Batterijämförelse: Blysyra, gel och AGM
Innehåll
För närvarande finns det tre huvudtyper av lagringsbatterier på marknaden: blysyra med flytande elektrolyt, gel och AGM. De har alla samma funktionsprincip, men det finns betydande skillnader i enheten. Dessa skillnader ger dem speciella egenskaper, men varje typ har sina egna nackdelar som bör beaktas när man väljer ett batteri.
Blybatterier med flytande elektrolyt
Denna typ av uppladdningsbart batteri används mest. Deras design har varit i stort sett oförändrad sedan deras uppfinning 1859.
Enhet och princip för drift
Det finns sex fack eller burkar isolerade från varandra i batterilådan. Varje fack innehåller blyplattor och en flytande elektrolyt. Plattor med positiva och negativa laddningar (katod och anod). Blyplattor kan innehålla föroreningar av antimon eller kisel. Elektrolyten är en blandning av svavelsyra (35%) och destillerat vatten (65%). Mellan blyplattorna finns porösa distansplattor som kallas separatorer. De är nödvändiga för att förhindra kortslutning. Varje bank genererar cirka 2V för totalt 12V (daisy chain).
Strömmen i blybatterier genereras av en elektrokemisk reaktion mellan blydioxid och svavelsyra. Detta förbrukar svavelsyra, som sönderdelas. Densiteten hos elektrolyten minskar. Vid laddning från en laddare eller från en bilgenerator sker omvänd process (laddning).
Fördelar och nackdelar
Den utbredda användningen av blybatterier underlättas av deras enkla och pålitliga design. De ger ut ganska höga startströmmar för att starta motorn (upp till 500A), de arbetar stabilt upp till 3-5 år med korrekt drift. Batteriet kan laddas med ökade strömmar. Detta skadar inte batteriets kapacitet. Den största fördelen är det överkomliga priset.
De största nackdelarna med denna typ av batteri är förknippade med underhåll och drift. Elektrolyten är flytande. Därför finns det en risk för dess flöde. Svavelsyra är en mycket frätande vätska. Korrosiva gaser avges också under drift. Detta innebär att batteriet inte kan installeras inuti fordonet, bara under huven.
Föraren bör regelbundet övervaka batteriets laddningsnivå och elektrolytdensitet. Om batteriet laddas, kokar det. Vattnet avdunstar och måste återfyllas regelbundet i facken. Endast destillerat vatten används.
Avgiftsnivån får inte tillåtas sjunka under 50%. En fullständig urladdning garanterar att förstöra enheten, eftersom djup sulfatering av plattorna uppstår (bildning av blysulfat).
Det är nödvändigt att förvara och använda batteriet i ett strikt vertikalt läge så att elektrolyten inte läcker ut och plattorna inte stänger ihop. Kortslutning kan också uppstå till följd av att plattorna smuler.
Under den kalla årstiden tas batteriet vanligtvis bort från bilen så att det inte fryser. Detta kan hända med flytande elektrolyt. Ett kallt batteri fungerar också sämre.
Gelbatterier
Gelbatterier fungerar på samma principer som konventionella blybatterier. Endast elektrolyten inuti är inte i vätska utan i geltillstånd. Detta uppnåddes genom tillsats av kiselgel innehållande kisel. Kiselgel håller elektrolyten inuti. Den separerar positiva och negativa plattor, dvs. fungerar som separator. För tillverkning av plattor används endast högrenat bly utan föroreningar. Det täta arrangemanget av plattor och kiselgel ger låg motståndskraft och därmed snabb laddning och höga rekylströmmar (800-1000A per starter vid start).
Närvaron av kiselgel ger också en stor fördel - batteriet är inte rädd för djupa urladdningar.
Sulfationsprocessen i sådana batterier är långsammare. De resulterande gaserna förblir inuti. Om det uppstår för intensiv gasbildning, flyter överflödiga gaser genom speciella ventiler. Detta är dåligt för batterikapaciteten, men inte kritiskt. Du behöver inte fylla på någonting. Gelbatterier är underhållsfria.
Fördelar och nackdelar
Det finns fler pluss gelbatterier än minus. På grund av det faktum att elektrolyten inuti är i geltillstånd kan batteriet säkert användas i nästan vilken position som helst. Inget spill som det kan med flytande elektrolyt. Även om fodralet är skadat minskar inte batteriets kapacitet.
Levetiden för ett gelbatteri med korrekt skötsel är cirka 10-14 år. Eftersom sulfateringsprocessen är långsam, sönderfaller inte plattorna och ett sådant batteri kan lagras i upp till 3 år utan laddning och med stor kapacitetsförlust. Det tar vanligtvis 15-20% av avgiften per år.
Gelbatteriet tål upp till 400 fulla urladdningar. Detta uppnås återigen på grund av elektrolytens tillstånd. Laddningsnivån återhämtar sig snabbt.
Lågt motstånd gör att höga strömströmmar kan levereras, vilket säkerställer hög effektivitet.
Nackdelarna inkluderar känslighet för överladdning och kortslutning. Därför anger sådana batterier de tillåtna spänningsparametrarna under laddning. Du måste också ladda med en spänning på 10% av batterikapaciteten. Även en liten överspänning kan leda till att den misslyckas. Det rekommenderas därför att använda speciella laddare med sådana batterier.
I extrem kyla kan kiselgel också frysa och förlora i behållaren. Även om gelbatterier tål frost bättre än konventionella batterier.
En av de största nackdelarna är också den höga kostnaden för gelbatterier jämfört med enkla.
AGM-batterier
Principen för användning av AGM-batterier är densamma som för de två tidigare typerna. Huvudskillnaden är i utformningen av separatorerna och elektrolytens tillstånd. Mellan blyplattorna finns glasfiber, som är impregnerat med elektrolyt. AGM står för absorberad glasmatta eller absorberad glasfiber. För plattorna används endast ren bly också.
Glasfiber och plattor pressas tätt ihop. Elektrolyten bibehålls av materialets porositet. Ett lågt motstånd skapas vilket påverkar laddningshastigheten och den höga startströmmen.
Dessa batterier klassificeras också som underhållsfria batterier. Sulfationen är långsam, plattorna smuler inte. Elektrolyten flyter inte och förångas praktiskt taget inte. Överflödiga gaser flyr ut genom speciella ventiler.
Ett annat inslag i AGM-batterier är möjligheten att vrida plattorna till rullar eller spiraler. Varje fack har formen av en cylinder. Detta ökar interaktionsområdet och förbättrar vibrationsmotståndet. Batterier i denna design kan ses från det välkända varumärket OPTIMA.
Fördelar och nackdelar
AGM-batterier kan användas och förvaras var som helst. Kroppen är förseglad. Du behöver bara övervaka laddningsnivån och terminalernas skick. Enheten kan lagras i 3 år, medan den bara förlorar 15-20% av avgiften per år.
Sådana batterier ger höga startströmmar upp till 1000A. Detta är flera gånger högre än vanligt.
Hela urladdningar är inte skrämmande. Batteriet tål 200 nollurladdningar, upp till 500 halva urladdningar och 1000 urladdningar vid 30%.
AGM-batterier fungerar bäst vid låga temperaturer. Även i svår frost minskar inte egenskaperna. De tål också höga temperaturer upp till 60-70 ° C.
Liksom gelbatterier är årsstämmor känsliga för laddning. En liten överström skadar batteriet. Över 15V är redan kritiskt. Kortslutning får inte heller tillåtas. Därför bör du alltid använda en dedikerad laddare.
AGM-batterier kostar flera gånger mer än konventionella, ännu dyrare än gelbatterier.
Resultat
Även med sådana betydande fördelar kunde gel- och AGM-batterier inte klämma blybatterier. De senare är mer överkomliga och gör sitt jobb bra i en bil. Även under den kalla årstiden räcker 350-400A för att startmotorn ska kunna starta motorn.
På en bil är AGM- eller gelbatterier endast relevanta om det finns ett stort antal energiförbrukande konsumenter. Därför har de funnit en bredare tillämpning som energilagringsenheter från solpaneler, vindkraftsparker, i hem eller som energikälla och i olika bärbara enheter.
