Виды аккумуляторов: типы аккумуляторных батарей и их особенности

Одной из важнейших составляющих электрического оборудования и техники любого типа является аккумуляторная батарея, или, проще говоря, аккумулятор. Существуют различные виды аккумуляторов, и в данной статье речь пойдет обо всех типах таких приспособлений.

Самый первый АКБ был создан более полутора столетий назад во Франции ученым Гастоном Планте. С каждой последующими попытками усовершенствования устройства становились все лучше, однако принцип их функционирования и строение остались неизменны. Сейчас же существуют самые разнообразные типы аккумуляторов: Li-Ion, Ni-MH, Ni-Cd и многие другие. Они имеют примерно одинаковый принцип работы, но у каждого — свои особенности. Стоит рассказать обо всех этих разновидностях по порядку.

Устройства с пониженным содержанием сурьмы

Пожалуй, стоит начать описание с одного из самых часто применяемых видов аккумуляторов. АКБ с содержанием менее 5% сурьмы избавили от необходимости частого добавления дистиллированной воды. Хотя это не делает аккумуляторы данного типа необслуживаемыми из-за имеющихся расходов жидкости.

Также они обладают крайне малой степенью саморазряда батареи и переносимости электрических характеристик автомобильной бортовой сети, в отличие от своих более новых аналогов.

Сурьмянистые аккумуляторы

Данный вид аккумуляторных батарей признан устаревшим. Ему на замену пришли более современные и усовершенствованные типы АКБ с пониженным содержанием сурьмы. Однако до сих пор аккумуляторы данного вида служат по своему назначению в стационарных токовых источниках с неприхотливыми батареями.

Кальциевые альтернативы

Кальциевые АКБ хороши тем, что они уменьшают интенсивность электролиза и снижают уровень электролита. Помимо этого, кальций, заменивший сурьму, увеличил напряжение, нужное для начала осуществления электролиза, что уменьшило критичность последствий перезаряда.

Но не стоит забывать, что, как и все существующие типы аккумуляторных батарей, кальциевые АКБ обладают своими слабыми сторонами. Главный минус — повышенная чувствительность к мощному разряду ведет к резкому падению емкости.

Щелочные АКБ

Щелочными батареями называют такие устройства, в которых электролитом выступает щелочь, а не кислота. Устройства такого вида встречаются в автомобилях далеко не часто, однако они могут выступать в качестве аккумуляторов, например, для шуруповертов.

Одним из таких приспособлений является Ni-Cd аккумулятор — по факту его признали устаревшим, тем не менее он еще может встать наравне со своими более новыми конкурентами за счет дешевизны. Однако так называемый «эффект памяти» и повышенный саморазряд делают применение Ni-Cd устройства весьма проблематичным.

Его никель-металл-гидридный конкурент, разумеется, выше по цене, но при этом по качеству он существенно лучше. По сравнению с Ni-Cd аналогами, «эффект памяти» у них выражается в меньшей степени, хотя он все же присутствует. Также увеличенная вместимость и пониженный саморазряд вполне объясняют высокую цену.

Литий-ионная альтернатива

Пожалуй, из всех существующих видов аккумуляторов для автомобилей и не только самым лучшим можно назвать Li-ion. Он стоит значительно дороже своих Ni-MH и Ni-Cd аналогов. Это можно объяснить тем, что аккумуляторы с ионами лития не имеют тех недостатков, которыми обладают рассмотренные ранее модели. Хотя приспособления такого вида, равно как и все существующие устройства, все же не лишены своих слабых сторон, причем действительно существенных.

Среди главных уязвимостей можно выделить:

• чрезмерную чувствительность к низким температурам, из-за чего уменьшается ток, отправляемый li-ion батареей,
• уменьшение вместимости с каждым годом,
• литий-ионные приспособления не выдерживают тотальной разрядки и зарядки до конца — в противном случае это оканчивается разрушением и даже взрывом прибора. Подробнее о том, как правильно заряжать Li-ion аккумуляторы →

Модели такого типа широко применимы в качестве зарядного устройства для мобильных устройств. В случае, если технологический прогресс дойдет до достаточного уровня, чтобы Li-Ion приспособления лишились своих уязвимостей, они сумеют встать на замену кислотным батареям.

Стоит также заметить, что в старых моделях литий-ионных аккумуляторов применялись разнообразные оксиды лития, в которых также содержался марганец либо кобальт. Однако в более новые модели эти элементы добавлять перестали, заменив их сплавами литий-ферро-фосфатов в связи с их дешевизной, уменьшенной токсичностью и более простой возможносттю переработки.

Литий-полимерные аккумуляторы

Литий-ионный полимерный аккумулятор, известный также как Li-Pol, LiPo, Li-polymer, представляет собой улучшенную версию стандартного литиевого аккумулятора и находит применение во многих видах техники. Электролитом здесь служит полимерный материал.

Такие типы литиевых аккумуляторов хороши тем, что обладают значительной энергетической плотностью на единицу объема и массы, пониженным саморазрядом, донельзя тонкими элементами (всего от 1 мм), возможностью гибкости, крайне несущественным перепадом напряжения в процессе разрядки, широким диапозоном температур, при которых устройство продолжит свою полноценную работу. И, ко всему прочему, LiPo не имеет эффекта памяти.

Хотя не стоит слепо полагать, что батареи такого плана на самом деле можно назвать полностью идеальными. Даже у Li-Pol есть свои изъяны. Один из самых существенных — опасность возгорания в случае перезарядки и избыточного потребления тепла. Недостатком представляется и сравнительно небольшое количество рабочих циклов — 800-900, а также старение аккумуляторов, даже если они лежат в стороне без надобности.

Наконец, даже сама зарядка весьма пагубно влияет на приспособление: если процесс зарядки уменьшает вместимость, то при глубоком заряде прибор можно смело отправлять в металлолом.

AGM и GEL-батареи

Гелевые батареи, как их часто называют, выступили как альтернативный вариант, безопасный в использовании. Проблему безопасности решили посредством перемещения электролита в связанное состояние, чтобы обеспечить уменьшение текучести.

Другими достоинствами GEL-батарей стали:

• пониженное осыпание активной массы пластин,
• пониженный саморазряд,
• переносимость к вибрации.

Их также можно наклонять практически под любым удобным углом, они могут храниться в течение достаточно продолжительного времени за счет медленного саморазряда, а переразряд не «смертелен» и не несет никакого ущерба технике в процессе.

А вот перезарядка устройства этого типа, наоборот, может крайне отрицательно повлиять на него. Поэтому AGM и GEL-батареи все же требуют очень аккуратного и бережного обращения.

К примеру:

• несмотря на то, что их можно класть чуть ли не как угодно, их нельзя держать перевернутыми,
• работа при пониженных температурах может резко снизить функциональность приборов,
• особых мер предосторожности требует особая чувствительность приспособлений к зарядке.

При надежном хранении устройства оно сможет прослужить до десяти лет.

Гибриды

Название говорит само за себя: гибридными считаются те батареи, в строение которых входят неодинаковые пластины, то есть выполненные из различных материалов. Стоит учесть, что положительно заряженные пластины включают в себя компоненты сурьмы (ее содержание в них не превышает 5%), в то время как отрицательно заряженные пластины имеют в составе кальциевые компоненты.

Новый, чуть ли не революционный метод изготовления аккумуляторных батарей смог привести к следующему:

• Во-первых, если сравнивать аккумуляторы с пониженным содержанием сурьмы, расход жидкости очевидно уменьшается.
• Во-вторых, батарея стала более устойчивой и выносливой к перепадам напряжения, даже в случаях интенсивной зарядки и тотальной разрядки.

Конечно, это вовсе не означает, что данные аккумуляторы можно считать полностью идеальными «без единого изъяна». Они не имеют никаких особых преимуществ над всеми вышеописанными устройствами. Но при этом по качеству характеристик их можно поставить прямо посередине этого ряда.

Никель-металл-гидриды, или Ni-MH, как их обозначают в сокращенном варианте, являются такими видами аккумуляторных батарей, где в качестве отрицательного иона выступает водородный металлогидридный электрод, калиевый гидроксид в качестве электролита, никелевый — в качестве положительного иона.

Существует немалое количество различных типов батарей Ni-MH. К примеру, есть батареи долгого хранения LSD NiMH, которым не страшен мороз и длительный срок хранения. Они функционируют и с повышенными токами разряда, не разрываясь и не приходя в негодность из-за чрезмерной нагрузки.

Поэтому, к примеру, никель-металл-гидриды размера АА могут быть применимы в различных видах мелкой техники. Так, АА с большим объемом емкости в 1500-3000 мА/ч можно поместить в музыкальный плеер, радиоуправляемые игрушки, фотоаппарат и многие другие приспособления, где будет произведена зарядка за относительно непродолжительное время.

Весьма хороши и АА-батареи с уменьшенным объемом вместимости — такие АА, где емкость составляет всего 300-1000 мА/ч. АА данного типа применимы в качестве обеспечения питанием неавтоматических фонариков, управляемых пультом ДУ игрушек, раций и электронных приспособлений со сбалансированным энергопотреблением.

Свинцово-кислотный аккумулятор

Свинцово-кислотная батарея стала первым изобретенным аккумулятором, увидевшим свет и нашедшим широкое применение в автомобилях и ряде других технических приборов.

Свое название приспособление получило за счет опущенных в воду и серную кислоту пластин из свинца, выполняющих роль электродов, хотя с течением времени водород в устройстве начинает теряться.

Популярность такие приспособления получили неслучайно, а благодаря очевидным достоинствам:

• отсутствие эффекта памяти,
• наличие необслуживаемых экземпляров,
• невысокая цена,
• несложная конструкция,
• надежная технология,
• пониженный авторазряд,
• потенциал увеличенной токоотдачи.

Хотя, несмотря на немалое количество достоинств, даже у этих моделей есть и свои слабые стороны:

• невозможность хранения разряженными,
• чрезмерная чувствительность к температурным изменениям, влияющая на продолжительность функциональности и жизни,
• ограниченность транспортов и дозволяемых целых циклов разряда,
• и, разумеется, самый очевидный изъян — пагубное влияние свинца на экологическую среду.

Никелево-железные аналоги

Дешевые и малообслуживаемые Ni-Fe, они же никелево-железные батареи, обладают никель оксидо-гидроксидами, используемые как положительные пластины. В роли отрицательных пластин выступают оксиды-гидроксиды феррума. Жидкий электролит представляется в виде разъедающего калия.

Стоит признать, что данный тип батарей весьма надежен благодаря выносливости к тотальным разрядам, частой перезарядке. В отличие от той же свинцово-кислотной альтернативы, такие аккумуляторы не выйдут из строя, будучи в недозаряженном состоянии.

Загрузка…

классификация по химическим источникам тока

Существует разные виды аккумуляторов, которые отличаются друг от друга не только своим внешним видом, но и основными характеристиками. Они представляют собой устройства, которые способны осуществлять преобразование химической энергии в электрическую, а также аккумулировать и запасать ее на долгое время.

Ниже подробнее рассмотрим их основные особенности.

Сурьмянистые

Это классические аккумуляторы, которые считаются устаревшими из-за высокой концентрации сурьмы в составе (более пяти процентов). Добавление сурьмы в свинец дает возможность сделать пластины более прочными, а также ускорить процесс электролиза, начинающийся при двенадцати вольтах.

Сурьмянистые аккумуляторы требуют постоянного обслуживания, поскольку как минимум раз в месяц нужно проверять плотность электролита в батареи и заливать воду.

Сегодня такие аккумуляторные батареи почти не устанавливаются на авто поскольку их заменили более эффективные типы.

Однако сурьмянистое устройство довольно часто применяют в разнообразных стационарных установках. Оно стоит недорого и способно проработать длительный срок.

Батареи с пониженным содержанием сурьмы

Пластины данных приборов содержат невысокое кол-во сурьмы (меньше пяти процентов), благодаря чему нет необходимости регулярно осуществлять проверку электролитного уровня. Также уменьшился уровень саморазряда АКБ при хранении.

В отличие от сурьмянистых АКБ, за этими устройствами не требуется ухаживать и часто контролировать. Правда вода все-таки понемногу испаряется, но в существенно меньших объемах.

Представленные АКБ абсолютно не требовательны к качеству электрооборудования транспортного средства. Их характеристики не страдают при появлении в сети резких перепадов напряжения.

Совет! Многие специалисты рекомендуют устанавливать батареи с низкой концентрацией сурьмы на «легковушки» производством из России. Дело в том, что далеко не все отечественные авто способны сохранять стабильность напряжения в бортовой сети. Ко всему прочему продаются приборы по приемлемой цене.

Кальциевые

Это АКБ, чьи пластины сделаны из свинца легированного кальцием. Они обладают следующими преимуществами:

• продолжительным сроком службы;
• невысоким уровнем саморазряда;
• надежностью;
• защитой от перезаряда.

Кальциевые батареи хорошо подойдут начинающим автолюбителям, поскольку они не нуждаются в проведении дополнительных манипуляций, к примеру, замеру уровня электролита. Следует только иногда подзаряжать прибор.

Совет! Лучше всего устанавливать подобные АКБ на машины с исправным оборудованием. Желательно наличие системы, которая автоматически выключает освещение и музыку, если владелец сам забыл это сделать.

Основной недостаток кальциевых аккумуляторов – это сверхчувствительность к глубоким разрядам. Один глубокий разряд может стать причиной потери 1/5 емкости прибора.

Помимо этого подобные АКБ продаются по довольно высокой цене и не очень пригодны для использования в городе, так как постоянные остановки машины оказывают на них отрицательное воздействие.

Щелочные

В качестве электролита в таких АКБ выступает щелочь, а не кислота. Пластины щелочных АКБ изготавливают из никеля, кадмия, цинка и иных материалов.

Электроды изготавливаются в виде тонких пластин, которые наполняются активным веществом и после чего упаковываются в пакеты. Благодаря этому аккумуляторы обладают устойчивостью к вибрациям.

Устройства отличаются следующими достоинствами:

• защищены от переразрядов;
• спокойно переносят низкие температуры;
• не наносят вреда окружающей среде и человеческому организму;
• имеют большую емкость.

Из минусов – щелочные АКБ не могут осуществлять выдачу одновременно большого кол-ва тока, поэтому они и обладают крупными габаритами, так как в них необходимо вставлять много банок.

Щелочные АКБ редко устанавливают на легковые машины, в основном ими снабжают электропогрузчики и электрокары.

Литиево-ионные

Это самые популярные на сегодня источники электротока. Литиево-ионные АКБ превосходят иные типы аккумуляторов по выдаваемому напряжению. Они обладают большой удельной емкостью и невысокой степенью саморазряда.

Но у них имеются и минусы:

• При падении температуры до минусовых значений, сила тока сильно понижается.
• Емкость постепенно снижается, за два года может уйти около двадцати процентов емкости.
• Неустойчивы к глубокой разрядке.

Подобные типы аккумуляторов часто выступают в качестве зарядного устройства для ноутбуков, компьютеров и тому подобного. Также их широко используют в автомобилях, накопительных системах энергии и современной электротехнике. То есть сегодня практически нельзя обойтись без литиево-ионных моделей.

Химическими элементами данных устройств являются ионы лития. Производство положительных пластин осуществляется из лития с фосфатом либо кобальтом, так как этим материалы безвредные для организма, недорогие и малотоксичные. Если разработчики сумеют устранить основные минусы таких АКБ, в будущем они могут полностью вытеснить кислотные батареи. Но сегодня цена их производства существенно превышает создание иных типов батарей.

Аккумуляторы имеют несколько существенных различий с никелевыми приборами, например, они почти на сорок процентов дороже в изготовлении.

Литий полимерные аккумуляторы

Положительные электроды изготавливаются из оксида кобальта или марганца, а отрицательные — из углеродистого материала с наличием ионов лития.

Данные АКБ можно сравнить с литий-ионными аккумуляторами. Главные отличия между типами устройств заключаются в удельной энергии и безопасности (у литий полимерных эти свойства аккумуляторов лучше).

Аккумуляторы применяются наиболее часто для питания портативных электроприборов.

AGM и GEL батареи

Эти разновидности батарей содержат гелеобразный электролит и более безопасны по сравнению с иными типами аккумуляторных батареек.

Они обладают устойчивостью к вибрациям, имеют невысокий саморазряд и крепкую конструкцию. Есть возможность эксплуатировать их в любой позиции, поскольку гель зафиксирован, а также хранить длительное время. Эксплуатационный ресурс при бережном обращении может достигать десяти лет.

Однако представленные АКБ чувствительны к глубоким разрядам и плохо приспособлены к функционированию во время холода.

Производство пластин электродов осуществляется из свинца с маленькой концентрацией кальция. Необходимо знать, что технические параметры и требования к обслуживанию у различных моделей этих аккумуляторов могут серьезно различаться, так что нужно сначала прочитать инструкцию и только затем применять их.

Гелевые батареи являются необслуживаемыми, защищены от коррозии клемм и протечки кислоты, стоят недорого и поэтому приобрели широкое распространение. Их устанавливают на различные транспортные средства.

Гибридные модели

Электроды в этих аккумуляторах изготавливаются по различным технологиям. Положительные пластины делают из свинцово-сурьмянистых сплавов, а отрицательные пластины выполняют по кальциевой технологии. Потребление жидкости у АКБ гибридного типа в два раза меньше, чем у приборов с низкой концентрацией сурьмы. Но зато они более устойчивы к переразрядам и перезарядам, а по своим параметрам располагаются между  малосурьмянистыми и кальциевыми устройствами.

Представленные АКБ устарели и потихоньку вытесняются более эффективными литий-ионными моделями, однако их по-прежнему можно встретить на современных электрокарах. Они обладают следующими преимуществами:

• способны прослужить длительный срок;
• во время использования не теряют емкости;
• прочны, безопасны и не требуют соблюдения дополнительных мер предосторожности, поскольку содержат маленькое кол-во токсинов, если сравнивать с иными видами аккумуляторных батареек.

Но плотность энергии у них очень низкая относительно главного конкурента.

Свинцово-кислотные

Они одни из первых начали устанавливаться в автотранспорте и многих иных технических устройствах. Электродами у них являются свинцовые пластины, которые опущены в воду и серную кислоту.

Модели отличаются низким авторазрядом, надежностью, простой конструкцией и небольшой ценой. Однако аккумуляторы загрязняют окружающую среду, не устойчивы к колебаниям температур, и их нельзя хранить в разряженном состоянии.

Никелево железные аналоги

Это не дорогостоящие и практически не обслуживаемые модели. Отрицательными пластинами у них являются оксиды-гидроксиды феррума.

Батареи очень прочны, отличаются продолжительным эксплуатационным ресурсом и не включают в свой состав вредоносный кадмий. Однако они имеют невысокую отдачу энергии, сильный саморазряд и не способны функционировать при отрицательных температурах. В основном их применяют как тяговые источники электроэнергии в электромашинах и промышленных подъемниках.

 

Таким образом, сегодня на выбор покупателю представляются различные виды электрических аккумуляторов, каждый из которых обладает своими достоинствами и минусами. Высокий потребительский спрос принуждает разработчиков создавать все более эффективные устройства и устранять их недостатки. Поэтому вполне вероятно, что в скором будущем появятся новые модели, по всем параметрам превосходящие старые.

Виды аккумуляторов для автомобилей — AKB-Power — Все про аккумуляторы, батареи и зарядные устройства

«Очень трудно распознать порядочную женщину, хороший арбуз и хороший аккумулятор». Когда, в далеком 1800 году, итальянский физик Алессандро Вольта (Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta 1745-1827) поместил 2 пластины из меди и цинка в кислоту  для получения постоянного электрического тока на основе химической реакции, он, разумеется, не знал, что  впоследствии его видоизмененному изобретению суждено будет стать притчей во языцех для миллионов людей последующих поколений всех времен, стран и континентов. Своё изобретение сам Алессандро назвал «электрическим органом», но миру он более известен под названием «батарея Вольта». Само слово «аккумулятор» (лат. накопитель, собиратель) появилось значительно позднее.

Конструкция АКБ

Современный автомобильный аккумулятор (АКБ) это химический источник тока многоразового действия (перезаряжаемый), служащий на автомототранспорте в качестве вспомогательного источника электроэнергии и в качестве основного на электротранспорте. В наше время на слуху никель-кадмиевые, Li-ion, Ni-MH и др. типы АКБ, но для запуска стартера в автомобилях применяется «старый, добрый» свинцово-кислотный тип (изобретен в 1859г. Гастоном Плате) с теми или иными «новшествами». Несмотря на то, что сами по себе кислота и свинец являются вредными, отойти от свинцовых АКБ на данном этапе развития невозможно. Основной характеристикой АКБ является энергоемкость и пусковой ток (возможность выдать за минимальное время максимальный ток). Превзойти по этим параметрам свинцово-кислотные АКБ пока невозможно.

Конструктивно представляет из себя две пластины (анод и катод), помещенные в электролит (раствор серной кислоты и дистиллированной воды определенной плотности). Каждый такой элемент—«банка» выдает 2,1В, соответственно у АКБ из 6 банок должно быть напряжение порядка 12,6В. В зависимости от степени готовности к применению может быть сухозаряженный (в котором пройдены все этапы подготовки, кроме заливки раствора электролита) и полностью готовый АКБ (залитый).

Существуют обслуживаемые и необслуживаемые АКБ. Те АКБ, которые не требуют контроля за уровнем и плотностью жидкости между пластинами являются необслуживаемыми. В них испарения воды при реакции электролиза практически нет. Этот тип АКБ дороже, наиболее оптимален для тех, кто не столь часто «заглядывает под капот».

 

   Полезный совет: если Вы приобрели сухозаряженный источник(САКБ), стоит помнить, что его зарядку надо производить только после «выравнивания» плотности электролита до нужного значения. Чем длительнее было хранение САКБ (без электролита), тем большее время понадобится для «отстоя» и приведения пластин в «боеготовность».

Типы автомобильных аккумуляторов

В зависимости от «добавок» к свинцу различают следующие типы АКБ:

• Сурьмянистые
• Малосурьмьянистые
• Кальциевые АКБ
• Гибридные АКБ
• Гелеевые и AGM

В сурьмянистые (стандартные) АКБ для того, чтобы увеличить плотность свинца в него добавлялась сурьма, около 25%. Название «стандартный» уже практически тоже кануло в лету, так как на замену пришли малосурмянистые АКБ, который ставится на большинстве автомобилей. Эти АКБ делались «легкообслуживаемые», так как доливка воды требовалась не реже одного раза месяц.

Из положительного: при выходе из строя одного или нескольких «банок» их можно было просто исключить из цепи, соединив оставшиеся, к перепадам напряжения в сети автомобиля такая АКБ была практически «равнодушна». Ток прокрутки сурьмянистая АКБ выдавала наибольший, но есть и своя «ложка дегтя».

Из-за добавления сурьмы происходило резкое усиление происходящей реакции электролиза. Она начиналась уже при 12В и выделяющиеся кислород и водород испаряли воду в большом объеме. Изменялась плотность электролита, оголялись сверху края электродов. Уровень саморазряда при хранении большой. Сейчас устанавливаются на технике, на которой возможно их периодическое (не реже раза в месяц) ТО.

АКБ с содержанием сурьмы всего 5% являются «малообслуживаемыми». Употребляемый иногда термин «необслуживаемый» для данного типа АКБ оставим на совести рекламных агентов. Само протекание реакции стало «мягче», испарение воды в процессе электролиза значительно сократилось, но не прекратилось. К перепадам напряжения в бортовой сети эта АКБ «некапризна», как и её предшественница. Кратковременная перегрузка не вызовет необратимых изменений свойств батареи, в отличии от современных кальциевых или литиевых.

Уровень саморазряда при длительном хранении значительно ниже, чем у сурьмянистой батареи. Данный тип АКБ лучше всего подходит к российским автомобилям из-за небольшой цены и «неприхотливости» к надежности электрики.

Проблема испарения воды решилась с появлением кальциевых АКБ. Их действительно можно назвать «необслуживаемыми». Процесс электролиза из-за замены сурьмы кальцием начинается при 16В вместо 12В. Свинцовые решетки с добавлением кальция (некоторые производители добавляют алюминий, олово, серебро) позволили снизить интенсивность электролизной реакции и полностью прекратить испарение воды. Степень саморазряда при длительном хранении у кальциевой АКБ на 2/3 ниже сурьмяновой (возможно длительное хранение в заряженном состоянии).

Казалось бы, найдена «золотая середина», но недостатки АКБ Ca/Ca (обозначение кальциевых АКБ) оставляют почву для раздумий при выборе. АКБ крайне критична к полному разряду, после 2-3 циклов полной разрядки необратимо упадет емкость (на пластинах образуется сульфат кальция), и отнюдь «не дешевый» аккумулятор сгодится только для дежурного освещения в гараже. К электрике автомобиля у кальциевой АКБ тоже повышенные требования. Перепады напряжения в бортовой сети «переносит» плохо.

 

Полезный совет: тем, кто остановил свой выбор на АКБ Ca/Ca следует помнить о последствиях полного разряда. Рекомендуется приобретать на иномарки, с качественной и надежной электросетью и при условии, что машина не будет «простаивать» от сезона до сезона в гараже.

В гибридных АКБ сделана попытка объединить сурьмянистую и кальциевую АКБ. Анод выполнен с добавлением кальция (этот электрод не боится разряда), а катод с добавлением сурьмы. В результате получилась АКБ с характеристиками, в которых устранены недостатки «доноров». Эти АКБ более спокойно относятся к перепадам напряжения в сети автомобиля, расход воды выше чем у Ca/Ca. Обозначается как Ca+ или Ca/Sb. Не боится полного разряда, имеет усиленную структуру пластин со сниженной коррозией. Ценовая ниша — между малосурьмянистой и кальциевой АКБ.

Полезный совет: при выборе гибридной АКБ стоит знать, что последняя буква в её маркировке N – обозначает нормальный расход воды, L – малый, VL – очень малый.

Гелеевые и AGM

Для повышения безопасности при нарушении целостности корпуса АКБ и при обслуживании был применен электролит в «связанном» по современным технологиям виде. Путем добавления соединений кремния он был «превращен» в гель, для уменьшения текучести. Существует два вида технологий: AMG (помещение внутрь абсорбирующего стекломатериала) и GEL (добавление кремния). Относительная безопасность АКБ при наклонах и вибрациях несомненна, но для зарядки этого типа батарей необходимы малые токи, процесс занимает длительное время.

Прочие виды АКБ

Натриевые АКБ

Серно-натриевые (тепловые) АКБ применялись немцами еще на ракетах ФАУ-2 в годы Великой Отечественной войны. Первый фургон-электромобиль, который совершил поездку в 1971г был тоже на серно-натриевых элементах. АКБ такого типа могут храниться готовыми к применению более 50 лет. Однако в широком распространении их почему-то нет. Дело в том, что в качестве электролита используются соли, которые для начала реакции должны быть в расплавленном состоянии, для чего АКБ необходимо нагреть до 250-700°С. «Привлекательны» тем, что позволяют получать АКБ из доступных и нетоксичных элементов. Могут использоваться в условиях жаркого климата и применяются в военных сферах.

Щелочные

Создать «суперАКБ», лишенную недостатков человечество мечтает и сейчас. Поскольку серная кислота, входящая в состав электролита, чрезвычайно опасна (при нарушении целостности корпуса) предпринимались попытки её замены. Томас Эдисон создал железно-никелевый аккумулятор в котором в роли электролита выступает щелочь. Такие основные недостатки щелочных аккумуляторов как низкое КПД (почти вполовину ниже серных) и слабые пусковые токи не позволяют всерьез рассматривать его, как конкурента свинцово-кислотным АКБ.

Заключение

На вопрос какая АКБ лучше однозначного ответа быть не может. Каждый будет ориентироваться на марку своего автомобиля, условия его содержания (гараж или улица), частоту поездок, свои финансовые возможности и др. Но какой бы тип АКБ Вы не выбрали, не стоит забывать о том, что это не «накопитель энергии», а химический источник тока, который требует своих мер предосторожности. Будьте внимательны и соблюдайте правила противопожарной безопасности и правила обращения с кислотами и электрическими устройствами. Счастливого Вам пути!

Аккумуляторные батареи. Виды и устройство. Применение

АКБ или аккумуляторные батареи – это оборудование, которое состоит из нескольких аккумуляторов. Оно может накапливать, хранить и расходовать энергию. Благодаря обратимости химических процессов, происходящих внутри аккумулятора, такие устройства могут заряжаться и разряжаться многократно.

Сфера применения аккумуляторов весьма обширна. Они применяются в автомобилях и различной бытовой технике, например, в пультах ДУ и ноутбуках. Но также и в качестве резервных источников питания в медицинской сфере, производстве, космической отрасли, дата-центрах.

Виды и типы АКБ

Сегодня производят около 30 типов аккумуляторов. Такое большое количество обуславливается возможностью применять в качестве электродов и электролитов различные химические элементы. Именно от материала электрода и состава электролита зависят все характеристики аккумулятора.

Мы не будем приводить все типы, а лишь дадим небольшую таблицу с описанием наиболее распространенных:

Устройство

1 — Отрицательный электрод
2 — Разделительный слой
3 — Положительные электроды
4 — Отрицательный контакт
5 — Предохранительный клапан
6 — Положительные электроды
7 — Положительный контакт

Аккумуляторные батареи состоят из нескольких банок аккумуляторов, соединенных либо параллельно, либо последовательно. Последовательное соединение применяют в целях увеличения напряжения, а параллельное для увеличения силы тока.

Каждый из отдельно взятого аккумулятора в АКБ состоит из двух электродов и электролита, помещенных в корпус из специального материала.

Электрод с отрицательным зарядом – анод, с положительным зарядом – катод. Анод содержит восстановитель, катод – окислитель. Внутри корпуса аккумулятора стоит разделительная пластина, которая не позволяет электродам замыкаться.

Электролит – водный раствор, в который погружены оба электрода.

При разрядке аккумулятора восстановитель анода начинает окисляться и выделяются электроны. Электроны затем попадают в электролит и оттуда движутся к катоду, при этом создавая разрядный ток. Попадая в катод электроны восстанавливают его окислитель. Простыми словами можно описать процесс так: электроны идут от отрицательного электрода к положительному и создают разрядный ток.

При зарядке аккумулятора электроды меняются своим химическим составом и происходит обратная реакция. Электроны здесь двигаются от положительного анода к отрицательному катоду.

Особенности разных типов АКБ

Свинцово-кислотные аккумуляторы

Разработан Гастоном Планте в 19 веке. Эти аккумуляторные батареи сегодня наиболее актуальны благодаря дешевизне и универсальности. Сфера их применения обширна ввиду большого количества разновидностей этого типа. В качестве отрицательно заряженных электродов здесь используется оксид свинца. Положительные электроды выполняются из свинца. Электролит – серная кислота.

У свинцовых-кислотных батарей есть следующие разновидности:

• LA – аккумуляторы с напряжением 6 или 12 Вольт. Традиционное устройство для осуществления запуска двигателей автомобилей. Требуют постоянного обслуживания и вентиляции.
• VRLA – напряжением 2, 4, 6 или 12 Вольт. Клапанно-регулируемая свинцово-кислотная аккумуляторная батарея. Как видно из названия этот АКБ укомплектован разгрузочным клапаном. Его роль – минимизировать выделение газа и расход воды. Такие батареи можно устанавливать в жилых помещениях.
• AGM VRLA – как и предыдущий тип оснащен клапаном, но имеет совсем другие свойства. В аккумуляторах, сделанных по технологии AGM роль сепаратора играет стекловолокно. Его микропоры пропитаны жидким электролитом. Такие АКБ не требуют обслуживания и устойчивы к вибрациям.
• GEL VRLA – подвид свинцово-кислотных аккумуляторов с гелеобразным электролитом. Благодаря этому увеличен их ресурс заряда/разряда. Не требуют обслуживания.
• OPzV – герметичные аккумуляторы используемые в области телекоммуникации и для аварийного освещения. Электролит, как и в предыдущем случае гелевый. В электродах содержится кальций, благодаря которому срок службы такого типа батарей – 20 лет.
• OPzS – катод таких аккумуляторов имеет трубчатую структуру. Это существенно повышает циклический ресурс этого типа батарей. Служит также около 20 лет. Выпускается в виде АКБ с напряжением от 2 до 125 В.

 Литий-ионные аккумуляторы

Был впервые выпущен Sony в 1991 году и с тех пор активно применяется в бытовой технике, электронных устройствах. Практически все мобильные телефоны, ноутбуки, фотоаппараты и видеокамеры оснащены таким видом батарей. Роль катода здесь играет литий-ферро-фосфатная пластина. Отрицательный анод – каменноугольный кокс. Положительный ион лития переносит заряд в таких батареях. Он может проникать в кристаллическую решетку других материй и образовывать с ними химическую связь. Преимуществом этого типа является высокая энергоемкость, низкий саморазряд и отсутствие нужды в обслуживании.

Литий-ионные аккумуляторные батареи также, как и их свинцовые аналоги имеют большое количество подтипов. В данном случае подтипы отличаются между собой составом катода и анода. Напряжение литий-ионных аккумуляторов варьируется в пределах от 2,4 до 3,7 В.

Одним из самых известных подтипов является литий-полимерные аккумуляторные батареи. Они появились сравнительно недавно и быстро завоевал популярность. Она обусловлена тем, что в литий-полимерных батареях используется твердый полимерный электролит. Это позволяет создавать батареи любой формы. При этом стоимость этих батарей всего лишь на 15% выше обычных литий-ионных.

Похожие темы:

виды и технические параметры аккумуляторных батарей для автомобилей

При выборе и эксплуатации АКБ нужно обращать внимание на ее основные свойства. Технические характеристики автомобильных аккумуляторов позволят определить целесообразность использования устройств на конкретной модели транспортного средства.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Устройство и назначение аккумуляторных батарей в авто

Основная особенность конструкции любого типа АКБ заключается в том, что он состоит из нескольких батарей. Они называются банками и монтируются внутри конструкции. В 12-вольтных устройствах такие элементы рассчитаны примерно на 2 вольта, они соединяются друг с другом последовательным образом.

Конструкция АКБ включается в себя:

1. Непосредственно банки. Данные компоненты выполнены в виде набора пластин различной полюсности. Друг от друга они изолированы посредством кислото-упорных сепараторов.
2. Корпус конструкции. Обычно производится из эбонита либо кислото-упорного пластика. Внутри корпуса располагаются специальные отсеки, в которые монтируются банки.
3. Сама полюсная пластина производится из свинца и выполнена в виде решетки. В ячейки, расположенные внутри, впрессовывается состав пористого типа, который предназначен для увеличения площади соприкосновения с рабочей жидкостью — электролитом. Данное активное вещество производится из свинцового порошка, в него также добавляется серная кислота, а в отрицательные пластины — сернокислый борий. При изготовлении батареи эти элементы заряжаются, что приводит к формированию диоксида свинца в плюсовых устройствах. В отрицательных образуется губчатый металл.
4. Раствор электролита заливается в банки АКБ. Жидкость используется для передвижения заряженных элементов от отрицательного полюса к положительному. Рабочий раствор производится из дистиллята (очищенной воды), а также серной кислоты.

Сама по себе батарея является одним из основных компонентов в транспортном средстве. Функционируя в бортовой сети машины вместе с генераторным устройством, АКБ является источником электрической энергии.

О конструктивных особенностях автомобильных батарей рассказал пользователь Аккумуляторщик.

Функции, которые выполняет приспособление:

1. Запуск силового агрегата. В момент, когда генераторный узел еще не запущен, напряжение от АКБ подается на стартерное устройство при пуске.
2. Обеспечение питания током всего электрооборудования транспортного средства при выключенном двигателе.
3. Возможность запитки приборов и устройств машины во время движения, когда генераторный узел перегружен.

Поскольку емкость АКБ ограничена, не рекомендуется длительно использовать устройство и включать все потребители энергии при отключенном моторе. Батарея, работая в паре с генераторной установкой, выполняет сглаживание пульсаций электротока в сети машины.

Основные типы АКБ

Устройства делятся между собой по таким параметрам:

• состав внутренних пластин;
• технологическое исполнение.

В мотоциклетной технике устанавливаются АКБ, рассчитанные на 6 вольт, в автомобильной — на 12 В, а в грузовых авто — на 24 В.

В зависимости от состава пластин

По этому свойству АКБ разделяются на:

• малосурьмянистые;
• гибридные;
• кальциевые;
• гелиевые;
• щелочные;
• литий-ионные.

Канал «Книга отзывов» вкратце рассказал о разновидностях автомобильных батарей и нюансах их выбора.

Малосурьмянистые аккумуляторы

В таких устройствах используются пластины с уменьшенным объемом сурьмы (менее 5 процентов), что дает возможность снизить интенсивность испарения жидкости из раствора электролита. Это позволяет автовладельцам не доливать постоянно дистиллированную воду в банки. Но это не значит, что такие АКБ не нуждаются в обслуживании (они считаются малообслуживаемыми). Частичная потеря раствора присутствует, поэтому периодически автовладельцам необходимо проверять уровень жидкости и добавлять ее.

Основные преимущества:

1. Пониженная степень саморазряда устройства во время хранения, если сравнивать с традиционными сурьмянистыми моделями.
2. Устойчивость к электрическим параметрам бортовой сети машины. При появлении скачков напряжения основные свойства АКБ не пострадают. Поэтому многие специалисты рекомендуют использовать подобный тип АКБ на транспортных средствах российского производства. Для таких авто характерно нестабильное напряжение в электросети.
3. Доступная стоимость по сравнению с другими типами АКБ.

Гибридные аккумуляторы

Данный вид батарей маркируется символами Ca+ либо Ca/Sb на корпусе. Решеточные элементы электродов в них могут выполняться по разным методикам. Плюсовые составляющие производятся с добавлением сурьмы, а минусовые — по кальциевой технологии. Гибридный тип устройств был создан с целью объединить положительные характеристики других разновидностей батарей. Но в итоге все свойства получились средними.

По сравнению с устройствами малосурьмянистого типа расход рабочей жидкости в таких аккумуляторах меньше, но значительно больше, чем в кальциевых. Основным преимуществом данного вида батарей является высокая устойчивость к глубокому разряду, а также перепадам напряжения в бортовой сети машины.

Подробно о гибридных разновидностях устройств и особенностях их эксплуатации рассказал пользователь Аккумуляторщик.

Кальциевые аккумуляторы

Основное отличие данного типа заключается в использовании кальция в свинцовых решетках вместо сурьмы, это позволило снизить величину испарения жидкости. Такие аккумуляторы имеют на корпусе маркировку Ca/Ca. Это свидетельствует об использовании кальция в решетках обоих электродов — отрицательных и положительных.

В зависимости от производителя в состав приспособления может добавляться серебро, что позволяет:

• снизить величину внутреннего сопротивления устройства;
• повысить коэффициент полезного действия;
• увеличить значение емкости.

Но одной из основных особенностей кальциевых батарей стало снижение интенсивности электролиза, в результате чего раствор рабочей жидкости практически не испаряется. Благодаря этому у автовладельца пропадает возможность периодической диагностики уровня и замера плотности. Кроме того, такие АКБ характеризуются пониженной степенью саморазряда. Данный параметр по сравнению с устаревшими сурьмянистыми устройствами меньше приблизительно на 70%.

Это позволяет аккумулятору намного дольше хранить эксплуатационные свойства, если он не используется. Замена сурьмы на кальций позволила повысить величину напряжения, которое требуется для запуска процесса электролиза — с 12 до 16 вольт. Соответственно, для таких устройств переразряд не критичен.

Недостатки, характерные для кальциевых приспособлений:

1. Такие аккумуляторы более чувствительны к повышенному разряду по сравнению с традиционными АКБ. Батарее достаточно около трех сильных циклов, что приведет к необратимому снижению емкости. Соответственно, в итоге аккумулятор сможет накапливать меньше тока и будет менее мощным. Потребуется замена устройства.
2. Из-за этого недостатка потребителю необходимо регулярно следить за состоянием бортовой сети машины. Кальциевые устройства более чувствительны к стабильности электрических параметров в авто. Перепады напряжения негативно отразятся на функционировании аккумуляторов в целом. Перед выполнением монтажа АКБ необходимо удостовериться, что генераторный узел исправен. Также требуется диагностика регуляторного приспособления и прочего оборудования, влияющего на величину напряжения.
3. Стоимость кальциевых устройств значительно выше по сравнению с малосурьмянистыми. Такие АКБ обычно устанавливаются на современные иномарки, обладающие стандартными набором функций. Речь идет о транспортных средствах, в которых установлено качественное оборудование и гарантируется стабильность электрических параметров.

Покупая кальциевый аккумулятор, надо помнить, что при работе подобного устройства не допускается глубокий разряд.

Об особенностях зарядки такого типа автомобильных батарей рассказал канал «Avto-Blogger».

Гелевые аккумуляторы

Подобные устройства производятся по технологиям GEL и AGM, в них используется электролит в связанном виде. Данный тип батарей позволил решить проблему безопасного применения. В традиционных аккумуляторах рабочая жидкость может вытечь из конструкции при повреждении корпуса либо его переворачивании. А сама серная кислота — агрессивный состав, представляющий опасность для человеческого организма. В гелиевых устройствах раствор электролита помещается в связанное состояние, что способствует снижению его текучести.

Также данная технология позволила снизить величину осыпания активной составляющей пластин. Единственное различие между устройствами AGM и GEL состоит в методе связывания рабочей жидкости. В первом случае раствором пропитывается пористое стекловолокно, расположенное между пластинами. А во втором — жидкость переводится в гелеобразный вид посредством использования соединений кремния в составе.

В результате того, что жидкий электролит в конструкции практически не применяется, такие аккумуляторы не боятся использования в наклонном положении. Но все же эксплуатировать батареи в перевернутом состоянии не рекомендуется.

Основные преимущества гелевых устройств:

1. Низкая величина саморазряда. Поэтому их можно хранить длительное время без необходимости подзарядки.
2. Устойчивость к воздействию вибраций.
3. Основное достоинство заключается в способности аккумулятора выдавать высокий пусковой ток независимо от заряда устройства. Причем практически при полном разряде. Это позволяет увеличить ресурс эксплуатации, поскольку после запуска двигателя аккумулятор все равно зарядится.
4. Способность выдерживать большое число циклов заряда-разряда. В среднем этот показатель составляет около двухсот.

Основным недостатком АКБ является ее высокая чувствительность. Заряд данного типа устройств должен выполняться меньшей величиной тока, если сравнивать с традиционными кислотно-свинцовыми моделями. Для подзарядки аккумулятора должны использоваться ЗУ, обладающие специальными характеристиками. Также такой тип устройств очень требователен к стабильности параметров электрической сети транспортного средства.

При работе в условиях серьезных холодов значительно снижается проводимость гелеобразного раствора жидкости, поэтому АКБ может вести себя некорректно. В идеале ресурс эксплуатации таких устройств составляет около десяти лет, но по факту не стоит рассчитывать больше, чем на семь. В современных транспортных средствах такие аккумуляторы используются редко, что обусловлено их высокой стоимостью по сравнению с другими типами. Они нашли широкое применение в мотоциклетной технике, а также водных транспортных средствах.

Канал «Avto-Blogger» подробно рассказал о преимуществах и недостатках, характерных для гелиевых АКБ авто.

Щелочные аккумуляторы

В составе аккумулятора вместо кислоты используется щелочь. В автомобильных транспортных средствах они применяются редко, поскольку из всего многообразия есть только два типа стартерных АКБ. Устройства комплектуются плюсовыми и минусовыми пластинами, первые имеют покрытие из гидроксида или метагидроксида, а вторые — из кадмия и железа.

Сами пластинные элементы устанавливаются в специальные конверты, но они производятся из стали. Внутрь устройств запрессовывается активная масса, что позволяет увеличить устойчивость батареи к воздействию вибраций. Надо учитывать, что в щелочных АКБ используется разное количество плюсовых и минусовых электродных элементов. Обычно на один положительный компонент больше. Пластинные элементы устанавливаются по краям конструкции и подключаются к корпусу АКБ.

Основные достоинства щелочного типа батарей:

1. Такие устройства проще переносят перезаряд. АКБ можно длительно хранить без эксплуатации, причем ее свойства не будут нарушены.
2. Щелочные устройства лучше функционируют в условиях пониженных температур.
3. Данный тип аккумуляторов характеризуется более низким саморазрядом по сравнению с кислотными устройствами.
4. Вредные испарения в конструкции практически отсутствуют.
5. Щелочные батареи позволяют накапливать большую емкость на единицу массы. В итоге при использовании в качестве тяговых АКБ они позволяют отдавать ток в течение длительного времени.

Минусы, характерные для щелочного типа устройств:

1. Такие батареи обладают меньшим напряжением, по сравнению с кислотно-свинцовыми. В итоге для достижения необходимого параметра в конструкции устройства надо объединить большее количество банок. Это способствует увеличению габаритных размеров АКБ.
2. Стоимость щелочных устройств намного больше по сравнению с кислотными.

На сегодняшний день щелочный тип АКБ производится только для некоторых моделей грузовых машин. Основная сфера их использования — тяговые батареи, какие устанавливаются в складскую технику, погрузчики. Применение щелочных устройств на легковых транспортных средствах пока не целесообразно.

Об особенностях обслуживания такого типа батарей рассказал канал «Nesh34».

Литий-ионные аккумуляторы

Подобный вид устройств считается перспективным в плане вспомогательного источника тока. В качестве носителей в них используются ионы лития. Сам материал электродных элементов может меняться с совершенствованием данной технологии. Изначально для этого использовался металлический литий, но со временем он был заменен графитом в результате повышенной взрывоопасности. В качестве положительных элементов на более старых АКБ применяются литийные оксиды с добавлением кобальта либо марганца.

Сегодня вместо этого состава используются литий-ферро-фосфатные сплавы. Это обусловлено их меньшей стоимостью и пониженной токсичностью. Такие составы проще перерабатываются.

Основные преимущества данного типа аккумуляторов:

1. Высокая удельная электроемкость на единицу массы устройства.
2. Напряжение отдельного компонента значительно выше по сравнению с традиционными кислотно-свинцовыми АКБ. Этот параметр составляет 4 вольта для каждой банки. У классических аккумуляторов — 2 В.
3. Пониженная степень саморазряда.

Недостатки, присущие для литий-ионных аккумуляторов, не позволяют их массово устанавливать на транспортные средства:

1. Такие батареи чувствительны к работе в условиях пониженных температур. Когда на улице мороз, ток в АКБ, который она отдает, уменьшается.
2. Небольшое количество циклов заряда-разряда, составляющее около пятисот.
3. Старение устройств. При длительном хранении ресурс эксплуатации аккумулятора падает в результате снижения емкости приспособления. За два года этот показатель может снизиться на 20%.
4. Литий-ионные устройства более чувствительны к глубокому разряду.
5. Такие батареи не могут похвастаться высокой мощностью. Этот показатель слишком низкий, чтобы устройство можно было использовать в качестве стартерного.

Игорь Цветков предоставил видеоролик, в котором подробно описана процедура производства литий-ионных АКБ.

В зависимости от технологического исполнения

В этом плане устройства делятся на:

• необслуживаемые;
• малообслуживаемые;
• обслуживаемые.

Необслуживаемые

Такой тип АКБ появился на современных автомобилях еще в 80-х годах прошлого века. Эти аккумуляторы считаются наиболее дорогими, в их конструкции не предусмотрены отверстия для добавления раствора электролита. Они характеризуются наличием высокого пускового тока, а ресурс эксплуатации выше примерно на 20-30%. Для качественной работы необслуживаемым батареям необходимо стабильное напряжение в бортовой сети. Такие устройства плохо относятся к длительным попыткам запуска двигателя, когда в работе систем зажигания или питания имеются сбои.

Малообслуживаемые

Обладают доступом к каждой банке. Для эффективного функционирования требуют изредка контроля объема и плотности рабочего раствора. На практике такой тип батарей демонстрирует хорошие эксплуатационные свойства, хотя с технической точки зрения они устарели.

Обслуживаемые

Считается одним из наиболее дешевых типов устройств. Данный вид аккумуляторов нуждается в частой диагностике и контроле уровня рабочей жидкости. Из-за технических особенностей электролит в них быстро испаряется. Основным недостатком является разрушение битумной мастики, которая используется для фиксации корпуса. В результате этого конструкция теряет герметичность, увеличивается концентрация кислотных паров в моторном отсеке, что приводит к окислению клеммных зажимов.

Пользователь Аккумуляторщик подробно рассказал о нюансах технического обслуживания автомобильных батарей.

Технические характеристики АКБ

При покупке следует смотреть на следующие технические характеристики автомобильных аккумуляторов:

• емкость;
• электродвижущая сила;
• ток холодной прокрутки;
• внутреннее сопротивление и напряжение;
• полярность;
• степень заряженности;
• особенности конструкции;
• срок эксплуатации и хранения;
• саморазряд батареи.

Емкость

Данный параметр дает возможность оценить количество электричества, которое отдает АКБ при разряде до минимального значения. Величина замеряется в Ампер-часах. Определить номинальный показатель емкости можно по специальной технологии. АКБ разряжается до момента, пока величина напряжения не составит 10,5 вольт, причем разряд происходит силой тока, которая составляет 4% от заявленного параметра. Процедура выполняется на протяжении двадцати часов, а температура рабочей жидкости при ее проведении должна составить в диапазоне 18-27 градусов.

Если емкость АКБ составляет 50 Ач, то к ее клеммам подсоединяется нагрузка током 2 ампера. Это может быть лампа, рассчитанная на 24 Ватта для использования в 12-вольтной сети. Устройство разряжается до 10,5 вольт. Общее время для выполнения задачи при идеальном состоянии АКБ составит около 25 часов. В ходе использования показатель емкости всегда снижается и концом эксплуатации можно считать момент, когда этот параметр составит 40% от заявленного.

Чтобы точно определить рабочую величину, потребуется нагрузочная вилка, которая включает в себя:

• сопротивление;
• вольтметр;
• контактные элементы;
• рукоятку;
• корпус устройства.

Клеммы прибора соединяются с выводами АКБ, затем надо засечь время, когда величина напряжения упадет до 6 вольт. Если аккумулятор работает идеально, то этот параметр составит не меньше трех минут. Величина температуры рабочей жидкости должна быть около 25 градусов.

Пользователь Юрий Крым подробно рассказал об измерении данного параметра в домашних условиях.

Значение емкости батареи зависит от нескольких характеристик:

• число пластин и тип конструкции, по которому они расположены;
• значение температуры жидкости;
• величина разрядного тока, а также режим разряда;
• степень изношенности устройства.

Емкость является единственным параметром, который позволяет максимально охарактеризовать состояние аккумулятора. Для увеличения ресурса эксплуатации в кислотных АКБ следует использовать минимальную часть от общей величины до зарядки устройства. Если происходит глубокий разряд, срок использования батареи значительно падает.

Электродвижущая сила

Эта характеристика определяет величину напряжения на выводах приспособления без воздействия внешних нагрузок, при отсутствии утечки. Рабочий параметр замеряется с помощью тестера, в качестве которого можно использовать мультиметр либо вольтметр. На электродвижущую силу влияет две характеристики — плотность рабочего состава, а также температура жидкости. Чем больше первая величина, тем выше параметр ЭДС.

При температуре аккумулятора 18 градусов и значении плотности 1,27 г на см3 величина электродвижущей силы составит 2,12 вольт для одной банки. Соответственно, если батарея состоит из шести элементов, то общее значение будет 12,7 вольт. По параметру электродвижущей силы не получится точно определить состояние АКБ. Эта величина позволяет распознать критические проблемы в работе устройства, например, замыкание пластин.

Формула для расчета зависимости напряжения и ЭДС при зарядке АКБ Вычисление аналогичного параметра при разряде аккумулятора

Ток холодной прокрутки

Данная величина часто именуется пусковой. Параметр маркируется на корпусе аккумулятора рядом с показателем емкости. Для определения параметра холодной прокрутки АКБ надо охладить до температуры -18 градусов. Затем производится ее разрядка пусковым током на протяжении тридцати секунд. В соответствии с ГОСТом данная величина должна составить не меньше 8,4 вольт. После двух с половиной минут разряда этот параметр может опуститься на уровень не ниже 6 вольт.

Внутреннее сопротивление и напряжение

Данная величина включает в себя параметры:

• пластинчатых элементов;
• раствора рабочей жидкости;
• сепараторных устройств;
• крепежных соединений и т. д.

Величина внутреннего сопротивления снижается при росте показателя емкости аккумулятора. Этот параметр возрастает при падении температуры, а также заряда устройства. При регулярном использовании автомобиля АКБ не заряжается до конца приблизительно на 15-20%, поэтому специалисты рекомендуют периодически выполнять ее подзарядку. Это связано с функционированием генераторной установки. Данный узел может вырабатывать не более 14,5 вольт, но необходимый заряд устройство позволяет выдавать в случае, когда обороты коленвала составляют 2 тысячи в минуту.

Соответственно, процедура подзарядки оптимально выполняется при разгоне автомобиля либо когда машина движется на высокой скорости по трассе. В таком режиме работы полное восстановление емкости возможно только при функционировании на протяжении двенадцати часов. Величину напряжения, которое выдает генераторный узел, повысить не получится, поскольку это приведет к началу процесса электролиза и испарению жидкости.

Пользователь Misha343 рассказал о практическом вычислении внутреннего сопротивления АКБ автомобиля.

Полярность

Данная характеристика определяет расположение батареи в моторном отсеке машины. В продаже можно встретить аккумуляторы с прямой и обратной полярностью. Отличить их несложно. Повернув устройство клеммами на себя, в аккумуляторе с прямой полярностью отрицательный вывод находится справа, а положительный — слева. Если характеристика обратная, то будет наоборот.

Российские производители выпускают аккумуляторы с прямой полярностью, а зарубежные — преимущественно с обратной.

Непосредственно клеммы в АКБ могут иметь различные стандарты:

1. Европейский Тип 1. Диаметр положительного вывода составляет 1,95 см, а отрицательного — 1,79 см.
2. Азиатский стандарт 3. Положительный контакт имеет диаметр 1,27 см, а отрицательный — 1,11 см.

Степень заряженности

На данный технический параметр влияют различные характеристики, поэтому точно определить его значение будет проблематично. Узнать степень заряженности позволит только многофункциональное зарядное оборудование, оснащенное сложной электроникой. Но для использования батареи достаточно знать оценочные величины. Рабочий параметр можно определить по значению напряжения, а также плотности раствора. Первая характеристика для заряженной батареи с жидким электролитом составляет примерно 12,7 вольт, а для гелиевых устройств — в диапазоне 13-13,4 В.

Таблица взаимосвязи степени заряженности с другими параметрами АКБ

Особенности конструкции

Большинство современных устройств для легковых транспортных средств весят около 14-20 килограмм. Почти всегда производитель указывает точную массу на этикетке с другими свойствами и параметрами АКБ. В случае с типоразмерами ситуация обстоит иначе. В продаже можно найти аккумуляторы, выполненные в различных исполнениях.

Но почти все разновидности устройств относятся к одному из этих типоразмеров:

1. Европейский. Приспособления, выполненные в таком корпусе, имеют высоту 19 см. Клеммные выводы устанавливаются в углублениях конструкции.
2. Азиатский. В таких аккумуляторах высота корпуса может составить от 22 до 25 см. Клеммные зажимы выступают за саму конструкцию АКБ.
3. Американский. В подобных устройствах контактные выходы располагаются сбоку. Но на российском рынке найти данные аккумуляторы проблематично.

В плане технологической конструкции все батареи можно разделить на три типа, о которых сказано выше:

• необслуживаемые;
• обслуживаемые;
• малообслуживаемые.

Срок эксплуатации и хранения

Если аккумулятор не используется, то его ресурс сохранения будет небольшим. В полностью разряженном состоянии и без электролита устройство может пролежать до двух лет. Но гарантийный ресурс хранения АКБ составит только один год. Если будут соблюдаться основные правила применения, то общий срок эксплуатации увеличится на четыре года в среднем. При правильном и своевременном техническом обслуживании ресурс использования батареи может составить до восьми лет.

Пользователь Аккумуляторщик подробно рассказал о сроке эксплуатации АКБ и нюансах, которые влияют на его снижение.

Саморазряд батареи

Этот показатель представляет собой процесс снижения величины емкости приспособления, пока оно простаивает. Процедура происходит в результате появления окислительно-восстановительных процессов на электродных элементах различной полярности. Но минусовая часть устройства страдает больше, что обусловлено взаимодействием свинца от пластин с серной кислотой из рабочего раствора. Такой процесс приводит к выделению водорода. Степень растворения свинца увеличивается при возрастании параметра плотности рабочего раствора электролита.

Кроме того, процедура саморазряда может провоцироваться загрязнениями, образующимися на поверхности батареи. Рабочий раствор, вода и другие жидкости способствуют созданию неблагоприятных условий для функционирования АКБ, в частности, ее разряду. Это происходит благодаря образованию проводящей пленки между контактными выводами АКБ.

Особенности процедуры саморазряда, которые надо знать автовладельцу:

1. Когда температура падает, этот параметр снижается, а если она составит 0 градусов, то он почти прекращается. Поэтому не рекомендуется хранение аккумуляторов в помещениях, где жарко. АКБ должна быть заряженной.
2. Процедура саморазряда становится активной, когда ресурс эксплуатации батареи приближается к концу. Этому способствует подзарядка устройства при глубоком разряде.
3. Данный параметр можно уменьшить, если вовремя заливать в АКБ чистую серную кислоту с дистиллятом. Эти вещества позволят сделать электролит.
4. Процедура саморазряда происходит более активно на протяжении 24 часов после последней подзарядки аккумулятора.
5. Если батарея теряет 1% емкости за сутки, это считается нормальным.

Канал «НИк86 авто-стройка» подробно рассказал о причинах саморазряда устройств.

Техника безопасности при эксплуатации и обслуживании АКБ

Чтобы обеспечить длительную работу приспособления, надо учитывать следующие нюансы использования:

1. Устройство должно быть надежно зафиксировано в моторном отсеке машины.
2. Если производится замер параметра плотности рабочей жидкости и ее замена, необходимо пользоваться средствами защиты. Речь идет об очках и резиновых перчатках. Если электролит попадет на кожу, пораженный участок необходимо обработать раствором воды с пищевой содой.
3. Не допускается замыкание клемм АКБ друг с другом. Это может привести к выходу из строя электрооборудования и даже взрыву батареи.
4. Прежде чем подзаряжать приспособление, необходимо открутить пробки из банок. Это нужно, когда батарея относится к категории обслуживаемых.
5. Не допускается хранение аккумулятора, если он разряжен. Это приведет к быстрой сульфатации электродных элементов, в результате чего снизится емкость устройства.
6. При подключении надо обязательно соблюдать полярность. Если батарея заряжена, то ее запас энергии высокий. Соответственно, при неправильном подсоединении клемм может произойти поломка АКБ.
7. Не допускается самостоятельное вскрытие корпуса приспособления. Попадание раствора электролита на кожу приведет к химическому ожогу.

Видео «Нюансы проведения технического обслуживания АКБ»

Пользователь Аккумуляторщик подробно рассказал об особенностях профилактики автомобильных аккумуляторных батарей в домашних условиях.

 Загрузка …

европейская и азиатская, виды корпусов автомобильных АКБ

Столкнувшись с необходимостью замены аккумулятора, владелец автомобиля оказывается перед сложным выбором. После долгого изучения предложений рынка автомобильных комплектующих, определившись с выбором модели подходящей емкости, покупатель узнает, что еще бывает разный тип клемм аккумулятора. Для выяснения нужного типа можно и заглянуть под капот, сверить со старым прибором, но понять для себя, чем отличается их расположение, будет очень полезно.

Полярность батареи

Как все помнят из школьной программы, полярность — это порядок расположения электродов на корпусе аккумулятора. Например, самый распространенный европейский стандарт конус «А» имеет отрицательный токовывод диаметром 17,9 мм, а положительный — 19,5 мм. Поэтому, принимая решение о приобретении новых контактов, необходимо взвесить все за и против, то есть изучить все их параметры:

• диаметр разъема;
• длину соединительного провода;
• максимальную силу тока, на которую они рассчитаны.

Ошибившись с их расположением на новом приборе, можно столкнуться со сложностью подключения: не хватит длины монтажных проводов, или разъемы отличаются от необходимых. При неправильном подключении возникает огромный риск получить замыкание или, что гораздо хуже, сжечь полностью электропроводку авто. Есть два вида контактов:

• Прямой полярности: «плюсовой» электрод расположен с левой стороны корпуса. По большей части применяется в авто, выпущенных отечественными производителями.
• Обратная полярность: пластина «плюсового» электрода размещается как правило на корпусе справа. Встречается на автомобилях азиатской и американской сборки.

Вид полярности легко определить, расположив аккумуляторную батарею контактами вниз и посмотрев, с какой стороны корпуса находится (+). Кроме прямого и обратного расположения, аккумуляторные клеммы имеют ряд других отличий.

Различия по размеру

При несовпадающей форме клемм и контактов батареи рекомендуется либо заменить контакты, либо воспользоваться подходящим переходником, который можно найти в том же магазине, где приобретался аккумулятор. Если «народные умельцы» уверяют, что в машину, где технически предусмотрен типоразмер Т3, можно «втиснуть» аккумулятор с клеммами Т1, просто разжав их на проводах, прислушиваться к этому мнению не стоит.

Кустарный способ крепления контакта может лишить владельца заводских гарантий и прибавить сложностей. Клеммы аккумуляторов, прежде всего, могут отличаться по форме и размеру:

• Аккумуляторы отечественного производства на своих корпусах имеют высокие конические клеммы, причем плюсовая по диаметру больше, чем клемма «массы». На аккумуляторах американского типа можно увидеть винтовой выход для грузовых автомобилей — «под болт».
• Конической формы для отечественных или европейских авто — стандартного диаметра (тип клемм T1, диаметр «+» — 19,5 мм, «-» — 17,8 мм), для автомобилей японского автопрома диаметр меньше (тип T3, диаметр «+» — 12,7 мм, «-» — 11,1 мм).

Часто в автомобилях азиатской сборки плюсовая клемма очень массивна, это затрудняет подключение источника питания типа «евро». Современный рынок аккумуляторных батарей предлагает достаточно широкий ассортимент, поэтому выбрать аккумулятор с нужным типоразмером и правильной полярностью не составит большого труда.

Виды корпусов АКБ

Любые несоответствия конструкции всегда сказываются прежде всего на безопасности при эксплуатации автомобиля. Если возникают сомнения при выборе аккумулятора, всегда можно прибегнуть к консультации опытного специалиста.

Как правило, сотрудники, занимающиеся продажей АКБ, знают все тонкости и нюансы относительно типоразмеров и видов клемм аккумулятора, типов корпусов, а при наличии дополнительной важной информации марки и модели автомобиля помогут выбрать оптимально подходящий вариант. Кроме различного диаметра типов клемм автомобильных аккумуляторов, в «европейской» и «азиатской» моделях есть существенные различия в способах крепления:

1. Европейский тип корпуса аккумулятора: клеммы слегка утоплены в корпус. Конструкторы считают такой способ расположения безопасным — снижается возможность замыкания.
2. Азиатский тип корпуса: клеммы выступают над корпусом АКБ. Если конструкция авто допускает установку «азиатского» источника питания, все в порядке. Места под крышкой капота хватает, безопасность соблюдена. Если автомобиль строго «европейской» сборки, есть риск, что крышка капота просто не закроется — будут мешать выступающие клеммы. Если же поставить аккумулятор с другим типом корпуса все же получилось, внимательно изучите, достаточно ли свободного пространства между крышкой капота и клеммами, есть шанс избежать замыкания электропроводки автомобиля.

Использование аккумуляторной батареи того типа, который предусмотрел производитель, гарантирует бесперебойную и безаварийную работу всех энергопотребляющих систем и приборов автомобиля на долгие годы.