Paristojen vertailu: lyijyhappo, geeli ja AGM

Tällä hetkellä markkinoilla on kolme päätyyppiä akkua: lyijyhappo nestemäisellä elektrolyytillä, geeli ja AGM. Niillä kaikilla on sama toimintaperiaate, mutta laitteessa on merkittäviä eroja. Nämä erot antavat heille erityisominaisuuksia, mutta jokaisella tyypillä on omat haittansa, jotka tulisi ottaa huomioon akkua valittaessa.

Lyijyakut nestemäisellä elektrolyytillä

Tämän tyyppinen ladattava akku on yleisimmin käytetty. Niiden muotoilu on pysynyt suurelta osin ennallaan keksinnöistään vuonna 1859.

Laite ja toimintaperiaate

Akkukotelossa on kuusi osastoa tai tölkkiä, jotka on eristetty toisistaan. Jokainen lokero sisältää lyijylevyt ja nestemäisen elektrolyytin. Levyt, joissa on positiivisia ja negatiivisia varauksia (katodi ja anodi). Lyijylevyt voivat sisältää antimoni- tai piiepäpuhtauksia. Elektrolyytti on rikkihapon (35%) ja tislatun veden (65%) seos. Lyijylevyjen välissä on huokoisia välilevyjä, joita kutsutaan erottimiksi. Ne ovat välttämättömiä oikosulkujen estämiseksi. Jokainen pankki tuottaa noin 2 V yhteensä 12 V (päivänkakkaketju).

Lyijyhappoakkujen virta syntyy sähkökemiallisella reaktiolla lyijidioksidin ja rikkihapon välillä. Tämä kuluttaa rikkihappoa, joka hajoaa. Elektrolyytin tiheys pienenee. Ladattaessa laturista tai autogeneraattorista tapahtuu päinvastainen prosessi (lataus).

Edut ja haitat

Lyijyakkujen laajaa käyttöä helpottaa niiden yksinkertainen ja luotettava muotoilu. Ne antavat melko korkeat käynnistysvirrat moottorin käynnistämiseksi (jopa 500 A), ne toimivat vakaasti jopa 3-5 vuotta asianmukaisella käytöllä. Akku voidaan ladata suuremmilla virroilla. Tämä ei vahingoita akun kapasiteettia. Suurin etu on edullinen hinta.

Tämäntyyppisten akkujen tärkeimmät haitat liittyvät huoltoon ja käyttöön. Elektrolyytti on nestemäinen. Siksi on olemassa virtauksen vaara. Rikkihappo on erittäin syövyttävä neste. Lisäksi syövyttäviä kaasuja vapautuu käytön aikana. Tämä tarkoittaa, että akkua ei voida asentaa ajoneuvon sisälle, vain konepellin alle.

Kuljettajan tulisi säännöllisesti seurata akun varaustasoa ja elektrolyyttitiheyttä. Jos akku ladataan, se kiehuu. Vesi haihtuu ja se on täytettävä säännöllisesti osastoihin. Käytetään vain tislattua vettä.

Lataustason ei pidä laskea alle 50%. Täysi purkaus taataan laitteen tuhoamiseksi, koska levyjen syvä sulfaatio tapahtuu (lyijysulfaatin muodostuminen).

Akku on säilytettävä ja sitä on käytettävä tarkasti pystysuorassa asennossa, jotta elektrolyytti ei vuoda ulos ja levyt eivät sulkeudu toisiinsa. Oikosulku voi tapahtua myös levyjen murenemisen seurauksena.

Kylmänä vuodenaikana akku poistetaan yleensä autosta, jotta se ei jääty. Tämä voi tapahtua nestemäisen elektrolyytin kanssa. Kylmä akku toimii myös huonommin.

Geeliparistot

Geeliakut toimivat samoilla periaatteilla kuin tavalliset lyijyakut. Vain sisällä oleva elektrolyytti ei ole nesteessä, vaan geelitilassa. Tämä saavutettiin lisäämällä piitä sisältävää silikageeliä. Silikageeli pitää elektrolyytin sisällä. Se erottaa positiiviset ja negatiiviset levyt, ts. toimii erottimena. Levyjen valmistuksessa käytetään vain erittäin puhdistettua lyijyä ilman epäpuhtauksia. Levyjen ja silikageelin tiheä järjestely tarjoaa alhaisen vastuksen ja siten nopean latauksen ja suuret takaiskuvirrat (800-1000A per käynnistin käynnistettäessä).

Silikageelin läsnäolo antaa myös yhden suuren edun - akku ei pelkää syviä purkauksia.

Sulfaatioprosessi tällaisissa paristoissa on hitaampaa. Tuloksena olevat kaasut jäävät sisälle. Jos tapahtuu liian voimakasta kaasun muodostumista, ylimääräiset kaasut poistuvat erityisventtiilien kautta. Tämä on huono akun kapasiteetille, mutta ei kriittinen. Sinun ei tarvitse lisätä mitään. Geeliparistot ovat huoltovapaita.

Edut ja haitat

Geeliakkujen plus-osia on enemmän kuin miinuksia. Koska sisällä oleva elektrolyytti on geelitilassa, akkua voidaan käyttää turvallisesti melkein missä tahansa paikassa ja missä tahansa. Mikään ei vuoda kuten voi nestemäisellä elektrolyytillä. Vaikka kotelo olisi vaurioitunut, akun kapasiteetti ei vähene.

Geeliakun käyttöikä asianmukaisella hoidolla on noin 10-14 vuotta. Koska sulfaatioprosessi on hidas, levyt eivät murene, ja tällaista akkua voidaan varastoida jopa 3 vuotta ilman lataamista ja suurella kapasiteettihäviöllä. Se vie yleensä 15-20% maksusta vuodessa.

Geeliakku kestää jopa 400 täyttä purkausta. Tämä saavutetaan jälleen elektrolyytin tilan vuoksi. Lataustaso palautuu nopeasti.

Pieni vastus mahdollistaa korkean käynnistysvirran toimittamisen, mikä takaa korkean hyötysuhteen.

Haittoja ovat herkkyys ylikuormitukselle ja oikosulkuille. Siksi tällaiset akut ilmoittavat sallitut jänniteparametrit latauksen aikana. Lataa myös jännitteellä, joka on 10% akun kapasiteetista. Jopa pieni ylijännite voi johtaa sen vikaantumiseen. Siksi on suositeltavaa käyttää erityisiä latureita tällaisten akkujen kanssa.

Äärimmäisessä kylmässä silikageeli voi myös jäätyä ja hävitä astiassa. Vaikka geeliakut kestävät pakkasta paremmin kuin tavalliset paristot.

Yksi tärkeimmistä haitoista on myös geeliakkujen korkeat kustannukset verrattuna yksinkertaisiin.

AGM-paristot

AGM-akkujen toimintaperiaate on sama kuin kahdella aikaisemmalla tyypillä. Suurin ero on erottimien suunnittelussa ja elektrolyytin tilassa. Lyijylevyjen välissä on lasikuitu, joka on kyllästetty elektrolyytillä. AGM on lyhenne sanoista Absorbed Glass Mat tai Absorbed Glass Fiber. Levyihin käytetään myös vain puhdasta lyijyä.

Lasikuitu ja levyt puristetaan tiukasti yhteen. Elektrolyytti pysyy materiaalin huokoisuudessa. Luotu matala vastus, joka vaikuttaa latausnopeuteen ja korkeaan käynnistysvirtaan.

Tällaiset paristot luokitellaan myös huoltovapaiksi akuiksi. Sulfaatio on hidasta, levyt eivät murene. Elektrolyytti ei virtaa eikä käytännössä haihdu. Ylimääräiset kaasut poistuvat erityisventtiilien kautta.

Toinen AGM-paristojen ominaisuus on kyky kiertää levyt rulliksi tai spiraaleiksi. Jokainen osasto on sylinterin muotoinen. Tämä lisää vuorovaikutusaluetta ja parantaa tärinänkestävyyttä. Tämän muotoiset paristot voidaan nähdä tunnetulta OPTIMA-tuotemerkiltä.

Edut ja haitat

AGM-paristoja voidaan käyttää ja säilyttää missä tahansa. Runko on sinetöity. Sinun on vain seurattava lataustasoa ja päätelaitteiden kuntoa. Laitetta voidaan varastoida 3 vuotta, mutta menettää vain 15-20% latauksesta vuodessa.

Tällaiset paristot antavat suurille käynnistysvirroille jopa 1000 A. Tämä on useita kertoja korkeampi kuin tavallisesti.

Täydet päästöt eivät ole pelottavia. Akku kestää 200 nollaa purkautumista, jopa 500 puolipurkausta ja 1000 purkautumista 30%: lla.

AGM-paristot toimivat parhaiten matalissa lämpötiloissa. Jopa kovassa pakkasessa ominaisuudet eivät vähene. Ne sietävät myös korkeita lämpötiloja jopa 60-70 ° C: seen.

Kuten geeliakut, AGM: t ovat herkkiä lataukselle. Pieni ylivirta vahingoittaa akkua. Yli 15 V on jo kriittinen. Oikosulua ei myöskään saa sallia. Siksi sinun tulee aina käyttää erillistä laturia.

AGM-akut maksavat useita kertoja enemmän kuin tavalliset, jopa kalliimpia kuin geeliakut.

Tulokset

Jopa tällaisten merkittävien etujen takia geeli- ja AGM-paristot eivät pystyneet puristamaan lyijyakkuja. Viimeksi mainitut ovat edullisempia ja tekevät työnsä hyvin autossa. Jopa kylmänä vuodenaikana 350-400A riittää käynnistimelle moottorin käynnistämiseksi.

Autossa AGM- tai geeliakut ovat merkityksellisiä vain, jos on paljon energiaa kuluttavia kuluttajia. Siksi he ovat löytäneet laajemman sovelluksen aurinkopaneelien, tuulipuistojen, kodeissa tai energialähteenä ja useissa kannettavissa laitteissa olevina energian varastointilaitteina.