Характеристики автомобильных аккумуляторов: виды и технические параметры аккумуляторных батарей для автомобилей

АКБ — что это, устройство и принцип работы аккумулятора в автомобиле

Аккумулятор или сокращённо (АКБ), очень важная деталь в любом автомобиле. Нет ни одной машины с двигателем внутреннего сгорания, где бы его не было.

Он отвечает за всё электрооборудование машины и без него она просто мертва. Далее рассмотрим, что же это такое и из чего он состоит.

Что такое АКБ для автомобиля, предназначение

То, что аккумулятор отвечает за всё электрооборудование в машине, было указано выше, но тут не всё так просто и однозначно. Главная задача батареи обеспечить запуск силового агрегата.

Когда двигатель запущен вся бортовая сеть запитывается от генератора. В середине 20-го века и даже ближе к его концу были двигатели внутреннего сгорания без аккумуляторов, например, моторы мотоциклов. В них запуск осуществлялся за счёт мускульной силы, а дальше все системы работали уже от генератора.

Однако в последнее время, с насыщением автомобилей различными электроприборами, мультимедийными центрами или климатическими системами, генераторы не всегда справляются с обеспечением их энергией. В этом случае подпитка идёт от АКБ.

Но вернёмся к основному предназначению батареи. Как бы там не было главная задача по-прежнему остаётся это обеспечение электроэнергией стартера двигателя.

При запуске, особенно в холодное время года, батарея серьёзно разряжается. Однако генератор кроме питания электроэнергией бортовой сети машины ещё и обеспечивает зарядку батареи.

Поэтому если генератор вышел из строя, то АКБ очень быстро разряжается. Новой заряженной батареи хватает не более чем на 100 км пробега. Во всех остальных случаях машина с неисправным генератором пройдёт ещё меньше.

Из чего сделан и что внутри аккумулятора

Не смотря, на весь технический прогресс, до сих пор, в автомобилях, используются аккумуляторные батареи, изобретённые в середине 19-го века.

Изобретателем АКБ считается Гастон Планте, которые изобрёл его в 1860 году. Ну а современный вид батареи приобрели в 1878 году, после того как его усовершенствовал Камилл Фор.

С этого времени батареи принципиально не менялись, все изменения были только косметическими, касающиеся их внешнего вида и качества изготовления элементов конструкции.

Данные аккумуляторы называются свинцово-кислотными, и в названии заключается описание принципа действия этих устройств.

Рисунок 19 века, на котором показан один из первых аккумуляторов в разрезе.

Итак, аккумулятор состоит из следующих основных частей:

  • Корпуса;
  • Крышки;
  • Отрицательных электродов;
  • Положительных электродов;
  • Положительной клемы;
  • Отрицательной клемы;
  • Соединительных перемычек;
  • Заливных пробок;
  • Электролита

Далее рассмотрим каждый элемент конструкции.

Итак, корпус и крышка батареи состоит из нейтрального к кислоте пластика.

Отрицательные пластины, впрочем, как и положительные состоят из металлического свинца и выполнены в виде решётки.

В отрицательной пластине, промежутки свинцовой решётки заполнены металлическим свинцом, в виде спрессованного порошка. В положительной – спрессованным порошком диоксида свинца (PbO2).

В промежутке между пластинами располагаются сепараторы, которые представляют собой микропористые пластины, сделанные из эбонита или ревертекса. Оба материала можно считать неким вариантом резины, и делаются они из каучука.

Задача сепараторов заключается в том, чтобы разделять положительные и отрицательные электроды и препятствовать их короткому замыканию, которое может произойти в результате вибраций двигателя и всего автомобиля.

Обе клеммы сделаны из металлического свинца и через них происходит подсоединение батареи к бортовой сети машины.

Соединительные перемычки, так же выполнены из свинца и служат для объединения разных банок в единую батарею.

Для чего нужна заливная пробка, легко догадаться из названия этой детали. Она служит для заливки электролита в банки АКБ.

Ну и последняя в списке, но при этом одна из самых главных деталей аккумулятора является электролит. Он состоит из 30 % раствора серной кислоты (H2SO4) и дистиллированной воды.

Принцип работы АКБ

Принцип работы аккумулятора основан на электрохимической реакции окисления свинца в растворе серной кислоты и воды.

При разрядке батареи на положительной пластине происходит окисление металлического свинца, при этом на отрицательной пластине восстанавливается уже диоксид свинца.

При зарядке происходит обратный процесс, количество диоксида свинца на отрицательной пластине уменьшается, а на положительной пластине увеличивается количество металла.

Так же при разрядке АКБ уменьшается количество серной кислоты в электролите и увеличивается количество воды. При зарядке так же происходит обратный процесс.

Особенности конструкции современных АКБ

Не смотря на то что, принципиально, аккумуляторы, за более чем 150 лет, не изменились, современность внесла серьёзные изменения в технологию их изготовления и в материалы, из которых они делаются.

Рассмотрим их по отдельности:

Сегодня на наиболее качественных батареях небольшие изменения претерпел материал пластин. Теперь пластины делают не из чистого свинца, а из его сплава с серебром. При этом появилась возможность снизить массу батареи на треть, а срок её службы увеличить на 20 %.

Кроме этого, изменилась сама технология их изготовления. Если первые пластины производились путём их литья, то сегодня их делают из тонкого свинцового листа, путём штамповки. Такой метод дешевле и при этом пластины получаются прочнее и тоньше.

Одной из причин выхода АКБ из строя является короткое замыкание положительных и отрицательных пластин.

Замыкание происходит из-за того, что из пластин осыпается активная зона и внизу банок она замыкает. Во избежание этого сепараторы делают в виде конвертов, запаянных снизу, под пластинами. Таким образом, когда активная зона осыпается она остаётся внутри конверта и не замыкает.

В материал же самих сепараторов сегодня добавляется стекловолокно. Это так же позволяет делать их тоньше и прочнее.

Как было указано выше, электролит представляет собой раствор серной кислоты и воды. Под действием низких температур, как известно вода замерзает, однако с электролитом этого не происходит.

Но он всё равно заметно загустевает и теряет свои свойства, из-за чего ёмкость батареи заметно снижается. Что бы избежать этого, сегодня, в электролит добавляют разнообразные присадки.

  • Гелевые электролиты

Аккумуляторы с гелиевыми электролитами можно считать вершиной эволюции кислотных батарей и именно поэтому для них, отведен отдельный раздел. Такие АКБ называются попросту, гелевыми. В этих устройствах электролит модифицирован настолько, что представляет собой нечто наподобие желе.

Такая модификация, в комплексе с другими вышеописанными инновациями дала поистине волшебные результаты. Батареи стали практически вечными, невосприимчивыми к переворачиванию, практически не теряющими свои свойства зимой и при этом на много легче по массе.

Правда цена по сравнению с аккумуляторами старого поколения возросла от 5 до 10 раз. Но это того стоит. И всё равно стоят они не запредельные деньги, где-то в пределах 100 – 200 условных единиц.

Параметры и характеристики аккумуляторной батареи

Параметры и характеристики аккумуляторов зашифрованы в их маркировке и сейчас мы разберём, что она обозначает.

Этот вопрос мы рассмотрим на примере самой распространённой АКБ 6СТ-55.

Итак, в названии аккумулятора, цифра 6 обозначает, что АКБ состоит из 6-и банок.

  • СТ – обозначает что батарея стартерная.
  • 55 – обозначает ёмкость батареи, которая составляет 55 Ампер*час.

Для того что бы понимать какой аккумулятор вам нужен, необходимо знать два параметра:

  • Тип ДВС;
  • Объём двигателя вашей машины;

Далее рассмотрим для каких двигателей, какие аккумуляторы подходят. Это таблица для бензиновых моторов:

  • Двигатели объёмом до 1,6 литра. Для них подходят АКБ 6СТ-45;
  • Двигатели объёмом от 1,6 до 2,5 литров. Для них подходит 6СТ-55;
  • Двигатели объёмом от 2,5 до 3 литров. Для них подходит 6СТ-60;
  • Двигатели объёмом от 3 до 3,5 литров. Для них подходит 6СТ-75;
  • Двигатели объёмом более 3,5 литров. Для них подходит 6СТ-90.

Для дизельных силовых агрегатов эти параметры несколько иные:

  • Двигатели объёмом до 1,5 литра. Для них подходит 6СТ-55;
  • Двигатели объёмом от 1,5 до 2,0 литров. Для них подходит 6СТ-60;
  • Двигатели объёмом от 2-х до 2,7 литров. Для них подходит 6СТ-75;
  • Двигатели объёмом от 2,7 до 3,5 литров. Для них подходит 6СТ-90;
  • Двигатели объёмом от 3,5 до 6,5 литров. Для них подходит 6СТ-132;
  • Двигатели объёмом более 6,5 литров. Для них подходит 6СТ-192 и больше.
Читать еще:  Как прогревать вариатор зимой правильно: рекомендации, фото и видео

Как можно увидеть, из-за разных принципов работы дизельных и бензиновых двигателей для них используются аккумуляторы разной ёмкости.

Для дизельных силовых агрегатов вам потребуются более ёмкие батареи.

Аккумуляторы будущего

Как уже упоминалось выше современные батареи по принципу действия точно такие же, как те, что были разработаны в середине 19-го века.

Однако технологии не стоят на месте и, судя по всему, в самое ближайшее время для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) появятся АКБ, созданные на новых принципах. Далее они будут бегло перечислены.

  • Гелевые аккумуляторы

Об этих батареях достаточно подробно было рассказано выше. Эти батареи уже продаются, и их любой может купить.

Гелевая АКБ

  • Литий-ионные аккумуляторы

Эти батареи широко известны по мобильным телефонам и иным гаджетам. Однако, сегодня, существуют разработки и для автомобилей. Но, не смотря на все свои достоинства, в автотехнике данный вид АКБ не прижился из-за ряда принципиальных недостатков.

  • Во-первых, они резко теряют свою мощность из-за низкой температуры.
  • Во-вторых, для зарядки таких батарей требуется строгое соответствие зарядному току, что требует переделки электронной части генераторов.
  • Ну и самое главное, данные АКБ имеют стоимость в 15 раз дороже обычного кислотного аккумулятора.

Литий-ионная АКБ, чешской компании Варта

  • Графен-полимерные аккумуляторы

Это, пожалуй, самые перспективные батареи для использования, как в автомобилях, оснащённых ДВС, так и электрической силовой установкой. В производстве этих АКБ использованы нанотехнологии.

Эти аккумуляторы имеют поистине чудесные свойства. Они имеют ёмкость, практически в три раза больше литий-ионных и при этом на много меньшую стоимость, так как в их производстве не используется дорогостоящий литий. Кроме этого они не теряют своих свойств под действием низких температур.

Опытная графен-полимерная АКБ

Резюме: Выше перечислены только три самых раскрученных или правильней будет сказать, распиаренные технологии.

В мире ведутся работы над батареями, известно что в разработке более тридцати новых схем. Не исключено, что среди этих ещё испытывающихся аккумуляторов могут оказаться некоторые с ещё более интересными свойствами. Как говорится поживем — увидим.

Виды и характеристики аккумуляторных батарей для автомобилей

Для пуска двигателя и питания различных систем устанавливается аккумулятор. Сегодня существует много различных видов батарей, но наиболее распространены свинцово-кислотные модели. Характеристики аккумуляторных батарей для автомобилей учитываются при выборе наиболее подходящего варианта исполнения.

Разновидности источников питания

Параметры аккумулятора автомобиля во многом зависят от его типа. Наиболее распространенная разновидность батареи свинцово-кислотная, так как она характеризуется лучшим соотношением цены и качества. В группу подобных источников энергии входят батареи на основе геля, которые обладают продвинутыми эксплуатационными качествами.

Для изменения эксплуатационных характеристик в состав электролита вносятся различные легирующие элементы:

За счет применения специальных веществ при изготовлении батарея становится более устойчивой к нагреву и быстро охлаждается. Кроме этого, большинство легирующих элементов повышает стойкость пластин к коррозии и сульфатации. Однако слишком высокая концентрация различных примесей может негативно отражаться на некоторых характеристиках аккумулятора.

В последнее время большое распространение получили никель-металлогидридные и литиевые батареи. Они устанавливаются на автомобилях с гибридными двигателями, что связано со специфическими эксплуатационными характеристиками. Такие АКБ не рекомендуется использовать для питания обычного двигателя.

Все источники питания классифицируются по нескольким параметрам. Если подобрать АКБ неправильно, то он не прослужит долго. Частыми проблемами назовем быструю потерю емкости и разрушение пластин.

Основные характеристики

Основные параметры автомобильного аккумулятора следует учитывать при их выборе и эксплуатации. Свинцово-кислотные варианты исполнения получили самое широкое распространение. Параметры АКБ следующие:

  1. Емкость.
  2. Напряжение.
  3. Значение пускового тока.
  4. Электродвижущая сила.
  5. Сопротивление внутренних элементов.
  6. Уровень зарядки.
  7. Полярность.
  8. Особенности конструкции: размеры корпуса и масса.
  9. Срок хранения и эксплуатации.
  10. Показатель интенсивности саморазряда.

Некоторые из приведенных выше параметров указываются производителями на корпусе, другие можно определить при расшифровке марки. Наиболее важными параметрами принято считать емкость и напряжение выдаваемого тока.

Они учитываются при выборе наиболее подходящей модели.

Показатель емкости

Современный машинный аккумулятор, характеристики которого могут варьировать в довольно большом диапазоне, характеризуется определенной емкостью. Емкость — характеристика, которая определяет количество отдаваемого электричества до полного разряда. Для измерения этого показателя применяется значение Ампер-часов.

Проверить номинальную емкость можно следующим образом:

  1. Аккумуляторная батарея разряжается до напряжения 10,5 В.
  2. На момент эксплуатации источника питания температура электролита не должна быть выше 25 градусов Цельсия.
  3. К источнику питания рекомендуется подключать лампочку на 24 вата.
  4. Время до полной разрядки при нормальной емкости составляет 20−25 часов.

При длительной эксплуатации рассматриваемый показатель может снизиться на 40%. При этом никакие меры по восстановлению количества электролита не снизят скорость разряда батареи. Для более точного определения емкости применяется нагрузочная вилка. Она состоит из нескольких элементов:

  1. Вольтметра.
  2. Корпуса.
  3. Рукоятки.
  4. Контактной клеммы или площадки.
  5. Нагрузочного сопротивления.

При применении нагрузочной вилки она подключается к выводам батареи. Далее засекается время, которое потребуется для падения напряжения до 6 В. Если аккумуляторная батарея заряжена и находится в хорошем техническом состоянии, то для падения напряжения потребуется около трех минут. При тестировании источника питания его температура должна быть не выше 25 градусов Цельсия.

Емкость может периодически изменяться. Этот показатель зависит от следующих параметров:

  1. Температуры воздуха. Если авто стоит на морозе, то показатель емкости может существенно снизиться. Именно эта причина определяет трудности при старте двигателя в зимнее время.
  2. Количество пластин и их конструктивные особенности.
  3. Значение нагрузки и активности эксплуатации. При слишком высокой нагрузке температура устройства может существенно повышаться, что приводит к испарению жидкости.
  4. Степень изношенности. Длительное применение аккумулятора приводит к износу пластин. Со временем они разрушаются, в электролит попадает большое количество различных примесей, которые становятся причиной короткого замыкания.

Рассматривая описание батарей, следует учитывать, что емкость — единственный параметр, который наиболее полно характеризует степень изношенности аккумулятора. Для того чтобы продлить срок службы источника питания, не рекомендуется допускать критического падения заряда, так как пластины начинают разрушаться. Выбор аккумуляторной батареи для двигателя проводится при применении специальной таблицы. К примеру, для легковых автомобилей подходят модели с емкостью 55−66 А-ч (более точный показатель выбирается в зависимости от объема двигателя).

Пусковой ток

Рассматривая основные параметры, следует уделить внимание пусковому току. Это связано с тем, что аккумуляторы испытывают наибольшую нагрузку при пуске двигателя. Определить ток холодной прокрутки можно следующим образом:

  1. Конструкцию батареи следует охладить до температуры 18 градусов Цельсия.
  2. Проводится разрядка пусковым током в течение 30 секунд.
  3. Установленные нормы в ГОСТе определяют то, что напряжение должно быть не менее 8,4 В. При разрядке в течение 150 секунд показатель должен быть не менее 6 В.

При слишком низком напряжении завести двигатель не получится. Показатель может существенно падать в случае сильного износа конструкции.

Электродвижущая сила

Все батареи характеризуются электродвижущей силой. Она определяет напряжение на клеммах без утечек и сторонней нагрузки. Для измерения этого показателя может использоваться мультиметр или вольтметр. На ЭДС оказывает влияние:

  1. Плотность электролита. Она может меняться при сильном износе батареи, определяется при использовании специального прибора. Изменить плотность можно самостоятельно.
  2. Температура жидкости в банках батареи. Все вещества реагируют на воздействие температуры.

Распространенные батареи при температуре 18 градусов Цельсия и плотности 1,27 г/см3 обладают ЭДС 2,12 В. При этом подобный показатель свойственен только одной банке.

Электродвижущая сила не может использоваться для определения состояния аккумулятора. В большинстве случаев показатель ЭДС применяется при поиске критических неисправностей. К примеру, при слишком низком или высоком значении есть вероятность возникновения короткого замыкания.

Внутреннее сопротивление

Показатель внутреннего сопротивления определяется при диагностике аккумулятора. Он связан с характеристиками пластин, сепараторов, электролита, крепежных и других элементов. При увеличении показателя емкости АКБ сопротивление снижается, но увеличивается при снижении температуры окружающей среды или заряда.

Читать еще:  Щиток приборов audi (100 c3, a6 c4 и c5): ремонт и замена приборной панели

Специалисты рекомендуют периодически проводить зарядку источника питания даже при повседневном использовании транспортного средства. Это связано с тем, что при исправном генераторе батарея не заряжается до конца на 15−20%.

Устанавливаемые генераторы способны вырабатывать напряжение 14−14,5 В. В большинстве случаев требуемый ток вырабатывается при скорости вращения коленчатого вала в районе 2000 об/мин. Это определяет то, что активная зарядка проходит на момент разгона или при движении на загородной трассе. При этом для полного заряда требуется около 12 часов.

Повышать напряжение, которое вырабатывает генератор, для ускорения процесса зарядки нельзя. Это связано с тем, что слишком высокое напряжение становится причиной электролиза воды, активного выделения кислорода с водородом. Если напряжение вырабатываемого тока выше 15 В, то батарея начинает быстро изнашиваться.

Степень зарядки

На степень зарядки аккумулятора оказывает влияние довольно большое количество различных параметров. Именно поэтому определить этот показатель можно только при использовании качественного зарядного устройства со сложной электроникой.

Для тестирования автомобильного аккумулятора учитывается:

  1. Напряжение.
  2. Плотность электролита.

Источник питания с жидким электролитом имеет напряжение около 12,7 В. У вариантов исполнения с гелем показатель варьирует в пределе от 13 В до 13,4 В. Степень зарядки можно повышать при применении специального устройства.

Конструкционные особенности

Большинство автомобильных аккумуляторов обладает массой от 14 до 20 кг. Производители указывают этот показатель на этикетке с другими параметрами. При изготовлении применяется несколько типоразмеров:

  1. Европейский стандарт определяет высоту корпуса 190 мм, клеммы расположены в специальных углублениях.
  2. Азиатские модели имеют корпус высотой 220−225 мм, клеммы немного выступают за габариты устройства.
  3. Американский тип характеризуется тем, что клеммы расположены сбоку. Подобные батареи встречаются в продаже крайне редко.

Классификация источников электроэнергии проводится по признаку технологического исполнения. Выделяют несколько типов изделий:

  1. Необслуживаемые. Подобный тип батарей начали выпускать около 30 лет назад. Подобный вариант исполнения характеризуется более высоким пусковым тором и низкой чувствительностью к напряжению сети.
  2. Мало обслуживаемые. Большинство аккумуляторов, которые есть в продаже, относятся именно к этому типу. Широкое распространение можно связать с оптимальным соотношением цены и качества.
  3. Обслуживаемые. Этот тип батареи характеризуется тем, что можно проводить замену банок. Особенности конструкции определяют необходимость в периодическом обслуживании.

Рекомендуется приобретать необслуживаемые варианты исполнения, так как они могут прослужить в течение длительного периода. Обслуживаемые модели после потери емкости и степени заряда приходится заряжать при применении специального зарядного устройства.

В заключение необходимо отметить, что срок хранения аккумуляторных батарей составляет около двух лет. При правильном обслуживании автономный источник энергии может прослужить в течение семи лет.

Саморазряд источника энергии

Саморазряд — характеристика, которая определяет падение емкости при простое аккумулятора. Этот процесс связан с окислением и восстановлением электродов разной полярности. К особенностям процесса саморазряда следует отнести следующие моменты:

  1. Потеря емкости проходит с большей скоростью к концу срока службы аккумулятора. Глубокий разряд в большей степени изнашивает батарею.
  2. Активный саморазряд наблюдается в течение суток с момента зарядки АКБ.
  3. Нормальным показателем считается потеря 1% емкости в течение суток.
  4. Потеря емкости снижается при отрицательной температуре. Именно поэтому рекомендуется хранить аккумулятор в помещении с низкой температурой.

Многие характеристики указываются на корпусе батареи. Только у продукции известных производителей заявленные параметры соответствуют реальным. Качественный аккумулятор может прослужить более семи лет при соблюдении основных рекомендаций по эксплуатации.

Типы аккумуляторных батарей для авто

Разные виды аккумуляторов для автомобилей включают элементы, позволяющие получить большее напряжение. АКБ различаются по методу подключения, у одних устройств оно последовательное, у других — параллельное. Материалы электродов имеют жидкий или гелеобразный электролит.

Что такое аккумулятор и для чего он нужен в автомобиле?

Автомобильный аккумулятор, так же как генератор, служит в качестве источника электроэнергии и выполняет следующие функции:

  • снабжает током стартер, когда запускается двигатель;
  • питает включенный потребитель при работе генератора;
  • участвует в переходных процессах, которые требуют высокого напряжения;
  • способствует сглаживанию пульсирующего тока.

Свинцово-кислотные аккумуляторы в легковых машинах отличаются по типу. С течением времени устройства совершенствуются. Одна батарея включает в себя 6 отдельных аккумуляторов, соединенных последовательно. Корпус у таких элементов сделан из полипропилена, он устойчив к воздействию кислот.

Один из таких мини-аккумуляторов включает в себя несколько положительных и отрицательных электродов. Назначение сепаратора — изоляция электродов, имеющих противоположную полярность. Каждый отдельный электрон сделан из свинца или свинцово-кальциевого сплава.

У АКБ такого типа низкий уровень заряда. У гибридных АКБ более простая конструкция. Чтобы электроды имели повышенную устойчивость к коррозии, в свинец добавляется незначительное количество олова. Структура электродов напоминает решетку. Каждый находится в электролите — растворе серной кислоты (или геле).

Основные виды автомобильных аккумуляторных батарей — краткая характеристика, маркировка

Разные типы автомобильных аккумуляторов имеют разную мощность, стоимость и эксплуатационные характеристики. Исследователи стараются увеличивать энергоемкость устройств. Разрабатываются морозостойкие батареи. Существующие АКБ содержат опасные вещества: свинец и серную кислоту. В планах разработчиков создание более экологичных агрегатов.

Сурьмянистые

Свинцовая пластина таких АКБ имеет от 4,8 до 5% сурьмы, которая делает свинец плотнее и усиливает электролиз. Когда происходит выделение газов, вода будто закипает. В результате таких процессов повышается концентрация электролитов.

Чтобы компенсировать потерю влаги, в АКБ заливается очищенная вода. Популярны батареи, содержащие меньшее количество сурьмы. Устройства легко обслуживать. Современные аккумуляторы для авто практически не содержат сурьмы.

Малосурьмянистые АКБ

Пластины таких АКБ имеют минимальное количество сурьмы (менее 4,8%). Устройства могут и не контролироваться. В этом случае выкипает немного воды. Малосурьмянистая АКБ не предъявляет высоких требований к электрическому оборудованию. Он имеется в российских легковых авто. Главное преимущество устройства — ценовая доступность.

Батареи такого типа содержат щелочь. Они подразделяются на 2 вида: никель-кадмиевые и металлгидридные.

Положительные пластины выполнены с применением гидроксида никеля, отрицательные содержат незначительное количество кадмия и железа.

Никель-кадмиевые щелочные батареи удобны в эксплуатации. Особенность в том,что во время химических реакций электролит остается, а не выкипает.

Щелочные батареи имеют много преимуществ по сравнению с “классическими”:

  1. Нормально переносят перезаряд. Можно хранить их разряженными.
  2. Щелочные АКБ удобно эксплуатировать, если температура низкая. Зимой двигатель будет быстро запускаться.
  3. Кислотные батареи выделяют вредные вещества, а щелочные — нет.

Главный недостаток — высокая стоимость. Устройства много весят, они чаще применяются в грузовых машинах.

Кальциевые

Чтобы выкипало меньше воды, вместо сурьмы стали использовать кальций. У кальциевой АКБ маркировка “Ca/Ca”. Она указывает на то, что детали устройства имеют кальций. А если добавляется незначительное количество серебра, снижается сопротивление аккумулятора, в результате повышается энергоемкость.

Когда стали применять кальций, уменьшилось газовыделение, снизился расход воды. Малосурьмянистые АКБ уступают кольцевым. Батарею, в которой есть кальций, часто называют “необслуживаемой”. У такого устройства долгий срок службы, вода выкипает медленно.

Автомобильные аккумуляторы, пластины которых содержат кальций, долго хранятся и не теряют эксплуатационных свойств.

Но кальциевая АКБ имеет несколько слабых сторон:

  • предъявляет высокие требования к перезарядке;
  • является чувствительной к напряжению бортовой сети;
  • плохо реагирует на перепады температуры.

Кальциевая батарея дороже малосурьмянистой, но цена оправдывает качество. АКБ такого типа устанавливаются в зарубежные авто. Минус кальциевой батареи — чрезмерная требовательность к перезарядке. Но при правильном уходе она становится надежным, долговечным источником питания.

AGM и гелевые батареи

Вышеназванные типы АКБ содержат раствор серной кислоты, а AGM — гель. Устройства устанавливаются в дорогих иномарках, они надежнее и безопаснее “классических”.

Серная кислота, разбавленная водой, сразу вытекает, если корпус повреждается. Гелеобразный электролит имеет повышенную плотность, он не такой текучий как жидкость. Между пластинами есть материал, который удерживает гель внутри. Функция этого материала — защищать электроды.

Обозначение “AGM” (Absorbent Glass Mat) переводится как «материал с абсорбирующими свойствами». Гель в агрегате зафиксирован. Такую АКБ можно наклонять, не боясь, что при повреждении жидкость вытечет.

Один из плюсов батареи — прекрасная виброустойчивость. У нее низкий уровень заряда, соответственно, его можно долго хранить. Рекомендуется хранить гелевый аккумулятор заряженным. Еще один его плюс — устойчивость к перезарядке.

Читать еще:  Выбор, замена и регулировка ламп ближнего света и других фар toyota corolla, варианты тюнинга

Нельзя подвергать батарею ускоренной зарядке. Следует использовать меньший ток. Гелевые АКБ имеют специальное устройство для зарядки. Помимо достоинств, у таких батарей есть слабые стороны. Они плохо работают, если температура воздуха резко понижается. Если хранить АКБ в благоприятных условиях, срок службы составит до 11 лет. Еще один недостаток батареи — высокая цена.

Гибридные АКБ

У таких батарей маркировка “Ca+”. Пластины устройств имеют электроды, отличающиеся технологией производства. Положительные являются малосурьмянистыми, а отрицательные — кальциевыми. Гибридные батареи расходуют мало воды, в этом заключается их преимущество. Устройства надежны, устойчивы к перезарядке.

Литий-ионные АКБ

По качеству их сравнивают с гелевыми. Химические элементы таких аккумуляторов имеют ионы лития. Отрицательные электроды содержат графит, положительные — литий-фосфатный материал, который не токсичен. Он экологически чист, безопасен и легко поддается утилизации.

Литий-ионные батареи выдают относительно высокое напряжение, имеют низкий уровень самозаряда. Они используются нечасто, потому что чувствительны к температурным перепадам.

Свинцовые батареи вытесняются другими видами. Аккумуляторные устройства AGM становятся все более популярными, но их стоимость выше, чем у прочих разновидностей. В будущем планируется создать батареи, которые не будут содержать жидкости.

Подробно о характеристиках и видах автомобильных аккумуляторов

В какой-то момент автолюбители сталкиваются с проблемой выбора автомобильного аккумулятора. Те, кто совсем не понимает в аккумуляторах, идут несколькими путями. Некоторые просто покупают точно такую модель, другие обращаются за помощью к знающим друзьям. Есть и те, кто консультируется в сервисах технического обслуживания и автомобильных магазинах. В этом материале мы попытаемся объяснить основные характеристики автомобильных аккумуляторов и разберём основную терминологию.

Назначение аккумуляторных батарей и основные типы

Автомобильный аккумулятор обеспечивает питание различных потребителей в автомобиле в тот момент, когда двигатель заглушён или работает с малой частотой вращения коленчатого вала (холостой ход). При работе мотора на высокой частоте вращения питание потребителей идёт от генератора. Аккумулятор также вступает в дело, когда генератор не справляется с нагрузкой.

Среди свинцово-кислотных аккумуляторов можно выделить класс гелевых батарей, обладающих более продвинутыми характеристиками по сравнению с жидким электролитом. Кислота в них находится в гелеобразном состоянии. Подробнее о том, что такое аккумуляторная кислота, читайте в материале по ссылке. Есть и другие модификации кислотных батарей. В основном различия в них сводятся к добавлению разных легирующих элементов в свинцовые пластины. Это может быть кальций, серебро. Кстати, в пластины большинства стандартных аккумуляторов добавляется сурьма. В результате увеличивается стойкость пластин к нагреву и охлаждению.

Большинство легирующих добавок увеличивают стойкость пластин к коррозии и сульфатации, но имеют и свои недостатки.

Есть ещё аккумуляторы, которые выполняются по технологии «никель-металлогидрид», а также литиевые батареи. Последние, в свою очередь, подразделяются на ионные, фосфатные и полимерные. Никель-металлогидридные и литиевые аккумуляторы имеют специфические характеристики и используются в автомобилях с гибридными двигателями. Такие АКБ не могут работать в сети питания стандартного авто.

Автомобильные аккумуляторы можно классифицировать по такой характеристике, как напряжение. Вы можете посмотреть эту классификацию в таблице ниже.

Основные характеристики автомобильных аккумуляторов АКБ

На сравении: 0

Аккумулятор – основной источник электроэнергии в автомобиле, создающий электрический ток посредством химической реакции и использующий его для запуска стартера двигателя и поддержки разветвленной сети электрических и электронных устройств автомобиля. Аккумуляторная батарея (АКБ) способна заряжаться (запасать и хранить электроэнергию) для последующего использования по назначению.

Типовой автомобильный аккумулятор. Характеристики и принцип работы

Типовой АКБ – электролитическая батарея на 12V, в корпусе которой находится шесть последовательно соединенных и разноименно заряженных пластинчатых блоков (каждый по 2V), разделенных сепараторами и залитых электролитом (плотная серная кислота). Положительно заряженные пластины представляют собой свинцовые решетки на основе PbO2, отрицательно заряженные пластины – решетки из губчатого Pb. Крайние блоки имеют борны на корпусе (контактные выводы на клеммы).

При подаче нагрузки, цепь аккумуляторных пластин замыкается, а возникающая химическая реакция (преобразование свинца в сульфат свинца) создает направленный электрический ток и снижает плотность электролита. При зарядке батареи происходит обратная реакция — восстановлением плотности электролита и активной массы свинцовых пластин.

АКБ в автомобиле – это запуск холодного двигателя стартером и питание бортовых электросистем при неработающем/работающем движке. Оптимальный КПД аккумулятор демонстрирует при +27С (падает до 60% при -18С). При использовании батареи в разных климатических и технических условиях, на разных автомобилях и режимах эксплуатации, характеристики аккумулятора имеют принципиальное значение и должны обязательно приниматься во внимание.

Автомобильные аккумуляторы. Технические характеристики

Основные характеристики аккумуляторов – это номинальная емкость и пусковой ток.

  • Номинальная емкость (А·ч)

Это количество вырабатываемого батареей электричества до установленного конечного напряжения, или количество энергии, которую аккумулятор вырабатывает за определенное время. При недостатке емкости батареи, вы не сможете запустить двигатель в холодную погоду и обеспечить электроприборы автомобиля электроэнергией.

Производители авто обычно указывают минимальную требуемую емкость аккумулятора с учетом мощности автомобиля и климатических особенностей эксплуатации (40-60 А·ч – для малолитражек в умеренном/холодном климате, до 80-100 А·ч – для бензиновых/дизельных автомобилей в любом климате, более 100 А·ч – для коммерческого транспорта, большегрузной и специальной техники). Чем холоднее в вашем регионе, тем большую емкость аккумулятора следует выбирать.

  • Разрядный ток (А)

Пусковой ток (стартерный ток, ток холодного запуска) – это максимальное значение силы тока для запуска холодного двигателя от стартера. В теплое время года стартер должен преодолеть давление сжатия на цилиндрах вала маховика в 12-13 атмосфер, а в зимнее время – дополнительное противодействие загустевающего масла.

Номинальная емкость АКБ напрямую связана с пусковым током: чем она больше, тем больший электрический заряд может выдать батарея для одномоментного запуска холодного движка. Например, при внешней температуре – 18С необходима емкость батареи в 40 А·ч с пусковым током не менее 255 А (малолитражки на 1-2 литра). Для двигателей на 2-3.5 литра требуется пусковой ток не менее 300 А. То есть, чем пусковой ток выше, тем выше емкость батареи, и тем дольше стартер сможет прокручивать вал двигателя при его холодном запуске.

Кроме того, с характеристиками емкости и пускового тока напрямую связана пусковая мощность – максимальная выходная мощность, которую аккумулятор может выдать при внешней температуре до -18С в течение 30 секунд (единый стандарт EN/SAE).

Значение также имеют характеристики:

  • Коэффициента преобразования энергии – превышение количества энергии при зарядке АКБ над энергией при разряде. Для зарядки аккумулятора необходимо, чтобы это соотношение было 1.05-1.10 (105-110%).
  • Номинального напряжения АКБ – суммарное напряжение всех батарей аккумулятора, помноженное на их количество. Эта характеристика определяет три основных вида батарей: для легкой техники и мотоциклов – 6V, для легковых автомобилей – 12V, для тяжелых грузовых авто и спецтехники – 24V.
  • Напряжение начала газовыделения – уровень напряжения аккумулятора, обеспечивающий начало процесса выделения газов (более 14.4V или 2.4V на клеммах).
  • Резервная емкость АКБ – время, которое аккумулятор сможет работать без подзарядки при нагрузке в 25А (обычно не менее 40 минут). Это важно при выходе генератора из строя на морозе: при наличии достаточной резервной емкости, автомобиль сможет доехать до СТО или дома при работающей на аккумуляторе электросистеме.

Очень важен и конструктивный тип аккумулятора – обслуживаемый (сурьмянистый с постоянным контролем уровня и плотности электролита), малообслуживаемый (кальциевый с конверт-сепараторами) и необслуживаемый (гибридный гелевый). В России наиболее распространены недорогие обслуживаемые и малообслуживаемые АКБ, которые отличаются надежностью, не боятся глубокого разряда и морозов, подлежат восстановлению. Для холодного климата оптимальным будет гибридный гелевый аккумулятор.

При выборе аккумуляторной батареи следует также обратить внимание на ее полярность (расположение токовыводящих стержней). Прямая полярность (аккумуляторы для большинства отечественных авто) — положительный электрод находится слева, обратная полярность (евростандарт) – положительный электрод справа.

Ссылка на основную публикацию