Fig. 1. Stinger alimentat de la baterie.
Fiecare instalator cu experiență știe că soluția la problemele de reducere a consumului de energie în sisteme puternice începe cu înlocuirea unei baterii obișnuite sau adăugarea unei baterii suplimentare în sistem.
Și ar fi posibil să terminați acest lucru, dacă nu pentru un singur lucru - majoritatea bateriilor vândute în magazine nu sunt potrivite pentru entuziaștii de mașini audio! Pentru a înțelege unde este "îngropat câinele", să analizăm ce baterii sunt și în ce diferențe principale.
În ciuda faptului că acumulatorii obișnuiți pe bază de gel (GEL) și bateriile AGM au un design diferit, funcționează pe același principiu.
Toate bateriile moderne, inclusiv gelul și AGM, funcționează pe același principiu - principiul unei baterii plumb-acid.
Inca de la inventarea bateriilor plumb-acid, iar acesta este sfârșitul secolului al XIX-lea, principiul lor de funcționare nu sa schimbat - curentul electric se produce din cauza reacțiilor electrochimice de plumb si dioxid de plumb în mediu de acid sulfuric. Curentul electric este mișcarea dirijată a particulelor încărcate. În cazul nostru, electronii care sunt concentrați în electrolit. Electrolitul este acid sulfuric cu apă distilată (mediu acid sulfuric). Fiecare baterie conține plăci de plumb conectate la placa negativă (anod) și plăcile cu dioxid de plumb conectate la borna pozitivă (catod). Între ele este electrolitul. Când pornim consumatorul electric conectat la bornele bateriei, începe o reacție electrochimică, la care electronii apar pe exterior (adică fire conectate la borne). În acest caz, apare o reacție chimică între electrolit și electrozii (catod și anod). Plumb ( „plus“ placă) este transformată în plumb sulfat (sulfat de plumb) și dioxid de plumb ( „minus“ placă) este, de asemenea, transformată în plumb sulfat, dar cu unele eliminarea apei. Rezultatul este că acidul sulfuric uzat cu formarea simultană a apei (și densitatea electrolitului scade), iar în timpul încărcării, invers, apa este „consumat“ cu privire la formarea de acid sulfuric (densitate crește electroliți) când bateria este descărcată.
Fig. 2. Principiul funcționării bateriei plumb-acid.
Reacția chimică (de la stânga la dreapta - descărcare, de la dreapta la stânga - încărcare):
Fig. 3. Ecuația de reacție chimică.
Când bateria este descărcată, acidul sulfuric se consumă cu formarea simultană a apei (și a densității electrolitului cade), iar când este încărcată, dimpotrivă, apa este "consumată" în formarea acidului sulfuric (densitatea electrolitului crește)
Ecuația dată mai sus descrie principala reacție și, din păcate, nu curge cu 100%. Cu reacția inversă, adică atunci când încărcați, există unele procese ireversibile care reduc durata de viață a bateriei. Există trei principale "efecte secundare" care, în timp, duc la o eroare a bateriei:
- plăcile sulfate - formarea de cristale mari de sulfat de plumb. Când descărcare profundă sau de încărcare formate intempestivă cristale mari și solubile sulfat de plumb, care nu se întorc ca starea inițială (plumb pentru anod și dioxidul de plumb pentru catod) formând un strat dielectric de pe suprafața plăcilor. Acest lucru reduce numărul de mase active de electrozi și înfundă restul, ceea ce împiedică curgerea reacțiilor electrochimice. De fapt, o baterie adânc descărcată nu poate fi reîncărcată la nivelul anterior.
- Coroziunea plăcilor - oxidarea colectoarelor curente. Colectorii de curent sunt de obicei rețele de plumb pe care se aplică substanța activă. Grilele servesc la reținerea substanțelor active și la alimentarea cu curent electric a acestora. În timp, grilele de plumb reacționează cu apa conținută în electrolit și oxidează, formând oxid de plumb. Coroziunea mărește rezistența internă a colectorilor de curent și rezistența acestora, ceea ce duce la scăderea capacității și la distrugerea treptată a bateriei.
- Încălzirea cu apă este o deversare excesivă atunci când hidrogenul și oxigenul sunt încărcate din apă. Evoluția gazelor active se produce în principal în timpul încărcării, precum și în timpul descărcării sau al inactivității îndelungate a bateriei. Acest proces se numește electroliză a apei și trebuie să apară, deoarece apa este recuperată ulterior din gaz. Cu toate acestea, există o captură - în compoziția plăcilor de plumb adăugați antimoniu și alte impurități pentru a crește rezistența mecanică a plăcilor. Antimoniul din aliajul plăcilor pozitive promovează eliberarea mai intensă a oxigenului și, simultan, transferul electrochimic și depunerea antimonului pe suprafața electrodului negativ. Prezența chiar a unei cantități mici de antimoniu pe suprafața electrodului negativ conduce la o creștere excesivă a evoluției hidrogenului. Aceasta duce la evaporarea excesivă a apei.
De fapt, toate îmbunătățirile în proiectarea bateriilor plumb-acid, care apar în timp, au ca scop eliminarea, mai presus de toate, a acestor probleme. Deci, în a doua jumătate a secolului XX, în primul rând în industria militară și apoi în civil, a început să apară, așa-numitul gel GEL și puțin mai târziu bateriile AGM. Adesea auziți "heliu". Aceasta este o definiție eronată, deoarece heliul nu are nimic în comun cu această tehnologie. Gelul, din cuvântul gel, implică faptul că electrolitul acestei baterii este în stare de gelatină. De asemenea, adesea auziți sau vedeți când bateriile AGM sunt etichetate "gel". Acest lucru este, de asemenea, incorect. În continuare, ne vom ocupa de caracteristicile lor de design, plusuri și minusuri în cadrul temei auto sunet.
Principiul de funcționare al bateriilor plumb-acid considerate anterior nu se modifică nici în gel GEL, nici în bateriile AGM. Ele se disting numai prin anumite caracteristici de design și îmbunătățiri. Astfel, bateriile tradiționale cu plumb-acid includ bateriile cu electroliți lichizi, care umple întregul spațiu liber între plăci și carcasă:
Fig. 4. Structura bateriei cu electrolit lichid.
Luați în considerare dezavantajele și avantajele acestor baterii în cadrul temei auto sunet:
Dezavantaje ale bateriilor obișnuite cu electroliți lichizi:
În prezent, antimonul, ca metal de aliere, este utilizat numai în cele mai ieftine baterii plumb-acid. De obicei, se utilizează calciu, care nu contribuie la creșterea gazelor și la fierberea cu apă. Acest lucru a permis producătorilor de baterii pentru automobile să producă baterii sigilate (care nu trebuie confundate cu etanșate), în care evaporarea gazelor este redusă semnificativ. Astfel de baterii sunt numite nesupravegheate, deoarece nu au nevoie să monitorizeze în mod constant nivelul apei, adică densitatea electrolitului.
Desigur, cu o funcționare atentă și încărcare la timp, o baterie obișnuită cu electroliți lichizi în combinație cu un condensator este capabilă să furnizeze componente relativ scăzute cu puterea necesară. Cu toate acestea, întregul potențial al sistemelor de nivel superior nu va fi posibil fără utilizarea unor baterii mai avansate, precum bateriile gel și AGM.
Gelurile sau bateriile GEL, după cum se întâmplă adesea, au fost folosite pentru prima dată în industria militară în anii șaptezeci ai secolului trecut. Din bateriile tradiționale se disting prin starea electrolitului. Acidul sulfuric din bateria gelului umple întregul spațiu liber al corpului, dar, cel mai important, este într-o stare asemănătoare cu gelatină (gel). Gelul are în masă numeroase canale și pori în care apa este recuperată din molecule de hidrogen și oxigen, eliberată ca gaz atunci când bateria este încărcată. Acest proces are loc cu o eficiență de 99%, astfel încât în pachetul de acumulatori GEL este prevăzută o supapă care reduce cantitatea de gaz excesivă la o anumită presiune. Utilizarea corectă a bateriei cu gel, frecvența și volumul acestor emisii sunt neglijabile. Prin urmare, acest tip de baterie nu necesită întreținere și poate fi instalat în interiorul mașinii și în orice poziție. Datorită electrolit suficient de gros de cerințe reduse pentru rezistența plăcii, astfel încât gel electrozii bateriei constau dintr-un calciu-plumb dopat pur și staniu, care scade rezistența internă a bateriei și formarea de gaz.
- rezistență internă relativ scăzută
- cea mai bună rezistență la descărcări adânci. Efectul de sulfatare a plăcilor este minimizat (de la 600 și peste ciclurile complete de descărcări)
- pot fi instalate în orice poziție
- absența gazelor dăunătoare
- Nu necesită întreținere
- necesită dispozitive de încărcare de înaltă calitate care asigură o tensiune stabilă și curenți redus de încărcare. Reîncărcarea dezactivează bateria și este complet inacceptabilă.
- nu pot da curenți mari la temperaturi scăzute
- cel mai mare preț dintre bateriile plumb-acid.
Bateriile "Gel" se aud pe scară largă, însă, de fapt, în sfera automobilelor, acestea nu sunt practic utilizate. Bateriile "Gel" în 99% din cazuri se numesc în mod eronat baterii AGM.
Gelurile sunt de obicei utilizate ca surse de alimentare neîntreruptibile pentru locuințe și birouri, în industrie și în sfera militară, dar nu ca baterii auto. Sa întâmplat astfel ca "gelul" din Rusia să fie denumit în mod eronat ca acumulatori creați folosind tehnologia AGM. De obicei, vânzătorii nu știu chiar la magazin de piese auto, care este bateriile cu gel aproape niciodată apar în industria de automobile, și tot ceea ce se vinde cu prefixul „gel“ - aceasta este de fapt baterii AGM, care vor fi discutate în continuare.
Secretul bateriei AGM (Absorbent Glass Mat), care includ baterii pentru Stinger audio auto - high-tech separatoare de fibre de sticlă, care au nu numai o funcție de dielectric, dar, de asemenea, servi ca un rezervor pentru electrolit. Electrolitul este absent în spațiul liber și este reținut în stare lichidă în separator datorită efectului capilar. Datorită diferitelor dimensiuni ale porilor și canalelor din separatorul de fibre de sticlă, spațiul liber necesar pentru o recombinare eficientă a gazelor este prezent lângă electrolit.
Secretul bateriilor AGM Stinger - high-tech separatoare de fibră de sticlă care dețin electrolit în porii ei, efectuați funcția dielectrică și pentru a permite mai dens aranja plăcile de plumb.
Funcția duală a separatorului face posibilă aranjarea mai strânsă a plăcilor de plumb, ceea ce face posibilă crearea de baterii cu o capacitate mare de energie cu dimensiuni acceptabile pentru autovehicule. În plus, o astfel de structură densă reduce cerințele pentru rezistența electrozilor. Prin urmare, bateriile AGM folosesc plumb cu grad ridicat de curățare, cu adăugarea minimă de componente de aliere. Pentru noi, ca amatori ai sunetului auto, aceasta înseamnă un lucru: bateriile AGM au cea mai mică rezistență internă (de la 2 mOhm), cel mai rapid timp de încărcare și curenții cei mai mari de descărcare. În același timp, rezistența la descărcarea profundă este aproape aceeași cu cea a bateriilor cu gel.
Fig. 5. Structura bateriilor AGM Stinger.
- Cea mai scăzută rezistență internă (de la 2 mΩ! Aproape ca un condensator!) Vă va salva de la picături de tensiune nocive. Acesta este cel mai important indicator pentru entuziaștii pentru autovehicule
- recuperarea cât mai scurtă a încărcăturii (datorită aceleiași rezistențe interne) va permite din nou, după două sau trei ore, să vă bucurați de toată puterea sistemului audio
- Rezistență ridicată la descărcări adânci. De la 400 de cifre complete și mai mari în funcție de capacitate
- absența gazelor dăunătoare
- Design încapsulată (cum ar fi gelul cu o supapă de înaltă presiune) se extinde limitele imaginației în dezvoltarea structurii și proiectarea sistemului audio din mașină, și, mai important, vă permite să plasați sursa de alimentare direct la sunetul amplificatoarelor, cum ar fi sub scaunul sau pe podea
- Nu necesită întreținere
- precum și bateriile cu gel AGM necesită condiții speciale de tensiune stabilă de încărcare și curenți de încărcare redus
- prețul este mare, dar mai mic decât gelul de aceeași capacitate cu 10-15%
Nu uitați că există o masă de baterii AGM oferite de diferiți producători, iar caracteristicile lor variază semnificativ. În plus, în multe mașini deja din fabrică, este instalată o baterie regulată AGM (de obicei în mașini premium sau cu un sistem start-stop). Și aici este important să înțelegem că mulți producători, atunci când își proiectează bateriile, încearcă să le ofere o supraviețuire oarecum sporită în raport cu bateriile tradiționale, complet fără să se gândească la nevoile de sunet auto.
Există o masă de baterii AGM, dar numai Stinger produce baterii pentru car audio, care necesită o rezistență suplimentară la descărcări adânci și o rezistență internă extrem de scăzută.
Noi, fanii audio auto, aveți nevoie pentru a obține maximum de sistemele lor audio și accesorii Stinger știe despre ea, așa că bateriile AGM Stinger sunt singurele baterii care sunt proiectate cu toate caracteristicile aplicației - rezistența internă minimă a tuturor bateriilor, numărul maxim de cicluri permise de descărcare completă, o gamă largă de capacități și dimensiuni.
Fig. 6. Gama de baterii Stinger.
Este destul de evident că o baterie convențională plumb-acid cu electrolit lichid este greu de folosit ca sursă de energie pentru un sistem audio auto. Motivul pentru aceasta este rezistența internă ridicată, incapacitatea de a "susține" mai mult de 5 descărcări adânci, posibilitatea doar a unei poziții verticale de instalare și a unei evaporări dăunătoare. În prezent, doar două tehnologii îndeplinesc toate cerințele necesare, contul care este nevoie pentru a crea un adevărat sisteme audio de înaltă calitate - este GEL și AGM. Ambele tehnologii vă permit să instalați bateriile în orice poziție și într-un spațiu închis, de exemplu, în interiorul mașinii. Ambele baterii GEL și AGM au o rezistență fără precedent la descărcări adânci. De fapt, o descărcare completă este modul lor normal de funcționare. Această măsură de baterii AGM pierd gel, cu toate acestea, pentru noi ca entuziaști audio auto, cu atât mai importantă cealaltă opțiune - interne de rezistență, în care AGM bateriei Stinger nu are egal.
