Зачем нужны автомобильные аккумуляторы?
Не секрет, что автомобиль без источника питания (источника электричества) не работает.
Как понять когда нужно менять аккумулятор?
Когда Вы покупаете автомобильный источник питания вместе с новым автомобилем и проходите постоянно технический осмотр, здесь все понятно – во-первых, механики всегда замеряют уровень зарядки, во-вторых, рекомендуемый срок пользования аккумулятором 3-4 года. Но, если прошло больше времени? Или Вы купили подержанный автомобиль и непонятно сколько аккумулятору лет (верить на слово продавцу точно не нужно)?
Следуйте простому принципу – замена источника питания необходима только в том случае, когда он перестает держать заряд в полном объеме.
Первый симптом – после ночи в гараже или на стоянке автомобиль заводится не с первого оборота ключа, индикатор показывает низкий уровень заряда.
Второй признак – аккумулятор не заряжается. Ну, не заряжается и все! Это заметно особенно зимой во время коротких поездок, когда аккумулятор просто не успевает зарядиться.
Третья причина – техническая неисправность самого источника питания. Например, повреждение корпуса или пошла течь электролита, есть другие повреждения.
Как выбрать и купить аккумулятор для авто.
Чтобы выбрать и купить аккумулятор для Вашего авто нужно знать:
Узнать ёмкость просто – посмотрите на этикетку старого аккумулятора. Или прочтите инструкцию по эксплуатации. Ёмкость аккумулятора измеряется в ампер/часах. Особенность – ёмкость должна быть ровно такой, какой ее установил производитель. Если будет больше, у Вас появится проблема с постоянной неполной зарядкой автомобильного аккумулятора. Если меньше – избыточной зарядкой автомобильного аккумулятора.
По размеру аккумулятора – возьмите линейку и замерьте габариты. Это будет проще, чем потом гадать. Здесь основное правило – аккумулятор должен быть точно такого же размера как и старый. Иначе он просто не поместится на площадке под капотом.
Еще один важный момент – срок службы аккумулятора исчисляется не с момента когда Вы его установили, а с момента выпуска (заливки электролита на заводе), поэтому с учетом того, что средний срок службы аккумулятора 4 года, лучше чтобы дата выпуска была как можно новее.
Как устроен аккумулятор.
Устройство автомобильного аккумулятора можно разделить на три категории:
В этом случае портативное зарядное устройство (пуско-зарядное) становится сущей потребностью. Такое устройство для позволяет запустить двигатель и выполнять функции резервного источника питания.
Использование материалов разрешено только при условии указания источника.
Что нужно знать про АКБ
Назначение аккумулятора – запуск двигателя, а вот о другой функции – использовать как аварийный источник питания, знают немногие. В данной статье мы поговорим как обслуживать автомобильный аккумулятор и как происходит зарядка, а сначала разберем работу аккумуляторной батареи.
🔎 Принцип работы аккумулятора
Аккумулятор – это контейнер который состоит из шести отдельных секций. Каждая отдельная секция представляет собой отдельный источник питания (вырабатывает каждая секция около 2,1 В), внутри секции находятся две пластины (сделаны из свинца), положительная и отрицательная, отделенные друг от друга.
Масса аккумулятора состоит из: веса электролита, свинцовых пластин и соединений, и составляет примерно 16-17 кг.
В свинцовые пластины добавляют сурьму (для увеличения прочности пластин), но к сожалению наличие сурьмы ведет к выкипанию воды из электролита, из-за чего почти во все типы аккумуляторов надо доливать воду. Благодаря прогрессу количество сурьмы в пластинах удалось уменьшить, что привело к появлению малообслуживаемых и гибридных аккумуляторов.
Сама работа аккумулятора очень проста. На положительном электроде нанесена двуокись свинца (цвет темно-коричневый), на отрицательном – губчатый свинец (серого цвета), внутрь залит электролит – водный раствор серной кислоты. При начале работы (разрядка) активная масса отрицательного электрода превращается в сульфат цинка и отдает в электрическую цепь два электрона, активная масса положительного электрода также преобразуется в сульфат цинка, и принимает из электрической цепи два электрона.
Для преобразования в сульфат цинка, как положительного, так и отрицательного электрода, тратится серная кислота — уменьшается массовая доля электролита. При зарядке, все наоборот, а также идет образование серной кислоты и увеличивается массовая доля электролита.
🔎 Обслуживание аккумуляторной батареи
❗ Если у Вас инжекторный двигатель, то ни в коем случае, не снимайте аккумулятор с автомобиля при включенном двигателе. Это может привести: в лучшем случае к сбою работы компьютера, в худшем, к сгоранию!
Аккумуляторные батареи делятся на четыре типа: обслуживаемые, малообслуживаемые, гибридные и необслуживаемые (как выбрать аккумулятор для авто). Обсудим каждую по отдельности:
✔ Обслуживаемые – найти такие трудно, но возможно. По сравнению с другими у них очень много недостатков и мало плюсов, а именно: довольно-таки дорогая стоимость, эбонитовый корпус (очень хрупкий), сверху они заливаются мастикой, которая из-за перепадов температуры и загрязнения теряет свои изоляционные свойства (аккумулятор самопроизвольно разряжается, и очень быстро). Из плюсов можно отметить возможность замены блока пластин. Из минусов — с мастики надо регулярно сдувать (убирать) грязь и часто надо доливать воду, примерно каждые 5-7 тыс.км.
✔ Малообслуживаемые – представлены очень широко, цены на них варьируются, от очень дешевых до дорогих, корпус пластиковый и очень надежный, воду надо заливать примерно каждые 20-30 тыс.км.
✔ Гибридные – относятся к малообслуживаемым, за некоторыми но: решетки положительных и отрицательных электродов состоят из разных сплавов, таким образом «гибридные» аккумуляторы сочетают в себе положительные свойства двух технологий, а именно: высокие пусковые токи, низкий расход воды и «выносливость». Найти такие трудно, да и стоимость высоковата.
✔ Необслуживаемые – расход воды у таких аккумуляторов так мал, что крышек для залива воды уже нет, обслуживания не требуется никакого. Но есть несколько недостатков: надо проверять натяжение ремня генератора, исправность самого генератора, регулятора напряжения и отсутствие утечек тока в системе электрооборудования. Цена на них, как на качественные малообслуживаемые, и если Вы уверены в своем автомобиле – это идеальный вариант.
Категорически не рекомендуются глубокие заряды и перезаряды аккумулятора. Это ведет к сульфатации свинцовых пластин, т.е. на пластинах появляется накипь. После такого аккумулятор восстановлению не подлежит. Из-за этого регулярно замеряйте плотность электролита. Особенно это актуально зимой. О степени разряженности батареи можно судить по плотности электролита. 0,01 г/см3 – это примерно 6% заряда, изначальная плотность составляет 1,27 г/см3.
🔎 Как происходит зарядка аккумуляторной батарей?
Не забывайте перед уходом из автомобиля выключать все электроприборы, иначе можете прийти к авто, а аккумулятор сел. Например, включенные габариты полностью разрядят аккумулятор примерно за 30 часов.
Зарядка автомобильного аккумулятора осуществляется двумя разными способами:
1. Аккумулятор стоит непосредственно в автомобиле, двигатель работает и генератор в рабочем состоянии, зарядка идет автоматически (чем больше держите обороты, а электроприборы по возможности не включаете, тем быстрее идет зарядка).
2. Вынимается аккумулятор и берется зарядное устройство, подключаются контакты минус к минусу, плюс к плюсу. Чем меньше зарядный ток, тем больше заряда получит батарея. Только не перегибайте, а то аккумулятор не «закипит» и через «месяц». Далее читаем инструкцию зарядного устройства, т.к. сейчас зарядное устройство – это настоящий миникомпьютер с кучей кнопок и свойств. Зарядных устройств великое множество, и тяжело выделить кого либо из производителей, отличаются они друг от друга, как ценой так и свойствами (сглаживание поступающего напряжения, гашение «скачков»).
❗ Не стоит опасаться неправильного подключения аккумуляторной батареи к зарядному устройству — они обладают защитой от дурака, которая сигнализирует о неправильной полярности подключения.
🔎 Сколько по времени происходит зарядка аккумулятора?
Аккумулятор считается полностью заряженным, когда электролит «закипел». В среднем зарядка идет около 8-10 часов, но время может сильно варьироваться, все зависит от изначального заряда батареи. После закипания нужно подождать минут 10-15 и отключить зарядное устройство, после чего аккумулятор считается полностью заряженным.
❗ Если аккумулятор вашего автомобиля был полностью разряжен до нуля, то надо учитывать тип зарядного устройства и его величину тока. Если зарядное устройство с током 10 А, то зарядка займет 6-8 часов, а например 15 А зарядное устройство зарядит ваш АКБ за 5-6 часов. Также, все современные зарядные устройства обладают автоматическим режимом, и сами выключаются при полном заряде батареи автомобиля.
Если аккумулятор был полностью посажен, и зарядное устройство позволяет выбрать величину тока заряда, то выбирайте минимальное, от 4 до 6А. Так ваш аккумулятор будет заряжаться не менее 12 часов, зато восстановиться заметно лучше, чем при быстром заряде.
После зарядки аккумулятора желательно его тщательно промыть и просушить, т.к. на корпус батареи может попасть кислота или грязь. Это может привести к своевременному разряду АКБ, т.к. его корпус пропускает напряжение. Это можно легко проверить — нужно измерить напряжение крышки аккумулятора. Если оно отлично от нуля, то батарея пропускает напряжение и ее нужно промыть раствором соды. Только следите, чтобы данный раствор не попал в банки аккумулятора.
ВСЕ ОБ АВТОМОБИЛЬНЫХ АККУМУЛЯТОРАХ
АКБ появилась на автомобиле раньше, чем генератор и чем многие другие автозапчасти. В начале прошлого века аккумулятор не имел возможности для зарядки на автомобиле, и должен был обеспечивать необходимой энергией основных потребителей. Но на тот момент их было не так много. Основным потребителем был двигатель, чуть позже появился стартер… Сегодня же аккумулятор существует только вместе с множеством других электронных и электрических систем. Несмотря на то, что автопроизводители научились заряжать АКБ непосредственно на автомобиле, работа этого узла остаётся весьма непростой.
Что происходит внутри АКБ?
Весь смысл работы батареи — это постоянное преобразование одних химических элементов в другие и обратно в зависимости от режимов работы. Уже отсюда становится ясным, что постоянные циклические химические процессы не могут происходить без потерь. Процесс обязательно сопровождаются выделением тепла, образованием различных химических соединений и газов, разрушением материалов и т.д. При зарядке используется электрическая энергия для запуска химических процессов, при разрядке аккумулятора — наоборот, химические процессы запускают процесс выработки необходимого электричества.
Многие полагают, что критерием оценки аккумуляторов является его ёмкость. Это не совсем так. Для аккумулятора, который мы используем в автомобиле, важны две основные характеристики: «ёмкость» и «пусковой ток». Для простоты понимания этих характеристик можно использовать модель бака с водой.
Всем потребителям нашего бака хватит воды, если мы сделаем его объёма «с запасом». Но если мы разрешим всем потребителям сразу забирать воду из одной трубы, то всем может не хватать, т.к. давление будет падать. Тогда нужно либо улучшить отдачу (увеличить диаметр крана), либо выставить приоритеты. Если наладить хорошее потребление и всем будет хватать, то тут встаёт вопрос по постоянному наполнению бака. Он должен наполняться быстрее, чем мы его опустошим.Всё вышесказанное в полной мере хорошо переносится и на АКБ. С ёмкостью всё понятно. А что такое «пусковые токи»? Эта характеристика схожа с потребителями, только с учётом того, что главным является электрический стартер автомобиля. «Главным» он является не только по приоритету, но и потреблению (потребляет он в десятки, сотни раз больше чем остальные). Для него определённое время АКБ должна отдавать свой заряд без потери эффективности. Иначе мы будем испытывать трудности при запуске автомобиля. Особенно важно это при наступлении холодов.Параметры ёмкости и пусковых токов, стандартизированы и обязательно указываются на батареях всех производителей. Не менее важна скорость восстановления АКБ, так как после использования стартера нам необходимо восполнить заряд, иначе это сильно сократит срок службы батареи. Чем выше скорость «восстановления» — тем надежнее работа аккумулятора. Но скорость восстановления не считается обязательной для указания и оставлена на откуп производителям.Параметры АКБ заложены в его конструктивных особенностях. Проще всего увеличить ёмкость путём увеличения площади активных пластин и количества электролита, а значит увеличением размеров батареи. Пусковые токи больше зависят от расстояния между пластинами, материалов пластин, их формы и т.д. Скорость восстановления имеет схожую зависимость с пусковыми токами: чем быстрее происходят процессы — тем лучше результат.
Почему зимой возникают проблемы с АКБ?
В свободном состоянии, когда не подключено ни одного потребителя, аккумулятор способен удерживать энергию длительное время. При нормальных условиях эксплуатации и при полностью исправных электрических системах автомобиля все процессы внутри аккумуляторной батареи хорошо сбалансированы. И на протяжении всего срока эксплуатации аккумуляторная батарея никаким образом не должна выдавать своего присутствия для владельца автомобиля. Все электронные и электрические потребители должны работать без перебоев.С наступлением зимнего сезона многие автовладельцы сталкиваются с проблемами, связанными с работой аккумуляторных батарей. Почему они возникают? АКБ в процессе работы сама по себе выделяет большое количество энергии. Это значит, что в жарких условиях дополнительное тепло для неё хоть и не лучшим образом сказывается на работе батареи, но лишь сокращает срок её жизни. В холодном же климате аккумуляторная батарея испытывает на себе максимальные нагрузки. Даже несмотря на то, что тепло рассеять легче (а значит продлить срок службы), аккумулятор приходит в негодность в разы быстрее. Причём в сильные морозы АКБ может как раз потерять свои свойства внезапно и необратимо. Связанно это с тем, что при понижении температуры химические процессы сильно замедляются. И процессы отдачи энергии, а также её восстановления происходят крайне медленно. Это было бы приемлемо, если бы не приходилось дополнительно нагружать и без того «ослабевшую батарею». Но в двигателе и коробке передач густеет масло, и стартеру требуется больше энергии для запуска. Активизируется работа отопителя, подогрева зеркал, стёкол и сидений. Увеличивается продолжительность тёмного времени суток и использования фар. В слякоти чаще работают стеклоочистители, омыватели лобового стекла и т.д. Так что на затруднительном запуске двигателя сложности не заканчиваются — неизбежно снижается зарядка аккумулятора. И при небольших пробегах автомобиля аккумулятор не успевает полностью зарядиться. Даже когда у автомобиля полностью исправна электрическая система.
Что делать, чтобы избежать проблем?
Теперь несколько советов, которые позволят избежать проблем с АКБ при зимней эксплуатации автомобиля:
— не допускайте длительной работы потребителей энергии при выключенном двигателе и на холостом ходу;
— при запуске автомобилей с механической коробкой передач выжимайте сцепление;
— проверьте состояние клемм: они должны быть чистые, без налета, крепления туго затянуты. Можно смазать контакты специальной смазкой;
— при наличии необходимого оборудования измерьте напряжение разомкнутой цепи (НРЦ), которое должно быть не менее 12,6 В. При необходимости подзарядите аккумулятор.
Для стабильной работы в холодных условиях и долгой жизни АКБ она должна быть всегда заряженной до нормального состояния. Но если вы дополнительно заряжаете аккумулятор зарядным устройством дома, вам следует помнить, что перезаряжать её тоже нельзя! Нормально заряжающийся аккумулятор, достигая необходимого уровня, начинает выделять небольшое количество пузырьков. При этом происходит активное выделение водорода. Если же заряжать АКБ неправильно — электролит может закипеть. При таком режиме происходит разрушение активных пластин внутри корпуса: такое повреждение для АКБ неисправимо. Мало того, выделение водорода происходит гораздо активнее. Из-за этого может не выдержать корпус батареи и даже возможно создание условий, которые могут привести к её взрыву. Поэтому иногда не стоит пытаться самостоятельно продлить срок службы батареи.
Какую АКБ выбрать и как её поменять?
АКБ должен меняться на автомобиле вовремя и только на батарею, характеристики которой одобрены производителем. Настоятельно не рекомендуется использовать АКБ, не одобренные заводом-изготовителем автомобиля, даже если это допускают производители батарей. Это может привести к повреждениям некоторых систем автомобиля.В обычной жизни автолюбители меняют аккумулятор исходя из собственного понимания проблем, с которыми они столкнулись. Иногда это помогает, но часто владелец лишь откладывает визит на сервис, в ущерб состоянию автомобиля. Более того, уже давно на рынке присутствуют автомобили, замену АКБ на которых надо проводить при помощи диагностического оборудования (так сказать, «познакомить» новую батарею со всеми электронными модулями).Хороший специалист по работе с АКБ — это сотрудник сервисного предприятия, который сможет произвести весь ряд мероприятий по диагностике батареи и системы зарядки, системы запуска и прочих потребителей энергии и обладающий полным набором необходимого оборудования. Утечки тока, недостаточное напряжение, выдаваемое генератором, его ослабленный ремень, неисправность регулятора напряжения, а также большой отбор мощности нештатным оборудованием — все это может привести к систематическому «недозаряду» аккумуляторной батареи и, как следствие, её преждевременному выходу из строя. Далеко не каждый автовладелец или даже сервис способны выполнить все необходимые операции. Это вдвойне важно, если автомобиль современный и оснащён сложным электронным оборудованием. Правильнее всего обратиться за помощью в данном вопросе на специализированные сервисы. Зачастую, это проще и выгоднее, чем заниматься этим самостоятельно или доверять непроверенным мастерам. Например, в сети Бош Авто Сервисов обязательно есть оборудование не только для проверки АКБ, но и состояния бортовой сети. Можно за короткий промежуток времени проверить сеть и обнаружить реальную проблему при запуске автомобиля.Выбирая новый аккумулятор, рекомендуем доверять всемирно известным производителям, применяющим в производстве АКБ самые современные технологии. Например, аккумуляторы Bosch, изготовленные с применением новейшей технологии производства положительной решетки PowerFrame®, обеспечивают больший срок службы, повышенную устойчивость к циклам заряда-разряда, уверенный пуск двигателя даже при экстремальных температурах и надежное энергообеспечение дополнительных систем безопасности и комфорта. Кроме того, в ассортименте Bosch найдется подходящая батарея практически для любого автомобиля.
Часто задаваемые вопросы.
Часто задаваемые вопросы об автомобильных аккумуляторах
1. Можно ли установить аккумулятор с большей ёмкостью? Например, вместо стандартного 45 Ач поставить новый 72 Ач?
Даже если вам удастся подключить нестандартный аккумулятор к бортовой сети без переделок, делать это не рекомендуется. Проблема в том, что производитель рассчитывал автомобиль для эксплуатации в определённых условиях с определёнными потребителями. А значит, и система зарядки рассчитывалась должным образом. В определённых условиях генератор не сможет заряжать АКБ должным образом и возникнет риск «недозаряда». Значит, срок службы батареи будет сокращаться. Хотя многие в такой ситуации осознано выбирают более стабильные пуски зимой в ущерб сроку службы АКБ. Если у вас, к примеру, японский автомобиль с АКБ малой ёмкости, можно порекомендовать в данной ситуации установить аккумулятор с максимально допустимым для Вашей модели значением.
2. Правда ли, что зимой, перед запуском автомобиля, рекомендуется на некоторое время включить электрические потребители (например, свет фар, вентилятор печки и т.д.)?
Такая рекомендация действительно существует. Смысл в данных манипуляциях в том, что включая потребителей, вы запускаете химические процессы внутри АКБ. И при условии, что аккумулятор исправен, вовремя обслуживался и хорошо заряжен, вы «подогреваете» батарею и готовите её к резкой нагрузке. АКБ будет реализовывать накопленный заряд быстрее и лучше восстанавливаться.Не стоит включать несколько потребителей, габаритных огней будет вполне достаточно. А время их работы не должно приводить к значительному разряду аккумулятора.
3. Правда, что плохой контакт в клеммах тоже влияет на запуск в холодное время года?
Да, это важно не только зимой, но и во все другие времена года. Плохие контакты на клеммах АКБ могут ухудшить запуск двигателя. Причём, состояние АКБ тут не играет значения. На самом деле, хуже другое: полбеды, что это повышенные нагрузки для батареи и что АКБ будет плохо заряжаться из-за поверхностного контакта (большого сопротивления) на клеммах. Это опасно для электрических потребителей в бортовой сети автомобиля. В момент пусков при таких условиях происходят постоянные скачки напряжения в сети, и далеко не все электронные потребители рассчитаны на такую работу. Поэтому есть риск вывести из строя электронные и электрические потребители автомобиля.Плохой контакт также влияет на срок службы АКБ, способствуя разрушению клемм АКБ. Кроме того, поверхностный контакт опасен для проводки автомобиля. При стартовых токах может происходить существенный нагрев элементов, в которых есть повышенное сопротивление, а значит, появляется риск повреждения или возгорания элементов проводки автомобиля.
Как правильно «прикуривать» автомобиль?
Виды, устройство и принцип работы автомобильного аккумулятора
Электрические аккумуляторные батареи применяются в любом автомобиле и представляют собой автономный источник питания. АКБ накапливает энергию, которая затем питает бортовую сеть, когда это необходимо, и подает ток на стартер для запуска двигателя.
Назначение аккумулятора в автомобиле
Автомобильный аккумулятор принято обозначать аббревиатурой АКБ, что значит аккумуляторная кислотная батарея. Не все батареи относятся к этому типу, но в автомобилях наиболее распространены именно они.
Аккумулятор является важным компонентом в работе любого транспортного средства. Он выполняет следующие основные функции:
Каждый аккумулятор имеет определенную емкость и заряд. При работе двигателя всю нагрузку на электропитание берет на себя генератор. Он же заряжает аккумулятор во время движения. Если мощности не хватает, подключается батарея. Определенное время АКБ может обеспечить автономное питание.
Генератор выходит на оптимальный режим производительности при достижении двигателем частоты вращения коленчатого вала 1600-1800 об/мин и более.
Располагается АКБ, как правило, в подкапотном пространстве автомобиля или закреплен на раме в случае крупного грузового транспорта. Это связано с тем, что кислота, находящаяся внутри, очень агрессивна и опасна для здоровья. Она может просочиться через корпус или выделиться в виде газа. С аккумулятором следует обращаться осторожно.
Более безопасны необслуживаемые АКБ, внутри которых нет жидкого электролита. Такие батареи практически не выделяют вредных паров и их можно использовать где угодно. Среди альтернативных мест размещения аккумулятора можно выделить багажное отделение и под сиденьем водителя.
Параметры АКБ
Обычная автомобильная батарея выдает напряжение в 12В. Этого хватает для питания бортовой сети. Для большегрузных автомобилей используются батареи с напряжением в 24В. По сути, это две обычные батареи, которые последовательно соединены. Емкость АКБ измеряется в Ампер-часах (А*ч). Для легкового транспорта емкость батареи находится в пределах 40-130 А*ч. Емкость показывает, какое время аккумулятор сможет давать энергию при нагрузке. Но эти величины измеряются при определенной нагрузке и при определенной температуре – 20°C. При других условиях параметры могут меняться.
Также важным показателем является ток холодной прокрутки или пусковой ток. Разные модели способны выдавать от 250А до 1300А. Ток холодной прокрутки – это то напряжение, которое способен отдать АКБ в течение 30 секунд при температуре 18°C. В иных условиях данный параметр может поменяться, например, зимой.
Устройство аккумулятора
На самом деле, стандартный аккумулятор – это шесть маленьких аккумуляторов, заключенных в один корпус. Шесть отсеков объединены в едином корпусе. Часто их называют банками. Каждая банка дает напряжение в 2,1В – 2,2В. Шесть банок соединены последовательно толстыми свинцовыми перемычками, что в итоге дает напряжение в 12,6В – 13,2В.
Автомобильный аккумулятор состоит из следующих основных элементов:
Корпус и крышка
Корпус и крышка выполнены из пластика, который нейтрален к кислоте. В каждой банке находятся свинцовые пластины – электроды.
Пластины
Отрицательная пластина из губчатого свинца (Pb) называется катод, положительная пластина пористая с диоксидом свинца (PbO2) – анод. Чтобы батарея разряжалась не так быстро, используется не чистый свинец, а с применением разных присадок. Ранее добавляли 5% сурьмы, но процесс сульфатации все равно проходил быстро. В современных жидкостных аккумуляторах добавлен кальций. Он значительно снижает процесс сульфатации и повышает емкость АКБ до 70%. Если говорить про гелевые или AGM аккумуляторы, то в них применяется только чистый свинец. Это позволяет повысить мощность и отдаваемый пусковой ток до 1000-1300А.
Электролит
В каждой банке залит электролит. Это смесь серной кислоты и дистиллированной воды, в соотношении 35:65. Плотность электролита находится в пределах 1,23-1,31 г/см3. Чем она выше, тем батарея более устойчива к морозам.
Сепаратор
В простых жидкостных аккумуляторах между пластинами находится сепаратор. От слова “separate” – разделять. Обычно сепараторы изготавливаются из нейтрального пластика. Эти пластины разделяют положительные и отрицательные электроды от замыкания. Материалом для сепараторов служит ревертекс или эбонит. Также эти элементы иногда называют диэлектрической прослойкой.
В более современных необслуживаемых аккумуляторах в качестве сепараторов применяется микроволокно. Этот высокотехнологичный материал удерживает электролит внутри и не дает ему вытекать и испаряться. Пластины завернуты в микроволокно как в конверте и плотно прижаты друг к другу.
Клеммы и пробки
Клеммы аккумулятора также изготавливаются из свинца. К ним присоединяются контакты. На обслуживаемых аккумуляторах на корпусе располагаются заливные пробки. Их количество равно количеству банок. Они служат для заливки дистиллированной воды в случае необходимости.
Принцип работы
Между пластинами и электролитом непрерывно происходит электрохимическая реакция. При разряде химическая энергия преобразовывается в электрическую, а при заряде, наоборот, – электрическая в химическую. Когда аккумулятор подключен к потребителям энергии, то происходит его разрядка.
Происходит следующий процесс. На катоде идет восстановление диоксида свинца. Свинец на аноде окисляется. Серная кислота вступает в реакцию с металлами на обеих пластинах. При этой реакции образуется сульфат свинца. Процесс называется сульфатацией. Из серной кислоты выделяется водород, который затем вступает в реакцию с кислородом из положительно заряженной пластины. Образуется вода, а серная кислота расходуется. Плотность электролита понижается. Процесс реакции показан на картинке.
При зарядке весь процесс происходит в обратном порядке. Серная кислота восстанавливается. Вновь образуется диоксид свинца и серная кислота. При полной зарядке плотность электролита должна быть в пределах 1,29 гр/см3. Это значение показывает уровень содержания серной кислоты на один кубический сантиметр электролита.
Таким образом, работа батареи основана на циклах заряд-разряд. Если допустить глубокий разряд, процесс может быть необратимым. Останется только вода и сульфат свинца. Поэтому нужно всегда следить за уровнем заряда.
Зарядка, хранение и зависимость от температуры
Разная температура также влияет на работу АКБ. При высокой температуре показатели мощности и токоотдачи высокие, но батарея быстрее разряжается и повышается расход воды. Электролит по своему составу не замерзает при минусовой температуре, но на сильном морозе он все же может это сделать. В мороз химические процессы замедляются, пусковой ток снижается, падает емкость батареи. Вот почему у водителей часто возникают проблемы с запуском двигателя зимой.
Разновидности аккумуляторов
Современные аккумуляторные батареи можно условно разделить на обслуживаемые и необслуживаемые.
Можно выделить следующие основные виды:
Аккумуляторы с жидким электролитом относятся к обслуживаемому типу. Это значит, что время от времени нужно следить за уровнем электролита, его плотностью и емкостью батареи. Их срок службы в среднем составляем 3-5 лет. Они доступны по цене и хорошо справляются со своей задачей в автомобиле. Поэтому остаются самыми распространёнными.
Батареи по технологии EFB появились сравнительно недавно. В них также находится жидкий электролит, но пластины завернуты в микроволокно. Материал впитывает электролит, что увеличивает площадь контакта с пластинами. Это также повышает емкость и мощность и позволяет снизить объем электролита по сравнению с обычными АКБ, делая такие батареи практически необслуживаемыми. Срок службы 4-5 лет. Стоимость приемлемая.
Аккумуляторы AGM относятся к классу необслуживаемых батарей. Это значит, что у них полностью герметичный корпус. На корпусе имеются газоотводные клапаны. Между пластинами находится стекловолокно, в порах которого электролит. Это позволяет значительно замедлить процесс сульфатации. Такие батареи не боятся полного разряда. Срок службы до 10 лет. Но есть минусы: высокая стоимость и обслуживание.
Гелевые
Это также необслуживаемые батареи. В электролит добавлены вещества, которые сгущают его и доводят до твердого состояния. Сам электролит выступает в роли сепаратора между пластинами. Срок службы до 10 лет, но требуется специальный уход, как и в случае с AGM. Не боятся глубокого разряда, но чувствительны к перезаряду и замыканию. Стоят в 3-4 раза дороже обычных.
Аккумуляторная батарея – это то устройство, которое требует от водителя внимания. Чтобы батарея прослужила долго, нужно знать ее устройство и принцип работы. При правильном уходе и условиях содержания АКБ проработает долгие годы.