Что такое АКБ? Всё об автомобильном аккумуляторе
О наличии в автомобиле аккумулятора водители обычно вспоминают, лишь когда это устройство отказывается выполнять свои функции — стартер перестаёт вращать коленчатый вал двигателя при запуске, а приборная панель и фары предательски гаснут. Доведение аккумуляторной батареи до состояния глубокого разряда чревато большими неприятностями. Рассказываем, как устроены автомобильные АКБ, какие функции они выполняют и даём рекомендации по выбору нового аккумулятора.
Что такое АКБ
АКБ — это аббревиатура, которая расшифровывается как аккумуляторная кислотная батарея. Сегодня далеко не все автомобильные батареи можно отнести к такому типу, но именно кислотные АКБ являются самыми распространёнными. АКБ, батарея, аккум — всё это про него, автономный источник энергии, питающий электрические устройства на вашей «ласточке», пока ДВС не запущен.
Кто придумал АКБ
С момента изобретения итальянским физиком Алессандро Вольтой первого источника постоянного тока до повсеместного использования аккумуляторов на транспорте потребовалось свыше полутора столетий. Создателем первой перезаряжаемой свинцово-кислотной АКБ, которая конструктивно максимально похожа на современные автомобильные аккумуляторы, считается француз Гастон Планте. Изобретатель поместил пару свинцовых пластин в кислотно-водный раствор и проложил между ними специальную ткань. Устройство могло заряжаться через гальваническую батарею и затем отдавать ток. Ещё один француз, Камиль-Альфонс Фор, доработал устройство и начал его массово выпускать. Однако по-настоящему развить успех АКБ смог Генри Тюдор, получивший в 80-х годах XIX века патент на систему массового производства аккумуляторов. В начале XX века Томас Эдисон провёл адаптацию АКБ под нужды транспорта. Именно его можно считать прародителем автомобильных источников постоянного тока.
How to 7 мая 2021 Что делать, если сел аккумулятор: 8 способов
Статьи 30 декабря 2020 Как завести машину, если сел аккумулятор. Все способы
По мере развития АКБ росла их ёмкость и уменьшались размеры устройства. Одновременно увеличивалось рабочее напряжение. Если до середины XX века на легковых машинах использовалась 6-вольтовые батареи, то сегодня — 12-вольтовые, а в некоторых случаях (на гибридах с ДВС) и 24-вольтовые.
Зачем в автомобиле аккумулятор
Современный автомобиль немыслим без электричества: именно электрический ток позволяет вам нажатием кнопки или поворотом ключа запускать ДВС, слушать музыку, пользоваться освещением и даже защищать машину от вскрытия и кражи на стоянке. Сама работа двигателя внутреннего сгорания без напряжения в бортовой сети невозможна. Во время работы ДВС электроэнергия вырабатывается генератором, а запасается электрический ток в аккумуляторной батарее, или в АКБ. Источник постоянного тока для электрической сети машины накапливает электричество и отдаёт его, когда в этом возникает необходимость.
На современных машинах применяются аккумуляторы нескольких типов. Место установки АКБ в зависимости от модели транспортного средства может разниться: батарею устанавливают в подкапотном пространстве, в багажнике или даже под полом, а на грузовиках — на выносной полке снаружи авто. Это массивное и тяжёлое устройство. Аккумулятор легковушки, к примеру, в среднем весит порядка 20 кг.
Устройство автомобильного аккумулятора
Ключевое слово в словосочетании «аккумуляторная кислотная батарея», пожалуй, — самое последнее. Оно означает, что устройство состоит из нескольких отдельных ячеек, способных запасать электричество и соединённых последовательно. Каждая банка аккумулятора — есть отдельная ячейка, способная запасать и отдавать электрический ток. В автомобильном 12-вольтовом аккумуляторе таких банок шесть. Устроены классические аккумуляторные ячейки плюс-минус одинаково.
Каждая из отдельных ёмкостей, расположенных в общем корпусе из диэлектрика, заполнена электролитом на основе серной кислоты. В электролит погружены плюсовые и минусовые пластины в форме решётки с разделителем-диэлектриком, предотвращающим короткое замыкание. Пластины выполнены из свинца, а полости в решётках заполнены специальным активным веществом с пористой структурой.
Отрицательная пластина из губчатого свинца именуется катодом, а положительная, пористая, с диоксидом свинца, — анодом. Между этими пластинами постоянно происходит электрохимическая реакция.
Когда к клеммам аккумулятора, то есть к положительным и отрицательным решёткам, подсоединяется нагрузка, на катоде идёт восстановление диоксида свинца, а свинец на аноде окисляется. Этот процесс сопровождается образованием сульфата свинца — выделением водорода из серной кислоты. Водород вступает в реакцию с кислородом из положительно заряженной пластины, плотность электролита снижается.
При подаче на анод и катод постоянного тока происходит зарядка отдельной ячейки и всех других ячеек, соединённых последовательно. Серная кислота восстанавливается: вновь образуются диоксид свинца и серная кислота. Процесс разрядки и зарядки постоянно чередуются, но, если вы допустите слишком глубокий разряд, процесс разрядки может стать необратимым — аккумулятор придётся заменить на новый.
Виды и типы автомобильных аккумуляторов
Автомобильные аккумуляторы бывают нескольких видов и типов. У каждого есть как положительные, так и отрицательные свойства, о которых не помешает знать при выборе новой АКБ.
Кислотные сурьямистые
Кислотные аккумуляторы являются самыми распространёнными автомобильными АКБ. В таких батареях анод и катод помещены в раствор кислоты. Этот тип аккумуляторов может выдавать большой электрический ток, необходимый для запуска двигателя стартером. Однако срок службы этих аккумуляторов относительно невелик: пластины в среднем разрушаются за три-пять лет. За уровнем электролита приходится постоянно следить и при необходимости доливать дистиллированную воду. Изначально сурьямистые АКБ были обслуживаемыми, но со временем производители научились максимально снижать объём сурьмы в пластинах. На свет появился отдельный подтип — малосурьямистые аккумуляторные батареи. Именно они преимущественно и применяются на современных авто.
Кислотные малосурьямистые
Такие АКБ мало чем отличаются от классических, но в них за счёт уменьшения количества сурьмы удаётся добиться замедления процесса испарения воды. Что это даёт автовладельцу? Следить за уровнем электролита в этих батареях уже не нужно. Они относятся к категории мало- или вовсе необслуживаемых. К большим скачкам напряжения этот тип АКБ лоялен, но электролит с годами всё равно выкипает. Когда пластины начинают оголяться, ёмкость существенно падает. Зато эти аккумуляторы относительно дёшевы и могут без проблем эксплуатироваться на любых машинах.
Кальциевые
Главным отличием кальциевых батарей является использование кальция вместо сурьмы. Материал включается в состав электродов обоих полюсов. Обозначается этот тип батарей значками Са/Са на корпусе. Применение кальция позволяет избежать одной из главных бед — выкипания электролита. Следить за уровнем жидкости в таких аккумуляторах не требуется — эти АКБ относятся к категории полностью необслуживаемых. Кальциевые батареи хороши, но имеют и недостатки. Они почти не кипят, но уже после пары глубоких разрядок перестают выполнять свои функции. Содержание в их составе кальция и часто серебра не лучшим образом сказывается на стоимости. Однако и прослужить при исправной бортсети машины такие АКБ могут до семи и даже девяти лет.
Гибридные
Подтип гибридных АКБ, которые обозначаются символом Са+, подразумевает применение сурьмы на положительных пластинах и кальция на отрицательных. Эти аккумуляторы немного уступают по производительности кальциевым, но они лучше и надёжнее обычных малосурьямистых АКБ. Некий компромиссный вариант, который подходит каждому — и по цене, и по эксплуатационным свойствам. К безусловным плюсам можно отнести большую лояльность как к сильному разряду, так и к перезаряду.
С массовым внедрением систем старт/стоп и рекуперации энергии на автомобили начали устанавливать AGM-батареи. Этот тип аккумуляторов изначально рассчитан на частые пуски мотора и постоянную смену циклов разрядки-зарядки. Технология Absorbent Glass Mat подразумевает применение специального микроволокна, пропитанного электролитом. Это позволяет добиться лучшего прохождения электронов и повышения стабильности устройства. Стоят такие АКБ очень дорого, а владельцам простых машин они в принципе не нужны.
Гелевые
В гелевых аккумуляторах вместо жидкого электролита применяется густой гель. Такой тип АКБ не боится глубокого разряда. Батареи могут подолгу работать даже при повреждении корпуса или при экстремальных наклонах транспортного средства, обладают чрезвычайно низким саморазрядом и могут служить до 10 лет. Но и эти аккумуляторы, что называется, — не для всех. Они боятся мороза, стоят очень дорого, а главное, крайне требовательны к режимам зарядки: правильную работу могут обеспечить лишь автомобили с продвинутой электрической схемой, изначально рассчитанные под использование данного типа АКБ.
EFB-батареи
К числу одних из самых высокотехнологичных можно отнести и EFB-батареи, появившиеся на рынке сравнительно недавно. По устройству они похожи на аккумуляторы AGM, только стоят дешевле. Купить этот тип аккумулятора можно по цене хорошей кальциевой батареи, правда, и о реальном преимуществе в плане характеристик или срока службы говорить не приходится.
Щелочные
Изредка, но встречается и иной тип жидкостных аккумуляторов — щелочной. В них вместо кислоты заливается щёлочь на основе едкого натрия или калия. Пластины также выполняются из иного материала — никеля и кадмия или никеля и железа. Эти аккумуляторы обладают низким саморазрядом, но не могут единовременно выдавать большой ток. В большинстве случаев это вспомогательные, а не пусковые батареи.
Проверка автомобильного аккумулятора
В большинстве случаев качественный автомобильный аккумулятор без особых проблем работает на машине от пяти до семи лет. Этот срок может как снижаться, так и увеличиваться на два–три года.
К преждевременному выходу аккумулятора из строя приводят глубокие разряды АКБ, утечки в электрической проводке автомобиля и перезаряд батареи из-за поломки реле-регулятора. В последнем случае на батарею нередко начинает подаваться до 60–80 вольт; электролит мгновенно выкипает даже в необслуживаемых АКБ.
Симптомы выхода АКБ из строя могут варьироваться, но роднит их одно: аккумулятор теряет ёмкость, быстро разряжается, в самом худшем случае происходит замыкание внутри одной или нескольких банок. Машина перестаёт подавать признаки жизни, стартер не крутится, мотор не запускается.
Для проверки АКБ нужно:
• измерить напряжение мультиметром
На хорошо заряженном аккумуляторе напряжение составит порядка 12,6–12,9 В. После запуска двигателя показатели должны быть выше — от 13 до 14 В.
• проверить нагрузочной вилкой
Нагрузочная вилка — это специальное устройство, имитирующее работу стартера при запуске двигателя. Она есть в автосервисах и магазинах, торгующих АКБ. Если напряжение при использовании нагрузочной вилки падает ниже 9 В, стоит задуматься о покупке нового аккумулятора.
• проверить уровень электролита
Если на аккумуляторе есть пробки, можно попробовать проверить уровень электролита. Нормальным считается уровень, превышающий высоту пластин примерно на один сантиметр, либо ниже горловины заливного отверстия на три миллиметра. Если уровень ниже, следует долить дистиллированную воду. К необслуживаемым АКБ эта рекомендация часто неприменима — доливать воду в них не рекомендуется.
Как выбрать аккумулятор
Выбирая автомобильный аккумулятор, помимо собственно типа, стоит обратить внимание ещё на несколько факторов.
Ёмкость АКБ
Чем больше ёмкость аккумулятора, тем больше попыток запуска мотора при прочих равных вы сможете осуществить. Это, если хотите, параметр живучести аккумулятора под нагрузкой. Нередко площадка под аккумулятор в легковушке физически позволяет установить батарею и на 60, и на 65, и даже на 70 Ач. С любой из этих ёмкостей автомобиль вы заведёте. Однако предпочтение при прочих равных стоит отдать батарее с наибольшей ёмкостью, особенно если вам приходится эксплуатировать автомобиль в условиях экстремальных морозов.
Стартерный ток
Не менее важным параметром является стартерный ток, или ток холодной прокрутки. От этой величины зависит, с какой силой стартер сможет вращать коленчатый вал на вашем моторе. Здесь, опять же, всё просто: чем больше, тем лучше.
Полярность и размеры клемм
У любого аккумулятора есть плюсовая и минусовая клемма, от которых запитываются потребители. Эти выводы могут располагаться на корпусе по-разному. На батареях с прямой полярностью плюс находится слева от лицевой стороны, а на АКБ обратной полярности на этом месте наоборот находится минус. На практике это означает, что установить «неправильную» батарею вы не сможете — нужные выводы до клемм при ошибке просто не дотянутся.
Существует и ещё одна градация — по размеру клемм. На европейских АКБ диаметр плюсовой и минусовой клеммы — 19,5 и 17,9 мм соответственно, а на азиатских — 12,7 и 11,1 мм. Пренебрегать этими данными при замене не стоит. В лучшем случае вы не сможете обеспечить надёжный контакт, а в худшем вообще не подсоедините выводы. На европейских АКБ контакты утоплены в корпус, а на азиатских — возвышаются над ним.
Дополнительные параметры
В случае с классическим аккумулятором первостепенное значение играет даже не производитель, а дата выпуска АКБ и её вес. Работает лайфхак очень просто: наилучший аккумулятор среди себе равных обладает наибольшим весом. Большая масса — гарантия того, что производитель не поскупился на свинец, и потенциальная заявка на внушительный срок службы. Второй параметр — дата выпуска. Аккумулятор начинает стареть с того момента, когда в него заливают электролит. Остановить процесс старения невозможно.
Куда сдать старую АКБ
Автомобильные АКБ — сильнейший источник загрязнения окружающей среды. Выбрасывать их в мусорку категорически запрещено. У простого автолюбителя есть два пути, и оба позволяют сэкономить.
Все крупные автомагазины, торгующие аккумуляторами, принимают на утилизацию старые батареи. Стандартная скидка на сегодня при покупке новой АКБ и сдаче старой — порядка 500 рублей.
Однако существует и иной путь, ещё более правильный и выгодный. Вашу старую АКБ с удовольствие примут на большинстве пунктов металлоприёмки. Найти такие пункты в вашем городе поможет Интернет. Выгода, скорее всего, будет больше — сдав старый аккумулятор с легковушки, вы получите 600–800 рублей на руки и сможете подобрать наиболее подходящую новую АКБ в любом удобном магазине или потратить деньги на иные нужды.
«Не рекомендую доверять соседям по гаражу». Эксперт о рынке аккумуляторов
Сергей работает в сфере продажи автомобильных аккумуляторов более 10 лет. Видел, как бренды то появлялись, то исчезали, как менялся рынок АКБ. Говорит, что теперь на полках белорусских магазинов представлены производители если не со всего света, то, по крайней мере, с большей его части. И вот что интересно: специалист отмечает, что производителям из стран СНГ клиенты стали доверять больше, нежели европейским аналогам. Мы узнали, какие тенденции царят в этой сфере сегодня, в чем покупатели заблуждаются и как ненароком можно переплатить за аккумулятор.
Типы аккумуляторов
По технологии производства аккумуляторы можно разделить на три типа: стандартные, AGM (в народе называемые гелевыми) и EFB.
Стандартные аккумуляторы используют в качестве электролита водный раствор серной кислоты. Такие АКБ могут быть кальциевыми или гибридными (разделение связано с материалом, из которого изготовлены пластины электродов). Кальций не дает пластинам деформироваться и снижает расход кислоты.
В AGM-аккумуляторах электролит находится не в свободном жидком состоянии, а внутри прокладок из стекловолокна. Главные преимущества такого подхода — увеличение количества циклов «разряд — заряд» и более долгий срок службы, а также возможность использовать АКБ и как стартерный, и как источник питания. С другой стороны, приходится раскошелиться.
Что касается аккумуляторов с технологией EFB, то это промежуточное звено между стандартным типом и AGM. На пластины наклеивается специальное волокно, не позволяющее осыпаться активной массе, нанесенной на пластины. Электролит при этом находится в жидком состоянии, как и в стандартных батареях. EFB-аккумуляторы быстрее принимают и отдают заряд, выдерживают больше глубоких разрядов по сравнению со своими обычными собратьями, однако стоят примерно столько же.
Что предпочитают клиенты?
«Сейчас тенденция такова, что доля AGM-аккумуляторов возрастает, — отмечает Сергей. — Многие свежие автомобили, которые привозят из Европы и США, по заводу оснащаются такими АКБ. И речь не только об авто высокого класса — даже бюджетный Ford или Chevrolet приедут к вам с AGM под капотом. Если говорить о цене вопроса, то вот пример: обычный аккумулятор TAB емкостью 100ah будет стоить в районе 480 рублей, а такая же АКБ с AGM-технологией обойдется в 550 рублей. Соотношение верно только при условии, что стандартный аккумулятор выбран из премиум-сегмента. Можно найти российскую АКБ емкостью 100ah за 230 рублей, а самый эконом-вариант AGM окажется в два раза дороже».
«Наиболее востребованными являются аккумуляторы из стран СНГ, — говорит специалист. — Украина, Казахстан, Россия… Европейских же производителей на полках все меньше из-за высокой себестоимости и цен на логистику. Ценовой диапазон стандартной АКБ емкостью 60ah варьируется от 130 до 270 рублей. Автомобили типа Audi Q7 априори энергонасыщенные, поэтому сэкономить не получится, нужно выбирать минимум из среднего сегмента. Если это, например, Skoda Octavia или Audi A3, то необходимо уточнить дополнительные детали: есть ли предпусковые отопители (проще говоря, Webasto), есть ли музыкальная аппаратура, работает ли машина в такси и так далее. Все это важно учитывать при подборе аккумулятора».
Как выбрать АКБ
«Для тех, кто постоянно совершает короткие поездки (до 30 км), я бы рекомендовал выбирать из АКБ с технологией EFB (A-mega, ALFA, Gladiator и т. п.), — продолжает мужчина. — Поскольку рынок требует, то практически каждый производитель на данный момент имеет в своей линейке EFB-аккумуляторы. Многие свежие авто оснащаются системами „старт-стоп“. В связи с этим возникает необходимость быстро пополнить заряд. Технология EFB как нельзя лучше подходит для этого».
«Я бы не советовал клиентам гнаться за максимальными числами пускового тока, — заметил Сергей. — В Европе, допустим, об этом показателе знают немногие. Сейчас достаточно просто заказать из Китая прибор для измерения пускового тока, чем многие и пользуются. Но объективное измерение можно сделать только в специальной лаборатории при температуре –18 градусов, так что те цифры, которые клиенты видят, делая самостоятельные измерения, нельзя назвать корректными. Как ни странно, но стоит судить об АКБ по весу. Чем тяжелее аккумулятор, тем больше в нем пластин и тем плотнее конструкция, а значит, надежность и ресурс выше».
«Настоятельно рекомендую не доверять форумам и товарищам по гаражу, — продолжает специалист. — Если у кого-то имеется негативный опыт эксплуатации того или иного аккумулятора, то проблема совершенно необязательно заключается в батарее. Как правило, отзывы не содержат достаточного полного описания ситуации, только факт. К примеру, купил АКБ, она год проработала, и все. Неизвестно, каковы были условия эксплуатации и подходил ли вообще аккумулятор к автомобилю».
Иллюзии покупателей
Сергей утверждает, что одно из самых популярных заблуждений клиентов связано с установкой АКБ меньшей или большей емкости по сравнению с предусмотренной для конкретного авто: «Напряжение и сила тока подаются одинаковые, любого генератора достаточно, чтобы зарядить аккумулятор независимо от емкости».
«Наиболее частые причины выхода АКБ из строя — это недостаточный заряд или же, наоборот, перезаряд, — подчеркивает собеседник. — Реже встречаются ситуации, когда человек решил своими руками долить жидкость и долил не то. На самом деле главная причина, по которой производители все еще выпускают обслуживаемые АКБ, это рынок СНГ. Наши люди часто стремятся выполнить все возможные работы собственными силами, предпочитая игнорировать экспертов. Разумеется, встречаются те клиенты, которые называют свои предпочтения, озвучивают бюджет, не оспаривают рекомендации. Но так происходит далеко не всегда. Кто-то нам не доверяет потому, что хочет сэкономить, а кто-то просто наслушался мнений людей, совершенно не связанных со сферой аккумуляторов. Я считаю, специалист всегда знает лучше обычного покупателя. Причем эксперт не из магазина автозапчастей, а тот, кто специализируется непосредственно на АКБ, ведь он следит за рынком и разбирается в его нюансах».
«Вряд ли можно переплатить за аккумулятор, — считает Сергей. — У каждого производителя есть батареи как эконом-, так и премиум-класса. Здесь все зависит от бюджета клиента. Обычно мы предлагаем что-то среднее, но если человек пришел с 150 рублями в кошельке, то придется спуститься ближе к низу рынка. АКБ там рабочие, никаких сомнений, но рассчитаны на три года максимум. Также не нужно ставить обычный аккумулятор, когда заводом предусмотрен AGM. Экономия выходит сомнительная, ведь уже через год или два придется снова менять батарею. Всегда лучше придерживаться заводских требований».
Виды современных аккумуляторов для автомобилей и перспективы развития
Сегодня существует множество различных аккумуляторов. Они используются в самых разных сферах жизни человека. В качестве примера можно привести аккумуляторы в различной портативной электронике, ИБП и так далее. Но самым распространённым видом аккумуляторов на сегодняшний день являются АКБ для автомобилей. Любой автовладелец знает, что такое автомобильный стартерный аккумулятор. Эти устройства работают под капотом миллионов автомобилей по всему миру. Но не все эти аккумуляторные батареи одинаковы. Сегодня мы поговорим о видах аккумуляторов для автомобиля.
Что такое аккумулятор и для чего он нужен в автомобиле?
Аккумулятор представляет собой химический источник тока, который включает в свой состав нескольких элементов питания. Поэтому он также носит название аккумуляторной батареи. Объединение сразу нескольких элементов даёт больший результирующий ток и напряжение. В автомобилях наиболее распространён вид аккумуляторов с 6 элементами (ещё их называют банками), которых выдают напряжение примерно 2.1 вольт. В результате АКБ выдаёт напряжение примерно 12.6 вольт.
Но в качестве стартерных автомобильных аккумуляторов на сегодняшний день применяются лишь свинцово-кислотные. Объясняется это тем, что этот вид аккумуляторов имеет высокую энергетическую ёмкость. Свинцово-кислотные АКБ могут в течение короткого интервала времени выдавать большой электрический ток. Именно это и требуется для стартера, который прокручивает коленчатый вал при запуске двигателя. И замены этих аккумуляторным батареям пока нет, несмотря на то, свинец и серная кислота (в составе электролита) являются вредными и опасными веществами.
Корпус свинцовой аккумуляторной батареи выполняется из пластика, устойчивого к воздействию кислоты. Какая кислота в аккумуляторе автомобиля вы сможете узнать из статьи по ссылке. Для изготовления электродов, как и раньше, применяется свинец. Но со времён Гастона Планте производители научились легировать свинец всевозможными добавками для достижения определённых характеристик аккумулятора. На сегодняшний день существует несколько видов аккумуляторов для автомобиля, которые рассмотрены ниже.
Вернуться к содержанию
Основные виды автомобильных аккумуляторных батарей
Сурьмянистые АКБ
Это устаревший тип автомобильных аккумуляторов, в свинцовых пластинах которых содержится более 5 процентов сурьмы. Модели современных АКБ содержат в составе пластин значительно меньше сурьмы (Sb). Роль сурьмы в аккумуляторных пластина – это увеличение их прочности. Чистый свинец очень мягкий и не в чистом виде не подходит для использования в АКБ. Сурьма вызывает резкую активизацию процесса электролиза, который начинается в батарее при напряжении 12 вольт. При этом выделяются водород с кислородом. Это выглядит как закипание электролита.
В сурьмянистых аккумуляторах присутствует большой расход воды из электролита. В результате понижения уровня электролита оголяются пластины электродов. Чтобы этого не происходило нужно периодически доливать в банки дистиллированную воду. В результате сурьмянистый вид автомобильных аккумуляторов часто называют обслуживаемыми. Хотя современные разновидности автомобильных аккумуляторов также имеют элементы конструкции, необходимые для обслуживания.
Сейчас сурьмянистые батареи уже не используются в качестве стартерных. Их сменили другие, более прогрессивные модификации АКБ. Этот тип аккумуляторов ещё сохранился в разных стационарных источниках тока, где требуется неприхотливость батареи. А современные автомобильные аккумуляторы выпускаются со значительно меньшим содержанием сурьмы.
Вернуться к содержанию
Малосурьмянистые АКБ
Пластины с уменьшенным содержанием сурьмы стали использоваться для того, чтобы снизить интенсивность испарения воды из электролита. К малосурьмянистым видам аккумуляторов относятся те, что имеют в составе пластин менее 5 процентов сурьмы. В результате их применения удалось уйти от проблемы частой доливки дистиллированной воды. Но это не значит, что такие аккумуляторы совсем не нуждаются в обслуживании.
Ещё одним преимуществом этого типа автомобильных аккумуляторов является меньшая степень саморазряда батареи при хранении, чем у старых сурьмянистых моделей. Эти АКБ часто называют необслуживаемыми, но правильнее будет называть их малообслуживаемыми. Ведь заявление о том, что они не нуждаются в обслуживании, это рекламный лозунг. Потери воды из электролита все равно присутствуют. Поэтому проверять уровень и доливать дистиллированную воду все равно нужно.
Кальциевые АКБ
Добавление кальция в свинцовые решётки вместо сурьмы стало решением по уменьшению испарения воды в АКБ. Часто на аккумуляторах этого вида можно встретить маркировку типа Ca/Ca. Такое обозначение говорит о том, что кальций содержится в решётках положительных и отрицательных электродов. Некоторые производители ещё добавляют в небольшом количестве серебро. Это позволяет снизить внутреннее сопротивление батареи, увеличить КПД и ёмкость. Но главной особенностью кальциевых АКБ стало снижение интенсивности электролиза и, соответственно, падение уровня электролита.
Но любое устройство имеет как преимущества, так и недостатки. Кальциевые АКБ гораздо более чувствительны к сильному разряду, чем другие виды аккумуляторов для автомобилей. Хватает 3─4 сильных разрядов и ёмкость аккумулятора необратимо падает. Это означает, что сильно уменьшается количество накапливаемого батареей тока. В этом случае АКБ придётся менять.
Кроме того, цена аккумуляторов кальциевого типа несколько выше, чем малосурьмянистых АКБ. Обычно аккумуляторные батареи Ca/Ca ставят на иномарки со стандартным набором опций. На таких авто стоит качественное электрооборудование и гарантируется стабильность электрических характеристик. При выборе этого вида аккумуляторов, не забывайте, что при их эксплуатации нельзя допускать глубокого разряда батареи.
Вернуться к содержанию
Гибридные АКБ
На корпусе таких аккумуляторов можно встретить обозначение Ca+ или Ca/Sb. Решётки электродов в таких АКБ производятся по различным технологиям. Положительные изготавливаются с добавлением сурьмы, отрицательные по кальциевой технологии. Гибридные автомобильные аккумуляторы являются попыткой объединить плюсы этих типов батарей. В результате и характеристики получились средние.
AGM и гелевые батареи
Аккумуляторы, выпускаемые по технологии AMG и GEL (обычно именуемые гелевыми), имеют электролит в связанном виде. Этот вид батарей стал попыткой решить проблему безопасной эксплуатации батарей. Ведь в классических батареях электролит может вытечь при переворачивании или повреждении корпуса. Серная кислота является агрессивным веществом и представляет опасность для организма человека. Поэтому проблему решили за счёт помещения электролита в связанное состояние и снижения его текучести. Кроме повышения безопасности в гелевых аккумуляторах, удалось уменьшить осыпание активной массы пластин.
Поскольку этот тип аккумуляторов не содержит жидкого электролита, они не боятся установки в наклонном положении. Но, несмотря на заявления маркетологов, эксплуатировать эти АКБ в перевёрнутом положении не следует. К преимуществам гелевых аккумуляторов обоих видов следует отнести низкий саморазряд и высокую устойчивость к вибрации. К преимуществам гелевых аккумуляторных батарей следует отнести ещё одно их свойство. Они могут выдавать высокий пусковой ток вне зависимости от заряда батареи и практически до полного разряда АКБ. После глубокого разряда они полностью восстанавливают свою ёмкость и могут выдержать большое количество циклов заряд-разряд (около 200).
А вот к процессу зарядки батареи гелевые АКБ очень чувствительны. Заряд этого вида аккумуляторов проводится меньшими значениями тока, чем в случае с классическими свинцово-кислотными моделями. Они требуют использования зарядного устройства со специальными возможностями.
Продавцы сегодня предлагают универсальные модели зарядных устройств, но относится к их выбору нужно внимательно. Вот статья о требованиях к зарядному устройству для гелевых аккумуляторов. Также советуем прочитать материал о том, как заряжать гелевый аккумулятор. Кроме того, АКБ гелевого типа требовательны к стабильности электрических параметров в бортовой сети авто.
Щелочные АКБ
Этот тип батарей использует в качестве электролита щёлочь, а не кислоту. Щелочных аккумуляторов существует достаточно много, но лишь два типа предназначены для применения в роли стартерных АКБ на авто. Стоит отметить, что щелочные аккумуляторы встречаются в автомобилях очень редко. Гораздо чаще они применяются в складской технике в роли тяговых АКБ.
Положительные электроды в батарее никель-железо аналогично покрыты гидроксооксидом Ni. А вот отрицательный электрод выполнен из железа. В качестве электролита в этих видах АКБ используется едкий калий (КОН). Пластины здесь, как и в свинцово-кислотных батареях, находятся в «конвертах». Но выполнены они из перфорированных металлических пластин. Активная масса запрессована в эти конверты, что значительно повышает устойчивость аккумулятора к вибрации.
Стоит отметить, что в АКБ щелочного типа различается число положительных и отрицательных электродов. В никель─кадмиевом типе на 1 плюсовую пластину больше, чем минусовых. Сами пластины расположены по краям и соединены с корпусом аккумулятора. В типе никель-железо на одну отрицательную пластину больше, чем плюсовых. В батареях щелочного типа требуется значительно меньше электролита, чем в кислотных, поскольку при прохождении реакции он не расходуется.
- Легко переносят переразряд. Хранение этого вида батарей осуществляется практически без потери эксплуатационных характеристик;
- Аккумуляторы щелочного типа значительно лучше работают при отрицательных температурах;
- Щелочные имеют саморазряд ниже кислотных АКБ;
- Отсутствуют вредные испарения;
- Накапливать большую ёмкость на единицу своей массы. В результате при эксплуатации в роли тяговых могут отдавать ток большее количество времени.
Недостатки щелочных аккумуляторов:
- Щелочные аккумуляторы имеют меньшее напряжение, чем у свинцово-кислотных. В результате для достижения нужного напряжения требуется объединять большее число банок, а, значит, увеличиваются габариты;
- Цена щелочных батарей значительно выше кислотных.
Литий-ионные АКБ
Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы на данный момент являются очень перспективными в плане дополнительных источников электрического тока. В этом случае носителями тока выступают ионы лития. При этом материал электродов очень часто изменяется вместе с совершенствованием этой технологии. На начальном этапе разработок в качестве отрицательного электрода использовался металлический литий. Из-за высокой взрывоопасности его заменили графитом. В роли положительного электрода использовались различные оксиды лития, которые добавляли марганец или кобальт. В современных образцах литий─ионных АКБ их заменяют литий─ферро─фосфатными сплавами, поскольку они меньше стоят, имеют меньшую токсичность и проще перерабатываются.
- Большая удельная электрическая ёмкость (то есть, ёмкость на единицу массы АКБ);
- Напряжение отдельного элемента больше, чем у стандартных свинцово-кислотных. 4 вольта против 2 вольт у классического элемента.
- Низкий степень саморазряда.
У Li─ion типа есть и недостатки. Причём они достаточно серьёзные и не дают массово использовать такие аккумуляторы в автомобилях.
Минусы литий─ионных аккумуляторов:
- Чувствительны к отрицательным температурам. При снижении температуры падает ток, отдаваемый Li─ion батареей;
- Число циклов заряд-разряд на данный момент небольшое (примерно 500);
- Старение литий─ионных АКБ. То есть, во время хранения снижается их ёмкость. За два года ёмкость уменьшается примерно на 20 процентов;
- Чувствительность к глубокому разряду;
- Мощность Li-ion аккумуляторов недостаточная для применения их в качестве стартерных аккумуляторов.
Что в будущем?
Работы по совершенствованию видов аккумуляторных батарей ведутся постоянно. Направления разные: увеличение энергоёмкости, повышение морозоустойчивости, подбор экологичных и безопасных материалов. Все это диктуют требования к аккумуляторным батареям:
- Уменьшение габаритов;
- Использование АКБ в любых климатических зонах;
- Повышение безопасности эксплуатации и упрощение утилизации автомобильных аккумуляторов.
Как считают специалисты, свинцово-кислотные аккумуляторы постепенно будут уходить в прошлое. Современные гелевые аккумуляторы являются промежуточным звеном в эволюции батарей. В будущем автомобильные аккумуляторные батареи не будут иметь жидкости в целях безопасности. Кроме того, они смогут принимать различную форму для удобства установки. Конечно, со временем будут уменьшаться габариты при увеличении электрических характеристик.
Вернуться к содержанию