Как определить тип аккумулятора автомобиля

Типы аккумуляторных батарей для авто

Разные виды аккумуляторов для автомобилей включают элементы, позволяющие получить большее напряжение. АКБ различаются по методу подключения, у одних устройств оно последовательное, у других — параллельное. Материалы электродов имеют жидкий или гелеобразный электролит.

Что такое аккумулятор и для чего он нужен в автомобиле?

Автомобильный аккумулятор, так же как генератор, служит в качестве источника электроэнергии и выполняет следующие функции:

• снабжает током стартер, когда запускается двигатель;
• питает включенный потребитель при работе генератора;
• участвует в переходных процессах, которые требуют высокого напряжения;
• способствует сглаживанию пульсирующего тока.

Свинцово-кислотные аккумуляторы в легковых машинах отличаются по типу. С течением времени устройства совершенствуются. Одна батарея включает в себя 6 отдельных аккумуляторов, соединенных последовательно. Корпус у таких элементов сделан из полипропилена, он устойчив к воздействию кислот.

Один из таких мини-аккумуляторов включает в себя несколько положительных и отрицательных электродов. Назначение сепаратора — изоляция электродов, имеющих противоположную полярность. Каждый отдельный электрон сделан из свинца или свинцово-кальциевого сплава.

У АКБ такого типа низкий уровень заряда. У гибридных АКБ более простая конструкция. Чтобы электроды имели повышенную устойчивость к коррозии, в свинец добавляется незначительное количество олова. Структура электродов напоминает решетку. Каждый находится в электролите — растворе серной кислоты (или геле).

Основные виды автомобильных аккумуляторных батарей — краткая характеристика, маркировка

Разные типы автомобильных аккумуляторов имеют разную мощность, стоимость и эксплуатационные характеристики. Исследователи стараются увеличивать энергоемкость устройств. Разрабатываются морозостойкие батареи. Существующие АКБ содержат опасные вещества: свинец и серную кислоту. В планах разработчиков создание более экологичных агрегатов.

Сурьмянистые

Свинцовая пластина таких АКБ имеет от 4,8 до 5% сурьмы, которая делает свинец плотнее и усиливает электролиз. Когда происходит выделение газов, вода будто закипает. В результате таких процессов повышается концентрация электролитов.

Чтобы компенсировать потерю влаги, в АКБ заливается очищенная вода. Популярны батареи, содержащие меньшее количество сурьмы. Устройства легко обслуживать. Современные аккумуляторы для авто практически не содержат сурьмы.

Малосурьмянистые АКБ

Пластины таких АКБ имеют минимальное количество сурьмы (менее 4,8%). Устройства могут и не контролироваться. В этом случае выкипает немного воды. Малосурьмянистая АКБ не предъявляет высоких требований к электрическому оборудованию. Он имеется в российских легковых авто. Главное преимущество устройства — ценовая доступность.

Батареи такого типа содержат щелочь. Они подразделяются на 2 вида: никель-кадмиевые и металлгидридные.

Положительные пластины выполнены с применением гидроксида никеля, отрицательные содержат незначительное количество кадмия и железа.

Никель-кадмиевые щелочные батареи удобны в эксплуатации. Особенность в том,что во время химических реакций электролит остается, а не выкипает.

Щелочные батареи имеют много преимуществ по сравнению с “классическими”:

1. Нормально переносят перезаряд. Можно хранить их разряженными.
2. Щелочные АКБ удобно эксплуатировать, если температура низкая. Зимой двигатель будет быстро запускаться.
3. Кислотные батареи выделяют вредные вещества, а щелочные — нет.

Главный недостаток — высокая стоимость. Устройства много весят, они чаще применяются в грузовых машинах.

Кальциевые

Чтобы выкипало меньше воды, вместо сурьмы стали использовать кальций. У кальциевой АКБ маркировка “Ca/Ca”. Она указывает на то, что детали устройства имеют кальций. А если добавляется незначительное количество серебра, снижается сопротивление аккумулятора, в результате повышается энергоемкость.

Когда стали применять кальций, уменьшилось газовыделение, снизился расход воды. Малосурьмянистые АКБ уступают кольцевым. Батарею, в которой есть кальций, часто называют “необслуживаемой”. У такого устройства долгий срок службы, вода выкипает медленно.

Автомобильные аккумуляторы, пластины которых содержат кальций, долго хранятся и не теряют эксплуатационных свойств.

Но кальциевая АКБ имеет несколько слабых сторон:

• предъявляет высокие требования к перезарядке;
• является чувствительной к напряжению бортовой сети;
• плохо реагирует на перепады температуры.

Кальциевая батарея дороже малосурьмянистой, но цена оправдывает качество. АКБ такого типа устанавливаются в зарубежные авто. Минус кальциевой батареи — чрезмерная требовательность к перезарядке. Но при правильном уходе она становится надежным, долговечным источником питания.

AGM и гелевые батареи

Вышеназванные типы АКБ содержат раствор серной кислоты, а AGM — гель. Устройства устанавливаются в дорогих иномарках, они надежнее и безопаснее “классических”.

Серная кислота, разбавленная водой, сразу вытекает, если корпус повреждается. Гелеобразный электролит имеет повышенную плотность, он не такой текучий как жидкость. Между пластинами есть материал, который удерживает гель внутри. Функция этого материала — защищать электроды.

Обозначение “AGM” (Absorbent Glass Mat) переводится как «материал с абсорбирующими свойствами». Гель в агрегате зафиксирован. Такую АКБ можно наклонять, не боясь, что при повреждении жидкость вытечет.

Один из плюсов батареи — прекрасная виброустойчивость. У нее низкий уровень заряда, соответственно, его можно долго хранить. Рекомендуется хранить гелевый аккумулятор заряженным. Еще один его плюс — устойчивость к перезарядке.

Нельзя подвергать батарею ускоренной зарядке. Следует использовать меньший ток. Гелевые АКБ имеют специальное устройство для зарядки. Помимо достоинств, у таких батарей есть слабые стороны. Они плохо работают, если температура воздуха резко понижается. Если хранить АКБ в благоприятных условиях, срок службы составит до 11 лет. Еще один недостаток батареи — высокая цена.

Гибридные АКБ

У таких батарей маркировка “Ca+”. Пластины устройств имеют электроды, отличающиеся технологией производства. Положительные являются малосурьмянистыми, а отрицательные — кальциевыми. Гибридные батареи расходуют мало воды, в этом заключается их преимущество. Устройства надежны, устойчивы к перезарядке.

Литий-ионные АКБ

По качеству их сравнивают с гелевыми. Химические элементы таких аккумуляторов имеют ионы лития. Отрицательные электроды содержат графит, положительные — литий-фосфатный материал, который не токсичен. Он экологически чист, безопасен и легко поддается утилизации.

Литий-ионные батареи выдают относительно высокое напряжение, имеют низкий уровень самозаряда. Они используются нечасто, потому что чувствительны к температурным перепадам.

Свинцовые батареи вытесняются другими видами. Аккумуляторные устройства AGM становятся все более популярными, но их стоимость выше, чем у прочих разновидностей. В будущем планируется создать батареи, которые не будут содержать жидкости.

Жизненно: как выбрать АКБ для автомобиля и не прогадать

А что со старой?

• изделие просто разрядилось (напряжение заряженной батареи – 12,6-12,7 В) и его следует зарядить специальным устройством;
• понизилась плотность электролита: необходимо замерить ареометром – должна быть не менее 1,25-1,27 г/см3;
• произошла сульфатация пластин (пластины покрываются большим слоем сульфата свинца и перестают пропускать ток) – можно вылечить с помощью специального зарядного устройства с режимом десульфатации;
• упал уровень электролита в банке – необходимо долить дистиллированной воды.

Также следует проверить, исправен ли генератор автомобиля. Для этого необходимо измерить напряжение на клеммах АКБ при работающем двигателе – оно должно быть в пределах 13,8-14,5 В. Не лишним будет проверить, есть ли утечки тока на какие-либо источники при стоянке авто, исправен ли стартер и не окислены ли клеммы силовой проводки.

Классифицируем аккумуляторы для автомобиля и выясняем какой лучше выбрать в определенных условиях

1. Традиционные свинцово-кислотные аккумуляторы с жидким электролитом.
2. EFB (Enhanced Flooded Battery).
3. AGM (Absorbed Glass Material).

Традиционные «жидкие» батареи состоят из шести банок, в которых находятся свинцовые пластины и жидкий электролит. Дабы свинец не осыпался с пластин, их дополнительно упрочняют. В зависимости от упрочняющего материала источники энергии данного класса принято делить на несколько подвидов:

• малосурьмянистые (свинцово-сурмяные электроды);
• кальциевые (свинцово-кальциевые электроды);
• гибридные (электроды «+» – свинцово-сурмяные, «-» – свинцово-кальциевые).

Малосурьмянистые источники тока

Решая вопрос, как выбрать АКБ для автомобиля, следует иметь в виду, что малосурьмянистые батареи имеют маркировку Sb на этикетке. Данные изделия отлично противостоят глубоким разрядам. Модели принадлежат к классу обслуживаемых, поскольку имеют съемные крышки для доступа к банкам с электролитом. Вместе с тем, малосурьмянистые экземпляры требуют частого обслуживания и обладают такими недостатками:

• интенсивное испарение электролита;
• низкая устойчивость к саморазрядам;
• малый пусковой ток;
• малая емкость.

Кальциевые источники энергии

Кальциевые батареи относятся к классу необслуживаемых, поскольку в их конструкции не предусмотрен доступ к емкостям с электролитом. Крышки таких моделей наоборот имеют специальные лабиринтные каналы для сбора конденсата электролита. Это отнюдь не является минусом изделия, поскольку аккумуляторы данного вида склонны к минимальному испарению токопроводящей жидкости. К числу положительных характеристик кальциевых АКБ следует причислить:

• большую емкость;
• высокие пусковые токи;
• добавление серебра в структуру электродов;
• малый саморазряд при хранении.

Не лишены изделия данного класса и минусов. В частности они не переносят глубокие разряды. А 3-4 разряда приводят к потере емкости аккумулятора на 80 %. Не порадует автовладельцев KIA Rio и цена на батареи типа Ca/Ca.

Гибридные батареи

Изделия, таящие в маркировке словосочетание типа «Hybrid battery» или надпись в виде Sb/Ca, относятся к классу гибридных, имеющих усредненные электротехнические характеристики. Батареи малообслуживаемы и устойчивы к глубоким разрядам. Останавливаясь на выборе традиционных аккумуляторов для автомобиля и выясняя какой лучше из них выбрать специалисты рекомендуют отдать предпочтение именно гибридным источникам.

Батареи AGM

В изделиях типа Absorbed Glass Material электролит удерживается в микропористом стекловолокнистом материале, уложенном между пластинами. Свободный объем микропор служит для процесса замкнутой рекомбинации газов, благодаря которому водород и кислород удерживаются внутри конструкции.
На таких моделях нередко можно заметить надпись Start-Stop. И не зря, ведь семейство AGM аккумуляторов часто встречается на автомобилях Jaguar F-Pace с системой Старт-Стоп и рекуперативным торможением. В наборе достоинств:

• высокий пусковой ток;
• устойчивость к глубоким циклическим разрядам;
• долговечность;
• возможность работать в любом положении.

EFB батареи

Enhanced Flooded Battery – модели с технологией влажного электрода. Электроды здесь покрыты пленкой из специального микроволокна. Это препятствует возможности осыпания материала с пластин, что, как и в случае с AGM, позволяет выдерживать глубокие циклические разряды. В отличие от Absorbed Glass Material, электролит здесь жидкий.
Следует отметить, что батареи типа AGM и EFB в ближайшем будущем вытеснят традиционные изделия с жидким «электролитом». Пока ограничивающий фактор – слишком высокая цена на модели прогрессивного класса: они в 2-2,5 раза выше стоимости «традиционок».

Кому отдать предпочтение: как выбрать современную АКБ для автомобиля своими силами

Автопроизводитель выделил специальное место батарее – будь-то в моторном отсеке или в багажнике. Размеры ниши жестко фиксированы, значит и с габаритами «коробки» прогадать нельзя. У большинства европейских автомобилей искомый габаритный размер – 242х175х190 мм.

Конфигурация клемм

На большинстве европейских автомобилей клеммы стандартизированы и легко умещаются в специально отведенных выемках на батарее. Этого нельзя сказать про другие авто, например азиатские. Клеммы последних часто не умещаются в отлитом квадрате «коробки-европейки», а вот азиатский типоразмер им кстати.

Полярность

Перед тем, как выбрать АКБ для своего автомобиля, обязательно необходимо удостоверится в расположении отрицательного и положительного полюсов. Ежели этого не сделать, длины проводов может не хватить для подключения клемм к источнику электроэнергии с иной полярностью.

Страна происхождения

Российские и европейские методики контроля работоспособности электробатарей существенно различаются. Европейские требования значительно жестче, значит и качество гарантируемых характеристик заведомо немного лучше.

Дата производства

Покупать следует тот «коробок», который пролежал на полке магазина не более 6 месяцев.

Номинальная емкость

Пусковой ток

Номинальное значение пускового тока также можно посмотреть на старой батарее. Чем этот показатель выше, тем легче изделию прикуривать стартер.

С позиции гарантийного обслуживания отдавать предпочтение следует тем устройствам, срок гарантии которых не менее двух лет.
В процессе выбора не стоит забывать о следующих советах:

• если была установлена AGM, то и заменять надо на батарею с адсорбированным электролитом;
• выбрав определенную модель, следует попросить продавца проверить ее нагрузочной вилкой: напряжение не опускается ниже 9 В и со временем начинает расти – такое изделие можно смело брать;
• купив изделие, стоит обязательно его полностью зарядить.

Бренды-бренды: какой фирмы выбрать современный аккумулятор для автомобиля из многообразия производителей

Отечественному автомобилисту предоставлена возможность выбирать продукцию среди большого количества моделей из стран СНГ, Европы и Азии. Огромная численность моделей, львиный разрыв в ценовом соотношении – тут способен запутаться даже опытный автолюбитель.

Анализируя тематику, какой фирмы выбрать аккумулятор для автомобиля, уместным будет обратиться к рейтингу АКБ . Здесь специалисты рекомендуют не отдавать предпочтение новичкам и аутсайдерам. В целом же ситуация с брендами выглядит следующим образом:

• фаворитом рынка считаются модели немецкого происхождения – компании Bosch. Они надежны при любой температуре, качественны и долговечны;
• качественный аналог моделям Bosch – изделия концерна Varta. Этим изделиям не раз присваивались награды в виде лучшего соотношения цены и качества;
• фору лидерам-иностранцам способны дать батареи Тюменского аккумуляторного завода. Tyumen Battery обладают отличными электротехническими характеристиками, обслуживаемы и имеют вполне демократичный ценник;
• крепкими середнячками считаются батареи от компаний Зверь, Topla, Exide, Medalist, АКОМ, Mutlu.

Технологии AGM и EFB по силам фаворитам рынка – Bosch и Varta. Неплохие AGM делают Banner и Exide.

Маркировка и классификация автомобильных аккумуляторов

Автомобильный аккумулятор — это резервный источник питания, без которого не способна обойтись ни одна машина. Принцип его работы довольно прост. Во время движения часть энергии, вырабатываемая двигателем, накапливается в батареи. Как только двигатель глушится, бортовая сеть начинает работать от АКБ.

Как и любая другая деталь, аккумулятор со временем приходит в негодность. Обычно это проявляется в том, что его ёмкость уменьшается. Если же эксплуатировать АКБ крайне небрежно, то он может полностью разрядиться.

Конечно, существуют специальные методики, позволяющие зарядить аккумулятор, но вы должны учитывать, что некоторые АКБ просто не поддаются восстановлению. При таком раскладе вам понадобится приобрести новое устройство, а для этого нужно знать, аппарат с какой именно маркировкой вам подойдёт.

Классификация АКБ

На рынке существует огромное количество разнообразных АКБ. Автомобильные компании идут на всевозможные ухищрения, чтобы добиться большей экономичности, увеличить объём и срок эксплуатации своих устройств. Поэтому перед тем как перейти к более подробной классификации разделим все устройства на обслуживаемые и необслуживаемые.

К необслуживаемым АКБ причисляют те, которые исключают возможность заливки воды внутрь. К плюсам подобных аппаратов можно причислить то, что практически во всех есть индикатор, отвечающий за состояние батареи.

Обслуживаемые АКБ требуют постоянного ухода. Водитель должен периодически заливать внутрь дистиллированную воду. Она будет компенсировать испарившийся за время работы электролит.

Более подробная классификация АКБ состоит из разделения по типу пластин:

• свинцово-сурьмянистые,
• свинцово-кальциевые,
• гибридные.

Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки.

Общие требования к маркировке

Автомобильные аккумуляторы производятся многими машиностроительными компаниями, неудивительно, что без общей маркировки в данном сегменте рынка не обойтись.

Тем не менее разные автомобильные компании наносят разную маркировку на выпускаемые аккумуляторы. Мало того, сами батареи отличаются по ряду параметров и классов.

К тому же в каждой стране есть свои требования к маркировке аккумуляторов. С учётом того, что в современном глобализированном мире машины собираются путём кооперации компаний с разных стран и материков, есть ряд международных стандартов, на которые ориентируются производители.

Согласно действующим международным стандартам маркировка аккумулятора должна включать в себя такие данные:

• знак производителя,
• название компании,
• значение номинального напряжения,
• значение ёмкости,
• полярность возле клемм,
• тип батареи,
• дату производства,
• количество банок.

Также маркировка аккумулятора должна в себя включать знаки, ограничивающие эксплуатацию и предупреждающие о стандартах транспортировки. В общем, можно выделить четыре вида маркировки в зависимости от региона:

Виды маркировки в зависимости от региона

В России маркировка аккумуляторов регламентируется ГОСТом 959-91. Её ещё называют «А Б С Д». Данные буквы обозначают следующие понятия:

• «А» — эта буква в маркировке указывает сколько банок в аккумуляторе. Один элемент — два вольта
• «Б» — тип аккумулятора. Маркировка «СТ» говорит, что перед нами батарея стартерного типа.
• «С» — ёмкость устройства. Единица измерения ампер-часы.
• «Д» — указывает на материал, из которого изготовлен агрегат.

Это основные параметры, которые во многом определяют, подойдёт ли вам данный аккумулятор. Вариации исполнения подробно расписаны на рисунке сверху.

Европейская маркировка

Стоит признать, что в Европе требования к аккумуляторам, особенно их экологичности гораздо выше. Неудивительно, что и европейская маркировка имеет существенные отличия.

В Европе производители автомобильных аккумуляторов при создании своей продукции ориентируются в первую очередь на стандарт DIN. Он включает использование в маркировке пяти основных цифр.

Пятизначная маркировка определяется следующими параметрами:

• Три первых цифр указывают на ёмкость батареи. Чтобы точно определить данный параметры из написанного числа необходимо отнять 500.
• Две цифры в конце указывают на тип аккумулятора.

Здесь нужно сделать одно важное уточнение. Несмотря на простоту официального стандарта, каждый производитель старается указать на аккумуляторах максимум полезной информации. Поэтому, изучая маркировку европейской батареи, можно узнать следующие данные:

• исполнение,
• спецификацию клемм,
• особенности отвода газов,
• показатель вибропрочности.

Маркировка аккумулятора ETN состоит из таких показателей:

• Первая цифра обозначает ёмкость.
• Вторая и третья — диапазон мощности. Цифра шесть в данной маркировке обозначает, что при подсчётах нужно добавить 100 Ач, семь — 200 Ач.
• Три последующих цифры — конструктивное решение и используемые материалы.
• В конце идут три цифры указывают значение одной десятой холодной прокрутки.

Когда вы изучаете маркировку европейского аккумулятора, то должны понимать, что на нём может быть множество дополнительных обозначений, которые производитель наносит на своё собственное усмотрение.

Азиатская маркировка

На азиатском рынке используют маркировку аккумуляторов стандарта JIS. Стоит признать, что она весьма запутана, и чтобы в ней разобраться, понадобиться время. Само собой, без специальных таблиц обойтись не получится.

Азиатская маркировка аккумуляторов состоит из шести знаков:

• Первые две цифры традиционно указывают на ёмкость. Но вы должны учитывать, что номинальный параметр умножается на корректировочный коэффициент.
• Третий символ — буква. Она указывает на форму аккумулятора и соотношение размеров.
• Два последующих знака — размер в сантиметрах (длина).
• Последний символ имеет всего два значение — R b L. Он указывает на расположение отрицательной клеммы.

Емкость азиатской батареи, которая указана в маркировке существенно ниже европейской.

Американская система нумерации

В Америке при обозначении батарей используется стандарт SAE, но возможны и другие варианты. В данном контексте законодательство США даёт довольно широкий простор для деятельности предпринимателей.

Американская маркировка аккумуляторных батарей выполняется в соответствии со стандартом SAE. Тем не менее могут быть использованы и другие типы маркирования. Традиционно количество символов в номенклатуре шесть (одна буква и пять цифр). Данные символы имеют следующие значения:

• Первая буква указывает на тип АКБ.
• Две первых цифр определяют размер устройства.
• Последние в номенклатуре числа — это значение тока при холодной прокрутке.

Очень часто производители наносят на свои устройства показатель резервной ёмкости. Также на корпусе можно найти, сколько времени занимает снижение напряжения до 10 В. В качестве константы берётся фиксированный показатель тока 25 ампер.

В основном АКБ классифицируются на обслуживаемые и необслуживаемые. Также их можно разделить на типы за счёт особенностей конструкции пластин. Маркирование устройств зависит от региона, в котором был изготовлен товар, и заводских стандартов производителя.

Расшифровка маркировки аккумуляторных батарей разных производителей

При покупке аккумуляторной батареи очень важно знать ее характеристики, год выпуска, емкость и другие показатели. Как правило, всю эту информацию показывает маркировка АКБ. Российские, американские, европейские и азиатские производители имеют свои стандарты записи. В статье разберемся с особенностями маркировки различных типов аккумулятор и ее расшифровкой.

Параметры маркировки

Шифр маркировки будет зависеть не только от страны производителя, но и от типа батареи. Разные аккумуляторы применяются для разных целей. Есть стартерные батареи, которые предназначены для использования в автомобилях. Есть более мощные, сухозаряженные и другие. Все эти параметры должны указываться для покупателя.

Маркировка АКБ

Как правило, маркировка должна содержать следующую информацию:

• название и страну производителя;
• емкость аккумуляторной батареи;
• номинальное напряжение, ток холодной прокрутки;
• тип АКБ;
• дата и год выпуска;
• количество элементов (банок), находящихся в корпусе батареи;
• полярность контактов;
• буквенные символы, которые показывают такие параметры, как заряженность или обслуживание.

Каждый стандарт имеет свои общие черты, но и свои особенности. Например, очень важно уметь прочитать дату изготовления. Ведь аккумулятор должен храниться в особых условиях и при определенной температуре. Неправильное хранение может сказаться на качестве батареи. Поэтому лучше выбирать свежие аккумуляторы с полной зарядкой.

Аккумуляторы российского производства

Маркировка аккумуляторных батарей российского производства производится согласно ГОСТ 959-91. Значение условно делится на четыре категории, которые сообщают определенную информацию.

1. Указывается количество элементов (банок) в корпусе батареи. Стандартным количеством является шесть. Каждый дает напряжение чуть больше 2В, что в сумме составляет 12В.
2. Второе буквенное обозначение показывает тип аккумулятора. Для автомобильных это буквы «СТ», что означает «стартерная».
3. Следующие цифры показывают емкость батареи в ампер-часах.
4. Далее буквы могут указывать на материал корпуса и состояние батареи.

Маркировка АКБ российского производства

Пример. 6СТ-75АЗ. Цифра «6» указывает на количество банок. «СТ» говорит о том, что батарея стартерная. Емкость батареи – 75 А*ч. «А» означает, что в корпусе общая крышка для всех элементов. «З» значит, аккумулятор залит электролитом и заряжен.

Последние буквы могут обозначать следующее:

• А – общая крышка аккумулятора.
• З – батарея заправлена электролитом и полностью заряжена.
• Т – корпус сделан из термопласта.
• М – корпус сделан из минеральной пластмассы.
• Э – корпус из эбонита.
• П – сепараторы из полиэтилена или микроволокна.

Значение пускового тока не указывается в маркировке, но его можно найти на других этикетках на корпусе. Для каждого типа аккумулятора разной мощности существует своя сила пускового тока, габариты корпуса и продолжительность разряда. Значения указаны в следующей таблице:

Аккумуляторные батареи: виды и применение, какой лучше выбрать для автомобиля

Для автономного электропитания чаще всего используют химические источники тока (ХИТ) – гальванические элементы (ячейки). Принцип их действия – энергия окислительно-восстановительной реакции преобразуется в электрическую.

Один элемент выдает напряжение до 4 В, поэтому для получения мощного источника несколько ячеек соединяют в батарею. После полного расхода запаса реагентов ХИТ разряжается, теряет работоспособность. Эту проблему решают аккумуляторные батареи (аккумуляторы, АКБ) – перезаряжаемые устройства многократного использования.

Что такое аккумулятор и для чего он нужен

АКБ отличаются от простых элементов питания обратимостью химического процесса. После разрядки их подключают к электрической сети. Ток, проходя через аккумулятор, восстанавливает заряд.

Этот тип ХИТ используют в быту и на производстве для накопления электроэнергии и обеспечения ею автомобилей, переносных инструментов, мобильных устройств, а также в источниках бесперебойного питания (ИБП) стационарных приборов.

Различные виды аккумуляторных батареек входят в автономные системы электроснабжения, в том числе работающие от альтернативных источников (солнечные, ветровые станции). То есть они нужны во всех случаях, когда требуется независимый от централизованного электроснабжения запас тока.

Основные виды аккумуляторных батарей и области их применения

От того, из какого материала сделаны электроды, а также от физического состояния и химического состава электролита зависят основные характеристики всех аккумуляторов.

Виды аккумуляторных батарей.

Автомобильные АКБ имеют еще один параметр – полярность:

1. Прямая. Плюсовая клемма находится слева, минусовая – справа. Такой аккумулятор чаще всего встречается на российских автомобилях.
2. Обратная. Плюсовая клемма справа, минусовая – слева. Это вариант для большинства европейских машин. Заменить аккумуляторную батарею с прямой полярностью на АКБ с обратной нельзя.

Классификация ныне существующих аккумуляторов по химическому составу электролита:

• свинцово-кислотные;
• щелочные;
• литиевые (литийионные);
• никель-солевые.

Свинцово-кислотные аккумуляторы

Свинцово-кислотные АКБ применяют чаще всего в автомобилях и ИБП.

Они состоят из нескольких мелких ячеек (банок), расположенных в едином корпусе. Внутри каждой находятся свинцовые пластины и электролит. 1 ячейка дает напряжение 2,1 В. Для запуска двигателя нужен ток напряжением 12,6 В. Поэтому в батарее объединяют 6 банок аккумулятора.

Типы свинцово-кислотных аккумуляторов, применяемых в автомобилях и ИБП, по химическому составу электродов:

• сурьмянистые и малосурьмянистые;
• гибридные;
• кальциевые и серебряно-кальциевые.

Классификация свинцово-кислотных батарей для автомобилей и ИБП по состоянию электролита:

• с жидким электролитом – первое поколение, сейчас почти не используются;
• гелевые – второе поколение;
• AGM – третье поколение.

Сурьмянистые

Это свинцово-кислотные АКБ с содержанием сурьмы более 5%. При их эксплуатации необходимо периодически добавлять воду, поэтому их называют обслуживаемыми. Еще один их недостаток – большой саморазряд. В автомобилях сурьмянистые батареи сейчас не используют, их ставят только в качестве стационарных источников питания там, где нет высоких требований, но важна дешевизна.

Малосурьмянистые

Они отличаются от сурьмянистых пониженным содержанием сурьмы (до 3%). Обслуживание АКБ проще, саморазряд меньше. Достоинства малосурьмянистых батарей – низкая цена и устойчивость к глубокому разряду. Сфера применения аккумуляторов этого типа – российские легковые автомобили.

Кальциевые

Свинцово-кислотные аккумуляторы, в которые вместо сурьмы добавлен кальций, отличаются от малосурьмянистых по двум параметрам:

• расход воды меньше на 80%;
• саморазряд ниже на 30%.

Главный недостаток кальциевых батарей – при разрядке до уровня ниже 70% происходит необратимая потеря емкости.

Восстановить ее постоянным током невозможно. Эту проблему производители автомобильных аккумуляторов решили выпуском серебряно-кальциевых батарей. Они не боятся глубокого разряда, более устойчивы к коррозии. Недостатки АКБ с серебром: высокая цена, невозможность контроля уровня электролита.

Этот вид аккумуляторных батарей – попытка объединить достоинства кальциевых и малосурьмянистых. Результат – АКБ с пониженным расходом воды и повышенной устойчивостью к глубокому разряду и перепадам напряжения.

AGM и гелевые батареи

В аккумуляторах 1-го поколения электролитом является раствор серной кислоты в дистиллированной воде. Недостатки жидкого электролита заключаются в том, что он вреден для здоровья людей, есть риск утечки и повреждения находящихся рядом предметов.

В АКБ 2-го поколения электролит находится в виде желе (геля). Раствор серной кислоты смешивают с загустителем – двуокисью кремния. Такие аккумуляторы называют гелевыми, или выполненными по технологии GEL. Они могут работать в любом положении, утечка исключена. Сферы применения, помимо автомобилей и ИБП, – авиация, военная техника.

Дополнительные достоинства гелевых батарей:

• низкий саморазряд;
• устойчивость к высоким температурам;
• полное восстановление из глубокого разряда.

Недостатком АКБ, изготовленных по технологии GEL, является необходимость в специальном зарядном устройстве.

Аккумуляторные батареи 3-го поколения содержат пористое стекловолокно, пропитанное электролитом, – Absorbent Glass Mat (AGM). Они обладают всеми достоинствами гелевых АКБ и устойчивостью к низким температурам. Гель на морозе теряет электропроводность, стекловолокно этого недостатка лишено.

Электролитом вместо кислоты в аккумуляторах этого типа является водный раствор гидроксида калия или натрия. Щелочные АКБ отличаются по химическому составу электродов.

Сферы использования щелочных аккумуляторных батарей указаны в таблице.

На легковые автомобили щелочные аккумуляторы не ставят, на грузовые – редко.

Преимущества щелочных АКБ по сравнению с кислотными:

• меньший вес;
• возможность хранения в разряженном состоянии;
• более высокая прочность;
• устойчивость к коротким замыканиям;
• нет выделения вредных веществ;
• устойчивость к воздействию низких температур.

Недостаток щелочных аккумуляторных батарей – сравнительно невысокий КПД.

Литий-ионные

Это самый распространенный тип АКБ для мобильных телефонов, ноутбуков, планшетов и электронных книг, видео- и фотокамер, радиостанций, но используется и в автомобилях.

Электролит в них – соли лития в виде раствора или в твердом состоянии. Электроды могут быть изготовлены из графита, алюминия, меди.

Достоинства литиевых АКБ:

• высокая плотность энергии;
• нет необходимости обслуживания, готовность к эксплуатации в любой момент;
• низкий саморазряд;
• герметичность корпуса;
• малый вес;
• долгий срок службы, большое количество циклов разряда-заряда;
• возможность создания аккумуляторов разных форм;
• широкий диапазон рабочих температур – от -20 до +50°С.

Недостаток литийионных аккумуляторных батарей в том, что при глубоком разряде они могут терять емкость и выходить из строя. При длительном бездействии требуется периодическая зарядка.

Разновидности литиевых аккумуляторов: литий-марганцевые, литий-железно-фосфатные, литий-хлорные и др. Усовершенствованный вариант – литий-полимерные батареи.

Никель-солевые

Электроды в этих АКБ сделаны из никеля и натрия, электролит – керамический стакан-сепаратор и расплавленная поваренная соль.

• полная герметичность;
• отсутствие вредных компонентов и выделения опасных газов;
• небольшой вес;
• долгий срок эксплуатации;
• пригодность для работы при экстремально низких и высоких температурах;
• возможность складского хранения до 20 лет без ухудшения характеристик.

Сферы применения: телекоммуникации, альтернативное энергоснабжение, железнодорожный транспорт, нефтяная и газовая промышленность, системы накопления энергии большой мощности и др.

Как определить наиболее предпочтительный тип аккумулятора

Устройства и техника, нуждающиеся в автономном электропитании, чаще всего продаются вместе с аккумуляторной батареей. Если она вышла из строя или утеряна, потребуется запасная АКБ, и покупать лучше аккумулятор того же производителя и типа, что и оригинальный. Если это невозможно, то подбирают батарею такой же формы с точно такими же или превосходящими характеристиками. Для верного выбора проще взять с собой в магазин старую АКБ или документы от устройства или машины, для которых нужен новый источник питания.

Если аккумуляторная батарея требуется для системы автономного электроснабжения, то выбор делают на основании условий, в которых будет работать АКБ: температура воздуха, вероятность глубокого разряда, необходимая емкость и т. д.