Рассмотрим какие бывают виды аккумуляторов

Автомобильные аккумуляторы — цена и характеристики, фотографии и обзор

Аккумуляторы автомобильные или, в сокращенном варианте, АКБ — так принято называть свинцовые стартерные аккумуляторные батареи, выступающие в роли вторичного источника электроэнергии для автомобиля. Аккумуляторная батарея отвечает за выполнение в автомобиле трех функций.

Первая и ключевая — запуск двигателя. Вторая — питание электричеством в моменты, когда мотор выключен, такой энергозависимой системы как автосигнализация (и других). И третья — энергетическое подспорье для генератора при повышенных нагрузках.

Современный легковой автомобиль, несмотря на его претерпевшую серьезные изменения внешность и предельную насыщенность разного рода вспомогательными устройствами, как и несколько десятилетий тому назад состоит из все тех же основных деталей, узлов и систем. И если сердце автомобиля — двигатель, прошло большой путь развития и усовершенствования, то оборудование, помогающее привести в движение мотор, а значит и всю машину — автомобильный аккумулятор, тоже переживало некоторые улучшения, однако в меньшей степени.

Основу любого современного хранителя стартовой энергии в автомобиле по-прежнему составляет автомобильный свинцовый стартерный аккумулятор классического образца. Заслуга его изобретения принадлежит французскому физику Гастону Планте, а возраст этого открытия составляет уже полтора века. Универсальная конструкция, относительная дешевизна используемых материалов и поставленное на поток автоматизированное производство сделали данный тип аккумулятора недорогим и наиболее распространенным химическим источником тока вообще. На сегодняшний день все выпускаемые виды АКБ принято делить на обслуживаемые и необслуживаемые.

Устройство АКБ и принцип работы. Работа автомобильного аккумулятора строится на превращении энергии: при заряде — электрической в химическую, при разряде (обратное превращение) — химической в электрическую. Конструктивно в стандартном автомобильном аккумуляторе присутствуют шесть двухвольтовых элементов, дающих на выходе в сумме 12 вольт. Каждый из элементов представляет собой решетчатую свинцовую пластину, покрытую активным веществом и погруженную в кислотный электролит. В качестве активных веществ свинцового заряженного аккумулятора, обеспечивающих реализацию процесса образования тока, выступают: двуокись свинца (имеет темный коричневый цвет) на положительном электроде; губчатый свинец (имеет серый цвет) на отрицательном электроде; и водный раствор серной кислоты (его плотность составляет 1,28 г/см3), как электролит. Активные вещества на положительном и отрицательном электродах при подключении к аккумулятору нагрузки вступают в химическую реакцию с электролитом (серная кислота), в результате чего вырабатывается электрический ток. Будучи постоянными, эти преобразования сопровождаются осаждением сульфата свинца (имеет белый цвет) и, соответственно, истощением электролита. Данная особенность дала название протекающим (с зарядом и последующим разрядом) химическим процессам в свинцовом аккумуляторе – теории двойной сульфатации. К концу разряда плотность электролита понижается (в среднем до 1,09 г/см3). Работоспособность батареи (после глубокого разряда) можно восстановить, если пустить электрический ток в обратном направлении. Таким образом аккумулятор заряжается и восстанавливается его способность подавать ток. При разрядке происходит одновременное расходование серной кислоты и образование воды (плотность электролита уменьшается), а при зарядке все строго наоборот, происходит образование серной кислоты за счет воды (плотность электролита увеличивается). В процессе зарядки (а также при жаркой погоде) важно следить за достаточным уровнем воды и доливать дистиллированную воду в случае необходимости (для обслуживаемых аккумуляторов). Одна из основных проблем, над решением которой постоянно трудятся автоконструкторы, состоит в нелюбви аккумулятора к высоким температурам (электролит закипает, если t превышает 100°С). А именно в условиях близких к тому АКБ и приходится существовать, постоянно находясь в непосредственной близости к работающему горячему двигателю.

Виды автомобильных аккумуляторов. Традиционная или обслуживаемая конструкция автомобильных аккумуляторов представляет собой моноблок с отдельными крышками (нуждаются в герметизации битумной смазкой) либо моноблок с общей крышкой (герметизируется при помощи тепловой контактной сварки). Их основной недостаток заключается в постепенном переходе сурьмы (содержится в сплаве на положительном токоотводе) через раствор на отрицательный электрод. Такой процесс ведет к понижению напряжения на электродах, что в свою очередь провоцирует разложение водных молекул на их составляющие: кислород и водород. Наглядно это отображается в «кипении» электролита, когда конец зарядного процесса и небольшой перезаряд сопровождаются бурным газовыделением.

Еще один нюанс — какими бы плотными ни были крышки, движение автомобиля по неровной дороге приводит к неизбежному просачиванию на аккумуляторный корпус проводящего электролита. Кислоту нужно нейтрализовывать (протирать корпус, к примеру слабым раствором соды пищевой), так как ее наличие на корпусе может спровоцировать сильный саморазряд.
Цены на традиционный обслуживаемый свинцовый автомобильный аккумулятор стартуют с 1800 рублей.

Читайте также:  Течение токов в цепи как перемещение частиц от плюса к минусу или наоборот

К необслуживаемым автомобильным аккумуляторам относят гелевые АКБ. В них в качестве электролита вместо жидкой кислоты используется похожий по консистенции на воск тиксотропный гель. Их очевидное преимущество состоит в том, что гелевая масса не может испаряться либо просачиваться на поверхность корпуса и, соответственно, ее не нужно доливать и вытирать, то есть обслуживать аккумулятор. К этому нужно добавить, что гелевые аккумуляторы для автомобилей имеют низкий саморазряд, они способны выдерживать большее количество (относительно обычных) циклов заряда/разряда, долго быть разряженными, их эксплуатация допускает почти любое положение оборудования в автомобиле.
Цена гелевых аккумуляторов для автомобилей выше традиционного приблизительно в 2-3 раза.

Еще один вид необслуживаемых аккумуляторов — батареи Absorbed Glass Mat (AGM). В них кислотный электролит «связывается» и делается густым при помощи специального стекловолокна.
Цены на АКБ AGM примерно соответствуют стоимости гелевых аккумуляторов.

Аккумуляторные батареи, не имеющие отверстий для доливки воды, наряду с явными эксплуатационными плюсами имеют и свои минусы. Их наличие в автомобиле требует максимальной эффективности от энергосберегающей системы и предельного внимания к состоянию электрооборудования. Так, неисправности регулятора напряжения или генератора, а также недостатки в натяжении его ремня привода могут отрицательно сказываться на состоянии аккумуляторной батареи. Проблемы могут возникнуть и из-за сигнализации или утечки тока в системе электрооборудования.

В качестве рекомендаций при выборе и покупке нового автомобильного аккумулятора стоит учесть следующие моменты… Поскольку необслуживаемые батареи меньше подвержены потере заряда и влиянию низких температур, то при готовности потратить большую сумму, они станут хорошим выбором для автомобиля, «живущего» в холодных и суровых погодных условиях. Перед тем, как остановить свой выбор на аккумуляторе для автомобиля от определенного производителя, стоит собрать как можно больше информации и отзывов об особенностях эксплуатации его продукции в требуемых условиях. Однако, помимо хлопот при выборе автомобильного аккумулятора, нельзя забывать и о внимании к нему при дальнейшей повседневной эксплуатации.
Отзывы о АКБ от автовладельцев среди большого числа торговых марок чаще отдают предпочтение автомобильным аккумуляторам таких известных фирм, как немецкие Varta и Bosh, американским Medalist и American, российским Titan и Cobat, турецкой Mutlu. Однако и цены на продукцию вышеназванных марок раза в полтора выше средней по рынку. Опираясь на отзывы, также можно отметить тот факт, что покупка автомобильного аккумулятора иногда может быть своего рода «рулеткой». Поскольку в наше время основная масса продукции даже именитых брендов производится в Китае, то качество дорогой аккумуляторной батареи может на практике желать лучшего, и наоборот, недорогой отечественный аккумулятор, при должном уходе, может прослужить своему заботливому хозяину верой и правдой долгие годы.

Виды автомобильных аккумуляторов

Аккумулятор (или иначе аккумуляторная батарея) — это один из важнейших элементов любого автомобиля. Существует широкое разнообразие автомобильных аккумуляторов, отличающихся друг от друга конструкцией и химическим составом. В подавляющем большинстве транспортных средств используются свинцовые батареи с кислотным электролитом. Свинец обладает высокой энергоемкостью, он способен быстро отдавать большой ток по сравнению с другими металлами. А большой ток необходим для пуска автомобильного двигателя.

И хотя свинец и серная кислота из таких аккумуляторов способны нанести значительный вред окружающей среде и здоровью человека, эффективность свинцово-кислотных аккумуляторных батарей в какой-то мере перекрывает эти недостатки. Производители стараются минимизировать потенциальный ущерб от АКБ: корпуса изделий изготавливаются максимально прочными и надежными.

На сегодняшний день автомобильные аккумуляторы обычно исполняются из свинцовых пластин с добавлением самых разных химических соединений. В зависимости от типа используемых добавок выделяют следующие виды батарей:

  • сурьмянистые;
  • малосурьмянистые;
  • кальциевые;
  • гибридные;
  • гелевые;
  • AGM;
  • щелочные;
  • литий-ионные.

Разобраться во всем этом многообразии довольно сложно, выбрать подходящий аккумулятор вам помогут на сайте https://1akb.by/.

Сурьмянистые аккумуляторы

Пластины сурьмянистых аккумуляторов имеют в своем составе около 5% сурьмы. Добавление этого химического элемента в свинец позволяет увеличить прочность пластин. Однако это приводит к тому, что ускоряется электролиз, а, следовательно, приходится довольно часто проверять уровень электролита и доливать воду.

Читайте также:  Навигаторы для грузовых автомобилей на Андроид-смартфоны

На сегодняшний день подобные батареи считаются устаревшими и используются все реже.

Малосурьмянистые аккумуляторы

Малосурьмянистые батареи широко распространены в России. Их ключевое преимущество — простота и невысокая стоимость. Также электролизные процессы, в отличие от предыдущего типа аккумуляторов, здесь протекают не так активно, что значительно упрощает обслуживание.

Возникающие в бортовой сети автомобиля перепады напряжения практически не оказывают влияния на характеристики малосурьмянистого аккумулятора, что также является значительным преимуществом изделия.

Кальциевые аккумуляторы

Кальциевые аккумуляторы получили широкое распространение в последние несколько лет. Использование вместо сурьмы кальция привело к тому, что перезаряд такой батареи не грозит «обезвоживанием» электролита. Потери воды при работе такого аккумулятора настолько малы, что не ощущаются весь жизненный цекл. Таким образом, кальциевые батареи являются необслуживаемыми. Помимо этого, такие АКБ имеют низкий уровень саморазряда.

Однако имеются и минусы. Первый из них — значительно более высокая стоимость по сравнению с указанными выше видами. Второй же — плохая стойкость к глубинному разряду. Пара-тройка полных разрядов снижает емкость кальциевых батарей в несколько раз.

Гибридные аккумуляторы

Гибридные батареи — это среднее звено, сочетающее в себе свойства малосурьмянистых и кальциевых. В данном случае используются комбинированные пластины. По своим характеристикам (электролизные потери воды, устойчивость к полным разрядам) гибридные аккумуляторы находятся ровно посередине между малосурьмянистыми и кальциевыми.

Гелевые аккумуляторы

Гелевые АКБ содержат в своем составе не жидкий, а более густой гелеобразный электролит. Это значительно повышает безопасность, решая проблему текучести серной кислоты. У таких батарей низкий уровень саморазряда, высокая эффективность. Они не требуют какого-либо обслуживания.

Ключевым же недостатком является чувствительность к коротому замыканию. Даже кратковременное замыкание с высокой долей вероятности полностью выведет аккумулятор из строя. Также такие батареи боятся низких температур.

AGM (Absorbent Glass Mat, то есть поглощающий стекломатериал) — усовершенствованный вариант гелевых аккумуляторов. Здесь используется стекловолоконный пористый материал, удерживающий электролит и защищающий электроды от осыпания.

По сути, данный вид батарей принципиально не отличается от обычных гелевых, а потому обладает примерно теми же эксплуатационными преимуществами и недостатками.

Щелочные аккумуляторы

В щелочных аккумуляторах вместо кислоты используют щелочь. В автомобилях такие батареи встречаются нечасто. Тем не менее, иногда можно встретить никель-кадмиевые и никель-железные варианты. Этот вид АКБ отличается высокой стоимостью, поэтому чаще применяется в авиации и военной технике.

Литий-ионные аккумуляторы

Литий-ионные батареи — наиболее распространенный вид аккумуляторов для бытовых устройств. Они используются в ноутбуках, смартфонах, видеокамерах и другом оборудовании. Также подобные батареи применяют в электромобилях.

На данный момент этот вид аккумуляторов считается самым перспективным направлением в автомобилестроении. Главным недостатком литий-ионных аккумуляторов является малое количество циклов заряда-разряда, что быстро приводит батарею в негодность. Тем не менее, разрабатываемые технологии постепенно решают эту проблему.

В ближайшем будущем автомобильные литий-ионные АКБ, скорее всего, начнут вытеснять изделия других типов.

Автомобильные аккумуляторы: виды и характеристика

Автомобильный аккумулятор (аккумуляторная кислотная батарея, или АКБ) – вещь сезонная, хоть и используется круглый год. Ведь крутить коленвал в тёплое время года несложно. Но стоит похолодать, и сразу в полный рост встаёт вопрос о нелёгкой судьбе стартёра. Именно он норовит превратиться в чисто активное сопротивление, потребляющее очень большой ток. В итоге аккумулятор пытается отказать. Если он неисправен, то двигатель машины в штатном режиме завести не удастся. Как предупредить «умирание» аккумулятора, как выбрать хорошую и трудоспособную батарею – об этом речь в данной статье.

Для чего нужны АКБ в автомобилях

Назначение аккумулятора заключается в запуске двигателя, а также выполнении функций источника питания в бортовой сети машины при заглушённом моторе. Автомобильный аккумулятор также выступает в роли стабилизатора напряжения бортовой сети транспортного средства.

Наиболее распространёнными являются АКБ с номинальным напряжением 12 вольт. Их можно встретить на легковых автомобилях, микроавтобусах, легких и средних грузовиках. Аккумуляторы с напряжением 6 вольт применяются на мотоциклетной технике. А батареи с напряжением 24 вольта эксплуатируются на тяжёлых грузовиках, специальной и военной технике.

Читайте также:  Как пользоваться коробкой автомат (АКПП) на автомобиле

Для запуска двигателя требуется его прокрутка, которую обеспечивает стартёр. А питание стартёра обеспечивает аккумуляторная батарея. Поэтому их ещё часто называют стартёрными АКБ. В этот момент стартёр потребляет большой ток (несколько сотен ампер), разряжая батарею автомобиля. После того, как машина завелась, выработку электроэнергии в бортовой сети обеспечивает генератор. Схема построена так, что при поездке на автомобиле, аккумулятор подзаряжается и восполняет заряд, который был отдан при запуске мотора.

Принцип действия аккумулятора

Принцип действия свинцово-кислотного аккумулятора базируется на основе электрохимических реакциях Pb и PbO 2 в электролите. В качестве электролита используется водный раствор серной кислоты. В автомобильном аккумуляторе протекают десятки различных реакций, но мы рассмотрим только основные. Когда на выводы аккумуляторной батареи подаётся внешняя нагрузка, запускается электрохимический процесс взаимодействия электролита с оксидом свинца. В результате протекания этой реакции металлический Pb окисляется до PbSO 4 . При разряде АКБ на аноде идёт процесс восстановления PbO 2 , а на катоде происходит окисление Pb. В процессе заряда аккумуляторной батареи для автомобиля протекает обратный процесс. Когда сульфат свинца расходуется, начинается процесс электролиза воды. В ходе его протекания на катоде и аноде выделяются водород и кислород, соответственно. В результате выделения водорода и кислорода создается впечатление, что электролит кипит. Лучше избегать этого процесса, поскольку при нём расходуется вода, растёт плотность электролита, а из-за гремучей смеси (водород + кислород) повышается опасность взрыва.

Чтобы поддерживать необходимый уровень электролита, в элементы АКБ при необходимости доливают дистиллированную воду.

Характеристики АКБ авто

Ёмкость аккумулятора характеризует количество отдаваемого электричества при разрядке до минимально допустимого напряжения. Единица измерения ёмкости – ампер-часы.

Ток холодной прокрутки ещё называется пусковым током. Согласно ГОСТ проверка на заявленный пусковой ток проводится после охлаждения АКБ до -18 градусов Цельсия. Автомобильный аккумулятор разряжается пусковым током 30 секунд. После этого его напряжение должно быть не меньше 8,4 вольта. В случае разряда продолжительностью 150 секунд напряжение должно быть не меньше 6 вольт.

Электродвижущая сила батареи (ЭДС) – параметр, показывающий напряжение на выводах батареи, на которую не повешена внешняя нагрузка и нет утечек. ЭДС можно измерить при помощи вольтметра или мультиметра.

Внутреннее сопротивление АКБ автомобиля объединяет в себе сопротивление сепараторов, электродов, электролита, выводов и прочих элементов батареи.

Степень заряженности зависит от множества факторов, и точное значение узнать сложно. Но ориентировочно степень заряженности оценивается по ЭДС и плотности электролита.

Саморазряд АКБ – процесс уменьшения ёмкости аккумулятора. Он вызван окислительно-восстановительными процессами на электродах.

Кроме того, важно учитывать срок хранения АКБ. Аккумулятор может храниться некоторое время в сухозаряженном состоянии прежде, чем попадет к потребителю. Немаловажно знать и срок эксплуатации, ну и особенности конструкции АКБ (вес, типоразмер).

Виды АКБ автомобиля

Сурьмянистые АКБ ушли в прошлое и сегодня для автомобилей не используются. В электродах этих батарей содержится больше пяти процентов сурьмы. Малосурьмянистые: пластины с уменьшенным содержанием сурьмы стали использовать для того, чтобы снизить разложение воды на кислород и водород. Но проблема обслуживания в них до сих пор актуальна. На сегодняшний день один из наиболее распространённых видов АКБ. Кальцием стали легировать свинцовые решетки для решения проблемы расхода воды и снижения саморазряда. При этом добавилась проблема потери ёмкости при глубоком разряде. Гибридные батареи – современные автомобильные аккумуляторы, которые стали попыткой найти компромисс между малосурьмянистыми и кальциевыми аккумуляторами. AGM и гелевые батареи – относительно новые аккумуляторы для автомобилей. Они стали следующим шагом в обеспечении безопасной эксплуатации автомобильных аккумуляторов. Щелочные аккумуляторы – вместо кислоты роль электролита выполняет щелочь. Наиболее распространены аккумуляторы никель-железо и никель-кадмий. Литий-ионные АКБ довольно перспективны, но на сегодняшний день не получили широкого применения на автомобилях из-за ряда нерешённых проблем.

Даже если в вашем авто нет проблем с аккумулятором, не забудьте в дорогу и международное водительское удостоверение, а если его у вас ещё нет – приглашаем быстро и легко его оформить – на нашем сайте.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector