A csípős elemek titka
Ábra. 1. Akkumulátoros Stinger.
Minden tapasztalt installáló tudja, hogy a nagy teljesítményű rendszerek feszültségcsökkenési problémáinak megoldása a rendszeres akkumulátor cseréjével vagy egy további akkumulátor hozzáadásával kezdődik.
És lehet, hogy befejezzük ezt, ha nem egy dolog - a boltokban eladott akkumulátorok többsége nem alkalmas az autórádió kedvelői számára! Annak érdekében, hogy megértsük, hol található a "kutya temetése", fontoljuk meg, hogy mely elemek vannak és milyen fő különbségek vannak.
Annak ellenére, hogy a szokásos akkumulátorok (GEL) és AGM akkumulátorok eltérő kialakításúak, ugyanaz az elv működik.
Minden modern autóelem, beleértve a gélt és az AGM-et is, ugyanazt az elvet követi - az ólomakkumulátor elve.
Amióta a találmány ólom-savas akkumulátorok, és ez a vége XIX, a működési elve nem változott - az elektromos áram miatt előfordul, hogy elektrokémiai reakciók ólom és ólom-dioxid a kénsavas közegben. Az elektromos áram a feltöltött részecskék irányított mozgása. A mi esetünkben az elektronok, amelyek koncentrálódnak az elektrolitban. Az elektrolit kénsav desztillált vízzel (kénsav közeg). Mindegyik elem tartalmaz negatív terminálhoz (anód) és ólom-dioxid lemezhez csatlakoztatott ólomlemezeket, amelyek a pozitív terminálhoz (katód) vannak csatlakoztatva. Közöttük van az elektrolit. Amikor bekapcsolja az elektromos fogyasztó van kötve az akkumulátor pólusait, elindul egy elektrokémiai reakció, amelyben van elektronok mozgásának a külső irodában (azaz csatlakozik a terminálok vezetékes). Ebben az esetben kémiai reakció lép fel az elektrolit és az elektródák között (katód és anód). Ólom ( „plusz” lemez) alakítjuk ólom-szulfát (ólom-szulfát) és az ólom-dioxidot ( „mínusz” lemez) ugyancsak átalakítható ólom-szulfát, de néhány vízlehasítás. Az eredmény az, hogy a töltött kénsav egyidejű képződése a víz (és elektrolit sűrűsége csökken), és a töltés, megfordítva, a víz „fogyasztott” a képződését kénsavat (sűrűsége elektrolit növekszik), ha az akkumulátor lemerült.
Ábra. 2. Az ólomakkumulátor működésének elve.
Kémiai reakció (balról jobbra - lemerülés, balról jobbra)
Ábra. 3. Kémiai reakcióegyenlet.
Amikor az akkumulátor lemerül, a kénsavat egyidejűleg víz képződik (és az elektrolit sűrűsége esik), és ha feltöltik, éppen ellenkezőleg, a vizet kénsav keletkezésekor "töltik" (az elektrolit sűrűsége nő)
A fentiekben megadott egyenlet a főreakciót írja le, és sajnos nem áramlik 100% -kal. A reverz reakcióval, azaz. a töltés során vannak olyan visszafordíthatatlan folyamatok, amelyek csökkentik az akkumulátor élettartamát. Három fő "mellékhatás" van, amely idővel akkumulátoros meghibásodáshoz vezet:
- szulfátlemezek - nagy ólom-szulfát kristályok képződnek. Amikor mélykisülés vagy töltés időszerűtlen kialakult nagy és oldható ólom-szulfátot kristályok, amelyek nem térnek vissza, mint a kezdeti állapot (előnyét az anód és az ólom-dioxid a katód) képező dielektromos réteg felületén a lemezek. Ez csökkenti az elektródák aktív tömegének számát és eltömíti a maradékot, ami megakadályozza az elektrokémiai reakciók áramlását. Valójában tehát egy mélyen lemerült akkumulátort nem lehet feltölteni az előző szintre.
- Lemezek korróziója - az áramkollektorok oxidációja. A jelenlegi kollektorok általában olyan rácsok, amelyeken a hatóanyagot felhordják. A rácsok a hatóanyagok visszatartására és az elektromos áramellátás biztosítására szolgálnak. Idővel az ólomrácsok reagálnak az elektrolitban lévő vízzel, és oxidálódnak, ólom-oxidot képeznek. A korrózió növeli az áramgyűjtők belső ellenállását és erősségét, ami a kapacitás csökkenéséhez és az akkumulátor fokozatos megsemmisítéséhez vezet.
- A víz forrása túlzott lemerülés, ha hidrogén és oxigén kerül a vízbe. Az aktív gázfejlődés elsősorban a töltés, valamint az akkumulátor kisülése vagy hosszú távú inaktivitása során jelentkezik. Ezt a folyamatot a víz elektrolízisének nevezik, és előfordulnia kell, mert a víz ezt követően visszanyerik a gázból. Van azonban egy fogás - az ólomlemezek összetételében antimont és más szennyeződéseket is hozzáadnak a lemezek mechanikai szilárdságának növeléséhez. Az antimon a pozitív lemezek ötvözetében elősegíti az oxigén intenzívebb felszabadulását, és ezzel párhuzamosan az elektrolitikus transzmissziót és az antimon leválasztását a negatív elektród felszínén. A negatív elektróda felületén még kis mennyiségű antimon jelenléte a hidrogénfejlődés túlzott növekedéséhez vezet. Ez a víz túlzott elpárolgásához vezet.
Valójában az ólomakkumulátorok tervezésének minden olyan javulása, amely idővel előfordul, elsősorban ezeknek a problémáknak a kiküszöbölésére irányul. Tehát a XX. Század második felében először a katonai iparban, majd a civilekben kezdtek megjelenni az úgynevezett gél-GEL és egy kicsit később AGM elemek. Gyakran hallja a "héliumot". Ez hibás definíció, mivel a héliumnak nincs semmi köze ehhez a technológiához. A gél a gél szóból azt jelenti, hogy az akkumulátor elektrolit zselészerű állapotban van. Szintén gyakran hallani vagy látni, ha az AGM elemeket "gél" jelzéssel látja el. Ez szintén helytelen. Ezután az autóhangzás témájával foglalkozunk a design funkciók, pluszok és mínuszok segítségével.
A korábban megfontolt ólom-savas elemek működése nem változik sem a gél-gélen, sem az AGM elemekben. Csak bizonyos tervezési jellemzőkkel és fejlesztésekkel különböztethetők meg. Így a hagyományos ólomakkumulátorok közé tartoznak a folyékony elektrolitokkal ellátott akkumulátorok, amelyek a lemezek és a ház közötti teljes szabad területet kitöltik:
Ábra. 4. Az akkumulátor szerkezete folyékony elektrolittal.
Tekintse meg az ilyen elemek hátrányait és előnyeit az automatikus hangtéma keretében:
Hagyományos elektrolit akkumulátorok hátrányai:
Jelenleg az antimon, mint ötvöző fém, csak a legolcsóbb ólomakkumulátorokban használható. Általában kalciumot használnak, ami nem járul hozzá a gázkibocsátás és a víz forrázásának növeléséhez. Ez lehetővé tette az autóipar gyártói számára, hogy lezárt (nem zavarosak legyenek a lezárt) elemekkel, amelyekben a gázok párolgása jelentősen csökken. Az ilyen elemeket felügyelet nélkül hívják, mivel nem kell állandóan figyelniük a vízszintet, azaz az elektrolit sűrűsége.
Természetesen a gondos működés és az időben történő töltés mellett egy szabályos akkumulátor folyékony elektrolittal és kondenzátorral kombinálva viszonylag kis teljesítményű alkatrészeket képes ellátni a szükséges energiával. Azonban a magasabb szintű rendszerek teljes potenciálja nem lesz lehetséges fejlett akkumulátorok, például gél és AGM elemek használata nélkül.
A gél vagy a GEL elemeket - amint az gyakran előfordul - először a múlt század hetvenes években használták fel a hadiiparban. A hagyományos akkumulátoroktól az elektrolit állapota különbözteti meg őket. Kénsav környezetben a zselés akkumulátor kitölti a teret test, de ami még fontosabb, a zselés-szerű állapot (gél). A gél tömegében számos csatorna és pórus van, amelyben a víz a hidrogén és az oxigén molekuláiból nyerhető vissza, és az akkumulátor feltöltésekor gázként szabadul fel. Ez a folyamat 99% -os hatékonysággal megy végbe, így a GEL akkumulátorcsomagban egy szelepet biztosítanak, amely bizonyos nyomáson csökkenti a felesleges mennyiségű gázt. A gélelem megfelelő használatával az ilyen kibocsátások gyakorisága és mennyisége elhanyagolható. Ezért az ilyen típusú akkumulátor nem igényel karbantartást, és behelyezhető a gépkocsi belsejébe, bármilyen helyzetben. Due elegendően vastag elektrolitot csökkentett követelményeit erejét a lemez, így gél akkumulátor elektródák áll egy tiszta ólom-adalékolt kalcium és ón, amely csökkenti a belső ellenállása az akkumulátor és a gázképződés.
- viszonylag alacsony belső ellenállás
- a legjobb ellenállást a mélykisütésnek. A lemezek szulfatálásának hatása minimálisra csökken (a teljes kibocsátás-ciklusoktól 600-ig)
- bármilyen helyzetben telepíthető
- káros gázok hiánya
- karbantartásmentes
- magas színvonalú töltőberendezéseket igényel, amelyek stabil feszültséget és alacsony töltési áramot biztosítanak. Az újratöltés letiltja az akkumulátort, és teljesen elfogadhatatlan.
- nem képes nagy áramlatokkal alacsony hőmérsékleten
- a legmagasabb ár az ólomakkumulátorok között.
A "gél" elemeket széles körben hallják, de valójában az autóiparban gyakorlatilag nem használják őket. A "gél" elemek az esetek 99% -ában tévesen AGM elemek.
A gél elemeket általában szünetmentes tápegységként használják a lakóházak és irodák számára, az iparban és a katonai szférában, de nem autókként. Így történt, hogy a "gél" Oroszországban tévedés szerint az AGM technológiával létrehozott akkumulátorok. Általában az eladók nem tudják még, hogy az autóalkatrész boltba, hogy a zselés akkumulátorok szinte sohasem fordul elő az autóipar, és mindent, ami értékesített az előtag „gél” - ez tulajdonképpen az AGM akkumulátorok, amelyet részletesen tárgyaljuk.
A titok az akkumulátor AGM (Absorbent Glass Mat), amely tartalmazza az elemeket autórádió Stinger - high-tech üvegszálas szeparátorok, amelyek nem csak a dielektromos függvény, hanem szolgálni a tartály az elektrolit. Az elektrolit hiányzik a szabad térben, és a kapilláris hatás miatt a szeparátorban folyékony állapotban marad. Az üvegszál elválasztóban lévő pórusok és csatornák különböző méretének köszönhetően az elektrolit melletti gázok hatékony rekombinációjához szükséges szabad hely áll rendelkezésre.
A titok az AGM akkumulátorok Stinger - high-tech üvegszálas szeparátorok, amelyek tárolják az elektrolit a pórusaiban, végezze el a dielektromos függvény, és lehetővé teszi sűrűbben gondoskodik a vezető lapok.
A szeparátor kettős funkciója lehetővé teszi a vezetőlemezek szorosabb elrendezését, ami lehetővé teszi az autósok számára elfogadható méretekkel rendelkező, nagy energiaigényű akkumulátorok létrehozását. Ezenkívül egy ilyen sűrű szerkezet csökkenti az elektródák szilárdságára vonatkozó követelményeket. Ezért az AGM elemek magas tisztaságú ólmot használnak minimálisan ötvöző komponensekkel. Számunkra, mint egy autó audio rajongó, ez azt jelenti, egy dolog - AGM akkumulátorok nagyon alacsony belső ellenállása (2 ml), a leggyorsabb időt a feltöltési és kisütési áram a legnagyobb. Ugyanakkor a mély kisülésekkel szembeni ellenállás közel azonos a gélelemekkel.
Ábra. 5. Az AGM Stinger elemek szerkezete.
- A legalacsonyabb belső ellenállás (2 mΩ-tól, szinte egy kondenzátorhoz hasonlóan) megvédi a káros feszültségcseppektől. Ez a legfontosabb mutató az autós rajongók számára
- a töltés legrövidebb időmegtakarítása (ugyanazon a belső ellenállásnak köszönhetően) két vagy három óra múlva ismét élvezni fogja az audiorendszer összes erejét
- Nagy ellenállóképesség a mélybefolyások ellen. 400 teljes számjegyből és nagyobb a kapacitás függvényében
- káros gázok hiánya
- tokozott kivitel (mint gél nagynyomású szelep) kiterjeszti határait a képzelet fejlesztése a struktúra és design az audio rendszer az autóban, és ami még fontosabb, lehetővé teszi, hogy helyezze a tápegységet közvetlenül a hangját erősítők, mint például az ülés alatt vagy a padlóra
- karbantartásmentes
- valamint a gélelemek AGM elemei különleges töltési feltételeket igényelnek - stabil feszültség és alacsony töltésáramok
- az ár magas, de alacsonyabb, mint a gél azonos kapacitás 10-15%
Ügyeljen arra, hogy a gyártók által kínált AGM elemek tömege jelentősen eltérjen. Ráadásul a gyárban már sok gépkocsiban rendszeres AGM akkumulátor telepítve van (általában prémium autókban vagy indító-stop rendszerrel). És itt fontos megérteni, hogy sok gyártó, tervezése az akkumulátorokat, próbálja adni nekik megnövekedett vitalitás a hagyományos akkumulátorok, akkor nem gondolt autórádió igényeinek.
Van AGM elemek tömege, de csak a Stinger gyárt akkumulátorokat az autórádióhoz, ami különösebb ellenállást igényel a mély kisülésekkel és rendkívül alacsony belső ellenállással.
Mi, a rajongók autórádió, meg kell, hogy a legtöbbet hozza ki a hangrendszerek és Stinger kiegészítők tud róla, így az AGM Stinger akkumulátorok az egyetlen olyan elemeket, melyek célja az összes funkcióját a kérelmet - a legkisebb belső ellenállása az összes elemet, a maximálisan engedélyezett számú ciklusok teljes mentesítés, a kapacitások és méretek széles választéka.
Ábra. 6. A Stinger elemek felépítése.
Eléggé nyilvánvaló, hogy a hagyományos ólom-savas akkumulátor folyékony elektrolittal aligha alkalmas a gépjármű audio rendszerének áramforrásaként. Ennek oka nagy belső ellenállás, nem képes "több mint 5 mély lemerülés" fenntartására, csak függőleges beépítési helyzet és káros párolgás lehetősége. Jelenleg csak két technológia felel meg az összes szükséges követelménynek, amelyek felvétele szükséges a valóban jó minőségű audio rendszerek létrehozásához - ez a GEL és az AGM. Mindkét technológia lehetővé teszi, hogy az akkumulátort bármilyen helyzetben és szűk helyen helyezze el, például az autó belsejében. Mind a GEL, mind az AGM akkumulátorok példátlan ellenállást mutatnak a mély kisülésekkel szemben. Valójában a teljes kibocsátás a szokásos működési módja. Ebben az indikátorban az AGM elemek elveszítik a gélt, azonban számunkra az automatikus hangzás kedvelői számára fontosabb egy másik paraméter - a belső ellenállás, amelyben az AGM Stinger elemek nem egyenlőek.
