Tra le batterie a ciclo profondo, le batterie al piombo-acido ricaricabili sono disponibili in molti tipi e vengono spesso utilizzate per avviare il veicolo e funzionare come motore, nonché per l'illuminazione di emergenza. Le batterie AGM sono in circolazione dagli anni '1980 e forse la maggior parte delle persone non sa cosa significhi AGM. In questo numero, discuteremo cosa c'è di speciale nelle batterie AGM e come utilizzare le nostre batterie AGM in modo ragionevole!
Che cos'è una batteria AGM?
Il nome completo della batteria AGM è batteria ad assorbimento con tappetino in vetro, che appartiene alla batteria VRLA (batteria al piombo regolata da valvola). La caratteristica principale delle batterie AGM è la rete in fibra di vetro sulle piastre della batteria, che viene utilizzata per trattenere l'elettrolito e separare le piastre. In secondo luogo, ci sono valvole di sicurezza e altri componenti.
La nascita delle batterie AGM
Le batterie AGM sono nate nel 1972, la prima batteria AGM prodotta dalla Gates Rubber Company brevettata chiamata Cyclon, ora prodotta da EnergSys. Le batterie AGM sono diventate popolari nel 1980 per l'alimentazione di motocicli, militari, aerei e sottomarini e come sostituto esente da manutenzione per le tradizionali batterie al piombo-acido allagate. A metà degli anni '1980, due società britanniche, Chloride e Tungstone, hanno introdotto simultaneamente batterie AGM con durata di dieci anni con capacità fino a 400 Ah, guidate dalle specifiche della batteria di British Telecom per supportare la nuova commutazione digitale.
Come funzionano le batterie AGM?
Elettrodo della batteria al piombo
La reazione di carica ：（＋） PbO2 + 3H+ + HSO4- + 2e ≒ PbSO4 + 2H2O
Quando la batteria è carica, l'elettrodo positivo viene convertito da solfato di piombo (PbSO4) a biossido di piombo marrone (PbO2) e l'elettrodo negativo viene convertito da PbSO4 a piombo grigio Pb. Con il progredire del processo di carica, il potenziale dell'elettrodo positivo aumenta gradualmente e il potenziale dell'elettrodo negativo diminuisce.
Al termine della carica avviene la reazione di elettrolisi dell'acqua, l'elettrodo positivo inizia a generare ossigeno e l'elettrodo negativo non genera idrogeno a causa dell'eccesso di materiale attivo e dell'aggiunta di metalli con alto potenziale di evoluzione dell'idrogeno (come calcio, cadmio ).
L'ossigeno generato dall'elettrodo positivo viene trasmesso all'elettrodo negativo attraverso il diaframma AGM e viene combinato con l'elettrodo negativo per sintetizzare l'ossido di piombo. L'ossido di piombo è combinato con acido solforico per generare acqua per realizzare la circolazione interna dell'acqua. Pertanto, l'intera batteria al piombo è sigillata.
Fate attenzione:Le batterie al piombo sigillate devono richiedere una carica a tensione costante, perché durante il processo di carica, al fine di garantire che venga generata solo una piccola quantità di ossigeno per garantire che possa essere trasferita all'elettrodo negativo in tempo per la ricombinazione per evitare perdite d'acqua . Se la tensione è troppo alta in questo momento, verrà prodotta una grande quantità di ossigeno, che farà sì che l'ossigeno sia troppo tardi per combinarsi e la pressione interna aumenterà bruscamente. Infine, la valvola di sicurezza verrà aperta per causare perdite d'acqua, che influiranno sulla durata della batteria.
Scarico（-）Pb + HSO4 – ≒ PbSO4 + H+ +2e
L'elettrodo positivo della scarica della batteria viene cambiato da biossido di piombo a solfato di piombo e l'elettrodo negativo viene cambiato da piombo spugnoso a solfato di piombo.
Durante questo processo, la tensione della batteria è gradualmente diminuita e la concentrazione di acido solforico ha continuato a diminuire. Al termine della scarica, la resistenza ohmica dell'elettrodo aumenta rapidamente a causa del graduale accumulo di solfato di piombo, un cattivo conduttore generato dagli elettrodi positivo e negativo. Allo stesso tempo, gli ioni idrogeno si diffondono lentamente dopo che la concentrazione di acido solforico diminuisce, provocando un rapido calo della tensione della batteria. A questo punto, la dimissione dovrebbe essere interrotta, altrimenti una scarica eccessiva.
Fate attenzione: Il danno di una scarica eccessiva della batteria è che una parte del solfato di piombo non può essere convertita e recuperata normalmente quando viene ricaricata e la capacità della batteria diminuirà durante la scarica successiva. Una scarica eccessiva ripetuta causerà un rapido decadimento della capacità della batteria e una riduzione significativa della durata.
La differenza tra batteria AGM e batteria al piombo sommersa
Gli elettroliti della batteria AGM sono tenuti in stuoie di vetro anziché liberamente immersi nelle piastre. Fibra di vetro molto sottile è tessuta nel tappetino per aumentare la superficie, permettendo a se stesso di avere abbastanza elettrolita per durare la sua vita. Le fibre che compongono la stuoia di vetro fine non assorbono e non sono influenzate dagli elettroliti acidi. Questi tamponi vengono strizzati per il 2-5% dopo essere stati immersi nell'acido prima di terminare la produzione.
Le piastre nelle batterie AGM possono essere di qualsiasi forma. Comprese varie forme piatte, curve, arricciate. Secondo il Battery Council International (BCI) specifica del codice della batteria, sia le batterie AGM a ciclo profondo che quelle di avviamento sono integrate in alloggiamenti rettangolari.
Vantaggi e svantaggi delle batterie AGM
Vantaggi della batteria AGM
1. Ha 2-3 volte la durata delle batterie al piombo-acido sommerse (500-1300, a seconda della profondità di scarica IN ARRIVO).
2. L'AGM ha più potenza della batteria allagata ed è più facile avviare il motore dell'auto.
3. La velocità di ricarica è più veloce, 5 volte la velocità di ricarica della batteria allagata.
4. Maggiore stabilità della capacità per l'intera durata.
5. Buona resistenza sia alle basse temperature che alle alte temperature.
6. Design sigillato, non c'è bisogno di preoccuparsi dell'orientamento dell'installazione, riducendo il rischio di inquinamento ambientale
7. Manutenzione semplice, ad ampio raggio, con minore autoscarica delle batterie tradizionali.
Svantaggi della batteria AGM
1. A causa del design sigillato, la quantità di elettrolisi è piccola e il design della piastra spessa rende il tasso di utilizzo dei materiali attivi inferiore a quello delle batterie di tipo aperto e la capacità di scarica è di circa il 10% inferiore a quella di open- tipo di batterie, che è inferiore a quella delle batterie al piombo-acido sigillate in gel.
2. Nonostante la sua reputazione esente da manutenzione, esiste ancora il rischio di perdite d'aria, perdite di liquidi, gonfiore e persino esplosioni (fuga termica) se non adeguatamente mantenuto.
3. Bisogna ammettere che il prezzo delle batterie per auto AGM è il doppio di quello delle batterie allagate.
4. Dopo la carica iniziale ad alta capacità, impiegano più tempo per assorbire la fase di carica nel mezzo quando la corrente viene gradualmente ridotta, momento in cui il tasso di accettazione della carica della batteria al piombo viene gradualmente ridotto e la batteria non lo farà essere in grado di accettare il tasso C più alto.
La differenza tra batteria AGM e batteria VRLA
La batteria AGM è un membro della batteria al piombo-acido regolata da valvola VRLA, seguita dalla batteria al gel. Questo tipo di batterie ha una caratteristica, sono tutte assorbendo una quantità limitata di separatore di piastre elettrolitiche o formando un gel; attraverso il rapporto tra piastra negativa e piastra positiva per promuovere la ricombinazione dell'ossigeno nella cellula; ogni batteria VRLA Ogni batteria ha una valvola limitatrice di pressione, che si attiva quando la batteria inizia a caricarsi e la pressione dell'ossigeno inizia a essere generata all'interno della batteria.
Le batterie VRLA in genere hanno un diffusore di gas integrato nel coperchio della batteria per disperdere in modo sicuro il gas di idrogeno in eccesso dal sovraccarico, consentendo al contempo l'orientamento in alcun modo, non essendo effettivamente sigillate in modo permanente.
Al contrario, le batterie al gel formano un gel denso simile a un mastice aggiungendo polvere di silice all'elettrolita. Le celle AGM hanno una rete in fibra di vetro tra i pannelli per trattenere l'elettrolita e separare i pannelli. La loro caratteristica principale è che sono "esenti da manutenzione" e possono essere installati in qualsiasi direzione.
A cosa devo prestare attenzione quando utilizzo il caricabatteria per batterie AGM?
Qualsiasi normale caricabatteria standard non caricherà l'AGM. A differenza dei requisiti di carica standard allagati, le batterie AGM richiedono un caricatore specifico perché richiede una carica più stabile e non può sostenere le elevate velocità di carica utilizzate dai caricatori standard.
Se si carica con il tipo di caricabatterie sbagliato, la batteria potrebbe essere sottocaricata o sovraccaricata. La carica insufficiente può portare alla solfatazione delle piastre della batteria, riducendo la loro capacità di accettare una carica completa. Il sovraccarico può bruciare i componenti all'interno della batteria, accorciandone la durata o scaricandola completamente.
Applicazione della batteria AGM
L'AGM viene generalmente utilizzato per avviare o arrestare il motore di un'auto. Poiché l'auto è dotata di più apparecchiature elettroniche, la batteria AGM riduce il peso dell'auto e fornisce le esigenze elettriche. Molte motociclette e veicoli fuoristrada oggi sul mercato utilizzano batterie AGM per ridurre la possibilità di fuoriuscite di acido dopo le curve, le vibrazioni o un incidente.
Poiché le batterie AGM sono prive di elettroliti liberi, sono ideali per alimentare sensori remoti come le stazioni di monitoraggio del ghiaccio. In alcune applicazioni marine ricreative, l'AGM può ancora essere utilizzato come batteria a ciclo profondo, che può essere un buon sostituto per le tradizionali batterie allagate, un buon sostituto per i viaggi in camper, batterie marine marine ed è anche comunemente usato in alcuni impianti solari off-grid e generazione e stoccaggio di energia eolica.
