Виды аккумуляторов для автомобилей видео

Содержание
  1. Какой аккумулятор лучше для автомобиля?
  2. Устройство и принцип работы аккумулятора
  3. Виды и типы автомобильных аккумуляторов
  4. Основные характеристики автомобильных аккумуляторов
  5. Критерии выбора аккумулятора для автомобиля
  6. Рейтинг производителей аккумуляторов для авто
  7. Видео: как выбрать аккумулятор для автомобиля
  8. Какими бывают аккумуляторы для автомобиля, их преимущества и недостатки
  9. Что такое аккумулятор и для чего он нужен в автомобиле
  10. Основные виды автомобильных аккумуляторных батарей
  11. Что в будущем
  12. Виды современных аккумуляторов для автомобилей и перспективы развития
  13. Что такое аккумулятор и для чего он нужен в автомобиле?
  14. Основные виды автомобильных аккумуляторных батарей
  15. Сурьмянистые АКБ
  16. Малосурьмянистые АКБ
  17. Кальциевые АКБ
  18. Гибридные АКБ
  19. AGM и гелевые батареи
  20. Щелочные АКБ
  21. Литий-ионные АКБ
  22. Что в будущем?

Какой аккумулятор лучше для автомобиля?

Традиционный вопрос: «Какой аккумулятор лучше?» – рано или поздно задает себе каждый автомобилист. Но вот слово “лучше” каждый понимает по своему: опытные водители хотят понять, действительно ли они приобретут АКБ с нужными им характеристиками за справедливую цену, а новички, как правило, хотят купить товар сразу “лучший во всех отношениях”.

Популярность темы оправдана, ведь даже очень далёкие от техники водители, знающие названия всего двух-трёх автомобильных компонентов (шины, дворники, домкрат) понимают, что аккумуляторная батарея может выручить, а может и подвести в неподходящий момент.

Рекомендуем Вам посмотреть видео в конце этой статьи, а также прочитать правила подбора аккумулятора по марке автомобиля.

Понимание основ устройства автомобильного аккумулятора, знание его основных характеристик, особенностей обслуживания и репутации производителей помогут с правильным выбором этой важной составляющей транспортного средства.

Устройство и принцип работы аккумулятора

В основе физического (точнее физико-химического) принципа работы автомобильного аккумулятора лежит явление, известное более 200 лет: между пластинами разных металлов, помещённых в кислую среду (электролит) возникает разность потенциалов. При подключении к этим пластинам (электродам) внешнего потребителя электричества в образовавшейся цепи протекает ток, а в жидкой среде – химическая реакция.

Схематично это выглядит следующим образом:

Описанный процесс – обратимый: при подключении к электродам внешнего источника питания процесс протекает в обратном порядке.

Здесь необходимо оговориться во избежание терминологической путаницы: понятия катод и анод имеют смысл только при протекании тока в определённом направлении (процесс разряда или заряда).

Устройство типичного автомобильного аккумулятора приведено на следующем рисунке:

Материалы основных элементов такого типа аккумуляторов:

В процессе разряда происходит электрохимическая реакция, при которой материал пластин положительного электрода (свинец) вступает во взаимодействие с электролитом (раствор соляной кислоты) с образованием сульфата свинца и воды. На отрицательных пластинах также происходит образование сульфата свинца. При заряде батареи процесс протекает в обратном направлении.

Конечно, обратный процесс (заряда) происходит с некоторыми потерями: часть сульфатного покрытия со временем неизбежно кристаллизуется в нерастворимую субстанцию, которая снижает рабочую площадь, а значит и эффективность работы пластин. Это хорошо известный на практике процесс сульфатации. Ускорение процесса сульфатации и последующего разрушения пластин возможно, если после глубокого разряда аккумулятор длительное время не заряжается.

Корпус автомобильного аккумулятора выполнен из термопрочного и устойчивого к кислоте пластика и содержит шесть последовательно соединённых блоков (их ещё называют банками). В каждой банке расположены блоки свинцовых пластин отрицательной и положительной полярности, разделённых специальными перегородками – сепараторами.

Виды и типы автомобильных аккумуляторов

Традиционная аккумуляторная батарея со свинцовыми пластинами и раствором серной кислоты в качестве электролита относится к классу свинцово-кислотных или WET («мокрых» в зарубежной терминологии) аккумуляторов. В автомобилях такой тип аккумуляторов используется давно и пережил уже несколько этапов эволюции, связанных с трудоёмкостью технического обслуживания.

Дело в том, что в процессе циклов заряда и разряда происходит образование дополнительного количества воды, которая испаряясь, меняет плотность электролита. Кроме того химическая реакция в электролите сопровождается не только образованием сульфата свинца и воды, но и выделением газов (водорода и кислорода) и образованием паров самого электролита.

Особенно активно процесс газообразования происходит во время интенсивной езды и заряда аккумулятора большими токами – тогда говорят что АКБ «кипит».

Испарение части электролита не только меняет плотность, но и оголяет верхнюю часть пластин, ухудшая эффективность работы аккумулятора и его долговечность. Вот почему ещё в недалёком прошлом свинцово-кислотные аккумуляторы помимо контроля над уровнем заряда требовали постоянной проверки плотности и уровня электролита, а периодическое обслуживание являлось неотъемлемой частью эксплуатации.

Помимо сульфатации и испарения электролита у аккумуляторов этого типа материал пластин взаимодействует с водой, образуя окислы свинца – источники коррозии и постепенного разрушения пластин.

Совершенствование аккумуляторов предусматривало в первую очередь снижение отрицательного эффекта от этих трёх факторов, а основные пути решения проблем – в применении новых материалов.

Так, использование сурьмы для увеличения долговечности пластин было известно давно. Современные технологии позволили уменьшить процентное содержание этого элемента и за счёт этого добиться заметного снижения интенсивности «кипения». Время на обслуживание батарей значительно сокращается, и их уже называют малообслуживаемыми.

Следующий шаг к совершенствованию автомобильных аккумуляторов – использование в свинцовом сплаве кальция – позволил еще больше снизить интенсивность газообразования и повысить напряжение саморазряда. Теперь аккумуляторы можно было дольше хранить в разряженном состоянии, а процесс выкипания электролита стал играть настолько несущественную роль, что аккумуляторы перешли в класс необслуживаемые (хотя это не совсем так: зарядка АКБ – это одна из операций обслуживания).

«Необслуживаемые» аккумуляторы для легковых автомобилей уже почти не выпускаются. А вот «малообслуживаемые» (иногда их причисляют к «необслуживаемым») вполне разумно использовать на тех машинах (особенно с пробегом), в которых бортовая сеть нестабильна: эти АКБ устойчивы к перепадам нагрузки.

Читайте также:  Выносливые автомобили для российских дорог

Промежуточное положение между малосурьмянистыми и кальциевыми аккумуляторами занимают гибридные АКБ. В них пластины положительных электродов выполняют с малым содержанием сурьмы, а отрицательные содержат кальций. Такое решение позволяет сочетать в какой-то степени достоинства обоих вариантов, но, увы, и недостатки тоже. Дело в том, что «кальциевые» аккумуляторы как раз чувствительны к перепадам бортовой сети.

Следующими важными шагами в совершенствовании автомобильных аккумуляторов стали конструкторско-технологические решения, обеспечившие переход электролита из жидкого состояния в гелеобразное. Аккумуляторы, изготовленные по технологии, предусматривающей в качестве электролита гель, а не жидкость стали называть гелевыми.

Применение геля позволило решить сразу несколько задач:

Одной из разновидностей гелевых (хотя по этому поводу идут терминологические споры) стали AGM аккумуляторы (AGM – аббревиатура Absorbent Glass Mat – абсорбирующий стекломатериал), названные так по соответствующей технологии. Особенность AGM в том, что между пластинами находится специальный пористый материал, удерживающий электролит и дополнительно предохраняющий пластины от осыпания.

Аккумуляторы, в которых в качестве электролита используется загущённая до консистенции геля жидкость, в легковых автомобилях не применяются.

Основные характеристики автомобильных аккумуляторов

Обычно заводы–изготовители при маркировке продукции и в сопроводительной документации приводят следующий перечень характеристик АКБ:

Перечень характеристик АКБ приведенным списком не ограничивается: существуют ещё такие показатели, как внутреннее сопротивление, электродвижущая сила, степень зарядки и другие, но они представляют интерес скорее для специалистов.

Критерии выбора аккумулятора для автомобиля

Автомобильный аккумулятор предназначен не только для запуска двигателя. Он служит также источником питания бортовой электроники и помогает генератору справиться с пиковыми режимами нагрузки. Поэтому выбор АКБ необходимо начинать с проверки соответствия основных характеристик рекомендованным производителем автомобиля.

И всё же номинальная ёмкость для конечного потребителя носит скорее справочный характер. На практике куда важнее понимать, сколько времени есть у водителя при отказавшем генераторе (резервная ёмкость) и каковы пусковые качества АКБ на морозе (ток холодной прокрутки).

Рейтинг производителей аккумуляторов для авто

Конкуренция на рынке автомобильных аккумуляторов всегда находилась на высоком уровне, и рейтинги многочисленных брендов публикуются различными изданиями ежегодно. Для массового потребителя важна в первую очередь оценка по параметрам практического использования и их соотношению с ценой (проще говоря – соотношение цена/качество). А последние год-два удельный вес цены в этом соотношении вырос.

Большее доверие вызывают рейтинги проверенных временем изданий. В России это, конечно, журнал «За рулём». В 2016 г. рейтинг аккумуляторных батарей составлялся изданием на основе оценки по результатам испытаний практически важных для потребителя параметров: резервной ёмкости, приведенной энергии пуска (производная тока холодной прокрутки) и способности принимать заряд при постоянном внешнем напряжении.

Оценка проводилась на двух десятках образцов АКБ российских и зарубежных производителей по скоринговому методу (начисление баллов в зависимости от количественного результата испытаний и стоимости образца) и дала следующие результаты:

Ну и напоследок, рекомендуем посмотреть видео с рекомендациями специалистов, какой аккумулятор лучше выбрать для Вашего автомобиля.

Видео: как выбрать аккумулятор для автомобиля

Источник

Какими бывают аккумуляторы для автомобиля, их преимущества и недостатки

Одним из самых главных электрических узлов в устройстве автомобиля выступает аккумуляторная батарея. Вместе с генератором это основной источник тока, без которого невозможно ни запустить двигатель, ни обеспечить питание бортовым приборам.

Что такое аккумулятор и для чего он нужен в автомобиле

Без аккумулятора многие процессы выполнить будет сложно или вообще невозможно. Он существенно облегчает жизнь водителю современного транспортного средства. Совместно с генератором АКБ обеспечивает подачу большого тока, а также делает работу электрической сети более сглаженной. Основные функции, которые призвана выполнять батарея в автомобиле, следующие:

За аккумулятором необходим определённый уход, чтобы он мог прослужить максимально долго. Нередко они выходят из строя преждевременно из-за частого и глубокого разряда. По этой причине их требуется периодически заряжать максимально, используя для этого зарядное устройство. Основу батареи составляет корпус, внутрь которого помещены отрицательные и положительные электроды. В целях изоляции они разъединены специальным сепаратором.

Большинство современных АКБ производится из сплава на основе соединения свинца и кальция. Благодаря низкому показателю саморазряда и небольшому расходу воды они не требуют обслуживания и являются не разборными. Для того чтобы увеличить их сопротивление коррозионным процессам, в сплав могут добавляться олово либо серебро.

Каждый из электродов покрыт активной массой, только у положительных она состоит из диоксида свинца, а у отрицательных — на основе губчатого свинца. Все они находятся в электролите, которым является раствор серной кислоты. Чем больший заряд имеет АКБ, тем выше будет и плотность электролита. Последний может быть полностью жидким или находиться в качестве пропитки в специальном материале.

Для подключения аккумулятора к бортовой сети применяются свинцовые токовыводы. Поскольку подключение может быть различным, то различают прямую и обратную полярность. В первом случае слева находится положительный вывод, а справа — отрицательный. Для удобства эксплуатации многие модели АКБ оснащаются индикатором, который ещё называют «глазком». С его помощью можно определить степень заряда и плотность электролита в определённый момент времени.

Во время заряда электрическая энергия начинает превращаться в химическую. В процессе эксплуатации батареи (преимущественно во время запуска) химическая энергия трансформируется в электрическую и обеспечивает автомобиль питанием. Одновременно происходит разряд устройства с выделением сульфата свинца и воды, что приводит к уменьшению такого показателя, как плотность электролита.

В то время, как двигатель машины работает, на генератор возлагается задача обеспечения питанием всех приборов в сети, и ещё зарядить саму батарею, восполняя её ёмкость. Происходит восстановление плотности электролита. При слишком большом разряде аккумулятор не в состоянии выдать пусковой ток нужной силы. В таком случае его заряжают от сети 220 В при помощи зарядного устройства. Даже когда он не работает, процессы саморазряда не останавливаются, но они зависят также от окружающей температуры воздуха. Средний срок эксплуатации большинства кислотных батарей составляет 4-5 лет, но иногда и больше.

Читайте также:  Гост передняя часть автомобиля

Основные виды автомобильных аккумуляторных батарей

На сегодняшний день существует большое количество разновидностей аккумуляторов для автомобилей. Несмотря на то, что во всех из них используются свинцовые пластины, другие химические добавки могут быть разными. В этом и есть основное различие между разными типами автомобильных батарей:

Что в будущем

Эксперты прогнозируют в дальнейшем появление новых типов источников пускового тока и постепенный уход от аккумуляторов на основе серной кислоты. Производители ежегодно выпускают на рынок новинки, и каждые несколько лет разрабатываются всё новые и новые технологии для обеспечения запуска двигателей внутреннего сгорания в автомобилях. Основные работы с целью совершенствования автомобильных аккумуляторов ведутся сразу в нескольких направлениях:

Постоянные разработки, которые ведутся в области производства автомобильных батарей, дают надежду на то, что в ближайшие годы автолюбители получат принципиально новые высокотехнологичные и экономичные батареи с увеличенным ресурсом эксплуатации.

Источник

Виды современных аккумуляторов для автомобилей и перспективы развития

Сегодня существует множество различных аккумуляторов. Они используются в самых разных сферах жизни человека. В качестве примера можно привести аккумуляторы в различной портативной электронике, ИБП и так далее. Но самым распространённым видом аккумуляторов на сегодняшний день являются АКБ для автомобилей. Любой автовладелец знает, что такое автомобильный стартерный аккумулятор. Эти устройства работают под капотом миллионов автомобилей по всему миру. Но не все эти аккумуляторные батареи одинаковы. Сегодня мы поговорим о видах аккумуляторов для автомобиля.

Что такое аккумулятор и для чего он нужен в автомобиле?

Аккумулятор представляет собой химический источник тока, который включает в свой состав нескольких элементов питания. Поэтому он также носит название аккумуляторной батареи. Объединение сразу нескольких элементов даёт больший результирующий ток и напряжение. В автомобилях наиболее распространён вид аккумуляторов с 6 элементами (ещё их называют банками), которых выдают напряжение примерно 2.1 вольт. В результате АКБ выдаёт напряжение примерно 12.6 вольт.

Но в качестве стартерных автомобильных аккумуляторов на сегодняшний день применяются лишь свинцово-кислотные. Объясняется это тем, что этот вид аккумуляторов имеет высокую энергетическую ёмкость. Свинцово-кислотные АКБ могут в течение короткого интервала времени выдавать большой электрический ток. Именно это и требуется для стартера, который прокручивает коленчатый вал при запуске двигателя. И замены этих аккумуляторным батареям пока нет, несмотря на то, свинец и серная кислота (в составе электролита) являются вредными и опасными веществами.

Корпус свинцовой аккумуляторной батареи выполняется из пластика, устойчивого к воздействию кислоты. Какая кислота в аккумуляторе автомобиля вы сможете узнать из статьи по ссылке. Для изготовления электродов, как и раньше, применяется свинец. Но со времён Гастона Планте производители научились легировать свинец всевозможными добавками для достижения определённых характеристик аккумулятора. На сегодняшний день существует несколько видов аккумуляторов для автомобиля, которые рассмотрены ниже.
Вернуться к содержанию

Основные виды автомобильных аккумуляторных батарей

Сурьмянистые АКБ

Это устаревший тип автомобильных аккумуляторов, в свинцовых пластинах которых содержится более 5 процентов сурьмы. Модели современных АКБ содержат в составе пластин значительно меньше сурьмы (Sb). Роль сурьмы в аккумуляторных пластина – это увеличение их прочности. Чистый свинец очень мягкий и не в чистом виде не подходит для использования в АКБ. Сурьма вызывает резкую активизацию процесса электролиза, который начинается в батарее при напряжении 12 вольт. При этом выделяются водород с кислородом. Это выглядит как закипание электролита.

В сурьмянистых аккумуляторах присутствует большой расход воды из электролита. В результате понижения уровня электролита оголяются пластины электродов. Чтобы этого не происходило нужно периодически доливать в банки дистиллированную воду. В результате сурьмянистый вид автомобильных аккумуляторов часто называют обслуживаемыми. Хотя современные разновидности автомобильных аккумуляторов также имеют элементы конструкции, необходимые для обслуживания.

Сейчас сурьмянистые батареи уже не используются в качестве стартерных. Их сменили другие, более прогрессивные модификации АКБ. Этот тип аккумуляторов ещё сохранился в разных стационарных источниках тока, где требуется неприхотливость батареи. А современные автомобильные аккумуляторы выпускаются со значительно меньшим содержанием сурьмы.
Вернуться к содержанию

Малосурьмянистые АКБ

Пластины с уменьшенным содержанием сурьмы стали использоваться для того, чтобы снизить интенсивность испарения воды из электролита. К малосурьмянистым видам аккумуляторов относятся те, что имеют в составе пластин менее 5 процентов сурьмы. В результате их применения удалось уйти от проблемы частой доливки дистиллированной воды. Но это не значит, что такие аккумуляторы совсем не нуждаются в обслуживании.

Ещё одним преимуществом этого типа автомобильных аккумуляторов является меньшая степень саморазряда батареи при хранении, чем у старых сурьмянистых моделей. Эти АКБ часто называют необслуживаемыми, но правильнее будет называть их малообслуживаемыми. Ведь заявление о том, что они не нуждаются в обслуживании, это рекламный лозунг. Потери воды из электролита все равно присутствуют. Поэтому проверять уровень и доливать дистиллированную воду все равно нужно.

Кальциевые АКБ

Добавление кальция в свинцовые решётки вместо сурьмы стало решением по уменьшению испарения воды в АКБ. Часто на аккумуляторах этого вида можно встретить маркировку типа Ca/Ca. Такое обозначение говорит о том, что кальций содержится в решётках положительных и отрицательных электродов. Некоторые производители ещё добавляют в небольшом количестве серебро. Это позволяет снизить внутреннее сопротивление батареи, увеличить КПД и ёмкость. Но главной особенностью кальциевых АКБ стало снижение интенсивности электролиза и, соответственно, падение уровня электролита.

Читайте также:  Военный билет водитель автомобиля

Но любое устройство имеет как преимущества, так и недостатки. Кальциевые АКБ гораздо более чувствительны к сильному разряду, чем другие виды аккумуляторов для автомобилей. Хватает 3─4 сильных разрядов и ёмкость аккумулятора необратимо падает. Это означает, что сильно уменьшается количество накапливаемого батареей тока. В этом случае АКБ придётся менять.

Кроме того, цена аккумуляторов кальциевого типа несколько выше, чем малосурьмянистых АКБ. Обычно аккумуляторные батареи Ca/Ca ставят на иномарки со стандартным набором опций. На таких авто стоит качественное электрооборудование и гарантируется стабильность электрических характеристик. При выборе этого вида аккумуляторов, не забывайте, что при их эксплуатации нельзя допускать глубокого разряда батареи.
Вернуться к содержанию

Гибридные АКБ

На корпусе таких аккумуляторов можно встретить обозначение Ca+ или Ca/Sb. Решётки электродов в таких АКБ производятся по различным технологиям. Положительные изготавливаются с добавлением сурьмы, отрицательные по кальциевой технологии. Гибридные автомобильные аккумуляторы являются попыткой объединить плюсы этих типов батарей. В результате и характеристики получились средние.

AGM и гелевые батареи

Аккумуляторы, выпускаемые по технологии AMG и GEL (обычно именуемые гелевыми), имеют электролит в связанном виде. Этот вид батарей стал попыткой решить проблему безопасной эксплуатации батарей. Ведь в классических батареях электролит может вытечь при переворачивании или повреждении корпуса. Серная кислота является агрессивным веществом и представляет опасность для организма человека. Поэтому проблему решили за счёт помещения электролита в связанное состояние и снижения его текучести. Кроме повышения безопасности в гелевых аккумуляторах, удалось уменьшить осыпание активной массы пластин.

Поскольку этот тип аккумуляторов не содержит жидкого электролита, они не боятся установки в наклонном положении. Но, несмотря на заявления маркетологов, эксплуатировать эти АКБ в перевёрнутом положении не следует. К преимуществам гелевых аккумуляторов обоих видов следует отнести низкий саморазряд и высокую устойчивость к вибрации. К преимуществам гелевых аккумуляторных батарей следует отнести ещё одно их свойство. Они могут выдавать высокий пусковой ток вне зависимости от заряда батареи и практически до полного разряда АКБ. После глубокого разряда они полностью восстанавливают свою ёмкость и могут выдержать большое количество циклов заряд-разряд (около 200).

А вот к процессу зарядки батареи гелевые АКБ очень чувствительны. Заряд этого вида аккумуляторов проводится меньшими значениями тока, чем в случае с классическими свинцово-кислотными моделями. Они требуют использования зарядного устройства со специальными возможностями.

Продавцы сегодня предлагают универсальные модели зарядных устройств, но относится к их выбору нужно внимательно. Вот статья о требованиях к зарядному устройству для гелевых аккумуляторов. Также советуем прочитать материал о том, как заряжать гелевый аккумулятор. Кроме того, АКБ гелевого типа требовательны к стабильности электрических параметров в бортовой сети авто.

Щелочные АКБ

Этот тип батарей использует в качестве электролита щёлочь, а не кислоту. Щелочных аккумуляторов существует достаточно много, но лишь два типа предназначены для применения в роли стартерных АКБ на авто. Стоит отметить, что щелочные аккумуляторы встречаются в автомобилях очень редко. Гораздо чаще они применяются в складской технике в роли тяговых АКБ.

Положительные электроды в батарее никель-железо аналогично покрыты гидроксооксидом Ni. А вот отрицательный электрод выполнен из железа. В качестве электролита в этих видах АКБ используется едкий калий (КОН). Пластины здесь, как и в свинцово-кислотных батареях, находятся в «конвертах». Но выполнены они из перфорированных металлических пластин. Активная масса запрессована в эти конверты, что значительно повышает устойчивость аккумулятора к вибрации.

Стоит отметить, что в АКБ щелочного типа различается число положительных и отрицательных электродов. В никель─кадмиевом типе на 1 плюсовую пластину больше, чем минусовых. Сами пластины расположены по краям и соединены с корпусом аккумулятора. В типе никель-железо на одну отрицательную пластину больше, чем плюсовых. В батареях щелочного типа требуется значительно меньше электролита, чем в кислотных, поскольку при прохождении реакции он не расходуется.

Недостатки щелочных аккумуляторов:

Литий-ионные АКБ

Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы на данный момент являются очень перспективными в плане дополнительных источников электрического тока. В этом случае носителями тока выступают ионы лития. При этом материал электродов очень часто изменяется вместе с совершенствованием этой технологии. На начальном этапе разработок в качестве отрицательного электрода использовался металлический литий. Из-за высокой взрывоопасности его заменили графитом. В роли положительного электрода использовались различные оксиды лития, которые добавляли марганец или кобальт. В современных образцах литий─ионных АКБ их заменяют литий─ферро─фосфатными сплавами, поскольку они меньше стоят, имеют меньшую токсичность и проще перерабатываются.

У Li─ion типа есть и недостатки. Причём они достаточно серьёзные и не дают массово использовать такие аккумуляторы в автомобилях.

Минусы литий─ионных аккумуляторов:

Что в будущем?

Работы по совершенствованию видов аккумуляторных батарей ведутся постоянно. Направления разные: увеличение энергоёмкости, повышение морозоустойчивости, подбор экологичных и безопасных материалов. Все это диктуют требования к аккумуляторным батареям:

Как считают специалисты, свинцово-кислотные аккумуляторы постепенно будут уходить в прошлое. Современные гелевые аккумуляторы являются промежуточным звеном в эволюции батарей. В будущем автомобильные аккумуляторные батареи не будут иметь жидкости в целях безопасности. Кроме того, они смогут принимать различную форму для удобства установки. Конечно, со временем будут уменьшаться габариты при увеличении электрических характеристик.
Вернуться к содержанию

Источник

Популярные рекомендации экспертов