MENU

0
    Vyprázdnit

    Magazín

    Olověné akumulátory AGM a GEL
    14.02.2022
    Hobby
    Olověné AGM a GEL baterie, jejich výhody a použití.

    Jak vybrat vhodnou olověnou baterii, rozdíl mezi AGM, GEL a LifePO4 technologií a k čemu jsou vhodné trakční baterie? Více se dozvíte v našem článku.


    Jak funguje a k čemu slouží olověný akumulátor

    Olověné akumlátory (baterie) mají široké možnosti využití a najdeme je v mnoha zařízeních kolem nás. Nejčastěji se používají jako záložní zdroje energie - UPS, dále v nejrůznějších zahradních strojích jako jsou traktory a sekačky a rovněž do elektrických autíček pro děti. V našem článku se dozvíte, jaké jsou typy akumulátorů, jak akumulátory správně nabíjet a na co si dát při provozu pozor. 

    Olověné AGM a GEL baterie


    Jaký je rozdíl megi AGM a GEL beterií?

     

    Oba typy baterií jsou si na první pohled podobné a často jsou oba typy považovány za gelové baterie. 
    V obou případech se jedná o tzv. VRLA akumulátor (valve-regulated lead–acid battery), tedy ventilem řízené baterie. Ventil zároveň slouží jako přetlaková pojistka, pokud se uvnitř baterie nahromadí nadlimitní množství plynu. U obou technologií nehrozí únik elektrolytu, obě technologie jsou odolné proti otřesům. Akumulátory na těchto technologiích jsou bezúdržbové. Snadno je poznáte tak, že nemají klasické šroubovací ventily pro dolévání. Pracují na principu tzv. kyslíkové rekombinace, je tak minimalizován únik plynů z baterie. Baterie jsou výkonnější při menší velikosti a váze.

    Mezi technologií AGM a GEL jsou však rozdíly, které vám popíšeme.

     

    VRLA označení olověné baterie

     

    Akumulátory AGM (absorbed glass mat)

    Používá se technologie, při níž není v článcích mezi elektrodami elektrolyt v tekuté formě, ale je nasáklý v netkané tkanině ze skelných vláken (tzv. separátor, odděluje vzájemně kladné a záporné elektrody). Baterie tohoto typu jsou velmi výkonné, mají výborné nabíjeccí charakteristiky, to znamená, že při vybití je mnohem snažší a rychlejší je nabít a také jsou velmi dobře odolné proti cyklické zátěži (nabíjení a vybíjení).

    Výhody AGM baterie:

    • absolutně bezúdržbové
    • odolné proti vytečení elektrolytu
    • vysoce výkonné
    • odolná proti otřesům
    • nízké samovybíjení
    • zvýšená odolnost při cyklickém zatížení
    • delší životnost
    • Nabíjet baterie typu AGM lze pouze nabíječkou, která má režim pro nabíjení akumulátorů AGM/GEL


    Akumulátory GEL

    Hlavní rozdíl oproti technologii AGM je ve formě elektrolytu. Konstrukce gelových akumulátorů je podobná klasickým zalitým akumulátorům. Obsahuje sestavu kladných a záporných elektrod. Elektrolyt je však vázán v křemičitém gelu. Výhodou je nižší citlivost na vyšší provozní teploty, vyšší kapacita při snížené hmotnosti akumulátoru i nízká hladina samovybíjení. 

    Výhody GEL baterie:

    • Absolutně bezúdržbové
    • Odolné proti vytečení elektrolytu
    • Velmi výkonné
    • Prodloužená životnost
    • Odolné proti otřesům
    • Možnost umístění i v náklonu
    • Nízké samovybíjení
    • Vyšší odolnost v cyklické zátěži proti běžným akumulátorům
    • Delší životnost proti běžným akumulátorům

    Nabíjet baterie typu AGM a GEL lze pouze nabíječkami, které mají režim pro nabíjení akumulátorů AGM/GEL.


    Za zmínku stojí ještě nová technologie EFB, která se stále častěji využívá u autobaterií a zejména vozů se systémem Start & Stop. Tyto baterie jsou odolnější vůči cyklickému zatížení (časté vybíjení při nastartování a dobíjení při jízdě). 

     

    Trakční baterie 12V pro vozíky

    Trakční baterie
     

    Trakční baterie je primárně určená pro elektrickou trakci, tedy pro zařízení a stroje měnící elektrickou energii v pohyb. Tyto baterie velmi dobře zvládají cyklický provoz, což je periodické nabíjení a vybíjení, kdy může dojít k hlubokému vybití. Trakční typ baterie byste měli zvolit zejména pro dětská autíčka, elektrické koloběžky, skůtry, invalidní vozíky a jiná vozítka s elektromotory. 
    Trakční baterie s kapacitou nad 100Ah se používají zejména pro elektrické vozíky, manipulační stroje, plošiny, čtyřkolky apod. Baterie s kapacitou do 100Ah najdeme nejčastěji v invalidních a seniorských vozících a menších zařízeních.


    LiFePO4 - Lithiové baterie


    Lithium-železo-fosfátové baterie (LiFePO) je modernější a technologicky vyspělejší akumulátor. Konstrukčně je baterie LifePO4 složena z několika článků, nominální napětí jednoho článku je 3,2 V. Baterie s napětím 12,8 V tak sestává ze čtyř sériově řazených článků.

    Oproti olověným bateriím netrpí tzv. sulfatací (tvorba nerozpustného síranu olovnatého), která snižuje kapacitu a zkracující životnost. Příčinou je dlouhodobé nedobíjení baterie do plného stavu nebo dlouhodobé nepoužívání baterie. Nemusí být plně dobíjeny, stačí částečné dobíjení, což je jejich hlavní výhoda oproti bateriím olověným.

    Životnost aktuálně vyráběných článků a baterií je více než 7000 cyklů při hloubce nabití a vybití 80% (až desítky tisíc cyklů při menší zátěži!). LifePO4 baterie se hojně využívají například pro fotovoltaické systémy.
     

    Údržba a skladování olověných akumulátorů

    Staniční baterie typu AGM a GEL jsou zcela bezúdržbové. Během používání je však třeba respektovat základní pravidla, aby nedocházelo ke snižování životnosti. Velmi důležité jsou provozní podmínky, zejména teplota okolního prostředí. Optimální provozní teplota uváděná výrobcem, je 20 až 25°C. Při trvalém nebo častém překračování těchto hodnot, se životnost baterie dramaticky snižuje. Při extrémně vysokých provozních teplotách může dokonce dojít k nevratnému poškození. Je-li baterie dlouhodobě vystavována provozním teplotám přes 40°C, při kterých se veškeré chemické procesy urychlují, začíná docházet k vysokému plynování a tudíž i přetlaku uvnitř článku. Za takových okolností již ventily nedokážou tento přetlak regulovat a hromadící se plyny nestačí unikat. Akumulátor se zahřívá a plastová schránka se deformuje a zvětšuje objem (doslova se nafoukne). Doba životnosti baterií AGM udávaná výrobci, při splnění předepsaných optimálních provozních podmínek, se pohybuje od 4 do 12 let dle různých modelů. Díky technologii AGM je velmi účinně potlačován efekt samovybíjení.

    Manipulace a provoz záložních baterií vyžaduje pouze respektování základních pravidel. Baterie lze provozovat v jakékoliv poloze. Poloha dnem vzhůru je však nejméně vhodná a nedoporučuje se. 

    Nabíječka olověných baterií


    Nabíjení akumulátorů a baterií

    Před začátkem procesu nabíjení se vždy ujistěte, jaké jmenovité napětí má vaše baterie. Dále ověřte, je-li Vaše nabíječka vhodná k nabíjení daného typu akumulátoru (AGM, GEL) a disponuje-li vhodným jmenovitým napětím. V neposlední řadě pak zkontrolujte, je-li nabíječka dostatečně silná k nabíjení Vašeho akumulátoru nebo není-li naopak příliš výkonná, tedy rovněž nevhodná, protože nabíjí příliš silným proudem.
     

    Praktické rady pro nabíjení akumulátorů

     • Nastavení napětí - podle údajů na baterii nastavte správné jmenovité nabíjecí napětí pro 12V baterie nebo 6V baterie, některé nabíječky nedisponují přepínačem, stačí tedy pouze ověřit, shodují-li se údaje na obou komponentech (např. nabíječka 12V a baterie rovněž 12V).
     
     • Správná polarita – před uvedením nabíječky do provozu zkontrolujte řazení pólů na baterii a svorky na kabelech nabíječky, poté správně připojte plus na plus a mínus na mínus, v opačném případě hrozí zkrat.

     • Odvětrávání – zkontrolujte, že odvětrávání (štěrbiny ventilů) není znečištěné či zaslepené, a plyny mohou v případě nutnosti volně unikat z baterie, odvětrávání = štěrbiny ventilů ve víku baterie (shora či z boku), v případě ucpání hrozí hromadění plynů uvnitř baterie, potažmo nevratné poškození. Některé baterie štěrbinami nedisponují nebo jsou skryty.

     • Nastavení automatické nabíječky – v případě, že má nabíječka více možností nastavení, řiďte se návodem výrobce nabíječky. Zpravidla se nastavuje nabíjecí napětí a proud. Nemá-li nabíječka žádné nastavení, uveďte ji do provozu zapojením zástrčky přívodního kabelu do zásuvky elektrické sítě 220V (230V), kabely se svorkami by již měly být připojeny k pólům baterie.

     

    Změření napětí olověné baterie


    Stav nabití a měření napětí akumulátorů

    Obecně platí, že baterie se nabíjí po dobu nutnou k dosažení znaků plného nabití. U bezúdržbových baterií bez zátek, či AGM se zasáknutým elektrolytem, již nelze hustotu změřit, v žádném případě se nepokoušejte do baterie vniknout! U 12V bezúdržbové olověné baterie typu AGM či GEL, nabíjené běžným způsobem, manuální nabíječkou, lze odhadnout stav nabití pomocí změření napětí na pólech během nabíjení. Hodnoty lze interpretovat takto: 14,3V = 90 až 95% nabito, 14,4 až 14,5V = 100% nabito.

    Orientační zjištění kapacity lze následně provést vhodným měřícím přístrojem - voltmetrem. Měříme bez zatížení, tedy pouze napětí bez odběru proudu. Naměřené hodnoty srovnáme s následující tabulkou (poznámka: u starých, déle používaných či poškozených baterií mohou být výsledky měření zkreslené nebo zcela bezcenné, takové baterie lze rozpoznat a testovat pouze složitějšími metodami):

    100% - 12,90+ V
    75% - 12,5 V až 12,60 V
    50% - 12,2 V až 12,40 V
    25% - 12,0 V až 12,10 V
    0% - 11,90 V


    Rady pro nákup olověné baterie

    Při nákupu akumulátoru je dobré vycházet z požadavků předepsaných výrobcem zařízení, do kterého akumulátor pořizujeme. Dbejte na správný výběr podle typu akumulátoru (AGM, GEL, trakční), napětí, kapacity (ta se může mírně lišit) a rozměru. Výrobce většinou nerozhoduje, obecně však doporučujeme vyhnout se nejlevnějším bateriím na trhu, kde je nízká cena spojena většinou s nižší životností baterie. Z osvědčených výrobců můžeme doporučit například značky VIPOW, EMOS a Green Cell.


    Nabíječky olověných baterií

    Pro udržení dlouhé životnosti akumulátoru doporučujeme používat kvalitní automatické nabíječky akumulátorů

     

    Související odkazy:

    Nabídka olověných akumulátorů
    Nabíječky olověných baterií
    Náhradní baterie do AKU nářadí
    UPS záložní zdroje energie
    Záložní zdroje pro oběhová čerpadla