AGM電池-技術，優缺點
需要不間斷電源來啟動啟動器和啟動發動機。 電池還用於應急照明、發動機關閉時車載系統的運行以及發電機故障時的短時間驅動。 汽車中最常見的電池類型是鉛酸。 但他們有幾個修改。 其中之一是年度股東大會。 讓我們討論這些電池的一些修改，以及它們的區別。 AGM電池類型有什麼特別之處？
什麼是 AGM 電池技術？
如果我們有條件地劃分電池，那麼它們就分為服務型和無人看管型。 第一類包括電解液隨時間蒸發的電池。 從外觀上看，它們與第二種類型的不同之處在於每個罐子的頂部都有蓋子。 通過這些孔，補充缺乏的液體。 在第二種類型的電池中，由於設計特徵和材料可以最大限度地減少容器中氣泡的形成，因此不可能添加蒸餾水。
電池的另一種分類涉及它們的特性。 它們也有兩種類型。 第一個是啟動器，第二個是牽引力。 啟動電池具有較高的啟動功率，用於啟動大型內燃機。 牽引電池的特點是能夠長時間釋放電壓。 這種電池安裝在電動汽車（不過，這不是一個成熟的電動汽車，主要是兒童電動汽車和輪椅）和不使用大功率啟動電流的電氣裝置中。 至於像特斯拉這樣成熟的電動汽車，它們也使用了AGM電池，但作為車載系統的基礎。 電動機使用不同類型的電池。 有關如何為您的汽車選擇合適電池的更多信息，請閱讀 在另一則評論中.
AGM電池與經典電池不同的是，它的外殼不能以任何方式打開，這意味著它屬於免維護改裝類別。 在開發免維護型 AGM 電池的過程中，科學家們能夠減少充電結束時釋放的氣體量。 由於結構中的電解質含量較少並且與板的表面接觸更好，因此這種效果成為可能。
這種修改的特點是容器沒有充滿液態的游離電解質，它與設備的極板直接接觸。 正極板和負極板由浸有活性酸性物質的超薄絕緣材料（玻璃纖維和多孔紙）隔開。
發生的歷史
AGM這個名字來源於英文“absortent glass mat”，翻譯過來就是一種吸水緩衝材料（由玻璃纖維製成）。 該技術本身出現在上個世紀 70 年代。 註冊新穎性專利的公司是美國製造商蓋茨橡膠公司。
這個想法本身來自一位攝影師，他思考瞭如何降低從板塊附近空間釋放氧氣和氫氣的速度。 他想到的一種選擇是加厚電解液。 當電池翻轉時，這種材料特性將提供更好的電解質保留。
第一批 AGM 電池於 1985 年下線。 這種改裝主要用於軍用飛機。 此外，這些電源還用於具有獨立電源的電信系統和信號裝置。
最初，電池容量很小。 該參數在 1-30 a/h 的範圍內變化。 隨著時間的推移，該設備的容量不斷增加，因此該裝置能夠工作更長時間。 除了汽車，這種類型的電池還用於創建不間斷電源和其他依靠自主能源運行的系統。 較小的 AGM 電池可用於計算機 UPS。
的操作原理
經典的鉛酸電池看起來像一個外殼，分為幾個部分（組）。 它們每個都有板（製造它們的材料是鉛）。 它們浸入電解液中。 液位必須始終覆蓋板，以免它們塌陷。 電解液本身是蒸餾水和硫酸的溶液（有關電池中使用的酸的更多詳細信息，請閱讀 這裡).
為了防止板接觸，它們之間有由微孔塑料製成的隔板。 電流在正負電荷板之間產生。 AMG 電池與這種修改的不同之處在於，浸漬有電解質的多孔材料位於極板之間。 但它的毛孔並沒有完全充滿活性物質。 自由空間是一種氣體室，在其中冷凝產生的水蒸氣。 多虧了這一點，在充電過程中密封的電池不會破裂（為經典的維修電池充電時，有必要擰開罐頭蓋，因為在最後階段氣泡會活躍地產生，並且容器可以減壓）。
關於這兩種電池中發生的化學過程，它們是相同的。 只是使用 AGM 技術製造的電池以其設計和運行穩定性而著稱（它們不需要所有者添加電解液）。 其實這也是一樣的鉛酸電池，只是由於設計的改進，經典液體模擬的所有缺點都被消除了。
經典設備根據以下原理工作。 在消耗電力的瞬間，電解液的密度降低。 極板和電解質之間發生化學反應，從而產生電流。 當消費者選擇了整個充電時，鉛板的硫酸化過程就開始了。 除非增加電解質的密度，否則無法逆轉。 如果這樣的電池在充電時，由於密度低，容器中的水會加熱並蒸發掉，這會加速鉛板的破壞，因此，在先進的情況下，有些會加酸。
至於AGM改裝，不怕深放電。 這樣做的原因是電源的設計。 由於浸漬電解液的玻璃纖維緊密接觸，極板不會發生硫酸鹽化，罐內液體也不會沸騰。 設備運行的主要內容是防止過度充電，這會導致氣體形成增加。
您需要按如下方式為此類電源充電。 通常，設備標籤包含製造商關於最小和最大充電電壓的說明。 由於這種電池對充電過程非常敏感，為此您應該使用具有電壓改變功能的專用充電器。 這種充電器提供所謂的“浮動充電”，即部分供電。 首先，提供額定電壓的四分之一（而溫度應在 35 度以內）。
在充電器的電子設備固定一定數量的電量後（每節電池約 2.45V），就會觸發降壓算法。 這確保了該過程的順利結束，並且不會有氧和氫的活性析出。 即使對這個過程有最輕微的干擾，也會顯著降低電池性能。
另一種 AGM 電池需要特殊使用。 因此，您可以將設備存放在任何位置。 這些類型電池的特點是它們的自放電水平較低。 對於一年的存儲，容量損失不會超過其容量的 20%（前提是將設備存儲在 5 到 15 度的正溫度下的干燥房間中）。
但同時，有必要定期檢查充電水平，監控端子狀況並防止受潮和灰塵（這會引起設備自放電）。 為了電源的安全，必須避免短路和突然的電壓浪湧。
AGM電池裝置
正如我們已經註意到的，AGM 外殼是完全密封的，因此此類元件屬於免維護型號。 板之間的主體內部不是塑料多孔隔板，而是多孔玻璃纖維。 這些是分隔符或墊片。 這種材料的導電性是中性的，並且會與酸相互作用。 它的孔隙 95% 被活性物質（電解質）飽和。
玻璃纖維還含有少量鋁以降低內阻。 因此，該設備能夠在需要時保持快速充電並釋放能量。
就像傳統電池一樣，AGM 改裝也包括六個帶有一組單獨板的罐或罐。 每組連接到相應的電池端子（正極或負極）。 每組輸出兩伏電壓。 根據電池的類型，極板可能不是平行的，而是捲起來的。 在這種設計中，電池將有一個圓柱形罐。 這種類型的電池非常耐用且抗振。 這種修改的另一個優點是它們的放電可以產生最小 500 和最大 900A（在常規電池中，此參數在 200A 以內）。
如果我們考慮經典電池，那麼充電會在極板表面形成氣泡。 因此，電解液與鉛的接觸較少，這會降低電源的性能。 在改進的類似物中沒有這樣的問題，因為玻璃纖維確保電解質與板的持續接觸。 為了防止過量氣體導致設備減壓（當充電未正確執行時會發生這種情況），機身中有一個閥門可以釋放它們。 有關如何正確為電池充電的更多信息，請閱讀 另.
所以，AGM電池的主要設計元素是：
- 密封外殼（由耐酸塑料製成，可承受持續振動和小衝擊）；
- 用於正負電荷的極板（它們由純鉛製成，可能包含矽添加劑），與輸出端子並聯；
- 微孔玻璃纖維；
- 電解液（填充95%的多孔材料）；
- 去除多餘氣體的閥門；
- 正極和負極端子。
是什麼阻礙了 AGM 的傳播
據估計，全球每年生產約 110 億個可充電電池。 儘管與傳統的鉛酸同類產品相比，它們的效率更高，但它們僅佔市場銷售額的一小部分。 有幾個原因。
- 並非每個電池製造公司都使用這種技術製造電源。
- 這種電池的成本遠高於通常類型的設備（運行三到五年，駕駛者為一個新的液體電池收集幾百美元並不難）。 它們通常貴兩到兩倍半；
- 與經典模擬設備相比，具有相同容量的設備會更重、體積更大，而且並非所有車型都允許您在引擎蓋下放置更大的電池；
- 這樣的設備對充電器的質量要求非常高，同樣要花不少錢。 經典充電可以在幾個小時內毀掉這樣的電池。
- 並非每個測試人員都能夠確定這種電池的狀態，因此，要維修電源，您必須尋找專門的維修站；
- 為了讓發電機在運行期間產生電池充分充電所需的電壓，汽車中的這種機制也必須改變（有關發電機工作原理的詳細信息，請閱讀 在另一篇文章中);
- 除了嚴重霜凍的負面影響外，該設備也不能很好地耐受高溫。 因此，發動機艙在夏季必須通風良好。
這些原因讓駕駛者思考：如果可以用同樣的錢買兩個簡單的改裝，那麼買這麼複雜的電池到底值不值？ 考慮到市場的需求，製造商不會冒大量發布產品的風險，這些產品只會在倉庫中積灰。
鉛酸蓄電池的主要種類
由於電池的主要市場是汽車行業，因此它們主要適用於車輛。 選擇電源的主要標準是整個電氣系統和車輛儀表的總負載（同樣的參數適用於發電機的選擇）。 由於現代汽車使用大量車載電子設備，許多車型不再配備標準電池。
在某些情況下，液體模型不再能夠應對這樣的負載，而 AGM 修改可以很好地應對這種情況，因為它們的容量可能是標準類似物容量的兩到三倍。 此外，一些現代車主還沒有準備好花時間維修電源（儘管它們不需要太多維護）。
現代汽車可以使用兩種電池中的一種。 第一種是免維護液體選項。 它使用鈣板代替銻板。 第二個是我們已經熟悉的模擬，使用 AGM 技術製作。 一些駕駛者將這種類型的電池與膠體電池混淆。 雖然它們在外觀上看起來很相似，但它們實際上是不同類型的設備。 閱讀有關膠體電池的更多信息 這裡.
作為經典液體電池的改進類似物，市場上使用 EFB 技術進行了修改。 這是同一種液態鉛酸電源，只是為了防止正極板硫酸化，另外用多孔材料和聚酯包裹。 這延長了標準電池的使用壽命。
AGM電池的應用
AGM 電池通常用於配備啟動/停止系統的汽車，因為與經典的液體電源相比，它們具有令人印象深刻的容量。 但汽車行業並不是應用 AGM 修改的唯一領域。
各種自供電系統通常配備 AGM 或 GEL 電池。 如前所述，此類電池用作自走式輪椅和兒童電動車的電源。 在任何情況下，具有 12 伏、24 伏或 XNUMX 伏獨立不間斷電源的電氣裝置都可以從該設備獲取能量。
您可以確定使用哪種電池的關鍵參數是牽引性能。 液體改性不能很好地應對這種負載。 這方面的一個例子是汽車音響系統的操作。 液態電池可以安全啟動發動機幾次，錄音機會在幾個小時內放電（關於如何正確連接錄音機和放大器，請閱讀 另)，雖然這些節點的功耗差別很大。 出於這個原因，經典電源被用作啟動器。
AGM 電池優勢和技術
如前所述，AGM 和經典電池之間的區別僅在於設計。 讓我們考慮一下改進的修改的優點是什麼。
- 不怕深度放電。 任何電池都不能承受強放電，對於某些修改，這個因素簡直是破壞性的。 在標準電源的情況下，其容量受到頻繁放電低於 50% 的嚴重影響。 在這種狀態下無法存放電池。 就 AGM 類型而言，與傳統電池相比，它們可承受約 20% 的能量損失而不會造成嚴重損害。 也就是說，重複放電至 30% 不會影響電池性能。
- 不怕陡坡。 由於電池盒是密封的，所以在翻轉時電解液不會從容器中流出。 被吸收的材料阻止工作物質在重力影響下自由移動。 但是，不得倒置存放或操作電池。 原因是在這個位置，通過閥門自然去除多餘的氣體是不可能的。 排放閥將在底部，空氣本身（如果違反充電過程，可能會形成空氣 - 過度充電或使用發出錯誤額定電壓的設備）將向上移動。
- 免維護。 如果電池用在汽車上，那麼補充電解液體積的過程並不費力，也無害。 擰開罐頭的蓋子時，會從容器中排出少量硫酸蒸氣。 出於這個原因，維修經典電池（包括充電，因為此時電池組必須打開）應該在通風良好的區域。 如果電池在住宅環境中運行，則必須將此類設備從房屋中移除以進行維護。 有使用大量電池捆綁的電氣裝置。 在這種情況下，它們在封閉房間內的操作和維護對人體健康是危險的，因此，在這種情況下，使用使用 AGM 技術製造的電池。 只有在違反充電程序的情況下，電解液才會在其中蒸發，並且不需要在整個工作壽命期間進行維護。
- 不受硫酸化和腐蝕。 由於電解液在操作和正常充電期間不會沸騰或蒸發，因此設備的極板與工作物質持續接觸。 因此，在此類電源中不會發生破壞過程。 一個例外是同樣的不正確充電，在此期間產生的氣體的複合和電解質的蒸發受到干擾。
- 不怕震動。 無論電池盒的位置如何，電解液始終與極板接觸，因為玻璃纖維緊緊地壓在極板表面上。 因此，小的振動和搖晃都不會破壞這些元件的接觸。 因此，這些電池可以安全地用於經常在崎嶇地形上行駛的車輛。
- 在高低溫環境下更穩定。 AGM 電池裝置中沒有游離水，游離水可能會凍結（在結晶過程中，液體膨脹，這通常是外殼減壓的原因）或在運行過程中蒸發。 為此，改進型電源在-70 度的霜凍和+40 攝氏度的高溫下仍能保持穩定。 確實，在寒冷的天氣中，放電發生的速度與經典電池一樣快。
- 它們充電更快，並在更短的時間內提供更高的電流。 第二個參數對於內燃機的冷啟動非常重要。 在操作和充電期間，此類設備不會變得很熱。 舉例說明：在為傳統電池充電時，大約 20% 的能量會轉化為熱量，而在 AGM 版本中，此參數在 4% 以內。
AGM技術電池的缺點
儘管有這麼多優點，但 AGM 型電池也有明顯的缺點，因此這些設備尚未得到廣泛使用。 該列表包括以下因素：
- 雖然一些廠商已經開始量產此類產品，但其成本仍然是經典模擬產品的兩倍。 目前，該技術還沒有得到正確的改進，可以在不影響其性能的情況下降低產品成本。
- 與相同容量的液體電池相比，板之間存在額外材料使設計更大，同時更重。
- 要為設備正確充電，您需要一個特殊的充電器，這也需要花費可觀的錢。
- 必須監控充電過程以防止過度充電或不正確的電壓供應。 此外，該設備非常害怕短路。
如您所見，AGM 電池沒有那麼多負面影響，但這些都是駕駛者不敢在車輛中使用它們的重要原因。 儘管在某些領域它們根本無法替代。 這方面的一個例子是具有獨立不間斷電源的大型電氣裝置、由太陽能電池板供電的存儲站等。
在評測的最後，我們提供了三個電池改裝的簡短視頻比較：
問題與解答：
AGM 和普通電池有什麼區別？ AGM 比傳統的酸性電池更重。 對過充很敏感，需要專門充電。 AGM 電池免維護。
為什麼需要 AGM 電池？ 這種電源不需要維護，因此在外國汽車上使用更方便。 電池盒的設計使其可以垂直安裝（密封盒）。
電池上的AGM標籤是什麼意思？ 它是現代鉛酸電源技術（Absorber Glass Mat）的簡稱。 電池與凝膠對應物屬於同一類。
