Виды аккумуляторов, плюсы и минусы разных типов

Принцип работы свинцовых аккумуляторов

Работают на реакции диоксида свинца и свинца, которая происходит в растворе серной кислоты.

Когда к электродам подключаются потребители энергии, стартует химическая реакция. Оксид свинца вступает в реакцию с серной кислотой, а свинец окисляется. Вообще, в аккумуляторе происходит шесть десятков разных химических реакций, но важны только две. Когда происходит разрядка аккумулятора, диоксид свинца восстанавливается на катоде, а на аноде происходит окисление свинца. Когда аккумулятор заряжают, происходит обратная реакция. Говоря простыми словами, все происходит ровно наоборот.

Когда аккумулятор заряжают, происходит расход раствора серной кислоты, из которого выделяется вода (так как она легче), а плотность электролита, соответственно, снижается (при зарядке опять же происходит обратный процесс). При этом кислород и водород могут выделяться из электролита в виде пузырьков, что называют «кипением».

Это не только крайне нежелательное явление, но и опасное сразу по двум причинам:

  • Вода расходуется, плотность электролита повышается;
  • Существует определенный риск взрыва газов.

Потери воды можно возместить доливкой новой (используют исключительно дистиллированную воду без каких-либо примесей), а при заряде снижают зарядный ток (если в самом аккумуляторе повышается напряжение). Отметим, что не у всех свинцово-кислотных аккумуляторов предусмотрена возможность доливки воды, что делает их по сути расходным устройством, так как возместить потери (которые будут в любом случае) невозможно. Конечно, если не пытаться вскрыть его самостоятельно, что делать не рекомендуется.

Утилизация свинцовых аккумуляторов

Многие в детстве выплавляли свинец из решеток разобранных аккумуляторов, которые валялись везде. Но соединения свинца токсичны, такой АКБ нельзя просто выкинуть на свалку или хранить на своем участке или в гараже и уже тем более дома. Это может привести к серьезным проблемам со здоровьем. На предприятиях, которые занимаются их переработкой, процесс выглядит следующим образом:

  • Нейтрализация электролита;
  • Разбор корпуса и дробление его на части;
  • Разделение металлических и пластиковых элементов;
  • С помощью химических соединений нейтрализуют остатки серной кислоты;
  • Металл переплавляют.

Виды аккумуляторов

Классификация АКБ по составу активного вещества

Свинцовые пластины, используемые в старых аккумуляторах перестали устраивать потребителей. Таким образом, возникала необходимость по улучшению качества работы АКБ. Сначала добавили сурьму к свинцу, что позволило заметно продлить срок эксплуатации батареи. На следующем этапе – уменьшили процентное содержания сурьмы до оптимальной концентрации. Такой подход привел к созданию малообслуживаемых аккумуляторов, характерной чертой которых является более редкий процесс долива воды.

При использовании металлического кальция для покрытия пластин появились кальциевые энергосберегающие источники. В предыдущих моделях потери воды из-за электролиза на 12 вольт нуждались в постоянном доливе, а кальций позволил повысить этот порог до 16 вольт. Так появилась возможность в производстве необслуживаемых аккумуляторов и использовать герметичный, неразборной корпус.

Виды АКБ

  • Сурьмянистые батареи. Этот вид относится к классике из-за повышенного состава сурьмы, которая ускоряет процесс электролиза.
  • АКБ со свинцом. В малосурьмянистых АКБ материалом для пластин служит свинец с небольшой примесью сурьмы. В них степень саморазряда значительно меньше, чем в сурьмянистых АКБ.
  • Калициевые источники. При производстве кальциевых источников свинцовые пластины легированы до 0,1% кальцием. Они могут иметь различные заряды, как отрицательный, так и положительный.
  • Гибридные источники энергии вытесняют кальциевые. При их производстве, две объединенные основные технологии имеют конструктивные отличия: одна, когда пластины формируются из сплава свинца и сурьмы, положительные электроды, а другая – когда пластины формируются из сплава свинца и кальция, отрицательные электроды.
  • EFB является улучшенной жидкозаполненной батареей. Свинцовые пластины в ЕФБ аккумуляторах в два раза толще, чем у обычных, вследствие чего увеличивается их ёмкость. Каждая платина закрыта в пакет из специальной ткани, который наполнен жидким сернокислотным электролитом.
  • В гелевых аккумуляторах применяется гелеобразный электролит. Суть такой технологии в том, что она позволяет снизить текучесть электролита, который содержит агрессивную серную кислоту.
  • В литиевых АКБ используется жидкий электролит, представляющий собой раствор фторсодержащих солей лития в смеси эфиров угольной кислоты.
  • AGM имеет отличительную особенность в электролите, где с помощью специальной технологии между пластинами вставляются стекловолоконные микропористые прокладки.
  • Во всех щелочных батареях применяется растворенная в воде щёлочь.

Классификация батарей по типу электролита

Электролиты бывают кислотными и щелочными.

Щелочные растворы применяются в заправке аккумуляторных батарей. Щелочные аккумуляторные жидкости этот такие жидкости, которые проявляют большую активность по отношению к металлам и кислотам. При реакциях с кислотами образуются соль и вода. Растворы щелочей подвергаются гидролизу. Химические свойства позволяют использовать этот тип электропроводящей жидкости для накопления электрической энергии в аккумуляторе.

Кислотные смеси с дистиллированной водой применяются в основном в автомобильных аккумуляторах. Составы этого типа легко можно приобрести в специализированных магазинах либо, при желании, приготовить самостоятельно на дому. На заводе процесс изготовления таких смесей осуществляется в масштабном производстве по ГОСТу. В домашней обстановке его приготовление так же возможно при соблюдении обязательных пропорций и правил техники безопасности. Для этого нужно смешать кислоту с дистиллированной водой.

Тип клемм

В зависимости от типа клеммы для АКБ подразделяют на:

  • американские;
  • азиатские;
  • европейские.

Более полную информацию по этому вопросу можно получить посредством ознакомления с руководством по эксплуатации, которое прилагается производителем. Также подобного рода информация доступна на соответствующих интернет-ресурсах.

Если коротко, то клеммы различаются размерами и способами установки. Например, европейские клеммы отличаются большей погруженностью в корпус, что делает их более безопасными в плане риска короткого замыкания по сравнению с азиатскими. При этом последние тоньше европейских.

Некоторые утверждают, что европейские АКБ вполне подходят для азиатских автомобилей и наоборот. Такое утверждение не совсем верно. Любое несоответствие конструкции транспортного средства сказывается негативно на безопасности его эксплуатации. В торговых сетях присутствует достаточный выбор АКБ, поэтому лучше устанавливать аккумулятор, предусмотренный производителем машины.

Объявления о продаже Ford Focus III

По каким параметрам выбирать

Перед тем как выбрать аккумулятор на автомобиль, необходимо оценить различные параметры.

Watch this video on YouTube

Объём двигателя

Автомобилям, которые работают на дизеле, необходим аккумулятор, имеющий более высокую емкость, чем транспортным средствам на бензине. Причем объемы у них будут одинаковыми.

Например, если у бензинового двигателя емкость 1,5 л, то лучше всего использовать батарею с 45-55 Ач. Если мотор дизельный, то требуется АКБ на 65 Ач. Для устройств с объемом до 2,5 л необходима емкость еще больше — около 65 Ач для бензинового устройства и 100 Ач для дизельного.

Более точные показатели зависят от транспортных средств, дополнительно установленных устройств (кондиционер, обогрев и пр.).

Фирма-производитель

Оптимальный срок службы батареи — около 4 лет при стандартных условиях. То есть влияет, будет ли пробег 45-50 или только 10 тыс. километров в год, а температура окружающей среды зимой опустится до -30°С или лишь до -10°С. Срок службы АКБ определяют количество случаев, когда прибор был разряжен полностью, и длительность периода (т.е. сколько он стоял в таком состоянии).

Необходимо помнить, что гарантия от производителя дается только на 2 года (для большинства АКБ).

Габаритные размеры

Выбирая аккумулятор, нужно учитывать его габариты: высоту, ширину, длину устройства. Оно должно легко встать в выделенное место и быть зафиксировано.

Расположение плюсового контакта

Обязательно нужно учитывать напряжение на клеммах, а также расположение плюсового контакта. Например, если он в автомобиле находится с правой стороны, то длины провода недостаточно, чтобы прицепить клемму на модель, в которой контакт расположен слева.

А развернуть её и установить иным образом не получится, поскольку у большинства аккумуляторов такая возможность не предусмотрена.

Ниже на картинке показана прямая и обратная полярность аккумулятора.

Дата выпуска

Приобретая устройство, нужно всегда следить за датой выпуска. Иногда бывает так, что купленный агрегат не новый. Например, он долгое время хранился на заводе, потом его перевезли на склад, поменяли место, и только после АКБ перешла в продажу. То есть только что купленный аккумулятор может быть изготовлен еще пару лет назад.

Пример даты аккумулятора на картинке выше:

1 – номер производственной линии 011 – индивидуальный код партии 8 – последняя цифра года — 2018 2 – полугодие 2 – порядковый номер месяца в полугодии: Первое полугодие: 1 — январь, 2 — февраль, 3 — март, 4 — апрель, 5 — май, 6 — июнь Второе полугодие: 1 — июль, 2 — август, 3 — сентябрь, 4 — октябрь, 5 — ноябрь, 6 — декабрь 02 — день (число месяца) 7 — номер бригады (возможны 2 цифры).

Получается у данной батареи дата производства 02.08.2018.

Плюсы и минусы WET АКБ

Стандартные источники энергии, содержащие электролит жидкого типа, не менялись уже 20-25 лет. Многие машины, сходящие с конвейеров, комплектуются такими автоаккумуляторами. Популярность в автопроме легко объясняется следующими преимуществами:

  • цена;
  • лёгкость в эксплуатации, отсутствие требований;
  • разнообразие производителей;
  • есть необслуживаемые модели.

Недостатки таких АКБ проявляются более интенсивно в тяжёлых условиях. Существенные нагрузки в виде подключения ёмкостных электроприборов вызовут быстрый выход модулей из строя: мощные колонки, световые огни, лебёдка.

Недостатки WET АКБ:

  • малый ресурс при работе в сложных условиях;
  • повышенная чувствительность к полной разрядке аккумулятора;
  • выпаривание жидкого электролита.

Вероятность испарения рабочей жидкости заставил производителям устранить этот недостаток. Этот минус «ушёл» после разработки конструкций закрытого типа (необслуживаемых). Эти аккумуляторы его устанавливают на автомобиле уже на заводе, потому что не требуют дополнительного ухода. Приблизительный срок службы таких аккумуляторов от трёх до пяти лет.

Какие аккумуляторы бывают и какие выбрать?

К самому распространенному, классическому типу можно отнести свинцово-кислотные аккумуляторы, которые могут быть:

Малосурьмянистыми. В составе свинцовых пластин таких АКБ содержится менее 5% сурьмы, основным эксплуатационным достоинством данного типа аккумуляторов является отсутствие необходимости постоянного контроля уровня электролита. Применяются они, как правило, в простых легковых автомобилях, которые не перегружены электроникой, и различными опциями;

Что касается срока службы свинцово-кислотных, то в среднем они работают 3-5 лет.

Совет эксперта

Евгений Семёнович Адулаев
Эксперт по тестированию автомобильных аксессуаров, специалист по подбору автозапчастей.

Если Вы хотите приобрести необслуживаемый АКБ, то рекомендуем выбирать модели только известных брендов, которые давно на рынке, имейте в виду, что купив некачественное изделие, скорее всего от него придется просто, избавится. Как правило, такие аккумуляторы стоят дороже, к этому нужно быть готовым, кроме того, стоит понимать, что: такой тип АКБ хуже переносит сильные морозы (постепенно снижается способность принимать заряд); его работоспособность в значительной степени зависит от исправности самого автомобиля (необходимо следить за состоянием генератора, а также чистотой клемм АКБ).

К числу современных типов АКБ относятся:

  • Гелевые. Этот тип батарей обладает одной ключевой особенностью – электролит в нем находится в гелеобразном состоянии (загущенная кремниевыми соединениями кислота). Одним из главных достоинств рассматриваемого аккумулятора является безопасность использования – исключена вероятность вытекания электролита, а значит, не будет нарушена целостность его корпуса, а также остальных систем автомобиля. Модели такого типа, как правило, имеют очень высокую стоимость, используются в тюнингованных авто, к примеру, для обеспечения питания сложных аудиосистем.
  • AGM. Автомобильные аккумуляторы AGM являются своего рода комбинацией классических свинцово-кислотных моделей и гелевых. В данных батареях используется жидкий наполнитель, пропитывающий находящееся между пластин стекловолокно. Из основных плюсов таких АКБ можно выделить – высокий уровень виброустойчивости и очень низкую скорость саморазряда. Также их особенностью является низкое внутреннее сопротивление, поэтому они способны отдавать более высокие значения пусковых токов. Предназначены в первую очередь для новых машин, с большим числом опций (к примеру, современные автомобили с режимом «Старт-Стоп»).

Также стоит упомянуть, что есть аккумуляторы, в которых в качестве электролита используется щелочь. Существует два типа щелочных автомобильных аккумуляторов, которые могут применяться в качестве стартерных, к ним относятся: никель-кадмиевые и никель-железные. К эксплуатационным достоинствам таких АКБ можно отнести:

  • Морозостойкость;
  • Большую емкость;
  • Долго хранятся в разряженном состоянии.

Но есть и недостатки:

Большие габариты и высокая цена.

Как правило, используется такой вид АКБ на грузовых автомобилях.

Что необходимо знать для правильного выбора автомобильного аккумулятора

Естественно для правильного выбора АКБ необходимо учитывать несколько важных моментов, перечислим их по пунктам:

  1. Емкость батареи. Этот параметр можно отнести к наиболее значимым. Емкость аккумулятора говорит о том, сколько он может взять энергии при зарядке и хранить в себе. Обозначается в ампер-часах (А×ч) и указывается на корпусе АКБ и в паспортной документации. Маркировка 6СТ-50, 6СТ-55 указывает на заявленную емкость 50 – 55 А×ч.
  2. Габариты и тип подключения. В автомобилестроении используются стандартные размеры и типы подключения клемм. Здесь можно пойти по двум путям: первый – хорошо изучить свою модель АКБ или обратиться в автосервис. Стоит помнить, несмотря на то, что батареи имеют идентичные размеры и визуально одинаковы, у некоторых моделей много отличительных особенностей. Это в первую очередь касается японских авто, там АКБ более узкие и высокие.

Во время выбора аккумулятора важно обращать внимание на расположение полюсов. При установке батареи в которой «плюс» с другой стороны, может банально не хватить длины шины для ее подключения. А при неправильном подключении сгорит бортовая электрика и электроника, а может и сама АКБ

А при неправильном подключении сгорит бортовая электрика и электроника, а может и сама АКБ.

  1. Стартовый ток. Этот показатель говорит о силе тока поступающей на стартер во время пуска еще холодного двигателя. Чаще зависит от типа аккумулятора и его емкости, но иногда стоит более внимательно присмотреться к данному параметру. Если машина эксплуатируется в холодных регионах, с сильно изношенным двигателем или используется масло высокой вязкости следует это учитывать при выборе новой АКБ.

Стоит отметить, что заявленная мощность рассчитана на работу при +27 C, если температура опускается до -18, то мощность падает 60 %. То есть для нормально работы в сложных климатических условиях следует выбирать батарею в два раза мощнее.

  1. Стоимость. Здесь все зависит от покупательской способности автолюбителя. Батареи по ценовой политике можно разделить на три категории: эконом, стандарт и премиум. В каждой из которых можно подобрать батарею предназначенную для конкретной марки автомобиля.

В основном на цену категорий влияют технологии, которые использовались при изготовлении АКБ. Самыми выгодными по стоимости будут аккумуляторы стандарт-качества. У премиум класса отличие будет большой срок службы, длительная гарантия, высокая ёмкость и большое значение стартового тока.

Как правильно заряжать аккумулятор

Проверив АКБ таким образом можно приступать к зарядке. А чтобы сделать это правильно рекомендуется придерживаться таких рекомендаций:

Правильная зарядка АКБ

Аккумулятор должен быть чистым , поэтому если есть грязь — очищаем.
Осматриваем на наличие механических повреждений.
Открываем пробки аккумуляторной батареи, чтобы оценить уровень электролита в каждой из них

Если его уровень, ниже положенного, следует долить дистиллированной водой.
При проверке перед зарядкой обращайте внимание на цвет электролита. Он должен быть полностью прозрачным

Когда в электролита имеется оттенок или осадок, то его следует полностью заменить, такой электролит не пригоден к зарядке.

При подключении зарядного устройства стоит сначала подсоединить клеммы зарядки к аккумулятору, и затем включать зарядное устройство в сеть.

Существует 3 метода зарядки:

  1. Зарядка постоянным напряжением . Такой метод является наиболее безопасным и щадящим к батарее.

Чтобы обеспечить 100% зарядку батареи, зарядное устройство должно выдавать 16,0 — 16,5В на выходе.

Применение постоянного тока . Использование этого способа требует постоянного контроля. Поскольку очень важно контролировать силу тока, чтобы она была 1/10 от емкости аккумулятора. Время которое он должен заряжаться рассчитывают по формуле: емкость/на значение тока заряда * на 1.2 = времени зарядки.

Следует быть предельно осторожным, поскольку заключительный этап сопровождается «кипением» электролита в банках АКБ и обильным выделением из него газа.

Комбинированным методом . Наиболее популярный. Он подразумевает, что аккум сразу заряжается постоянным током, а в конце постоянным напряжением. Так как весь процесс происходит автоматически, такой метод не требует контроля. Устройство самостоятельно отключается после полного заряда.

При зарядке аккумулятора автомобиля рекомендуется отдавать предпочтение полной и тщательной зарядке аккумулятора, это сохранит функционал и продлит строк службы.

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»).

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.

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.

Никель-металл-гидрид

Никель-металл-гидриды, или Ni-MH, как их обозначают в сокращенном варианте, являются такими видами аккумуляторных батарей, где в качестве отрицательного иона выступает водородный металлогидридный электрод, калиевый гидроксид в качестве электролита, никелевый — в качестве положительного иона.

Существует немалое количество различных типов батарей Ni-MH. К примеру, есть батареи долгого хранения LSD NiMH, которым не страшен мороз и длительный срок хранения. Они функционируют и с повышенными токами разряда, не разрываясь и не приходя в негодность из-за чрезмерной нагрузки.

Поэтому, к примеру, никель-металл-гидриды размера АА могут быть применимы в различных видах мелкой техники. Так, АА с большим объемом емкости в 1500-3000 мА/ч можно поместить в музыкальный плеер, радиоуправляемые игрушки, фотоаппарат и многие другие приспособления, где будет произведена зарядка за относительно непродолжительное время.

Весьма хороши и АА-батареи с уменьшенным объемом вместимости — такие АА, где емкость составляет всего 300-1000 мА/ч. АА данного типа применимы в качестве обеспечения питанием неавтоматических фонариков, управляемых пультом ДУ игрушек, раций и электронных приспособлений со сбалансированным энергопотреблением.

Водительские курсы

20 психологических уловок, которые пригодятся вам в жизни

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector