Зарядка гелевых аккумуляторов с помощью обычных зарядных устройств

Постоянное развитие техники вызывает развитие и источников её питания, включая аккумуляторные батареи. Если раньше наибольшее распространение имели модели с жидким электролитом, то сейчас все больше начинают использоваться гелевый электролит в качестве основы химических реакций. Несмотря на свою дороговизну и сложность в обслуживании — такие устройства хранения энергии имеют ряд ключевых плюсов.

Сравнение

Чем отличается гелевый от обычного кислотного аккумулятора?

Электролит в нем содержится не в жидкой форме, а в связанной кремнием гелевой субстанции. Соответственно все плюсы такого энергетического накопителя вырастают из этого фактора. Это:

• Длительный срок службы. Гель не настолько химически активен, как щелочно-кислотная жидкость в обычных АКБ. Есть случаи восстановления характеристик работы накопителя спустя 12-14 лет, после окончания срока эксплуатации. Да, гель усыхает, но скорость его прихода в негодность намного ниже, чем у обычного электролита.
• Практически не нужны процедуры обслуживания. Поэтому гелевые устройства энергетического хранения в 99% случаев идут в герметично запечатанном корпусе, без возможности получения доступа к химическим наполнителям банок батареи.
• Очень слабая чувствительность к тряске, покачиванию, и даже полному переворачиванию. Что делает устройство идеальным для применения в малой технике — скутерах, гидро- и обычных мотоциклах, мопедах. Пользуется такие гелевые АКБ популярностью в самолётостроении и у судовладельцев. Меньшие размеры по сравнению с классическими аккумуляторами, при равной ёмкости, делают их идеалом для различных устройств, таких как например устройства бесперебойного питания.
• Малый саморазряд. Из накопителя уходит не больше 20% энергии, при отсутствии нагрузки.
• Большее количество циклов заряда — разряда по сравнению с классическими видами позволяет дольше и интенсивнее использовать устройство энергетического хранения.
• Меньшая чувствительность к перепадам температур.
• Нет жидких кислотных растворов. Поэтому, даже если нарушится герметичность корпуса, аккумулятор будет продолжать работать. Это же даёт большую безопасность для человека, так как гель не течёт.
• Допустим очень низкий разряд аккумулятора без нарушения возможностей его обратной зарядки.

Но как говорится, плюсы накопителя дают и некоторые минусы в его использовании, наиболее сильно это заметно в особенности зарядки гелевых аккумуляторов:

1. Перегрев при перезарядке. АКБ такого типа очень чувствительны к перегреву. Если гель закипит или отслоится от электродов, то мало того, что может произойти разрыв корпуса в результате выделения газов от закипевшего геля, так ещё и нарушится химический цикл сохранения энергии. Соответственно сохранять энергию устройство уже не будет.
2. Эффект памяти. При неправильно произведённом заряде КПД работы энергетического элемента становится намного ниже.

Безопасная зарядка обычным зарядным устройством

Обычные зарядные устройства для зарядки гелевых накопителей не сильно подходят, тем не менее их можно использовать. Как правильно зарядить и заряжать гелевый аккумулятор обычным ЗУ? Основной принцип безопасности для последующего функционирования элемента питания – контроль и правильный расчёт токовых составляющих.

Для начала нужно вычислить, какой ток в амперах требуется для зарядки аккумулятора. Для этого берётся информация по максимальной ёмкости в ампер*часах для конкретной модели (зачастую написана пряма на корпусе), и оттуда высчитываются 10%, для быстрой зарядки, или 5% для более безопасной, используемой силы тока. К примеру — аккумулятор имеет ёмкость 150 Аh (ампер*часов), значит максимальную силу ток заряда нужно выставить в 15А, а в идеале (но время восстановление заряда гелевого аккумулятора увеличится в двое) в 7,5А.

Что касается вольт подаваемых с клемм зарядного устройства, — необходимо их выставить в позицию, предназначенную для штатного напряжения аккумулятора, 6В, 12В или 24В.

Теперь, что касается зарядных устройств, у которых нет регулятора силы тока. Нужно обязательно понизить её, иначе последствия будут непредвиденные. Амперы можно уменьшить, если подключить параллельно к электрическому зарядному устройству нагрузку – лампу накаливания. Можно для этого использовать буферный свинцово — кислотный аккумулятор. При лампе будет падать и вольтаж, а вот по поводу буферного аккумулятора — интересно. Схема:

В теории обычный аккумулятор будет понижать амперы, так как он более сильный потребитель и находится в начале параллельной цепи. Параметры по вольтам у обоих АКБ должны быть одинаковыми. Остаток ампер будет уходить в гелевый электролит, что поможет произвести более «мягкую» зарядку. Только после сборки цепи и включения нужно проверить – не начал ли нагреваться гелевый накопитель. Это может произойти в том случае, если обычный неисправен.

Правильный порядок действий для зарядки гелевых аккумуляторов

Сразу необходимо сказать о том, что при проведении всех действий нужно строго следовать заданному алгоритму.

В противном случае, можно сильно повредить батарею, а в некоторых случаях – получить реальный физический вред для своего здоровья.

Чтобы такого не случилось, стоит делать следующее:

1. На корпусе АКБ очистить клеммы от лишнего мусора, равно как и зажимы от ЗУ. Это улучшит контакт между устройствами.
2. Обязательно поставить аккумулятор на ровную и устойчивую поверхность. Лучше всего для этого подойдет длинный стол.
3. На зарядном устройстве выставить значения из колонки Cycle Use. В том случае если она отсутствует, выставить параметры на уровне от 14 до 14.4 Вольт.
4. Выставить минимальный ток для процесса зарядки. Если же предел равен 0, то, соответственно, выставить нулевое значение для тока.
5. Максимально тщательно проверить зажимы на клеммах аккумулятора. От этого зависит, по сути, весь успех зарядки. Обязательно проверить полярность, правильно ли закреплены крокодилы от ЗУ и на нужной ли они клемме.
6. Подать питание на зарядку и включить его. После этого начинается очень ответственный момент, при котором владелец должен постоянно присутствовать.
7. Устанавливается ток заряда на уровне 0.5 от значения, которое написано в графе “Max initial Current”. Или, если такие данные отсутствуют, то необходимо выставить значение порядка 5% от номинальной емкости батареи. Тоесть, если у вас емкость равна 50 Амперам, то нужно выставить 2.5 Ампера. После этого продолжить заряжать. Примерно через 5-10 минут значение тока зарядки подойдет к уровню, который прописан в Max initial Current. Имеется ввиду, что при той же емкости в 50 Ампер ток заряда дойдет до 5 Ампер или тех самых 10%.
8. В том случае если ток начнет выходить за пределы значения в 14.4 Вольта (что иногда и происходит на тех зарядных устройствах, которые имеют слабое регулирование тока), стоит уменьшить напряжение, которое подается на аккумулятор. К слову, такая зарядка называется “заряжанием постоянным током”.
9. Если не трогать ЗУ, то зарядка продолжить в таком режиме с постоянным напряжением. Имеется ввиду, что ток будет уменьшаться, но при этом само напряжение будет оставаться в рамках необходимого. Стоит учесть, что при такой зарядке восполняется только 80% от номинальной емкости, а не все 100%. Впрочем, иногда этого хватает, чтобы автомобиль ожил.
10. Самым последний этап, как нужно заряжать гелевый аккумулятор, заключается в том, что данный процесс должен производиться с напряжением в 14.1 Вольт, а ток должен быть равен 1 или менее 1 Ампера.

Специализированные ЗУ для гелевого аккумулятора

Также существуют специализированные зарядные устройства, которые обладая невысокими выходными токами по амперам позволяют или в целиком автоматическом режиме, или в полу ручном заряжать такие накопители. Такие ЗУ сделаны с учётом особенностей зарядки гелевых аккумуляторов. Наиболее сложные из них позволяют восстанавливать различные по вольтам АКБ. Приобретая же более простые, нужно обращать внимание на соответствие выходного тока (если нет переключателя).

Справка! Чаще пары раз в год заряжать гелевых АКБ не рекомендуется.

Можно ли заряжать гелевый аккумулятор обычным зарядным устройством

Вопрос о том, как зарядить обычным зарядным устройством гелевый аккумулятор, задают часто. Но технология зарядки батареи с жидким электролитом и гелем отличаются. Заряжают ли от обычного ЗУ гелевые аккумуляторы? Высокий зарядный ток расплавит гель, который уже не восстановится. Есть и другие проблемы:

• Если батарея почти заряжена, гель не расплавится, но и зарядка идти не будет.
• Ток зарядки разрушит структуру геля, даже при использовании дополнительной настройки.
• Невозможно выполнить условия этапной зарядки со сменой параметров тока и напряжения.
• Нагревание батареи приведет к разложению электролита, поэтому нельзя держать аппарат под зарядкой избыточное время.

Все объясняется проще. Подключение к обычному зарядному устройству приведет к неизбежному разогреву. Если корпус удалось быстро охладить, в нем уже образовалась жидкость. Постепенно она растворит оставшийся гель. Признак разрушения – нагрев корпуса во время работы.

Так как купить «умное» ЗУ не всегда удается, разработан способ, как заряжать гелевый аккумулятор от обычных зарядных устройств. Для этого потребуется посредник – другая батарея, даже старая, отработанная. Она будет работать трансформатором энергии, снижая параметры зарядного тока.

Нужно обе батареи подсоединить параллельно, ЗУ подсоединить к батарее-трансформатору. На гелевый аккумулятор воздействие будет более мягким. Убедившись, что зарядка идет, нужно определить степень нагрева корпуса гелевой АКБ. Если нет нагрева, 2 часа можно восстанавливать емкость. После замерить параметры, в зависимости от показаний, продолжать зарядку еще час или два. Можно ли заряжать батарею, если она начала нагреваться сразу? Нет, ее нужно утилизировать.

Требования

Основные требования к специализированным ЗУ:

• Регуляция напряжения заряда гелевого аккумулятора.
• Адаптация используемой силы тока для различных внешних условий (температуры воздуха в помещении, где проводится восстановление уровня заряда).
• Адаптация количества ампер, в зависимости от температуры самого аккумулятора в различных стадиях.
• Автоматизированная смена напряжений, в зависимости от стадии. Желательны ЗУ, позволяющие проводить насыщение АКБ тремя этапами: 1 — повышенный вольтаж;
• 2 — поддержка постоянного напряжения, при уменьшении количества ампер;
• 3 — минимальная подзарядка при минимуме вольт и ампер.

Возможность работать при различных температурах окружающей среды.

Время полной зарядки

Сколько заряжать гелевый аккумулятор? Это очень просто подсчитать – ёмкость аккумулятора ампер*часы, делится на выставленную силу тока зарядного устройства. Получаемый результат – это то время в часах, которое требуется элементу питания для полного насыщения энергией. Превышать это время нельзя! Начнётся перегрев. Рекомендуется даже держать на зарядке чуть меньше времени. Пусть аккумулятор зарядится не на 100%, но хотя бы останется целым.

Совет! При заряде, если аккумулятор стал горячим, его требуется немедленно отключить от зарядного устройства и дать остыть. Если этого не сделать, то закипевший гель погубит АКБ без возможности восстановления. Кроме того, при повторной зарядке стоит уменьшить силу тока.

Как проверить гелевый аккумулятор на уровень уже накопленного заряда, чтобы не пропустить момент отключения? Для этого используют обычный мультиметр. АКБ периодически отключают от ЗУ и замеряют вольтаж на клеммах накопителя. Если там напряжение поднимается выше 12,6В для 12 вольтовых, 6,6В для 6В, или 24,6В для 24В, то значит заряд полностью набран. Дальше заряжать нет смысла, тем более, что это может привести к началу нагревания элемента коллекторных банок элемента питания.

Как правильно зарядить гелевый аккумулятор и не повредить его

Некоторые профильные издания, а также нередкие завсегдатаи форумов утверждают, что гелевый аккумулятор можно полностью разряжать и хранить в таком состоянии продолжительное время.

К сожалению, такие утверждения крайне далеки от истины и, даже более, являются в некотором роде вредными.

Гелевый АКБ, как и любой другой кислотный, весьма чувствителен к глубоким разрядкам. У него, как и у других, разрушаются свинцовые пластины, что явно не сказывается положительно.

Также стоит учесть, что если начать заряжать источник питания, то сначала будет проходить большое напряжение.

Следовательно, это также может отрицательно сказаться на работоспособности и эксплуатации., ведь во время такой процедуры зарядки могут осыпаться или каким-либо другим образом деформироваться пластины.

Так что такие процедуры после полной разрядки могут привести к тому, что батарею будет невозможно использовать в принципе.

Потому категорически не рекомендуется как доводить гелевый аккумулятор до состояния полной разрядки, так и хранить его в подобном виде.

В магазинах автомобильных запчастей и на предприятиях, которые производят такого рода АКБ, поддерживается работа этих устройств, посредством периодических зарядок (если речь идет о длительном хранении товара), чтобы он был готов сразу ввестись в эксплуатацию. В таком случае, владельцы руководствуются специальной маркировкой “Standby use”, которая указана либо на корпусе аппарата, либо в технических документах.

Обычно для гелевого аккумулятора это значение находится в пределах 6.7 – 7.5 Вольт. В том случае если напряжение на батарее ниже данных параметров, необходимо срочно поставить его на подзарядку. Если этого не сделать, может случиться глубокая разрядка, что спровоцирует проблему в работе устройства.

Обслуживание гелевых аккумуляторов

Со временем гель высыхает, теряя свои электролитические свойства. Происходит это конечно с меньшей скоростью, чем в свинцово-кислотных аккумуляторах. Но это частая причина понижения КПД аккумуляторной батареи.

Как восстановить и оживить гелевый аккумулятор в таких случаях? Плотность можно до определённого предела поднять долив в банки аккумулятора дистиллированной воды. Для этого аккуратно снимаются крышечки на каждом из баков АКБ, потом резиновые заглушки, следом туда малым, на 2 мл шприцем, в каждую, заливается дистиллят. При открытых заглушках оставляется батарея на три-четыре часа, для прохождения реакции и впитывания жидкости в гель. Проверяется уровень напряжения на клеммах аккумулятора. Если все в порядке, крышечки ставятся на место и батарею ставят на подзарядку.

Собственно, поднятие плотности, а также периодическая подзарядка до 100% два раза в год – это собственно всё доступное обслуживание гелиевых аккумуляторов.

Как заряжать гелевые аккумуляторы 12 вольт

Гелевые аккумуляторы 12 вольт могут быть автомобильными (стартерными) или тяговыми. Чем и как правильно заряжать те и другие, в чем отличие, разберемся.

Для стартерного аккумулятора характерен режим работы, когда в короткое время на пуск мотора отдается до 2-3С20 тока. Восстанавливается заряд в период движения, когда генератор вырабатывает энергию. Но зарядится ли гелиевый аккумулятор на автомобиле полностью? Бортовая электроника не позволяет восстановить емкость на 100%. Поэтому периодическая подзарядка до номинала нужна. Если вы пользуетесь универсальной автомобильной зарядкой iMAX B6 или другим подобным ЗУ, зарядить гелевый аккумулятор не составит труда.

Выставив нужные параметры — номинальное напряжение, количество банок, ток зарядки на «умном « зарядном устройстве, нужно указать тип аккумулятора. О том как правильно зарядить гелевый аккумулятор автомобиля позаботится универсальный зарядник с микропроцессором.

Как зарядить тяговый аккумулятор 12 в с гелевым электролитом? Здесь несколько изменен алгоритм. В фазе насыщения ток заряда восстанавливает емкость аккумулятора. Но так как емкость большая, используется ток 0,1-1,0 С20. С20 – цифровое значение емкости, измеряемой в А/ч. При достижении на клеммах номинального напряжения 13,8-14,4 В, заряд составляет около 80 %.

Наступает этап абсорбции. В массивные свинцовые пластины проходят активные ионы, как в кладовую. За счет диффузии заряд скапливается, ток поглощается все меньше, до 0,02С20. Во время абсорбции ток не зависит от зарядного устройства, только от емкости пластин. Именно этот процесс позволяет использовать энергию равномерно и долго при разрядке.

Показатель, характеризующий работу тягового аккумулятора – эффективность зарядки. Это обозначает, какой процент от полученной энергии используется эффективно. Гелевые аккумуляторы имеют показатель эффективности 90 %.

Как проверить гелевый аккумулятор

Некоторые виды проверки гелевых накопителей:

1. Для начала нужно слегка потрясти элемент питания, прислушиваясь при этом. Если внутри раздаётся посторонний звук, то с вероятностью в 90% произошло отхождения аккумуляторных пластин. Подобный накопитель — только в утилизацию. Восстановить его в домашних условиях не получится.
2. Если АКБ вздулся или «опухла» хоть одна банка на нем – он также не подлежит ремонту.
3. Если вроде все цело, а напряжение на контактах нулевое, к тому же гелевый аккумулятор не берет зарядку – то это классический разряд устройства до нуля. Здесь поможет зарядное устройство, которым можно «подтолкнуть» батарею, чтобы она стала набирать энергию. Для чего сначала пробуют зарядить её повышенным током (для 12В -15В, для 6-8В, для 24 — 26В). Как только АКБ начинает заряжаться, напряжение опускают до стандартных, зарядных параметров. При этом, скорее всего, параметры работы накопителя ухудшатся.

Вывод

Будущее за созданием подобных устройств хранения. Меньший размер (а зачастую и вес), при ёмкости как у старших по возрасту свинцово-кислотных собратьев – большой плюс. И это все при том, что они намного более универсальны в применении, безопасны, к тому же могут применяться в широком спектре устройств, от автомобильной техники до микроэлектроники.

https://www.youtube.com/watch?v=inwlslONUuE

Вам также может быть интересно .

Аккумуляторы 0