Характеристики акумуляторних батарей. Технічні характеристики автомобільних акумуляторів Акумуляторна батарея струм розряду 5

21.07.2023

Без акумулятора автомобіль перетворюється на марну нерухомість - лише рідкісні сучасні машини допускається заводити з поштовху. Акумулятор служить джерелом живлення не тільки для стартера, але й для численних електронних пристроїв, що відповідають за безпеку або комфортність транспортного засобу. Саме тому непридатний пристрій може стати причиною відмови автомобіля в невідповідний момент або навіть його пошкодження. Щоб не допускати подібних помилок, варто уважно розглянути основні характеристики акумулятора автомобіля.

Сумісність

Сучасні акумулятори максимально уніфіковані, що дозволяє полегшити їх вибір, але між батареями все ж таки є чимало відмінностей. Головною відмінністю акумулятора є його номінальна напруга. Виділяють три основні види батарей:

6 Вольт - для мопедів, баггі, деяких квадроциклів та іншої легкої техніки;
12 Вольт - всі легкові автомобілі, більшість мотоциклів та квадроциклів;
24 Вольт - важкі дизельні вантажівки, спецтехніка.

Звичайно, існують і нестандартні акумулятори, проте ними комплектується лише техніка, виготовлена в одиничному екземплярі.

Більшість сучасних батарей, як і раніше, має класичне свинцево-кислотне компонування. Її не можна назвати найбільш ефективною, проте така технологія дозволяє досягти оптимального балансу між характеристиками акумулятора та його вартістю. Останнім часом почали набирати популярності гелеві батареї. Принцип їхньої дії аналогічний, проте такі акумулятори містять дуже густий електроліт, який не допускає виходу газів назовні - це дозволяє покращити характеристики пристрою та зробити його максимально безпечним. Існують батареї, створені із застосуванням нікель-металгідридної технології та літієві акумулятори (літій-іонні, літій-полімерні, літій-фосфатні) – зазвичай вони призначаються для гібридних транспортних засобів та несумісні з електромережею звичайного автомобіля.

Технології

Найбільшого поширення біля Росії отримали обслуговуються акумулятори, які вимагають регулярного долива дистильованої води підтримки властивостей електроліту. Головна перевага подібної технології – невисока собівартість виробу, а також його чудова надійність. Акумулятор, що обслуговується, не боїться глибокого розряду і може бути відновлений після тривалого зберігання автомобіля просто неба на морозі. Дуже популярна модифікація таких батарей - пристрої, що малообслуговуються, які вимагають заповнення запасу дистильованої води приблизно один раз на рік проти 2-3 разів у звичайних акумуляторів, що обслуговуються. Такі пристрої мають збільшений термін експлуатації та велику морозостійкість.

Однак останнім часом на російський ринок вийшли батареї, що не обслуговуються, які зовсім не вимагають доливання електроліту і можуть працювати без втручання людини протягом усього терміну придатності. Рідина в їхніх банках може бути ввібрана в спеціальний скловолоконний наповнювач, який перешкоджає її випаровуванню. Крім того, нещодавно були розроблені і технічні характеристики яких також дозволяють називати їх необслуговуваними. Завдяки додаванню кремнію в електроліт, він перетворюється на густий гель, що не випаровується і не змінює свого об'єму навіть під впливом сильного нагріву. Гелеві акумулятори вважаються найбезпечнішими - завдяки повній відсутності газоутворення їх можна зберігати навіть у житлових приміщеннях.

Оскільки свинець досить погано переносить тривале перебування в агресивному середовищі, яке є електролітом на базі сірчаної кислоти, його необхідно легувати для отримання необхідних параметрів надійності. Найчастіше використовується сурма, яка робить батарею набагато стійкішою до таких впливів, як нагрівання та переохолодження. Однак акумулятори з великою кількістю сурми мають досить серйозну нестачу, яка представлена закипанням електроліту при значних відхиленнях електротехнічних параметрів від норми. Щоб усунути цей недолік, були розроблені батареї з іншими легуючими речовинами – найбільшу популярність набув кальцій.

Кальцієві батареї дуже надійні і довговічні, а також практично не схильні до руйнування при впливі на них ударних навантажень і вібрацій. сульфат кальцію, що утворюється при контакті з сірчаною кислотою, покриває свинцеві пластини акумулятора, захищаючи їх від корозії та надмірного перегріву при перезарядці. Як результат пристрої кальцієвого типу витримують стрибки напруги в межах 25% без істотних пошкоджень. Здавалося б, кальцієві батареї, ефективні та недорогі у виробництві, мають повністю витіснити з ринку пристрою іншого типу. Однак варто звернути увагу на значні недоліки таких акумуляторів:

Втрата половини ємності за першого глибокому розряді без можливості її подальшого відновлення;
Після втрати 70% ємності існує можливість повного виходу з ладу батареї - це може статися, якщо автомобіль довгий час стоятиме з увімкненим електрообладнанням;
Кальцієві пристрої забороняється використовувати в автомобілях з несправним електроустаткуванням - це гарантовано порушує їхню нормальну роботу;
При температурі нижче -30 градусів зберігати акумулятор кальцієвий краще в теплому приміщенні - інакше гарантію його справності отримати не вдасться;
Для перезаряджання такого пристрою потрібно зарядний пристрій з електронним керуванням.

Щоб позбутися недоліків кальцієвих та сурм'янистих акумуляторів, багато великих компаній розпочали випуск гібридних батарей, в яких використовується обидва легуючі елементи. Вони мають помірну надійність і ємність, але не пошкоджуються при глибокому розряді і не вимагають дотримання таких суворих правил. Існують і альтернативні гібридні батареї, в яких другим легуючим елементом, крім кальцію, є срібло. Такі пристрої дуже надійні та довговічні, а також несприйнятливі до швидкого глибокого розряду, але зі зрозумілих причин дороги. Випускаються і малосурм'янисті акумулятори, в яких вміст легуючого елемента не перевищує 3% - вони несприйнятливі до нагрівання та глибокого розряду, але мають обмежений термін придатності.

додаткова інформація

Акумулятори, що обслуговуються, дозволяють контролювати рівень електроліту без жодних проблем - достатньо відкрутити пробку однієї банки, щоб побачити, чи потрібно долити дистильовану воду. Однак малообслуговувані та необслуговувані пристрої такої можливості не надають - без допомоги фахівця отримати доступ до внутрішніх компонентів таких батарей не вдасться. Контроль щільності електроліту здійснюється в них за допомогою спеціального індикатора, званого магічним оком. Залежно від ступеня зносу батареї він змінює свій колір із зеленого на червоний, сигналізуючи необхідність обслуговування чи заміни джерела питания. У моделях з білими стінками рівень електроліту вдається виміряти, присвітивши на них ліхтариком.

Багато сучасних акумуляторів оснащені поліетиленовим пористим сепаратором, який встановлюється всередині їх корпусу - такий пристрій запобігає замиканню пластин між собою і суттєво пристрою. Сепаратор покращує характеристики джерела живлення, запобігаючи його руйнуванню при тривалому впливі вібрацій або сильних ударів. Ще одним захисним компонентом для батареї є відсікач полум'я, який запобігає спалаху та вибуху при попаданні на корпус іскри. Він застосовується в якісних пристроях компонування, що обслуговується і малообслуговується, підвищуючи рівень захисту автомобіля.

При сильному нагріванні батареї сірчана кислота, що міститься в електроліті, здатна випаровуватись, утворюючи їдкий аерозоль. Його поява є загрозою для безпеки транспорту, а також знижує залишковий термін експлуатації пристосування. Щоб усунути ці проблеми, аерозоль необхідно вловлювати і облягати назад у резервуари. Для цього застосовують кришки акумуляторів з лабіринтною формою - вона дозволяє брати в облогу електроліт у формі конденсату, що стікає в банки через спеціальні канали.

Акумулятори можуть комплектуватися захисними кришками і ковпачками, які запобігають випадковому контакту клем з металевими деталями автомобіля або проводами - з їх допомогою вдається уникнути серйозних неполадок електросистеми. Деякі моделі нестандартних розмірів, наприклад, азіатські батареї або вироби спеціальної техніки, можуть комплектуватися набором перехідників. Вони часто включені накладки, які забезпечують фіксацію широких клем на тонких стрижнях, і навіть дроти збільшеної довжини для швидкої зміни полярності. Серед особливостей батарей слід назвати і наявність ручки для перенесення – вона рятує автомобілістів, яким доводиться піднімати джерело живлення на високий поверх багатоквартирного будинку для його прогріву.

Оптимальний вибір

При підборі акумулятора обов'язково зверніть увагу на її сумісність з вашим автомобілем - достатньо переплутати напругу або полярність, щоб пристрій не підійшов для транспортного засобу. Оцініть об'єм двигуна та кліматичні умови, в яких буде експлуатуватися автомобіль - від цих параметрів залежить ємність та сила струму холодного прокручування. Тільки після визначення цих характеристик приступайте до вибору акумулятора за технологією виготовлення. Якщо автомобіль використовуватиметься у теплому кліматі, варто віддати перевагу кальцієвої моделі, а холодному - гібридної чи малосурмянистой. Не забувайте перевіряти, чи вибрана вами батарея відповідає стандартам надійності та безпеки.

Це питання періодично задають клієнти, які купують двигун колеса, аксесуари та акумулятори для самостійного переобладнання велосипедів на електротягу. На перший погляд може здатися, що обмежень струму в електронаборах немає і їх потрібно ввести самостійно. Насправді, це не так.

І свинцево-кислотні та літій іонні акумулятори можуть короткочасно витримати без руйнування максимальний струм до 10с, тобто струм розряду, що в 10 разів перевищує їх номінальну ємність. Наприклад, свинцево-кислотні акумулятори ємністю 12 ампер годин можна короткочасно навантажувати струмом 120 ампер, а літій іонні акумулятори ємністю 10 ампер годин, можуть короткочасно видати струм 100 ампер.

Однак для постійних навантажень ці значення потрібно зменшити як мінімум у 2 рази, тобто – до 5с. У літієвих акумуляторах Volta bikes це обмеження реалізовано в електронній запобіжній схемі, вбудованій в акумулятор. Вона обмежує струм розряду до безпечної величини 5с, а напруга – до 30 вольт. При перевищенні навантаження або падінні напруги нижче встановлених меж, схема відключає акумулятор від двигуна колеса, тим самим захищаючи його і забезпечуючи розрахунковий термін експлуатації, який становить близько 5 років.

У свинцево-кислотних акумуляторах такої схеми немає. Тут максимальний струм розряду обмежує сам контролер – до максимальної величини, вказаної у характеристиках. При падінні напруги нижче 10.5 вольт (у перерахунку на один свинцево-кислотний акумулятор), контролери Volta bikes також відключають акумулятори від двигуна колеса для запобігання їх сульфатації та руйнації. Крім того в схемі електровелосипеда повинен обов'язково бути запобіжник або автоматичний вимикач, які служать захистом не тільки від короткого замикання, але і від перевантажень. При самостійному переобладнанні велосипеда на електротягу ми рекомендуємо встановлювати автоматичний вимикач на 20 ампер.

Таким чином, випадково чи навіть навмисно вийти за межі безпечних режимів експлуатації свинцево-кислотних або літієвих акумуляторів Volta bikes - не вийде. Інше питання, що повністю розряджений акумулятор будь-якого виду слід якнайшвидше поставити на зарядку і вже, у всякому разі, категорично не рекомендується кидати електровелосипед з розрядженими акумуляторами на зиму, десь у гаражі. Такі дії якраз і призводять до швидкого виходу з експлуатації всіх типів акумуляторів для електротранспорту.

Ще одна помилка - те, що акумулятори потрібно заряджати тільки після повного розряду - таким чином, нібито, забезпечується вказана в технічних характеристиках максимальна кількість циклів заряду-розряду. Подумайте: якщо Ви так будете чинити з акумулятором власного автомобіля, наприклад їздити з несправним генератором, а заряджати акумулятор вдома, після поїздок, від зарядного пристрою, то в цьому режимі роботи стартерний акумулятор прослужить у кращому випадку 2-3 місяці.

А гелеві свинцево-кислотні акумулятори для електробайків, та й акумулятори AGM теж відрізняються від стартерних акумуляторів тільки тим, що у них електроди товщі і вони краще зафіксовані в корпусі, для запобігання обсипанню активної маси. Тому заряджати їх слід якнайчастіше – після кожної поїздки. Те саме стосується і літій іонних акумуляторів для електробайків.

Що стосується великих струмів розряду, слід пам'ятати, що чим більше струм розряду, тим швидше він повністю розрядить акумулятори електровелосипеда або електроскутера. Струм із постійним навантаженням 1с, - розрядить якісні акумулятори будь-якого типу за 1 годину; Струм 2с - вже за півгодини, а 4с - всього за 15 хвилин. Куди ви зможете доїхати з таким споживанням електроенергії?

Тому рекомендуємо:
По-перше, - економно використовувати електроенергію, якщо потрібно збільшити відстань пробігу (на цю тему будь ласка читайте статтю), по-друге, - якщо акумулятори при стандартних для вас режимах поїздок, сідають менш ніж за 50-60 хвилин, це привід подумати про заміну їх на потужніші.

При виборі та експлуатації АКБ слід звертати увагу на її основні властивості. Технічні характеристики автомобільних акумуляторів дозволять визначити доцільність використання пристроїв конкретної моделі транспортного засобу.

[ Приховати ]

Влаштування та призначення акумуляторних батарей в авто

Основна особливість конструкції будь-якого типу АКБ полягає в тому, що він складається із кількох батарей. Вони називаються банками та монтуються всередині конструкції. У 12-вольтних пристроях такі елементи розраховані приблизно на 2 вольти, вони з'єднуються один з одним послідовно.

Конструкція АКБ включає:

Безпосередньо банки. Ці компоненти виконані у вигляді набору пластин різної полюсності. Один від одного вони ізольовані за допомогою кислотоупорних сепараторів.
Корпус конструкції. Зазвичай виробляється з ебоніту чи кислото-упорного пластика. Усередині корпусу розташовуються спеціальні відсіки, у яких монтуються банки.
Сама полюсна пластина виготовляється із свинцю та виконана у вигляді решітки. У комірки, розташовані всередині, впресовується склад пористого типу, призначений збільшення площі зіткнення з робочої рідиною - електролітом. Ця активна речовина виробляється зі свинцевого порошку, до нього також додається сірчана кислота, а в негативні пластини — сірчанокислий борій. При виготовленні батареї ці елементи заряджаються, що призводить до формування діоксиду свинцю у плюсових пристроях. У негативних утворюється губчастий метал.
Розчин електроліту заливається у банки АКБ. Рідина використовується для пересування заряджених елементів від негативного полюса до позитивного. Робочий розчин виготовляється з дистиляту (очищеної води), а також сірчаної кислоти.

Сама по собі батарея є одним із основних компонентів у транспортному засобі. Функціонуючи в бортовій мережі машини разом із генераторним пристроєм, АКБ є джерелом електричної енергії.

Про конструктивні особливості автомобільних батарей розповів користувач Акумуляторник.

Функції, які виконує пристрій:

Запуск силового агрегату У момент, коли генераторний вузол ще не запущений, напруга від АКБ подається на стартерний пристрій під час пуску.
Забезпечує живлення струмом всього електрообладнання транспортного засобу при вимкненому двигуні.
Можливість запиту приладів та пристроїв машини під час руху, коли генераторний вузол перевантажений.

Оскільки обмежена, не рекомендується тривалий час використовувати пристрій і включати всі споживачі енергії при відключеному моторі. Батарея, працюючи у парі з генераторною установкою, виконує згладжування пульсацій електроструму в мережі машини.

Основні типи АКБ

Пристрої діляться між собою за такими параметрами:

склад внутрішніх пластин;
технологічне виконання.

У мотоциклетній техніці встановлюються АКБ, розраховані на 6 вольт, в автомобільній – на 12 В, а у вантажних авто – на 24 В.

Залежно від складу пластин

За цією властивістю АКБ поділяються на:

малосурм'янисті;
гібридні;
кальцієві;
гелієві;
лужні;
літій-іонні.

Канал «Книга відгуків» коротко розповів про різновиди автомобільних батарей та нюанси їх вибору.

Малосірм'янисті акумулятори

У таких пристроях використовуються пластини зі зменшеним об'ємом сурми (менше 5 відсотків), що дає змогу знизити інтенсивність випаровування рідини з розчину електроліту. Це дозволяє автовласникам не доливати постійно дистильовану воду до банків. Але це не означає, що такі АКБ не потребують обслуговування (вони вважаються малообслуговуваними). Часткова втрата розчину присутня, тому періодично автовласникам необхідно перевіряти рівень рідини та додавати її.

Основні переваги:

Знижений рівень саморозряду пристрою під час зберігання, якщо порівнювати з традиційними сурм'янистими моделями.
Стійкість до електричних параметрів бортової мережі. З появою стрибків напруги основні властивості АКБ не постраждають. Тому багато фахівців рекомендують використовувати подібний тип АКБ на транспортних засобах російського виробництва. Для таких авто характерна нестабільна напруга в електромережі.
Доступна вартість, порівняно з іншими типами АКБ.

Гібридні акумулятори

Цей вид батарей маркується знаками Ca+ чи Ca/Sb на корпусі. Граткові елементи електродів у них можуть виконуватися за різними методиками. Плюсові складові виробляються з додаванням сурми, а мінусові – за кальцієвою технологією. Гібридний тип пристроїв був створений для об'єднання позитивних характеристик інших різновидів батарей. Але в результаті всі якості виявилися середніми.

Порівняно з пристроями малосурм'янистого типу витрата робочої рідини в таких акумуляторах менша, але значно більша, ніж у кальцієвих. Основною перевагою цього виду батарей є висока стійкість до глибокого розряду, а також перепадів напруги в бортовій мережі машини.

Докладно про гібридні різновиди пристроїв та особливості їх експлуатації розповів користувач Акумуляторник.

Кальцієві акумулятори

Основна відмінність даного типу полягає у використанні кальцію у свинцевих ґратах замість сурми, це дозволило знизити величину випаровування рідини. Такі акумулятори мають на корпусі маркування Ca/Ca. Це свідчить про використання кальцію в ґратах обох електродів – негативних та позитивних.

Залежно від виробника до складу пристосування може додаватись срібло, що дозволяє:

знизити величину внутрішнього опору пристрою;
підвищити коефіцієнт корисної дії;
збільшити значення ємності.

Але однією з основних особливостей кальцієвих батарей стало зниження інтенсивності електролізу, внаслідок чого розчин робочої рідини практично не випаровується. Завдяки цьому у автовласника зникає можливість періодичної діагностики рівня та виміру щільності. Крім того, такі АКБ характеризуються зниженим ступенем саморозряду. Цей параметр порівняно з застарілими сурм'янистими пристроями менше приблизно на 70%.

Це дозволяє акумулятору довше зберігати експлуатаційні властивості, якщо він не використовується. Заміна сурми на кальцій дозволила підвищити величину напруги, яка потрібна для запуску процесу електролізу - з 12 до 16 вольт. Відповідно, для таких пристроїв перерозряд не є критичним.

Недоліки, характерні для кальцієвих пристроїв:

Такі акумулятори більш чутливі до підвищеного розряду, ніж традиційні АКБ. Батареї достатньо близько трьох сильних циклів, що призведе до незворотного зниження ємності. Відповідно, в результаті акумулятор зможе накопичувати менше струму і буде менш потужним. Потрібна заміна пристрою.
Через це недолік споживачеві необхідно регулярно стежити за станом бортової мережі машини. Кальцієві пристрої чутливіші до стабільності електричних параметрів в авто. Перепади напруги негативно вплинуть на функціонування акумуляторів в цілому. Перед виконанням монтажу АКБ необхідно впевнитись, що генераторний вузол справний. Також потрібна діагностика регуляторного пристрою та іншого обладнання, що впливає на величину напруги.
Вартість кальцієвих пристроїв значно вища порівняно з малосурм'янистими. Такі АКБ зазвичай встановлюються на сучасні іномарки, що мають стандартний набір функцій. Йдеться про транспортні засоби, в яких встановлено якісне обладнання та гарантується стабільність електричних параметрів.

Купуючи кальцієвий акумулятор, слід пам'ятати, що під час роботи такого пристрою не допускається глибокий розряд.

Про особливості зарядки такого типу автомобільних батарей розповів канал Avto-Blogger.

Гелеві акумулятори

Подібні пристрої виробляються за технологіями GEL та AGM, у них використовується електроліт у зв'язаному вигляді. Цей тип батарей дозволив вирішити проблему безпечного використання. У звичайних акумуляторах робоча рідина може витекти з конструкції при пошкодженні корпусу або його перевертанні. А сама сірчана кислота - агресивний склад, що становить небезпеку для людського організму. У гелієвих пристроях розчин електроліту міститься у зв'язаний стан, що сприяє зниженню його плинності.

Також дана технологія дозволила знизити величину обсипання активної складової пластин. Єдина відмінність між пристроями AGM і GEL полягає у методі зв'язування робочої рідини. У першому випадку розчином просочується пористе скловолокно, розташоване між пластинами. А в другому – рідина переводиться в гелеподібний вигляд за допомогою використання сполук кремнію у складі.

Внаслідок того, що рідкий електроліт у конструкції практично не застосовується, такі акумулятори не бояться використання у похилому положенні. Але все ж таки експлуатувати батареї в перевернутому стані не рекомендується.

Основні переваги гелевих пристроїв:

Низька величина саморозряду. Тому можна зберігати тривалий час без необхідності підзарядки.
Стійкість до дії вібрацій.
Основна перевага полягає у здатності акумулятора видавати високий пусковий струм незалежно від заряду пристрою. Причому практично за повного розряду. Це дозволяє збільшити ресурс експлуатації, оскільки після запуску двигуна акумулятор все одно зарядиться.
Здатність витримувати велику кількість циклів заряду-розряду. У середньому цей показник становить близько двохсот.

Основним недоліком АКБ є її висока чутливість. Заряд даного типу пристроїв повинен виконуватися меншою величиною струму, якщо порівнювати з традиційними моделями кислотно-свинцевими. Для підзарядки акумулятора повинні використовуватися ЗУ, що мають спеціальні характеристики. Також такий тип пристроїв дуже вимогливий для стабільності параметрів електричної мережі транспортного засобу.

Працюючи за умов серйозних холодів значно знижується провідність гелеподібного розчину рідини, тому АКБ може вести себе некоректно. В ідеалі ресурс експлуатації таких пристроїв становить близько десяти років, але за фактом не варто розраховувати більше ніж на сім. У сучасних транспортних засобах такі акумулятори використовуються рідко, що з їх високою вартістю порівняно з іншими типами. Вони знайшли широке застосування у мотоциклетній техніці, а також водних транспортних засобах.

Канал «Avto-Blogger» докладно розповів про переваги та недоліки, характерні для гелієвих АКБ авто.

Лужні акумулятори

У складі акумулятора замість кислоти використовується луг. В автомобільних транспортних засобах вони застосовуються рідко, оскільки з різноманіття є лише два типи стартерних АКБ. Пристрої комплектуються плюсовими та мінусовими пластинами, перші мають покриття з гідроксиду або метагідроксіду, а другі – з кадмію та заліза.

Самі пластинні елементи встановлюються у спеціальні конверти, але вони виготовляються зі сталі. Всередині пристроїв запресовується активна маса, що дозволяє збільшити стійкість батареї до дії вібрацій. Треба враховувати, що у лужних АКБ використовується різна кількість плюсових та мінусових електродних елементів. Зазвичай однією позитивний компонент більше. Пластинні елементи встановлюються по краях конструкції та підключаються до корпусу АКБ.

Основні переваги лужного типу батарей:

Такі пристрої легше переносять перезаряд. АКБ можна довго зберігати без експлуатації, причому її властивості не будуть порушені.
Лужні пристрої краще функціонують за умов знижених температур.
Цей тип акумуляторів характеризується нижчим саморозрядом проти кислотними пристроями.
Шкідливі випаровування у конструкції практично відсутні.
Лужні батареї дозволяють нагромаджувати велику ємність на одиницю маси. У результаті при використанні як тягових АКБ вони дозволяють віддавати струм протягом тривалого часу.

Мінуси, характерні для лужного типу пристроїв:

Такі батареї мають меншу напругу, порівняно з кислотно-свинцевими. У результаті досягнення необхідного параметра в конструкції пристрою треба об'єднати більше банок. Це сприяє збільшенню габаритних розмірів АКБ.
Вартість лужних пристроїв набагато більша порівняно з кислотними.

На сьогоднішній день лужний тип АКБ виробляється лише для деяких моделей вантажних машин. Основна сфера їх використання – тягові батареї, які встановлюються у складську техніку, навантажувачі. Застосування лужних пристроїв на легкових транспортних засобах доки не доцільно.

Про особливості обслуговування такого типу батарей розповів канал Nesh24.

Літій-іонні акумулятори

Подібний вид пристроїв вважається перспективним щодо допоміжного джерела струму. Як носії в них використовуються іони літію. Сам матеріал електродних елементів може змінюватись із удосконаленням даної технології. Спочатку для цього використовувався металевий літій, але згодом його замінили графітом внаслідок підвищеної вибухонебезпечності. Як позитивних елементів більш старих АКБ використовуються літійні оксиди з додаванням кобальту чи марганцю.

Сьогодні замість цього складу використовуються літій-ферро-фосфатні сплави. Це зумовлено їх меншою вартістю та зниженою токсичністю. Такі склади легше переробляються.

Основні переваги цього типу акумуляторів:

Висока питома електроємність на одиницю маси пристрою.
Напруга окремого компонента значно вища порівняно з традиційними кислотно-свинцевими АКБ. Цей параметр складає 4 вольти для кожної банки. У класичних акумуляторів - 2 ст.
Знижений рівень саморозряду.

Недоліки, властиві літій-іонним акумуляторам, не дозволяють їх масово встановлювати на транспортні засоби:

Такі батареї чутливі до роботи за умов знижених температур. Коли на вулиці мороз, струм у АКБ, який вона віддає, зменшується.
Невелика кількість циклів заряду-розряду становить близько п'ятисот.
Старіння пристроїв. При тривалому зберіганні ресурс експлуатації акумулятора падає внаслідок зниження ємності пристрою. За два роки цей показник може знизитись на 20%.
Літій-іонні пристрої більш чутливі до глибокого розряду.
Такі батареї не можуть похвалитися високою потужністю. Цей показник занадто низький, щоб пристрій можна було використовувати як стартерний.

Ігор Цвєтков надав відеоролик, в якому детально описано процедуру виробництва літій-іонних АКБ.

Залежно від технологічного виконання

У цьому плані пристрої поділяються на:

необслуговуються;
малообслуговуються;
обслуговуються.

Необслуговуються

Такий тип АКБ з'явився на сучасних автомобілях ще у 80-х роках минулого століття. Ці акумулятори вважаються найбільш дорогими, в їх конструкції не передбачені отвори для додавання електроліту розчину. Вони характеризуються наявністю високого пускового струму, а ресурс експлуатації вищий приблизно на 20-30%. Для якісної роботи батареям, що не обслуговуються, необхідна стабільна напруга в бортовій мережі. Такі пристрої погано ставляться до тривалих спроб запуску двигуна, коли в роботі систем запалення або живлення є збої.

Малообслуговувані

Мають доступ до кожної банку. Для ефективного функціонування вимагають рідко контролю обсягу та щільності робочого розчину. На практиці такий тип батарей демонструє хороші експлуатаційні властивості, хоча з технічного погляду вони застаріли.

Обслуговуються

Вважається одним із найдешевших типів пристроїв. Даний вид акумуляторів потребує частої діагностики та контролю рівня робочої рідини. Через технічні особливості електроліт у них швидко випаровується. Основним недоліком є руйнування бітумної мастики, яка використовується для фіксації корпусу. Внаслідок цього конструкція втрачає герметичність, збільшується концентрація кислотних пар у моторному відсіку, що призводить до окислення клемних затискачів.

Користувач Акумуляторник докладно розповів про нюанси технічного обслуговування автомобільних батарей.

Технічні характеристики АКБ

При покупці слід дивитися на такі технічні характеристики автомобільних акумуляторів:

ємність;
електрорушійна сила;
струм холодного прокручування;
внутрішній опір та напруга;
полярність;
ступінь зарядженості;
особливості конструкції;
термін експлуатації та зберігання;
саморозряд батареї.

Ємність

Цей параметр дає можливість оцінити кількість електрики, що віддає АКБ при розряді до мінімального значення. Величина заміряється в Ампер-годиннику. Визначити номінальний показник ємності можна за спеціальною технологією. АКБ розряджається до моменту, поки величина напруги не складе 10,5 вольт, причому розряд відбувається силою струму, яка становить 4% заявленого параметра. Процедура виконується протягом двадцяти годин, а температура робочої рідини при її проведенні має становити в діапазоні 18-27 градусів.

Якщо ємність АКБ становить 50 Ач, то до її клем приєднується навантаження струмом 2 ампера. Це може бути лампа, розрахована на 24 Ватта для використання у 12-вольтній мережі. Пристрій розряджається до 105 вольт. Загальний час виконання завдання при ідеальному стані АКБ складе близько 25 годин. У ході використання показник ємності завжди знижується і кінцем експлуатації можна вважати момент, коли цей параметр становитиме 40% заявленого.

Щоб точно визначити робочу величину, знадобиться навантажувальна вилка, яка включає в себе:

опір;
вольтметр;
контактні елементи;
рукоятку;
корпус пристрою.

Клеми приладу з'єднуються з висновками АКБ, потім треба засікти час, коли величина напруги впаде до 6 вольт. Якщо акумулятор працює ідеально, цей параметр складе не менше трьох хвилин. Величина температури робочої рідини має бути близько 25 градусів.

Користувач Юрій Крим докладно розповів про вимірювання цього параметра в домашніх умовах.

Значення ємності батареї залежить від кількох характеристик:

число пластин та тип конструкції, по якому вони розташовані;
значення температури рідини;
величина розрядного струму, і навіть режим розряду;
ступінь зношеності пристрою.

Місткість є єдиним параметром, який дозволяє максимально охарактеризувати стан акумулятора. Для збільшення ресурсу експлуатації кислотних АКБ слід використовувати мінімальну частину від загальної величини до зарядки пристрою. Якщо відбувається глибокий розряд, термін використання батареї значно зменшується.

Електрорушійна сила

Ця характеристика визначає величину напруги на висновках пристрою без впливу зовнішніх навантажень, за відсутності витоку. Робочий параметр вимірюється з допомогою тестера, якою можна використовувати мультиметр чи вольтметр. На електрорушійну силу впливає дві характеристики - густина робочого складу, а також температура рідини. Чим більша перша величина, тим вищий параметр ЕРС.

При температурі акумулятора 18 градусів і значення щільності 1,27 г на см3 величина електрорушійної сили складе 2,12 вольт для однієї банки. Відповідно, якщо батарея складається із шести елементів, то загальне значення буде 12,7 вольт. За параметром електрорушійної сили не вдасться точно визначити стан АКБ. Ця величина дозволяє розпізнати критичні проблеми роботи пристрою, наприклад, замикання пластин.

Струм холодного прокручування

Ця величина найчастіше називається пусковий. Параметр маркується на корпусі акумулятора поруч із показником ємності. Для визначення параметра холодного прокручування АКБ треба охолодити до температури -18 градусів. Потім провадиться її розрядка пусковим струмом протягом тридцяти секунд. Відповідно до ГОСТом дана величина повинна становити не менше 8,4 вольт. Після двох з половиною хвилин розряду цей параметр може опуститись на рівень не нижче 6 вольт.

Внутрішній опір та напруга

Ця величина включає в себе параметри:

пластинчасті елементи;
розчину робочої рідини;
сепараторних пристроїв;
кріпильних з'єднань тощо.

Величина внутрішнього опору знижується у разі зростання показника ємності акумулятора. Цей параметр зростає під час падіння температури та заряду пристрою. При регулярному використанні автомобіля АКБ не заряджається до кінця приблизно на 15-20%, тому фахівці рекомендують періодично виконувати її підзарядку. Це з функціонуванням генераторної установки. Даний вузол може виробляти не більше 14,5 вольт, але необхідний заряд пристрій дозволяє видавати у випадку коли обороти коленвала становлять 2 тисячі в хвилину.

Відповідно, процедура підзарядки оптимально виконується при розгоні автомобіля або коли машина рухається на високій швидкості трасою. У такому режимі роботи повне відновлення ємності можливе лише за функціонування протягом дванадцятої години. Величину напруги, яку видає генераторний вузол, підвищити не вийде, оскільки це призведе до початку процесу електролізу та випаровування рідини.

Користувач Misha343 розповів про практичне обчислення внутрішнього опору автомобіля АКБ.

Полярність

Ця характеристика визначає розташування батареї в моторному відсіку машини. У продажу можна зустріти акумулятори з прямою та зворотною полярністю. Відрізнити їх нескладно. Повернувши пристрій клемами на себе, в акумуляторі з прямою полярністю негативний висновок знаходиться праворуч, а позитивний ліворуч. Якщо характеристика обернена, то буде навпаки.

Російські виробники випускають акумулятори із прямою полярністю, а закордонні — переважно зі зворотною.

Безпосередньо можуть мати різні стандарти:

Європейський тип 1. Діаметр позитивного виведення становить 1,95 см, а негативного – 1,79 см.
Азіатський стандарт 3. Позитивний контакт має діаметр 1,27 см, а негативний – 1,11 см.

Ступінь зарядженості

На даний технічний параметр впливають різні характеристики, тому визначити його значення буде проблематично. Дізнатися ступінь зарядженості дозволить лише багатофункціональне обладнання, оснащене складною електронікою. Але для використання батареї достатньо знати оціночні величини. Робочий параметр можна визначити за значенням напруги, а також густини розчину. Перша характеристика для зарядженої батареї з рідким електролітом становить приблизно 12,7 вольт, а гелієвих пристроїв — в діапазоні 13-13,4 В.

Таблиця взаємозв'язку ступеня зарядженості коїться з іншими параметрами АКБ

Особливості конструкції

Більшість сучасних пристроїв для легкових транспортних засобів важать близько 14-20 кілограмів. У більшості випадків виробник вказує точну масу на етикетці з іншими властивостями та параметрами АКБ. У випадку з типорозмірами ситуація інакше. У продажу можна знайти акумулятори, виконані у різних виконаннях.

Але багато різновидів пристроїв відносяться до одного з цих типорозмірів:

Європейська. Пристосування, виконані в такому корпусі мають висоту 19 см. Клемні висновки встановлюються в поглибленнях конструкції.
Азіатський. У таких акумуляторах висота корпусу може становити від 22 до 25 см. Клемні затискачі виступають за конструкцію АКБ.
Американська. У таких пристроях контактні виходи розташовуються збоку. Але на російському ринку знайти ці акумулятори проблематично.

У плані технологічної конструкції всі батареї можна поділити на три типи, про які сказано вище:

необслуговуються;
обслуговуються;
малообслуговуються.

Термін експлуатації та зберігання

Якщо акумулятор не використовується, його збереження буде невеликим. У повністю розрядженому стані без електроліту пристрій може пролежати до двох років. Але гарантійний ресурс зберігання АКБ становитиме лише один рік. Якщо дотримуватимуться основних правил застосування, то загальний термін експлуатації збільшиться на чотири роки в середньому. При правильному та своєчасному технічному обслуговуванні ресурс використання батареї може становити до восьми років.

Користувач Акумуляторник докладно розповів про термін експлуатації АКБ та нюанси, які впливають на його зниження.

Саморозряд батареї

Цей показник є процес зниження величини ємності пристосування, поки воно простоює. Процедура відбувається внаслідок появи окислювально-відновних процесів на електродних елементах різної полярності. Але мінусова частина пристрою страждає більше, що обумовлено взаємодією свинцю від пластин із сірчаною кислотою з робочого розчину. Такий процес призводить до виділення водню. Ступінь розчинення свинцю збільшується у разі зростання параметра щільності робочого розчину електроліту.

Крім того, процедура саморозряду може провокуватись забрудненнями, що утворюються на поверхні батареї. Робочий розчин, вода та інші рідини сприяють створенню несприятливих умов функціонування АКБ, зокрема, її розряду. Це відбувається завдяки утворенню плівки між контактними висновками АКБ.

Особливості процедури саморозряду, які треба знати автовласнику:

Коли температура падає, цей параметр знижується, і якщо вона становитиме 0 градусів, він майже припиняється. Тому не рекомендується зберігання акумуляторів у приміщеннях, де спекотно. АКБ має бути зарядженою.
Процедура саморозряду стає активною, коли ресурс експлуатації батареї наближається до кінця. Цьому сприяє заряджання пристрою при глибокому розряді.
Цей параметр можна зменшити, якщо вчасно заливати в АКБ чисту сірчану кислоту з дистилятом. Ці речовини дозволять виготовити електроліт.
Процедура саморозряду відбувається активніше протягом 24 годин після останньої підзарядки акумулятора.
Якщо батарея втрачає 1% ємності на добу, це вважається нормальним.

Канал «Нік86 авто-будова» докладно розповів про причини саморозряду пристроїв.

Техніка безпеки при експлуатації та обслуговуванні АКБ

Щоб забезпечити тривалу роботу пристрою, треба враховувати такі нюанси використання:

Пристрій має бути надійно зафіксований у моторному відсіку машини.
Якщо вимірюється параметр щільності робочої рідини та її заміна, необхідно користуватися засобами захисту. Йдеться про окуляри та гумові рукавички. Якщо електроліт потрапить на шкіру, уражену ділянку необхідно обробити розчином води із харчовою содою.
Не допускається замикання клем АКБ один з одним. Це може призвести до виходу з експлуатації електрообладнання і навіть вибуху батареї.
Перш ніж заряджати пристрій, необхідно відкрутити пробки з банок. Це потрібно, коли батарея відноситься до категорії обслуговуваних.
Не зберігається акумулятор, якщо він розряджений. Це призведе до швидкої сульфатації електродних елементів, внаслідок чого зменшиться ємність пристрою.
При підключенні треба обов'язково дотримуватися полярності. Якщо батарея заряджена, її запас енергії високий. Відповідно, при неправильному приєднанні клем може відбутися поломка АКБ.
Не допускається самостійне відкриття корпусу пристосування. Попадання розчину електроліту на шкіру спричинить хімічний опік.

Відео «Нюанси проведення технічного обслуговування АКБ»

Користувач Акумуляторник докладно розповів про особливості профілактики автомобільних акумуляторних батарей у домашніх умовах.

Акумуляторна батарея автомобіля, дуже важливий елемент, не дивлячись на простоту конструкції, вона таїть у собі кілька незрозумілих абревіатур, таких як - ємність, і звичайно ж пусковий струм. Про деякі я вже писав, про деякі ще напишу, але сьогодні говоритимемо про «пускові показники» батареї – чому це так важливо та які вони мають бути. Не всі знають про цей параметр і найчастіше при виборі нового АКБ спочатку роблять велику помилку! А вона призводить до того, що батарея швидко виходить з ладу, і не може запустити ваш авто взимку.

Для початку визначення

Пусковий струм АКБ (іноді називається стартерний) – це максимальне значення сили струму, необхідної для запуску двигуна, а саме для живлення стартера, щоб він зміг провернути маховик із приєднаними до нього поршнями. Процес цей складний, тому що поршні здавлюють паливо (9 – 13 атмосфер), яке надходить у камери. Зимовий пуск ще більш ускладнений, тому що масло густіє і стартеру потрібно подолати не тільки стиск, але й відсутність нормальної мастила циліндрів.

Яка основна задача акумулятора автомобіля? Звичайно ж, накопичення і подальший пуск двигуна, як будова багатьох моделей однаково, але не однакові характеристики. Немає звичайно ж у зарядженої моделі буде приблизно 12,7В, але сила струму і ємність, буде відрізнятися.

Пару слів про будову та властивості

АКБ були створені саме для того, щоб перезаряджатися і запускати машину, тобто вони дуже практичні з точки зору експлуатації. Звичайна батарея дуже швидко розряджалася, і міняти її було невигідно, тоді то і були придумані акумулятори.

Методом проб і помилок батареї еволюціонували - так через кілька років після винаходу, вималювалася цілком конкретна модель, це було приблизно 100 років тому, яка досі не змінювалася.

Зазвичай це шість відсіків із пластинами зі свинцю (мінусові) та його оксиду (плюсові), які залиті спеціальним електролітом із сірчаної кислоти. Саме це поєднання і змушує працювати акумулятор, якщо виключити одну складову, робота буде порушена. Один розрізнений акумулятор, що генерує в середньому 2,1В, цього вкрай мало для запуску двигуна, в середньостатистичній батареї, їх об'єднують підключаючи послідовно, зазвичай це 6 банок по 2,1В = 12,6 - 12,7В. Ця напруга достатньо, щоб порушити обмотку стартера.

Пару слів про ємність

Однак напруга це тільки одна із складових, вона уніфікована, тобто вона однаково у всіх акумуляторів незалежно від ємності.

Але ємність може відрізнятися в рази. Вимірюється в Амперах на годину, або просто Aч. Якщо вивести невелике визначення - це здатність акумулятора віддавати певну силу струму цілу годину. Автомобільні варіанти починаються від 40 Aч, і сягають 150 Aч. Проте найпоширеніші на рядових іномарках – 55 – 60 Aч. Тобто батарея може віддавати 60 Ампер цілу годину, а потім конкретно розрядиться. Якщо чесно це велике значення, якщо перемножити 12,7 (напруга) і 60 Aч (ємність), то вийде 762 Ватта на годину! Можна кілька разів розігріти електричний чайник.

З ємністю теж розібралися, тепер безпосередньо про пусковий струм.

То що це – пусковий струм?

Як я вже писав зверху пусковий струм - це максимальна сила струму, яку може віддавати батарея в дуже короткий проміжок часу. Простими словами, щоб запустити двигун середньостатистичної машини потрібно приблизно 255 – 270 Ампер, дуже багато! По суті, це і є «пускові значення», від слова «запустити» стосовно силового агрегату.

Якщо ємність акумулятора приблизно 60 Aч, це перевищує його номінал приблизно 4 – 5 раз. Щоправда, така напруга має віддаватися лише близько 30 секунд, не більше.

Найчастіше у південних районах нашої країни, де температура повітря завжди залишається у плюсовій зоні, цей параметр навіть і не розглядають! Бо нема чого, беремо середній акумулятор, і він чудово справлятиметься зі своїми обов'язками. Адже на вулиці тепло та олія рідка. Але ось у північних районах цей показник є одним із найважливіших, там температури найчастіше у вкрай негативній зоні і запустити силовий агрегат складно, олія схожа, скоріше на кисіль, ніж на текучу рідину. Запуск буде вкрай ускладненим.

Якщо для запуску двигуна при "+1 + 5" градусів, достатньо буде (одноразово) 200 - 220 Ампер, то щоб запустити вже при - 10 - 15 градусах, потрібно витратити енергії на 30% більше, а це 260 - 270 Ампер. Тепер подумайте, скільки енергії витрачається за – 20 – 30 градусів Цельсія.

Таким чином, що нижча температура взимку, то важливіше цей параметр, це свого роду аксіома.

Від чого залежить пусковий струм?

Якщо подивитися різних виробників, наприклад країни Європи, США, Росія чи Китай, то всі ці батареї мають різний показник пускового струму. Так, наприклад, якщо порівняти 55 Aг Китай і Європа, різниця може бути на 30 – 40%! Але чому це так?

Вся справа у технологіях:

Застосування очищеного свинцю, навіть у простих кислотних АКБ, призведе до швидкої зарядки і наступної розрядки, відповідно пускові значення збільшитися.
Більша кількість пластин у такому ж за габаритами корпусі.
Більша кількість електроліту.
Плюсові пластини пористіші, що дозволить більше накопичувати заряду.
Герметичні конструкції, що не дають випаровуватись електроліту, що дозволить батареї завжди тримати потрібний рівень, не оголюючи пластини.

Звичайно, можна додати і якість складання та порядність виробника, все це дає більші результати, ніж у конкурентів. Щоправда, і коштують такі АКБ дорожче.

Але на даний момент, є і нові технології - рекордсменами по віддачі пускового струму є, у них струм віддачі може доходити до 1000 Ампер в 30 секунд, приблизно в 3 - 4 рази більше, ніж у звичайних кислотних варіантів. Хоча ці технології також мають свої мінуси і в першу чергу це ціна.

Також варто відзначити, що при пуску двигуна напруга батареї зменшується приблизно до 9 Вольт, але сила струму багаторазово зростає – це нормальний процес. Після запуску двигуна, напруга займе знову свої нормальні показники в 12,7 Вольта, а витрачений заряд заповнить генератор автомобіля. Якщо показники напруги при пуску падають до 6 Вольт (і дуже довго відновлюються), це може бути критично, стартеру просто не вистачить енергії для запуску. Швидше за все, що АКБ виходить із ладу.

Як відбуваються виміри?

Після виробництва батареї її потрібно випробувати, щоб визначити стартерні показали. Випробування на виробництвах складні, найчастіше батареї поміщають у негативні температури, охолоджують їх кілька годин, потім намагаються запустити двигун.

Зазвичай випробування проходить при – 18 градусах Цельсія та пуск триває 30 секунд, якщо батарея впоралася, то можна запускати у виробництво. Якщо ні, змінюють конструкцію, наповнення, і за новою проводять випробування.

Заміряють кілька разів, тобто існує ряд інтервалів з максимальними значеннями, такі інтервали заміряють максимальні струми, які здатний видати саме цей екземпляр, вони записуються і пізніше наносяться на «борта» АКБ. Слід зазначити, що у партії так жорстко перевіряють далеко ще не всі акумулятори. Однак «дефектування» присутнє, відбуваються перевірки навантажувальною вилкою.

Заради справедливості, варто зазначити, що раніше за часів СРСР, акумулятори взагалі не заливали електроліт на виробництві (було поняття сухого заряду), їх ви самі повинні були залити і зарядити! Тобто купуємо електроліт потрібної щільності, а потім протягом 12 – 24 годин заряджаємо.

Який пусковий струм середнього АКБ і що робити, якщо купити велике значення?

На даний момент існує поділ пускових значень, на бензинові та дизельні агрегати. Адже дизелю спочатку потрібен більший показник, тому що ступінь стиснення в нього набагато вищий, може сягати 20 атмосфер.

ОТЖЕ, середні показники:

Для бензинових варіантів це – 255 Ампер.

Для дизельних варіантів – не менше 300 Ампер

Ці цифри, що йдеться у притику, заміряні при мінус 18 градусах Цельсія, чого може не вистачити при пуску в сильніші морози.

Але зараз із розвитком технологій, найчастіше в магазинах ми можемо бачити показники стартерного струму в 400, 500 і навіть 600 Ампер! Що буде, якщо взяти з такими цифрами? Чи не спалю я свій стартер?

Відповідь проста – звичайно ж, ні. Не спалить! Беріть і забудете що таке холодний пуск, з такими характеристиками вам буде даремно будь-який мороз.

Що ж до стартера - при більшому струмі, він буде швидше і сильніше обертатися, що дозволить зробити йому більше обертів, а в свою чергу це сприяє швидкому та якісному пуску двигуна.

Звичайно, потрібно читати характеристики вашого авто, але думаю пускового значення в 450 - 500 АМПЕР буде достатньо для всіх регіонів Росії. Знову ж обмовлюся, я зараз розглядаю звичайні автомобілі не вантажні з великими та об'ємними двигунами, їм часто й 600 буде мало.

Класифікація у світі

Як я вже трохи торкався, у світі зараз є кілька основних класифікацій величин пускового струму. Які мають власні методики визначення та маркування. Для початку як маркуються:

Німецькі виробники тут виділяються – вони завдають маркування «DIN»
В Америці наносять - "SAE"
У країнах Євросоюзу (не Німеччина) завдають – «EN»
У Росії часто пишуть - «пусковий або стартерний струм»

Експлуатаційний період акумуляторної батареї зазвичай не перевищує чотири роки, тому рано чи пізно перед автомобільними власниками постає питання про вибір нової батареї для машини. Але як зрозуміти, якого типу акумулятор вибрати? Якими характеристиками керуватись? І де знайти їх опис? Про це ми сьогодні Вам розповімо.

АКБ та її типи

Існує кілька основних типів акумуляторних батарей, що відрізняються матеріалом, з якого виготовлені електроди, та складом електроліту. Багато хто з Вас знає, що є різні нікель-кадмієві, нікель-металгідридні, літій-іонні, свинцево-кислотні акумулятори. З цього списку для застосування як стартерні використовуються лише одні – свинцеві. Це обумовлюється тим, що цей тип акумуляторних батарей наділений максимально великим запасом електроємності, порівняно з іншими, і здатний миттєво віддавати велику силу струму.

Але при всьому цьому доводиться миритися з тим, що їх наповнення дуже шкідливе, адже це свинець і кислота. Щоб забезпечити максимальну безпеку експлуатації свинцевих акумуляторів, їх корпуси виготовляють із спеціальної пластмаси, стійкої до дії кислоти. Сьогодні матеріалом, з якого виготовляються електроди є свинець, не в чистому вигляді, звичайно, але з різними добавками, від яких і вже залежить подальший поділ акумуляторів на кілька типів:

- традиційні, які ще називають сурм'янисті;

Малосурм'янисті;

Кальцієві;

Гібридні;

Гелеві або AGM;

Лужні;

Традиційні чи сурм'янисті

Акумуляторні батареї даного типу у складі свинцевих електродів містять ще й 5% сурми.Їх називають ще просто класичними чи традиційними. Але на сьогоднішній день актуальність цих назв вже не має прямого сенсу, адже зміст сурми зменшився у рази. Сурма додають у сплав до складу електродів для підвищення їх міцності. Але ця добавка також прискорює процес електролізу, що починається вже на позначці 12 вольт. Виділяється велика кількість газів та виникає відчуття кип'ятіння води. Через випаровування води у великих обсягах, електроліт змінює свою концентрацію на сильнішу, через що верхівка електродів оголюється. Для того, щоб відновити водний баланс електроліту, додають дистильовану воду.

Акумулятори з великим вмістом серйозних добавок є дуже простими в обслуговуванні.Це пов'язано з тим, що щомісяця необхідно перевіряти концентрацію електроліту і за потреби заливати дистильовану воду. У нових моделях автомобілів такі акумулятори вже не встановлюють, адже прогрес стрімко прямує вперед. Дані батареї встановлюють на нерухомі установки, де важлива невибагливість і не виникають проблеми з обслуговуванням джерел живлення. Автомобільні ж акумулятори зараз виготовляють без додавання сурми або мінімізують її кількість по максимуму.

Малосірм'янисті

Щоб уникнути сильного випаровування води з електроліту, акумуляторні пластини, як уже було сказано вище, стали робити з мінімальними сурмистими добавками, кількість яких не досягає позначки 5%. Внаслідок чого часта необхідність перевірки електроліту на рівень концентрації канула в лету. Також знизився саморозряд при тривалому зберіганні акумулятора.

Такий тип акумуляторів відноситься до тих, що мало обслуговуються або зовсім не обслуговуються. Обгрунтовується це тим, що нутрощі батареї не потребують контролю та догляду. Хоча по суті такий термін, як «необслуговуваний», відноситься до нереалізованої теорії або швидше за все до хитрих маркетингових операцій, адже не досягли ще того рівня, при якому вода з електроліту зовсім не википає. Вона потроху та випаровується все одно, хоча й у значно менших об'ємах, ніж у тих акумуляторах, які називають обслуговуваними.

Кальцієві

Виробники все б'ються над тим, як зробити батарею, що повністю не обслуговується, щоб вода в ній не випаровувалась зовсім. Для цього сурму в ґратах електродних пластин замінили на інший, більш підходящий, матеріал. Таким виявився кальцій. Акумулятори кальцієвого типу часто марковані літерами Ca/Ca. Така позначка говорить автовласникам про те, що пластини обох полюсів мають у своєму складі кальцій.

До того ж до складу електродів часом додають і срібло у дуже малих кількостях. Завдяки цьому знижується опір усередині акумулятора, що добре позначається на його продуктивності та енергоємності. Кальцій у складі свинцевих пластин чудово впорався із завданням зниження газовиділення та втрати води, що ставить цей тип на порядок вище малосурм'янистих батарей. Втрата води за час експлуатації батареї настільки мізерна, що необхідність перевірки концентрації електроліту та його рівня в банках просто стала непотрібною.

Таким чином, акумуляторні батареї кальцієвого типу можна по праву називати необслуговуваними. Крім меншої втрати води, кальцієві акумулятори мають і на 70% нижчий, порівняно з попередніми опонентами, рівень саморозряду. Що дозволяє цим батареям триваліший термін утримувати на рівні свої експлуатаційні якості. Такі акумулятори встановлюють на заводах із виробництва іноземних автомобілів середнього цінового сегмента, де виробник сміливо гарантує стабільність та якість електричного обладнання.

Але купуючи акумулятор даного типу, знайте, що догляд за ним потрібно ретельніший ніж малосурм'янистому. Але при належному обслуговуванні у Вас буде надійне та стабільне джерело живлення високої якості.

Гібридні

Маркується тип даних акумуляторів як Ca+. Гібридні акумуляторні батареї мають електродні пластини, які створені з використанням різних технологій: позитивні малосурм'янисті електроди, а негативні вже йдуть кальцієві. Така технологія дозволила поєднати сторони потік обох типів в одному акумуляторі. Вода в гібридних батареях витрачається на 50% повільніше, ніж у малосурм'янистих, але все одно швидше, ніж у кальцієвих акумуляторів.Зате гібриди набагато стійкіші до перезарядів. За своїми характеристиками вони займають нішу між двома попередніми представниками.

Гелеві або AGM

Банки гелевих акумуляторних батарей наповнені електролітом не в зрозумілому рідкому стані, а в гелеподібному, фіксованому, звідки і пішла назва даного типу. Завдяки такому стану електроліту, цим акумуляторам не страшні нахили, адже гель не такий ліквідний, як рідина.Хоча це знову професійний «заманушний» маркетинговий хід і перевертати акумулятори з гелевим наповненням краще не варто. Хоча виробники й пишуть, що такі акумулятори можна експлуатувати у будь-якому зручному положенні.

На чудовій вібростійкості не закінчуються позитивні сторони акумуляторів AGM. Вони також повільно саморозряджаються, завдяки цьому вони переносять тривале зберігання, не боячись критичного зниження заряду. Організовувати їх зберігання слід повністю зарядженому стані.

Сила струму, подана АКБ, залежно від заряду, незмінна навіть до розрядки. Їм також не страшний і перерозряд, вони повністю відновлюють свою колишню ємність навіть після підзарядки. Але із зарядом батарей гелевого типу ситуація складається не так гладко як із розрядом. Не можна пришвидшено заряджати такі батареї. Їхня зарядка повинна відбуватися дуже малим струмом.Для цього випускаються навіть зарядні пристрої спеціально адаптовані під зарядку саме гелевих акумуляторів.

Хоча ринок багатий універсальними зарядними пристроями, які за планом повинні заряджати будь-які типи акумуляторних батарей. Наскільки це справді правда, однозначно відповісти не можна, адже виробники бувають різні і краще звертати увагу на тих, які вже устояли на ринку і міцно себе зарекомендували.

Негативною стороною гелевих батарей є їхня «побоювання» екстремально низьких температур. Чим нижча температура навколишнього середовища, тим нижчою стає провідність гелевого електроліту. Якщо умови експлуатації є сприятливими, такі акумуляторні батареї можуть прослужити і десяток років.

Лужні

Чи знаєте Ви, що електроліт в акумуляторах може мати не лише кислотну, а й лужну складову? І таких акумуляторів існує безліч різновидів, але ми візьмемо на розгляд лише ті, які застосовуються в автомобілях.

А ось автомобільні лужні батареї бувають лише двох типів: нікель-кадмієвіі нікель-залізні. Батареї першого типу мають позитивні електроди, покриті гідроксооксидом нікелю NiO(OH), а негативні електроди - залізом із домішкою кадмію. У другому різновиді батарей, позитивні електроди покриті ідентично з тими, що знаходяться в нікель-кадмієвій батареї, тобто нікелю гідроксооксидом. А ось у негативному електроді вже є відмінності, тут він виконаний із чистого, без домішок, заліза. Лужним електролітом в обох типах батарей є розчин їдкого калію.

Цей і останній у нашому списку тип акумуляторних батарей вважається найбільш перспективним на сьогоднішній день. До складу електроліту цього типу акумуляторів входять іони літію. Про те, з якого матеріалу складаються електродні пластини, однозначно сказати не вийде, бо технологія виготовлення постійно рухається вперед. Однак, ми знаємо, що спочатку вони вироблялися тз металевого літію, але через їхню вибухонебезпечність, такі електроди використовувати перестали. На їхню зміну прийшли графітові пластини. Для позитивно заряджених електродів використовувався оксид літію з додаванням кобальту чи марганцю. Але в даний час відбувається їх заміщення на літій-ферро-фосфатні, бо новий матеріал набагато менш токсичний, доступніший і екологічно чистіший. Такі пластини можна спокійно утилізувати.

Постійно триває робота з удосконалення наявних типів акумуляторів, і вона безперервна. У центрах досліджень та випробувань невпинно працюють над пошуком більш енергоємних джерел живлення компактних розмірів. Для регіонів з екстремалними зимами, нагоді було б винахід батарей стійких до сильних морозів, тоді вирішилася б проблема з відмовою мотора. Так само важливим є рух і у бік екологічності. Адже сьогодні поки що не навчилися виробляти повністю екологічні акумуляторні батареї.

Не можна поки що обходитися без додавання токсичних елементів, таких як, наприклад, свинець, луг, сірчана кислота. Але у традиційних акумуляторів майбутнє швидше за все закрите. Проміжним еволюційним етапом є гелеві батареї. Акумулятор майбутнього бачать без наповнення рідиною, довільної форми, а також з безліччю інших параметрів, які позбавлять автовласників переживань щодо того, чи не вилився електроліт, а чи не відмовить батарея. Водій має насолоджуватися поїздкою.

Технічні характеристики: вага, сила струму, ємність, напруга

Найважливішими показниками якості акумуляторних батарей є:напруга, вага, ємність, габарити, номінальна глибина розряду, термін служби, коефіцієнт корисної дії, діапазон робочих температур, допустимий струм заряду та розряду.Також враховуйте той факт, що вказані виробником характеристики є дієвими для температур 20-25 градусів за Цельсієм. При відхиленнях від цих чисел, вони змінюються і часто не на краще.

Значення напруги та ємності найчастіше використовують у назві моделі акумуляторної батареї. Наприклад, акумулятор RA12200DG. Напруга батареї 12 Вольт, її ємність 200 А/год, гелевий електроліт, глибокорозрядна. Ця батарея видає енергію 2,4 кВт, виходячи з формули 12 х 200 = 2400 Вт * год при розряді струмом протягом десяти годин в 10% від всієї ємності. При відхиленнях у бік більшого струму та швидкої розрядки ємність такої батареї зменшується.При менших струмах – навпаки, найчастіше збільшується. Потрібно дивитися на розрядні характеристики тих чи інших батарей, які Вас цікавлять. Іноді виробники в назві вказують надто ідеальну ємність акумуляторної батареї, яка можлива лише за умов утопії. Такі любителі, наприклад, Haze, у яких ємність у реальності на порядок нижча від заявленої, а саме на 10-20 пунктів, а це значно, погодьтеся.

Ємність батареї

Кількість енергії, яку може зберігати акумуляторна батареї і називається її ємністю. Її вимірюють в ампер-годинниках А/год. Наприклад, один акумулятор з ємністю в 100 ампер-годин може подавати струм із силою в 1 ампер протягом 100 годин, або струмом в 5 ампер 20 годин і так далі. Хоча ємність батареї зменшується, якщо збільшується розрядний струм. На ринку можна придбати акумулятори з ємністю від 1 до 2000 А/год.

Строк служби

Щоб продовжити термін експлуатації свинцевої акумуляторної батареї, краще використовувати лише невелику частину її ємності до повторної підзарядки. Кожен процес, який супроводжується розрядом та дозарядом акумулятора називається зарядним циклом, причому проводити повний розряд акумулятора не обов'язково. Припустимо, Ви розрядили акумулятор на чверть, а потім знову зарядили, то у нього стався один зарядний цикл. Але кількість циклів безпосередньо залежить від глибини розряду.

Якщо акумулятор можна розряджати більш ніж на половину від його номінальної ємності без значного погіршення його параметрів, такий агрегат називається «глибокорозрядним». Акумулятор може бути пошкоджений, якщо його перезарядити більше, ніж потрібно. Максимальна напруга, що подається на кислотну батарею 12 вольт, не повинна перевищувати 15 ват. Значна частина фотоелектричних акумуляторів мають м'яку навантажувальну характеристику, тому зі збільшенням напруги зарядний струм значно знижується. Допустимо, для сонячних батарей завжди потрібно застосовувати певний контролер заряду. Так само його застосування необхідне і для вітроелектростанцій та мікрогідроелектростанцій.

Напруга

Акумуляторна напруга – це найчастіше основний параметр, стежачи за яким можна визначати, наскільки заряджена акумуляторна батарея і в якому стані вона знаходиться. Особливо це стосується акумуляторів у герметичній оболонці, у яких фізично неможливо, не пошкодивши їх, виміряти концентрацію електроліту. Для того, щоб визначити наскільки його напруга вимірюють на клемах протягом 4-5 годин без зарядного і розрядного струмів.

Вимірювана напруга під час заряду або при розряді батареї нічого не скаже про те, наскільки заряджений акумулятор. Залежність того, наскільки заряджений акумулятор від напруження на ньому вхолостому режимі по-різному у різних типів батарей. Для акумуляторів, які є герметизованими, наприклад, гелевих трохи більше, ніж у тих типів, які мають рідкий електроліт. Наприклад, акумулятор типу AGM вважається повністю зарядженим, якщо напруга на нього дорівнює 13 Вт, у той час як у кислотних акумуляторів воно дорівнює 12,5 Вт.

Ступінь зарядженості

Ступінь того, наскільки заряджена акумуляторна батарея, залежить від безлічі факторів. І точно визначити заряд акумулятора в змозі лише спеціальні пристрої з пам'яттю та мікропроцесором. Вони стежать за зарядом та розрядом батареї протягом кількох зарядних циклів. Використання даного методу дасть Вам найточніші свідчення про зарядженість акумулятора, але так само й забере чималу суму грошей. Але не варто скупитися на застосування даного методу, адже Ви зможете витрачати зайвих витрат при подальшому обслуговуванні та заміні акумуляторної батареї. Використовуючи спеціальні пристрої, що контролюють роботу батарей за рівнем їхнього заряду, Ви помітно підвищите експлуатаційний період свого свинцево-кислотного акумулятора.

Для визначення того, наскільки заряджена акумуляторна батарея Вашого автомобіля успішно використовуються і два наступні методи, які є спрощеними.

Напруга на акумуляторі

Цей спосіб не відрізняється сильною точністю, але для його застосування необхідна наявність лише цифрового вольтметра з чутливістю до сотої частки вольта. Перед тим як приступати до вимірювань, необхідно буде від'єднати акумуляторну батарею від усіх споживачів електроенергії, які розряджають її та від пристроїв, що її заряджають. Зачекати щонайменше дві години і приступати до вимірювання на терміналах акумулятора. У зарядженої на 100% гелевої батареї напруга становитиме 13 ватпроти 12,5 вату рідкелектролітних акумуляторів.У міру того, як акумуляторна батарея починає старіти, її напруга знижується. Напруга можна вимірювати як на всьому акумуляторі, так і на кожній банці. Щоб знайти несправну, наприклад у 12-вольтовому акумуляторі, потрібно розділити загальну напругу на кількість банок, в даному випадку 6.

Щільність електроліту

Наступний метод перевірки зарядженості батареї – за щільністю електроліту. Як вже стало зрозуміло, він підходить тільки для акумуляторів з рідким наповнювачем, для гелевих, наприклад, його застосувати апріорі не можна. Також, як і в першому способі, перед початком вимірів потрібно почекати щонайменше дві години. Виміри виробляються ареометром. Важливо! Перед початком процедури обов'язково убезпечте себе, одягнувши рукавички та пластикові захисні окуляри. Тримайте під рукою соду та воду на той випадок, якщо електроліт потрапить на шкіру.

Термін служби акумуляторів

Експлуатаційний термін визначати часовими відрізками – не зовсім правильно. Термін служби акумулятора обчислюється зарядними циклами і залежить безпосередньо від експлуатаційних умов. Чим більша глибина розряду акумуляторної батареї і що довше вона перебуває у розрядженому стані, тим значніше скорочується кількість її робочих циклів.

Як ми зрозуміли, що поняття кількості зарядних циклів абсолютно відносно, бо залежить безпосередньо від багатьох чинників. Крім цього, кількість життєвих циклів одного акумулятора не буде такою ж у іншого, це поняття не універсальне. Адже все залежить знову ж таки від факторів експлуатації та технології виробництва, яка відрізняється у того чи іншого виробника. Зауважте, що термін експлуатації акумулятора обчислюється зарядними циклами, а часові відрізки приблизно розраховуються в тих випадках, коли акумулятор постійно експлуатується в типових умовах.

Ще одним важливим моментом є те, що корисна акумуляторна ємність зменшується в процесі експлуатації акумулятора. Всі характеристики за кількістю циклів визначаються не до повної смерті батареї, а до втрати ним 40; від його номінальної ємності. Наприклад, якщо виробник вказав кількість 600 циклів при заряді рівному половині його ємності, це означає, що через 600 ідентичних циклів в ідеальних умовах, корисна ємність батареї становитиме 60% від заводської. І вже за такого значення ємності виробники рекомендують проводити заміну акумуляторної батареї. У свинцево-кислотних акумуляторів термін служби коливається від 300 і до 3000 циклів, залежно від того, який тип і глибина розряду батареї.

Щоб забезпечити тривалий термін експлуатації, розряд акумулятора в типовому циклі не повинен перевищувати 30% , а глибокий розряд - 80% ємності.Якщо свинцево-кислотний акумулятор розрядився, його потрібно чим швидше зарядити. Якщо такий акумулятор більше 12-ти годин перебував у повністю розрядженому або недозарядженому стані, то наслідки, що трапилися з ним, можуть бути незворотними і термін його експлуатації різко знизиться.

Як же визначити, що акумуляторна батарея вже наближається до своєї межі? Все дуже просто. Внутрішній опір акумулятора різко підвищується, що призводить до стрибка напруги при заряді, внаслідок чого знижується період самої зарядки і швидше відбувається розрядка батареї. Якщо Ви станете заряджати вмираючий акумулятор струмом, який близький до граничного, він буде сильно грітися, набагато сильніше ніж раніше.

Максимальні струми заряду та розряду

Струми заряду та розряду будь-якого акумулятора вимірюються залежно від його ємності. Як правило, максимальний зарядний струм для акумуляторної батареї не варто перевищувати більше 0,3С. Перевищення заряду струму призведе до зниження експлуатаційного терміну акумуляторної батареї. Ми рекомендуємо виставляти зарядний струм не більше ніж 0,2С.

Саморозряд

Саморозряд, як явище характерний для всіх типів акумуляторних батарей меншою чи більшою мірою і полягає у втраті ними своїх ємнісних характеристик після того, як вони повністю зарядилися у відсутності зовнішнього споживача енергії. Для того, щоб зручно було кількісно оцінити саморозряд акумуляторної батареї, буде зручним використання величини втраченої ємності за певний період часу, яка відсотково виражається від значення, отриманого відразу після повного заряду.За тимчасовий проміжок, як правило, береться інтервал, який дорівнює одній добі або одному місяцю.

Наприклад, якщо взяти справний акумулятор NiCD, то допустимий саморозряд у них дорівнює 10% на добу після закінчення зарядки. Для NiMH батарей трохи більше, а для Li-ION зовсім малий і оцінюється за місяць. У свинцевих батареях саморозряд вже обчислюється роками, бо він значно зменшений і становить 40% на рік при температурі 20 градусів за Цельсієм і 15% при температурі 5 градусів.Якщо температура зберігання значно вища, то отже і саморозряд відбувається швидше.

Наприклад, при температурі 40 градусів акумуляторна батарея втратить свої 40% ємності вже за 5 місяців. Зазначимо, що акумулятор сильно саморозряджається тільки в першу добу після заряду, а після цього він значно вщухає. Якщо акумулятор зазнає глибокого розряду та наступного заряду, це погіршує його саморозряд. Процес саморозряду набирає сили за підвищених температур. Так, наприклад, якщо навколишня температура різко підніметься на 10 градусів по відношенню до звичної, то саморозряд збільшиться вдвічі.

Ємність може розтрачуватися і у разі пошкодження сепаратора, коли кристали злипаються, утворюючи велику грудку, що пробиває його. Сепаратор в акумуляторі – це тонка пластина, яка поділяє електроди з позитивним та негативним зарядами. Таке трапляється при неправильному обслуговуванні акумуляторної батареї або взагалі його відсутності. Так само це може статися, якщо застосовувати неякісні пристрої для заряджання або ті, які не відповідають необхідним параметрам. Якщо акумулятор зношений, його електродні пластини злипаються одна з одною через їх набухання. Це призводить до прискореного саморозряду. На такій стадії пошкоджений сепаратор не піддається відновленню шляхом проведення заряду/розряду.

Маркування – дізнаємося ємність заряду, силу струму та інші параметри

існує для того, щоб Ви, як покупець, могли отримати детальну необхідну інформацію про всі потрібні технічні характеристики акумуляторної батареї, що Вас цікавить. До неї входять: тип акумулятора, товарний знак і дата виробництва, вага та відповідність ГОСТу. Також вказується і кількість об'єднаних акумуляторів в єдину батарею, як правило, їх має бути 3 або 6. Літери «Ст» говорять Вам про те, що Ви спостерігаєте перед собою старієрний акумулятор. Залежно від матеріалу виготовлення корпусу моноблока вказується відповідна літера:

Е- Ебоніт;

П– асфальтопекова пластмаса;

Т- Термопласт.

Також важливим є і матеріал, з якого виготовляються сепаратори. Якщо в маркуванні присутня велика літера "Р", то це мипора, буква "М"вказують на міпласт, а "С"- це скловолокно.

Напруга, як така, не вказується в маркуванні акумуляторної батареї, воно просто не обов'язкове, адже воно є стандартною величиною, яку можна заміряти звичайною вилкою навантаження. Звертайте свою увагу і на наявність літери «З», якщо вона є. За її наявності це вказує на батарею залитого типу, яка повністю заряджена. Якщо ж ця літера відсутня, то акумуляторна батарея сухозаряджена.