Меню

Все модели аккумуляторов для автомобилей

Все модели аккумуляторов для автомобилей

Мало кто задумывается о состоянии аккуму­ляторной батареи (АКБ), да и вообще помнит о её наличии в машине ровно до тех пор, пока с ней не возникнут проблемы. Рассказы­ваем, как устроены автомо­бильные аккуму­ляторы, для чего они нужны и какой покупать, если возникнет такая необхо­димость.

Как устроен и как работает аккумулятор

Для начала о терминах и названиях. В преды­дущих абзацах мы уже использо­вали (и будем исполь­зовать дальше) несколько названий этого устройства — все они в ходу и считаются синонимами. Но с технической точки зрения наиболее верным будет самый полный вариант — аккуму­ляторная батарея. Потому что любая автомо­бильная АКБ — это несколько аккуму­ляторов (секций), заключённых в общий корпус и соединённых друг с другом последова­тельно. Эти секции в народе называют «банками», и в 12-воль­товой батарее легкового авто­мобиля их шесть.

Жаргонизм в данном случае верен по сути. Каждая аккумуляторная секция — это ёмкость, запол­ненная электро­литом — жидкостью, молекулы которой могут распа­даться на положи­тельно и отрица­тельно заряжен­ные ионы. В жидкость автомо­бильного аккуму­лятора погружены пластины – анод и катод. Если через них пустить электриче­ский ток, то в «банке» стартует цепь химических реакций, образующих новые соединения. Так происходит заряд аккумулятора.

Когда к тем же катоду и аноду подключается потребитель электро­энергии, то процесс повора­чивает вспять: возникает обратная химическая реакция с выделе­нием электронов, совер­шающих полезную работу. Это если совсем «на пальцах» — в реаль­ности процессы внутри батареи сложнее, но общий принцип не меняется.

Какими бывают аккумуляторы

Аккумуляторы принято разделять по типу электролита. Наиболее распространённые – кислотные, у них катод и анод помещены в водный раствор кислоты, чаще всего серной. Они лучше остальных подходят для автомобиля, потому что способны очень интенсивно (и быстро) разряжаться, выдавая большой электрический ток, который нужен стартеру для запуска ДВС.

Реже используются щелочные — на основе растворов с едкими натрием или калием. У них низкий саморазряд (потеря запасённой энергии без подключённых потребите­лей), но и слабый отдава­емый ток. Поэтому они применя­ются там, где нужна подпитка небольшими токами в течение длитель­ного времени. Например, в качестве вспомога­тельной батареи для бортовой электро­ники или на мотоциклах, не оснащённых электро­стартером.

К щелочному типу относятся и многие разно­видности аккуму­ляторов с порошковым или пасто­образным напол­нением вместо жидкого электро­лита — это позволяет делать их герметич­ными, компактными и относительно безопасными.

Последние веяния в автомобиль­ной промышлен­ности (и не только в ней) – это литиевые аккуму­ляторы. У них состав электролита может быть разным и довольно сложным. Более того, чаще всего это и не жидкость вовсе. Такие аккуму­ляторы пока очень дороги, однако по соотноше­нию количе­ства запасаемой энергии к размеру и весу батареи им равных нет. Именно поэтому они применя­ются в современных электро­мобилях в качестве тяговых батарей. А также в автоспорте — при небольших размерах они могут обеспечить авто­мобиль достаточным запасом электри­чества.

Про электромобили мы поговорим отдельно, а в этой статье будем рассматри­вать только стартерные свинцово-кислотные батареи, которые есть в 99,9% авто­мобилей с ДВС. Такой аккуму­лятор относи­тельно дёшев и прост по конструкции — как и основные химиче­ские реакции, в нём протекающие между свинцом, водой и серной кислотой. Однако химический баланс в нём не всегда стабилен. Например, в процессе зарядки в виде проме­жуточных продуктов выделяются кислород и водород, которые способны банально улетучи­ваться из батареи. А при слишком интенсивном заряде и взорваться! С другой стороны, чрезмерно глубокий разряд, слишком большая пиковая нагрузка или долгий простой могут вызвать разрушение анода или катода.

Инженеры многие годы стараются нивелировать все недостатки кислотных аккуму­ляторов. Оптими­зации подвергают практически всё – от распо­ложения и материала электродов до конструкции корпуса батареи, улавли­вающего испарения газов. В зависи­мости от того, каким образом был улучшен «классический рецепт» аккуму­лятора, сегодня все автомо­бильные АКБ можно разделить на несколько типов.

Обслуживаемые. Возможно, в детстве вы видели на старом авто­мобиле вашего папы или дедушки аккуму­ляторную батарею чёрного цвета с выстроив­шимися в ряд круглыми пробками. Она была устроена именно так, как мы описы­вали выше – пакеты пластин анода и катода, корпус, залитый сверху чёрным же герметиком, свинцовые пластины, соединя­ющие выводы соседних банок. Такой аккуму­лятор требовал регулярной проверки уровня электролита, долива дистиллиро­ванной воды, исчезающей из-за разло­жения на водород и кислород, и… мойки, поскольку вместе с газами наружу прорыва­лись и пары серной кислоты. Оседая на корпусе батареи, они прово­цировали повышенный само­разряд. А с пластин постепенно, под действием вибраций, осыпался осадок (шлам), который мог закоротить анод с катодом. И хотя со временем обычные аккуму­ляторы были модерни­зированы (например, пластины стали помещать в специ­альные конверты, а соединения банок спрятали внутрь), срок их службы в среднем ограничи­вается 3–5 годами.

Малообслуживаемые. По мере эволюции автомо­биля ему требуется всё больше электро­энергии для много­численных систем и агрегатов — от электриче­ского бензо­насоса до подогрева лобового стекла. А значит, и заряжать аккумулятор надо интенсивнее. Но при этом и вода сильнее разлагается на газы.

Процессу образования Н2 и О2 способ­ствует сурьма — вещество, которое добавляют в мягкий свинец, чтобы пластины из него обладали требуемой прочностью. Инженеры смогли улучшить конструкцию пластин так, что их стало возможно делать с меньшим содер­жанием сурьмы. На их основе начали выпускать мало­обслужи­ваемые стартерные батареи, получившие обозна­чение Sb/Sb.

Они почти не теряют воду — пробок у них, как правило, нет, но предохрани­тельные клапаны на месте. Регулярной профилактики требуют даже лучшие «малосурьями­нистые» батареи, но она, скорее всего, сведётся к мойке и проверке уровня. Воду не придётся подливать большую часть жизни аккуму­лятора, а прослужить он может лет семь, а то и больше.

Сегодня большинство АКБ на рынке относится именно к этому типу. Они вполне удовлетворяют требова­ниям для автомо­билей, выпущенных в прошлые годы, подходят и для сегодняшних бюджетных моделей, не обременённых мощными потребите­лями электроэнергии.

Необслуживаемые. К батареям, вообще не требующим обслужи­вания, можно отнести АКБ с обозна­чением Ca/Ca — у них свинцовые решётки изготовлены с добав­лением кальция. Эта технология почти исключила «выгорание» воды, понизила в разы степень саморазряда, сделала некритичным перезаряд. Но «кальциевые» батареи больше других страдают от глубокого разряда и после нескольких циклов истощения могут утратить ёмкость безвозвратно. Из-за этого они подходят только для установки на современные автомо­били с защитой от глубокого разряда, не имеющих на борту устройств с постоянным повышенным энерго­потреб­лением (например, спутниковых противо­угонных комплексов).

Гибридные. Конструкция этих батарей — комбинация предыдущих двух. У гибридных АКБ пластины с кальцием стоят на отрицатель­ном полюсе, а с добав­лением сурьмы — на положительном. У этих батарей имеется своё обозна­чение — Ca/Sb или Calcium plus. Но часто они продаются без меток, поскольку пригодны для установки взамен стан­дартных АКБ. Они совмещают в себе достоин­ства других батарей: высокий стартерный ток, увели­ченный ресурс, неприхот­ливость.

AGM-батареи. Когда на автомобилях стали массово внедрять старт/стоп, стартер-генераторы и системы рекуперации энергии тормо­жения, сильно изменились и требо­вания к АКБ. Чтобы батарея выдер­живала частые запуски двигателя и мощные импульсы зарядки, инженеры придумали технологию Absorbent Glass Mat. В батареях с AGM свинцовые пластины (как правило, легиро­ванные кальцием и серебром) обёрнуты стеклянным микро­волокном, которое пропиты­вается электролитом. Это способ­ствует лучшему распреде­лению химических состав­ляющих и препят­ствует так называемому рас­слоению электролита. В итоге достигается отличное прохож­дение электронов и высокая устойчи­вость к переменным нагрузкам. В общем, AGM-батарея хороша всем, кроме высокой цены, и вполне подходит даже обычным автомобилям.

Читайте также:  Как реанимировать аккумулятор планшета после полной разрядки

Гелиевые батареи. А вот этот тип аккумуляторов, тоже совсем не дешёвых, имеет специфическую область применения. Они отличаются от остальных густым электролитом-гелем. Батареи с обозначением GEL способны работать в условиях высоких вибраций и перегрузок, обслуживать мощных потребителей (читай: для примене­ния на спорткарах и на тюнинго­ванных автомобилях с много­кило­ваттными аудио­системами). Но они очень притяза­тельны к режиму зарядки и при этом не слишком долговечны — быстро «устают», теряя ёмкость.

EFB-батареи. Пожалуй, самая рациональная среди инноваци­онных стартерных батарей. Технология Enhanced Flooded похожа на AGM: в аккуму­ляторах EFB между пластинами тоже помещается сепаратор из стекло­волокна, а ещё – сетка из полиэстера, выпол­няющая те же функции, что и абсорбер в AGM (помогает удерживать химически активные вещества электро­лита в постоянном контакте с пластиной). Но в произ­водстве такая батарея примерно на треть дешевле, что приближает её по цене к улучшенным кальциевым или гибридным АКБ.

Источник



ТОП 10 лучших автомобильных аккумуляторов 2021: как и какой выбрать?

С приходом холодов жизнь многих автомобильных аккумуляторов заканчивается. Некоторые водители забывают о том, насколько «старый» аккумулятор в их машине (срок службы определен на 4-6 лет), и не могут завести машину после ночи из-за полного расхода заряда аккумулятора. Снижение температуры окружающей среды обнажает все его недуги. В результате вам нужно покупать новую замену. Довольно непросто выбрать правильный тип аккумулятора, чтобы наслаждаться надежной работой автомобиля. Как выбрать хороший автомобильный аккумулятор? Какой выбрать надежный автомобильный аккумулятор?

Первые симптомы «истечения срока службы» аккумулятора появляются при первых перепадах температуры , когда вы не можете запустить двигатель даже после одной-двух ночей на улице. Во всех грехах конечно виноват «мертвый» аккумулятор.

Аккумулятор для конкретного автомобиля должен подходить как одежда для человека.

К сожалению, ассортимент автомобилей с профессионально подогнанными аккумуляторными батареями пока что рудиментарный и… очень дорогой. Из-за того, что невозможно приобрести «индивидуальный аккумулятор», появляется возможность наилучшим образом подобрать его для конкретного автомобиля. Мы создали это руководство именно для того, чтобы максимально упростить эту задачу.

Что такое автомобильный аккумулятор?

Если вы хотите ответить на вопрос, какой автомобильный аккумулятор выбрать, вы должны точно знать, что это за устройство.

Батарея — это электрохимический элемент, который может накапливать электричество. В процессе зарядки эта энергия преобразуется в химическую форму в виде определенных соединений. Процесс разряда батареи — это не что иное, как управляемая химическая реакция, высвобождающая ток определенного напряжения и силы.

Каждое такое звено имеет два полюса — положительный и отрицательный. Разность потенциалов между ними допускает появление электродвижущей силы, которая генерирует электрический ток.

Подбор аккумулятора к марке автомобиля

Спрос на электроэнергию значительно возрастает в новых автомобилях. Таким образом, очевидно, что емкость ячеек также будет быстро увеличиваться.

  1. Автомобили 90-х годов прошлого века потребляли в среднем 1 кВт электроэнергии. Достаточно было запитать систему с проигрывателем компакт-дисков и кондиционером.
  2. Спрос на энергию в транспортных средствах с первого десятилетия 21 века значительно увеличился и — особенно в последние годы — превысил 2 кВт. Это было связано с внедрением инновационных по тем временам решений, таких как электрическая регулировка сидений и окон.
  3. В настоящее время производимые автомобили имеют постоянное увеличение мощности, которая у некоторых автомобилей уже превысила значение в 3 кВт. В любом случае, в этом нет ничего удивительного, ведь мы имеем дело с системами обогрева парковок, да еще и с внедренными видеоприемниками.

Электрические параметры — не единственные факторы, которые следует учитывать при выборе ячейки для конкретной марки. Также важны форма, расположение столбов, форма основания и способ крепления.

Например, Citroen в своих автомобилях «чтит» только определенные аккумуляторы, заключая их в специальные, защищающие от воздействия влаги пластиковые корпуса. В американских автомобилях, напротив, очень часто можно встретить звенья с зажимами, прикрученными сбоку с помощью соответствующего винта. Чтобы было интереснее, Ford вводит зажимы в виде прямоугольной пластины, прикрученной к плоской опоре. Это интересное решение, потому что большинство брендов имеют дело с круглыми зажимами.

Как выбрать хороший дизельный аккумулятор?

Тип конструкции двигателя имеет большое значение при выборе аккумулятора. В дизельных двигателях в цепи запуска вы имеете дело со свечами накаливания, задача которых — нагреть камеру сгорания до определенной температуры. В зависимости от количества поддерживаемых фаз будет увеличиваться энергопотребление, что повлечет за собой покупку более емкой ячейки.

Однако этот принцип не всегда верен. О бычно считается, что лучшим решением является покупка аккумулятора с емкостью, превышающей рекомендованную производителем примерно на 10-15 процентов.

Покупая свинцовый аккумулятор для дизельного двигателя, также стоит обратить внимание на его вес. Как правило, чем он тяжелее, тем лучше для вас. Большой вес означает, что установленные в нем свинцовые пластины очень прочные, что, в свою очередь, способствует их долговечности.

При подборе ячеек для дизельных двигателей обязательно нужно учитывать максимальный пусковой ток. Этот параметр — максимальный ток, генерируемый батареей. В элементах, предназначенных для дизельных двигателей, этот параметр может достигать 700 А.

Как выбрать хороший бензиновый аккумулятор?

В случае бензиновых двигателей мощность, потребляемая системой зажигания, намного ниже, чем в случае дизельных двигателей. Поэтому, имея «бензин», можно, конечно, в здравом смысле сэкономить.

Для небольшого бензинового двигателя объемом около 1,1 — 1,3 достаточно элемента емкостью до 45 Ач. Если у вас не слишком много удобств, хорошим решением будет аккумулятор с пусковым током 400 — 500 А.

Если у вас более продвинутый бензиновый автомобиль, хорошей идеей будет блок ECM. Это продолжение традиционной конструкции кислотных ячеек. Его преимущество — более длительный срок службы, особенно в условиях частой циклической работы. Кроме того, он идеально подходит для длительных нагрузок с относительно небольшим током, что является большим преимуществом в случае бензиновых автомобилей с богатой комплектацией.

Типы батарей автомобильного аккумулятора

Количество доступных типов батарей огромно. Помимо стандартных (и немного устаревших) кислотных растворов, вы также имеете дело с более современными и развитыми структурами.

1. Кислотные батареи — их конструкция основана на свинцовых гальванических пластинах (электродах), погруженных в электролит, которым является серная кислота. Они делятся на два основных типа:

  • сервисные аккумуляторы — в которые необходимо долить электролит дистиллированной водой,
  • необслуживаемые батареи — они закрыты внутри герметичных корпусов и не требуют добавления воды.

Эти элементы обеспечивают большой ток питания. Самый большой их недостаток — это чувствительность к так называемым глубокие выделения.

2. Аккумуляторы ECM — это элементы, о которых мы упоминали ранее. Их конструкция аналогична их кислотным аналогам, но они характеризуются немного большей емкостью и гораздо большей устойчивостью к циклическим изменениям емкости. Второе, очень важное преимущество ячеек ECM — высокая термостойкость даже при очень большом токе нагрузки. Поэтому их часто устанавливают рядом с приводами.

3. Аккумуляторы AGM — это довольно новый тип элементов, особенно часто встречающийся в гибридных транспортных средствах с дополнительной рекуперацией энергии. Их характерная особенность — высокая устойчивость к изменению погодных условий (особенно температуры). Кроме того, эти элементы отличаются чрезвычайно низкими потерями и гораздо большей емкостью при относительно небольшом весе. Название батареи происходит от ее состава, так как содержащийся в ней электрод — это стекловолокно.

4. Гелевые аккумуляторы — по структуре и некоторым характеристикам очень похожи на аккумуляторы AGM. Как и они, они могут выдерживать большое количество циклов зарядки и разрядки. Кроме того, они отличаются очень высокой стойкостью к механическим воздействиям и минимальными потерями мощности (намного ниже, чем в классических растворах кислоты). Их особым преимуществом является возможность глубокого разряда, что важно в цепях, требующих большого количества энергии (например, в современных автомобильных видеосистемах, системах обогрева парковок и т. Д.). К сожалению, они не могут быть загружены слишком большой мощностью, что делает их непригодными для использования с дизелями большой мощности.

Читайте также:  Блок аккумуляторов газа это

5. Литий-ионные аккумуляторы — элементы, хорошо известные всем владельцам аккумуляторов . В автомобильной промышленности они все чаще используются в гибридных системах. Они также используются в электромобилях. Например, автомобиль Tesla с батареей на 60 кВтч имеет 5040 ячеек, собранных в виде 14 модулей, соединенных друг с другом последовательно и параллельно. Они отличаются очень хорошей стабильностью работы и высоким напряжением питания (намного выше, чем у NiHm-элементов). К тому же они относительно небольшие и легкие.

Гелевый аккумулятор — характеристики

Прежде чем решить, какой автомобильный аккумулятор выбрать, давайте внимательно рассмотрим приведенный ниже пример, который описывает эффективную емкость элемента как функцию времени разряда.

Например, за время полного разряда до 20 часов конечное напряжение элемента (для автомобильного аккумулятора) упадет примерно до 10,8 В. Таким образом, эффективность элемента (и, следовательно, итоговая емкость) будет равна номинальному значению системы.

Одна и та же батарея, разряженная в течение 10 часов, будет иметь такое же конечное напряжение, хотя ее фактическая емкость будет варьироваться от 100 до 87 процентов от номинального значения.

Для сравнения: установка аналоговой батареи с очень большим значением тока (около 5 секунд) снизит напряжение на контактах до 9,6 В при реальной емкости, равной примерно 24 процентам.

Как видите, загрузка гелевой батареи (даже очень большой емкости) очень большим током снижает ее емкость на 3/4. Если предположить, что средний пускатель потребляет около 100 А, фактическая мощность упадет примерно до 650 процентов, что, конечно, приведет к сокращению срока службы.

Литий-ионный аккумулятор — характеристики

Литий-ионные аккумуляторы имеют высокую плотность энергии, примерно 110… 160 Вт · ч / кг — почти вдвое больше, чем у NiHm и NiCd растворов.

Литий-ионные элементы также более предпочтительны с точки зрения измерения емкости. Их характеристическая функция разряда уменьшается относительно равномерно, что приводит к стабильному и пропорциональному падению напряжения, адекватному току и времени разряда.

Преимуществом ионных ячеек также является … отсутствие эффекта памяти, что является ключевым преимуществом в контексте транспортных средств с разными характеристиками зарядного тока. Благодаря этому их можно заряжать в любой момент, не опасаясь последующего уменьшения емкости и времени автономной работы. Напомним, что более старые элементы (кадмиевые и гидридные) требовали использования специальной кнопки форматирования, задачей которой было разрядить батарею до нуля путем немедленного замыкания их контактов.

Источник

12 лучших автомобильных аккумуляторов

Выбор аккумулятора и обзор популярных моделей российского рынка

Причин искать новый аккумулятор для своего автомобиля может быть много. Основная – крайний износ или отказ старого: постоянно снимать на подзарядку батарею или «прикуривать» автомобиль по утрам людям быстро надоедает. При доработках автомобиля часто приходится устанавливать дополнительный аккумулятор или более емкий на замену штатному – это нужно для питания лебедки внедорожника или мощной аудиосистемы шоу-кара. Лучшие автомобильные аккумуляторы 2019-2020 года представлены в нашем рейтинге.

Что нужно знать при выборе аккумулятора? Во-первых, варианты его конструкции:

  • Свинцово-кислотные аккумуляторы – простейший и самый старый тип. Они состоят из шести банок, в которых свинцовые пластины погружены в раствор серной кислоты. Такие аккумуляторы дешевы, возможность замены электролита позволяет «реанимировать» их в ряде случаев. Ряд моделей, однако, выпускается необслуживаемыми (без возможности вывернуть пробки банок). Они стойко переносят перезаряд, но при глубоком разряде могут необратимо потерять емкость или вообще перестать набирать заряд (происходит разрушение пластин).
  • Гелевые аккумуляторы вместо жидкого электролита используют загущенную кремниевыми соединениями кислоту. Благодаря этому они не только герметичны, но и продолжают работать при любом угле наклона. Гелевые аккумуляторы способны сохранять работоспособность при глубоком разряде, но более требовательны к условиям заряда. Кроме того, их цена наиболее высока.
  • Выполненные по технологии AGM аккумуляторы сочетают в себе элементы конструкции и стандартных батарей, и гелевых: в них используется жидкий электролит, пропитывающий наполнитель (обычно – стекловолокно) между пластинами. Они могут работать практически при любом наклоне (переворачивать вверх дном не рекомендуется). Аккумуляторы AGM стойки к вибрациям, так как наполнитель не дает пластинам разрушаться. Но, в отличие от обычных и гелевых батарей, они чувствительны и к глубокому разряду, и к перезаряду одновременно.

Для старой машины лучшим вариантом станет дешевый свинцово-кислотный аккумулятор. Владельцу нового автомобиля, у которого нет оснований опасаться неисправности генератора, можно посоветовать аккумулятор, выполненный по технологии AGM: несмотря на требовательность к условиям цикла заряда/разряда, он обеспечит больший стартовый ток и быстрое восстановление заряда. Гелевые же аккумуляторы из-за высокой цены чаще всего становятся элементом тюнинга автомобилей. Благодаря высокой токоотдаче и переносимости сильного разряда их часто используют для питания мощных аудиосистем (штатный аккумулятор при этом отвечает за питание основной электрики автомобиля).

Также нужно знать полярность аккумулятора, то есть порядок расположения клемм на его корпусе. Большинство моделей автомобилей имеют слишком короткие или неудобно расположенные силовые провода, чтобы на них можно было ставить батареи «неправильного» типа. Если повернуть аккумулятор клеммами к себе, то у батареи с прямой («российской») полярностью плюсовая клемма будет находиться слева, у батареи с обратной («европейской») – справа.

Пусковой ток аккумулятора, указываемый на его этикетке, может измеряться по разным методикам:

  • EN (европейская методика измерения): измеряется максимальный ток, который аккумулятор может отдавать в течение 10 секунд при температуре -18˚С при напряжении не ниже 7,5 В;
  • DIN (немецкий промышленный стандарт): при той же температуре измеряется средний ток за 30 секунд, при этом напряжение не должно падать ниже 9 В;
  • SAE (американский стандарт): ток измеряется при -18˚С в течении 30 секунд, максимальное падение напряжения – 7,2 В.

Как видно из этого описания, наиболее жесткая методика измерения – стандарт DIN (аккумулятор, выдающий ток 365 А по DIN, по методике EN получит маркировку 600 А). Выбирая аккумуляторную батарею, следует ориентироваться на этот показатель, что позволит рассчитывать на уверенный запуск зимой.

Так как автомобильные аккумуляторы в пределах одной и той же производственной линейки могут иметь разную полярность, емкость и цену, мы за основу рейтинга возьмем наиболее востребованный вариант: аккумуляторы с емкостью от 55 до 70 А*ч.

Источник

Автомобильные аккумуляторы: какими они бывают и какой лучше купить

Мало кто задумывается о состоянии аккуму­ляторной батареи (АКБ), да и вообще помнит о её наличии в машине ровно до тех пор, пока с ней не возникнут проблемы. Рассказы­ваем, как устроены автомо­бильные аккуму­ляторы, для чего они нужны и какой покупать, если возникнет такая необхо­димость.

Как устроен и как работает аккумулятор

Для начала о терминах и названиях. В преды­дущих абзацах мы уже использо­вали (и будем исполь­зовать дальше) несколько названий этого устройства — все они в ходу и считаются синонимами. Но с технической точки зрения наиболее верным будет самый полный вариант — аккуму­ляторная батарея. Потому что любая автомо­бильная АКБ — это несколько аккуму­ляторов (секций), заключённых в общий корпус и соединённых друг с другом последова­тельно. Эти секции в народе называют «банками», и в 12-воль­товой батарее легкового авто­мобиля их шесть.

Жаргонизм в данном случае верен по сути. Каждая аккумуляторная секция — это ёмкость, запол­ненная электро­литом — жидкостью, молекулы которой могут распа­даться на положи­тельно и отрица­тельно заряжен­ные ионы. В жидкость автомо­бильного аккуму­лятора погружены пластины – анод и катод. Если через них пустить электриче­ский ток, то в «банке» стартует цепь химических реакций, образующих новые соединения. Так происходит заряд аккумулятора.

Читайте также:  Зарядное устройство уфас для автомобильного аккумулятора

Когда к тем же катоду и аноду подключается потребитель электро­энергии, то процесс повора­чивает вспять: возникает обратная химическая реакция с выделе­нием электронов, совер­шающих полезную работу. Это если совсем «на пальцах» — в реаль­ности процессы внутри батареи сложнее, но общий принцип не меняется.

Какими бывают аккумуляторы

Аккумуляторы принято разделять по типу электролита. Наиболее распространённые – кислотные, у них катод и анод помещены в водный раствор кислоты, чаще всего серной. Они лучше остальных подходят для автомобиля, потому что способны очень интенсивно (и быстро) разряжаться, выдавая большой электрический ток, который нужен стартеру для запуска ДВС.

Реже используются щелочные — на основе растворов с едкими натрием или калием. У них низкий саморазряд (потеря запасённой энергии без подключённых потребите­лей), но и слабый отдава­емый ток. Поэтому они применя­ются там, где нужна подпитка небольшими токами в течение длитель­ного времени. Например, в качестве вспомога­тельной батареи для бортовой электро­ники или на мотоциклах, не оснащённых электро­стартером.

К щелочному типу относятся и многие разно­видности аккуму­ляторов с порошковым или пасто­образным напол­нением вместо жидкого электро­лита — это позволяет делать их герметич­ными, компактными и относительно безопасными.

Последние веяния в автомобиль­ной промышлен­ности (и не только в ней) – это литиевые аккуму­ляторы. У них состав электролита может быть разным и довольно сложным. Более того, чаще всего это и не жидкость вовсе. Такие аккуму­ляторы пока очень дороги, однако по соотноше­нию количе­ства запасаемой энергии к размеру и весу батареи им равных нет. Именно поэтому они применя­ются в современных электро­мобилях в качестве тяговых батарей. А также в автоспорте — при небольших размерах они могут обеспечить авто­мобиль достаточным запасом электри­чества.

Про электромобили мы поговорим отдельно, а в этой статье будем рассматри­вать только стартерные свинцово-кислотные батареи, которые есть в 99,9% авто­мобилей с ДВС. Такой аккуму­лятор относи­тельно дёшев и прост по конструкции — как и основные химиче­ские реакции, в нём протекающие между свинцом, водой и серной кислотой. Однако химический баланс в нём не всегда стабилен. Например, в процессе зарядки в виде проме­жуточных продуктов выделяются кислород и водород, которые способны банально улетучи­ваться из батареи. А при слишком интенсивном заряде и взорваться! С другой стороны, чрезмерно глубокий разряд, слишком большая пиковая нагрузка или долгий простой могут вызвать разрушение анода или катода.

Инженеры многие годы стараются нивелировать все недостатки кислотных аккуму­ляторов. Оптими­зации подвергают практически всё – от распо­ложения и материала электродов до конструкции корпуса батареи, улавли­вающего испарения газов. В зависи­мости от того, каким образом был улучшен «классический рецепт» аккуму­лятора, сегодня все автомо­бильные АКБ можно разделить на несколько типов.

Обслуживаемые. Возможно, в детстве вы видели на старом авто­мобиле вашего папы или дедушки аккуму­ляторную батарею чёрного цвета с выстроив­шимися в ряд круглыми пробками. Она была устроена именно так, как мы описы­вали выше – пакеты пластин анода и катода, корпус, залитый сверху чёрным же герметиком, свинцовые пластины, соединя­ющие выводы соседних банок. Такой аккуму­лятор требовал регулярной проверки уровня электролита, долива дистиллиро­ванной воды, исчезающей из-за разло­жения на водород и кислород, и… мойки, поскольку вместе с газами наружу прорыва­лись и пары серной кислоты. Оседая на корпусе батареи, они прово­цировали повышенный само­разряд. А с пластин постепенно, под действием вибраций, осыпался осадок (шлам), который мог закоротить анод с катодом. И хотя со временем обычные аккуму­ляторы были модерни­зированы (например, пластины стали помещать в специ­альные конверты, а соединения банок спрятали внутрь), срок их службы в среднем ограничи­вается 3–5 годами.

Малообслуживаемые. По мере эволюции автомо­биля ему требуется всё больше электро­энергии для много­численных систем и агрегатов — от электриче­ского бензо­насоса до подогрева лобового стекла. А значит, и заряжать аккумулятор надо интенсивнее. Но при этом и вода сильнее разлагается на газы.

Процессу образования Н2 и О2 способ­ствует сурьма — вещество, которое добавляют в мягкий свинец, чтобы пластины из него обладали требуемой прочностью. Инженеры смогли улучшить конструкцию пластин так, что их стало возможно делать с меньшим содер­жанием сурьмы. На их основе начали выпускать мало­обслужи­ваемые стартерные батареи, получившие обозна­чение Sb/Sb.

Они почти не теряют воду — пробок у них, как правило, нет, но предохрани­тельные клапаны на месте. Регулярной профилактики требуют даже лучшие «малосурьями­нистые» батареи, но она, скорее всего, сведётся к мойке и проверке уровня. Воду не придётся подливать большую часть жизни аккуму­лятора, а прослужить он может лет семь, а то и больше.

Сегодня большинство АКБ на рынке относится именно к этому типу. Они вполне удовлетворяют требова­ниям для автомо­билей, выпущенных в прошлые годы, подходят и для сегодняшних бюджетных моделей, не обременённых мощными потребите­лями электроэнергии.

Необслуживаемые. К батареям, вообще не требующим обслужи­вания, можно отнести АКБ с обозна­чением Ca/Ca — у них свинцовые решётки изготовлены с добав­лением кальция. Эта технология почти исключила «выгорание» воды, понизила в разы степень саморазряда, сделала некритичным перезаряд. Но «кальциевые» батареи больше других страдают от глубокого разряда и после нескольких циклов истощения могут утратить ёмкость безвозвратно. Из-за этого они подходят только для установки на современные автомо­били с защитой от глубокого разряда, не имеющих на борту устройств с постоянным повышенным энерго­потреб­лением (например, спутниковых противо­угонных комплексов).

Гибридные. Конструкция этих батарей — комбинация предыдущих двух. У гибридных АКБ пластины с кальцием стоят на отрицатель­ном полюсе, а с добав­лением сурьмы — на положительном. У этих батарей имеется своё обозна­чение — Ca/Sb или Calcium plus. Но часто они продаются без меток, поскольку пригодны для установки взамен стан­дартных АКБ. Они совмещают в себе достоин­ства других батарей: высокий стартерный ток, увели­ченный ресурс, неприхот­ливость.

AGM-батареи. Когда на автомобилях стали массово внедрять старт/стоп, стартер-генераторы и системы рекуперации энергии тормо­жения, сильно изменились и требо­вания к АКБ. Чтобы батарея выдер­живала частые запуски двигателя и мощные импульсы зарядки, инженеры придумали технологию Absorbent Glass Mat. В батареях с AGM свинцовые пластины (как правило, легиро­ванные кальцием и серебром) обёрнуты стеклянным микро­волокном, которое пропиты­вается электролитом. Это способ­ствует лучшему распреде­лению химических состав­ляющих и препят­ствует так называемому рас­слоению электролита. В итоге достигается отличное прохож­дение электронов и высокая устойчи­вость к переменным нагрузкам. В общем, AGM-батарея хороша всем, кроме высокой цены, и вполне подходит даже обычным автомобилям.

Гелиевые батареи. А вот этот тип аккумуляторов, тоже совсем не дешёвых, имеет специфическую область применения. Они отличаются от остальных густым электролитом-гелем. Батареи с обозначением GEL способны работать в условиях высоких вибраций и перегрузок, обслуживать мощных потребителей (читай: для примене­ния на спорткарах и на тюнинго­ванных автомобилях с много­кило­ваттными аудио­системами). Но они очень притяза­тельны к режиму зарядки и при этом не слишком долговечны — быстро «устают», теряя ёмкость.

EFB-батареи. Пожалуй, самая рациональная среди инноваци­онных стартерных батарей. Технология Enhanced Flooded похожа на AGM: в аккуму­ляторах EFB между пластинами тоже помещается сепаратор из стекло­волокна, а ещё – сетка из полиэстера, выпол­няющая те же функции, что и абсорбер в AGM (помогает удерживать химически активные вещества электро­лита в постоянном контакте с пластиной). Но в произ­водстве такая батарея примерно на треть дешевле, что приближает её по цене к улучшенным кальциевым или гибридным АКБ.

Источник