kratkih spojeva. Svaka banka generira oko 2V za ukupno 12V (lanac tratinčica).
Struja u olovnim baterijama stvara se elektrokemijskom reakcijom između olovnog dioksida i sumporne kiseline. Ovo troši sumpornu kiselinu koja se raspada. Gustoća elektrolita se smanjuje. Pri punjenju iz punjača ili iz automobilskog generatora događa se obrnuti postupak (punjenje).
Prednosti i nedostaci
Široku upotrebu olovnih baterija olakšava njihov jednostavan i pouzdan dizajn. Oni daju prilično velike startne struje za pokretanje motora (do 500A), stabilno rade i do 3-5 godina uz pravilan rad. Baterija se može puniti pojačanom strujom. To neće naštetiti kapacitetu baterije. Glavna prednost je pristupačna cijena.
Glavni nedostaci ove vrste baterija povezani su s održavanjem i radom. Elektrolit je tekući. Stoga postoji opasnost od njegovog protoka. Sumporna kiselina je vrlo nagrizajuća tekućina. Također, tijekom rada emitiraju se korozivni plinovi. To znači da se baterija ne može ugraditi u vozilo, samo ispod haube.
Vozač bi trebao povremeno nadzirati razinu napunjenosti baterije i gustoću elektrolita. Ako se baterija napuni, vrije. Voda isparava i potrebno ju je povremeno dolijevati u pretince. Koristi se samo destilirana voda.
Nivo napunjenosti ne smije pasti ispod 50%. Zagarantirano je potpuno pražnjenje uređaja jer dolazi do duboke sulfacije ploča (stvaranje olovnog sulfata).
Bateriju je potrebno čuvati i rukovati u strogo okomitom položaju, tako da elektrolit ne iscuri i ploče se ne zatvore. Kratko se može pojaviti i kao rezultat raspadanja ploča.
U hladnoj sezoni akumulator se obično vadi iz automobila kako se ne bi smrznuo. To se može dogoditi s tekućim elektrolitom. Hladna baterija također radi lošije.
Gel baterije
Gel baterije rade na istim principima kao i konvencionalne olovne baterije. Samo elektrolit iznutra nije u tekućini, već u stanju gela. To je postignuto dodavanjem silika gela koji sadrži silicij. Silika gel zadržava elektrolit u sebi. Razdvaja pozitivne i negativne ploče, t.j. služi kao separator. Za proizvodnju ploča koristi se samo visoko pročišćeno olovo bez nečistoća. Gusti raspored ploča i silikagela pruža nizak otpor, a time i brzo punjenje i velike struje povratnog udara (800-1000A po starteru pri pokretanju).
Prisutnost silikagela također daje jednu veliku prednost - baterija se ne boji dubokih pražnjenja.
Proces sulfacije u takvim baterijama je sporiji. Rezultirajući plinovi ostaju unutra. Ako se dogodi preintenzivno stvaranje plina, višak plinova izlazi kroz posebne ventile. Ovo je loše za kapacitet baterije, ali nije kritično. Ne trebate ništa nadopunjavati. Gel baterije nisu potrebne za održavanje.
Prednosti i nedostaci
Više je pluseva gel-baterija nego minusa. Zbog činjenice da je elektrolit unutra u stanju gela, bateriju možete sigurno koristiti u gotovo bilo kojem položaju i mjestu. Ništa se ne prolije kao što se može s tekućim elektrolitom. Čak i ako je kućište oštećeno, kapacitet baterije se ne smanjuje.
Životni vijek gel baterije uz pravilnu njegu je oko 10-14 godina. Budući da je postupak sulfacije spor, ploče se ne mrve, a takva se baterija može čuvati do 3 godine bez ponovnog punjenja i s velikim gubitkom kapaciteta. Obično treba 15-20% naboja godišnje.
Gel baterija može podnijeti do 400 punjenja. To se opet postiže zbog stanja elektrolita. Razina napunjenosti se brzo oporavlja.
Nizak otpor omogućuje isporuku visokih udarnih struja, osiguravajući visoku učinkovitost.
Mane uključuju osjetljivost na prekomjerno punjenje i kratke spojeve. Stoga takve baterije pokazuju dopuštene naponske parametre tijekom punjenja. Također se morate napuniti naponom od 10% kapaciteta baterije. Čak i lagani prenapon može dovesti do njegovog neuspjeha. Stoga se preporučuje korištenje posebnih punjača s takvim baterijama.
U velikoj hladnoći, silikagel se također može smrznuti i izgubiti u spremniku. Iako gel baterije bolje podnose mraz od uobičajenih baterija.
Jedan od glavnih nedostataka je i visoka cijena gel baterija u usporedbi s jednostavnim.
AGM baterije
Načelo rada AGM baterija je isto kao i kod dva prethodna tipa. Glavna razlika je u dizajnu separatora i stanju elektrolita. Između olovnih ploča nalazi se stakloplastika koja je impregnirana elektrolitom. AGM je kratica od Absorbed Glass Mat ili Apsorbirano stakleno vlakno. Za ploče se također koristi samo čisto olovo.
Stakloplastika i ploče čvrsto su pritisnute. Elektrolit se zadržava poroznošću materijala. Stvara se nizak otpor koji utječe na brzinu punjenja i veliku početnu struju.
Takve su baterije također klasificirane kao baterije koje ne zahtijevaju održavanje. Sulfacija je spora, ploče se ne mrve. Elektrolit ne teče i praktički ne isparava. Višak plinova izlazi kroz posebne ventile.
Još jedna značajka AGM baterija je sposobnost uvijanja ploča u kolutove ili spirale. Svaki odjeljak je u obliku cilindra. To povećava područje interakcije i poboljšava otpornost na vibracije. Baterije u ovom dizajnu mogu se vidjeti od poznate marke OPTIMA.
Prednosti i nedostaci
AGM baterijama može se upravljati i čuvati ih na bilo kojem mjestu. Tijelo je zapečaćeno. Trebate samo nadzirati razinu napunjenosti i stanje terminala. Uređaj se može čuvati 3 godine, a pritom gubi samo 15-20% punjenja godišnje.
Takve baterije daju velike početne struje do 1000A. To je nekoliko puta više nego obično.
Puni ispuštaji nisu zastrašujući. Baterija može podnijeti 200 praznjenja nula, do 500 napola pražnjenja i 1000 pražnjenja pri 30%.
AGM baterije najbolje rade na niskim temperaturama. Čak i pri jakom mrazu, karakteristike se ne smanjuju. Podnose i visoke temperature do 60-70 ° C.
Kao i gel baterije, AGM-ovi su osjetljivi na punjenje. Lagana prekomjerna struja oštetit će bateriju. Iznad 15V je već kritično. Također, ne smije se dopustiti kratki spoj. Stoga biste uvijek trebali koristiti namjenski punjač.
AGM baterije koštaju nekoliko puta više od konvencionalnih, čak skuplje od gelskih.
Zaključci
Čak i uz tako značajne prednosti, gel i AGM baterije nisu mogle istisnuti olovno-kiselinske baterije. Potonji su pristupačniji i dobro rade svoj posao u automobilu. Čak je i u hladnoj sezoni 350-400A dovoljno da starter pokrene motor.
Na automobilu će AGM ili gel baterije biti relevantne samo ako postoji velik broj potrošača koji troše energiju. Stoga su pronašli širu primjenu kao uređaji za pohranu energije iz solarnih panela, vjetroelektrana, u domovima ili kao izvor energije te u raznim prijenosnim uređajima.
