Как выглядит аккумулятор внутри

10

Доступ к сервису временно запрещён

С вашего IP-адреса одновременно поступает очень много запросов.
Такое поведение показалось подозрительным, поэтому мы временно закрыли доступ к сайту.
Возможно, на вашем устройстве есть программы, которые отправляют запросы без вашего ведома.

Что мне делать?

Напишите в службу поддержки через форму обратной связи.
Подробно опишите ситуацию — поможем разобраться, что случилось, и подскажем, как действовать дальше.

Детально разбираемся в устройстве АКБ

Аккумулятор

АКБ или же аккумуляторная батарея — это неотъемлемая часть электрической системы автомобиля. Она предоставляет энергию, которая нужна для пуска двигателя и питания различных электронных и электрических систем в авто, когда двигатель не запущен. В этом материале подробно расскажем об устройстве АКБ, характеристиках, маркировке и видах.

Зачем аккумулятор в автомобиле

Каждая автомобильная АКБ играет важную роль в функционировании транспортного средства, выполняя следующие действия:

1. Предоставление электроэнергии для старта мотора через стартер.
2. Подпитку автомобиля в случае, если генератор перестанет справляться.
3. Предоставление автономного питания для бортовой сети транспорта.

Важно понимать, как работают аккумуляторы. Каждый из них обладает своей емкостью и зарядом. Во время работы двигателя, генератор берет на себя ответственность за поставку электроэнергии, заряжая аккумулятор в процессе движения. В случае если генератор не может обеспечить достаточную мощность, аккумулятор может быть использован как обеспечение автономного питания на определенное время.

Как работает АКБ

Принцип работы автомобильного аккумулятора такой: между пластинами батареи и электролитом постоянно идет электрохимический процесс, который приводит к превращению хим. энергии в электричество при разрядке, и обратный процесс при зарядке.

Когда идет процесс разрядки, на катоде аккумулятора восстанавливается диоксид свинца, а на аноде наоборот, окисление свинца. Серная кислота, взаимодействующая с металлическими пластинами, образует сульфат свинца. При реакции выходит водород, который реагирует с кислородом из плюсовой пластины, образуя молекулы воды. При этом процессе идет потребление серной кислоты и снижение плотности электролита.

Во время зарядки весь процесс идет наоборот, восстанавливая аккумулятор. Если зарядка полная, то плотность электролита равна примерно 1,29 г/см3, что говорит о содержании серной кислоты в электролите.

Характеристики батарей

В этом разделе мы рассмотрим главные характеристики аккумулятора автомобиля, которые важны для выбора и дальнейшей эксплуатации этого устройства.

Электрические

Аккумулятор обычного легкового автомобиля имеет напряжение 12 В, что достаточно для обеспечения энергией бортовой сети. Однако для тяжелых грузовиков используются АКБ на 24 В, которые состоят из двух простых АКБ.

Емкость аккумулятора обычно составляет от 40 до 130 ампер-час для простых транспортных средств.

Ток холодной прокрутки, который показывает способность АКБ отдавать энергию при морозах, тоже один из важнейших параметров и может варьироваться в зависимости от эксплуатации авто.

Параметры клемм

Полярность аккумулятора зависит от того, где расположены клеммы, которые являются контактными элементами для электрического тока. Существуют два типа расположения полюсов – в прямой полярности и в обратной. Прямая полярность является отечественной разработкой и определяется так: если плюсовая клемма аккумулятора расположена слева, а клемма на минус — справа, то такой аккумулятор принято считать прямо-полярным. В свою очередь, на иностранных автомобилях ставятся батареи с обратной полярностью.

Различные нормы клемм широко распространены, среди них можно выделить: Type 1 Euro, Type 3 Asia и американский стандарт «под болт». У клемм типа Euro диаметры для плюсовой и минусовой равны 19,5 мм и 17,9 мм. А клемма типа Asia имеет диаметр 12,7 мм плюс и 11,1 мм минус. Клеммы «под болт» находятся на верхней или боковой поверхности аккумулятора. Провод, присоединенный к болту, вставляется в отверстие для клеммы и закрепляется.

Характеристики корпуса

Тело аккумулятора обычно состоит из прочного полипропилена, который достаточно легок и не взаимодействует с электролитом. Полипропилен также хорошо переносит изменения температуры, которое происходит под капотом авто. У корпусов АКБ обычно есть ручка для удобного перемещения, пробки, индикатор заряда, а так же клеммы. Например, вес АКБ на 55 ампер-час составляет около 16,5 кг. Кроме того, имеется несколько видов корпусов, таких как американские, европейские, азиатские и российские.

У европейских и американских корпусов обычно одинаковые размеры. К примеру, аккумуляторы емкость которых 60 А-ч имеют высоту от 17,5 до 19 см. Азиатские слегка повыше, до 22 см из-за того что электроды расположены сверху. Поэтому важно правильно определить размер под аккумулятор, чтобы его можно было надежно закрепить, а также уберечь от случайного замыкания.

Также следует уделить внимание типу крепления, который может быть сверху или снизу. Если АКБ крепится сверху, то используется специальная монтажная рамка, которая обхватывает аккумулятор. Его удержание осуществляется с помощью планки и двух шпилек. Такой тип крепления наиболее распространен на автомобилях японского, китайского и корейского производства.

Нижнее крепление аккумулятора используют европейские производители. На нижней части корпуса аккумулятора имеется выступ, за который он крепится к платформе с помощью пластины и винта.

Обозначения на корпусе

На своей аккумуляторной батарее вы увидите маркировку, обозначающую ее устройство, например 6CT-55L.

• Первая цифра(6) — указывает на количество последовательно присоединенных аккумуляторов в АКБ (3, 6 или 12), их еще называют банками.
• Буквы, которые идут после цифры 6(CT), обозначают функциональный признак батареи (СТ — стартерная).
• Число после тире(55), указывает на номинальную ёмкость АКБ в ампер-часах.
• Последние буквы (в нашем случае L), обозначают конструктивно-технологическое исполнение (N — с нормальным расходом воды, L — с небольшим расходом, VL — с наименьшим расходом, VRLA — с клапаном регулировки).

Обязательно на корпусе АКБ указаны:

• вольтаж – 12V
• номинальная емкость – 40-130 Ah
• значение тока холодной прокрутки – примерно от 400 А
• бренд производителя
• полярность клемм

Еще на аккумуляторной батарее могут быть обозначены:

• максимальный и минимальный уровень электролита, продольные полосы с надписью MAX и MIN.
• вес батареи – Max – 20 Kg
• дата изготовления
• символы безопасности

Конструкция аккумулятора

Стандартная конструкция аккумуляторной батареи — это шесть отдельных аккумуляторных банок, которые заключены в единый пластиковый корпус с крышкой.

Что внутри аккумулятора еще? У каждой из банок есть минусовые и плюсовые пластины, перемычки, соединяющие отсеки, жидкий электролит, разделители и пробки залива. Любая банка предоставляет напряжение в диапазоне 2,1-2,2 В, а когда все банки соединены последовательно, то итоговое напряжение составляет 12,6-13,2 В.

На автомобильном аккумуляторе также имеются плюсовой и минусовой вывод (клеммы), которые позволяют подключить аккумулятор к электрической системе авто.

Корпус, клеммы, пробки

Пластиковый корпус, а также крышка аккумулятора изготовлены из материала, который не реагирует с кислотой. Любая из банок содержит свинцовые пластины, которые являются электродами.

Контакты аккумулятора сделаны из свинца, точно так же и клеммы, к которым они прикреплены. Обслуживаемые аккумуляторы имеют заливные пробки, которые находятся на корпусе, и их столько же сколько и банок. Эти пробки необходимы для дозаправки водой без примесей (дистиллированной), когда это требуется.

Пластины и электролит

Катод в аккумуляторе машины — это отрицательно заряженная пластина, которая изготовлена из свинца (Pb), а анод – наоборот, плюсовая пластина, слегка пористая и содержит диоксид свинца (PbO2). Для уменьшения скорости разрядки АКБ используют нечистый свинец, добавляя различные присадки. Ранее, для этой цели использовали 5% сурьмы, однако, это не помогало предотвратить ускоренное прохождение процесса сульфатации.

В нынешних жидкостных машинных аккумуляторах в качестве присадки используют кальций, который сильно снижает скорость сульфатации и увеличивает емкость батареи до 70%. Гелиевые, AGM машинные аккумуляторы используют только очищенный свинец, благодаря чему мощность и ток, который они отдают, повышается до 1200А.

Также каждая банка аккумулятора заполнена электролитом, который сам по себе является смесью серной кислоты и дистиллированной воды в пропорции 35:65. Плотность электролита колеблется от 1,23 до 1,30 г/см3. Батарея с более высокой плотностью электролита сильнее устойчива к низким температурам.

Разделитель

Если посмотреть аккумулятор в разрезе можно увидеть, что в жидкостных аккумуляторах присутствует разделитель, который сепарирует пластины электродов от замыкания. Разделители или же сепараторы изготавливают из пластика. А материал для них — это ревертекс или эбонит. Такие элементы принято называть диэлектрической прослойкой, так как они разделяют плюсовые и минусовые электроды.

В машинных аккумуляторах, которые не обслуживаются, используются сепараторы из микроволокон. Они держат электролит внутри и не допускают его вытекания и испарения. Микроволокно обертывает пластины электродов, плотно прижимая их.

Работа АКБ при разных температурах и хранение

Когда стартер и мотор авто запущены, аккумулятор начинает заряжаться от генератора. Если батарея не установлена на авто, то ее можно зарядить с помощью зарядного устройства.

Однако если вы решили оставить храниться батарею с жидким электролитом на длительное время, необходимо чтобы она лежала только в горизонтальном положении и при температуре не превышающей 5 градусов, но и не ниже -15°C, чтобы избежать вытекания электролита и замыкания пластин в нижней части банки.

Температура тоже сильно влияет на функционирование АКБ. При большой температуре, мощность и токоотдача повышаются, но при этом батарея быстрее садится, а вода тратится быстрее.

Электролит не мерзнет при небольшом минусе, но когда сильный мороз это возможно. Хим. процессы проходят медленней, пусковой ток понижается, как и емкость батареи. Именно поэтому водители чаще всего сталкиваются с трудностями при запуске двигателя именно в зимнее время.

Виды аккумуляторов по действующим веществам

Существуют два основных типа нынешних АКБ: которые нужно обслуживать и которые не нужно.

Если в аккумуляторах есть жидкий электролит, значит это обслуживаемый тип. Это означает, что иногда необходимо посматривать за уровнем электролита, его плотностью, а так же проверять емкость АКБ. Такие аккумуляторы в среднем служат до 5 лет и доступны по хорошей цене. Они отлично выполняют свою задачу и поэтому являются популярными.

В необслуживаемых аккумуляторных батареях электролитом пропитан материал, который обволакивает пластины. Поэтому испарение воды из электролита идет не так активно.

Подробнее о видах аккумулятора и из чего они состоят далее.

Сурьмянистые

Батареи с сурьмой входят в классический тип АКБ из-за большого содержания данного элемента, который ускоряет электролиз.

В малосурьмянистых АКБ материалом для пластин служит свинец с небольшими добавками сурьмы. В таких моделях уровень саморазряда гораздо меньше.

Батареи с сурьмой не очень надежны, поэтому их вытеснили более современные варианты.

Кальциевые

В таких источниках питания свинцовые пластины содержат примесь кальция в пределах 0,1%. Его добавляют в плюсовые и минусовые пластины.

Гибридные

Кальциевые батареи постепенно уступают место гибридным. Такой аккумулятор включает в свой состав две объединенные технологии: использование сурьмы и свинцового сплава для создания плюсовых электродов и кальция со сплавом свинца для формирования минусовых электродов. Это позволяет добиться более высокой эффективности и длительности работы батареи.

Не так давно появились АКБ по технологии EFB. Они тоже содержат электролит в жидком виде, но пластины обернуты в микроволокно, которое впитывает электролит и делает площадь контакта с пластинами больше. Это увеличивает как емкость, так и мощность АКБ и помогает понизить объем электролита, что делает такие батареи почти необслуживаемыми. Ресурс их составляет 6-7 лет, а стоимость является приемлемой.

Гелиевые

Эти батареи также относятся к необслуживаемым. Из-за добавленных в электролит примесей он густеет и переходит в твердое состояние, при этом он выполняет функцию сепаратора между пластинами. Их ресурс может достигать 10 лет, однако нужен специальный уход, аналогичный уходу за AGM-батареями. Они устойчивы к полному разряду, но чувствительны к перезаряду и короткому замыканию. По стоимости они дороже чем обычные.

Литиевые

Литиевые аккумуляторные батареи содержат жидкий электролит, который является эфиром угольной кислоты и фторсодержащих солей лития.

Необслуживаемые AGM-батареи имеют герметичный корпус с газоотводными клапанами. Между пластинами имеется стекловолокно, наполненное электролитом, что помогает снизить риск сульфатации. Данные батареи не подвержены разряду в ноль. Ресурс их доходит до 10 лет. Однако, у них есть свои недостатки, такие как высокая цена и необходимость обслуживания. Для продления срока службы AGM-батареи требуют правильного ухода и регулярной зарядки.

Если материал был полезен, напишите комментарий. Если оказался бесполезен или неточен, тем более пишите.

Аккумулятор – что внутри и как работает

Автомобильная батарея — это источник электроэнергии постоянного тока, которую она не производит сама, а хранит в виде химической энергии. В автомобиле аккумулятор используется для питания электрических устройств при выключенном двигателе внутреннего сгорания. Электрическая энергия аккумуляторной батареи, потребляемая при стоянке автомобиля или запуске двигателя, восполняется во время движения от генератора переменного тока, процессы потребления и восполнения электроэнергии периодически повторяются.

Все более технологичные автомобили с увеличением количества современного электрооборудования вынуждают производителей аккумуляторов производить все более надежные источники энергии. Современные АКБ должны иметь увеличенный срок службы и быть полностью необслуживаемыми, а также иметь высокий пусковой ток и быть устойчивыми к влиянию высоких температур в моторном отсеке, а также к низким температурам зимой. Как работают аккумуляторы для машины — рассказывают специалисты компании АКБ Мастер.

Устройство автомобильного аккумулятора – общие принципы

Стандартный автомобильный аккумулятор представляет собой набор из 6 независимых элементов, замкнутых в отдельные ячейки внутри корпуса (специалисты называют ячейками) с напряжением около 2,1В каждая, соединенных последовательно, что должно давать 12,6В.

Отдельный аккумуляторный элемент состоит из положительных и отрицательных пластин, расположенных поочередно в виде сетки, ячейки которой заполнены активной массой. Расстояние между пластинами должно быть достаточно большим, чтобы вместить разделители и предотвратить механическое короткое замыкание. Обе пластины погружены в электролит, т.е. раствор серной кислоты (в жидкой или гелеобразной форме). Следует отметить, что в случае аккумуляторов AGM электролитом также может быть пропитанный мат из стекловолокна (Absorbent Matt Glass).

Два основных технических параметра АКБ помимо напряжения (в большинстве легковых автомобилей установлена установка на 12 вольт, в случае грузовиков установка на 24 вольта, и тогда две 12-вольтовые батареи должны быть соединены вместе):

• Емкость — выражается в ампер-часах (Ач). Это количество электроэнергии, которое батарея способна отдать при соответствующих условиях тока. Емкость аккумулятора зависит от площади поверхности пластин в аккумуляторе. Чем их больше, чем больше площадь их поверхности, тем больше емкость АКБ.
• Пусковой ток, выраженный в амперах (А), также называемый холодным током. Его размер определяется напряжением на ячейке, которое при -18 градусах С должно указывать: потенциал 1,4 В при разряде в течение 30 секунд и потенциал 1,0 В при разряде в течение 180 секунд. Чем больше пусковой ток, тем «сильнее» батарея.

В зависимости от типа транспортного средства используются АКБ с соответствующими емкостями и значениями пускового тока. Например, для дизельных автомобилей рекомендуются аккумуляторы с более высоким пусковым током из-за более высокой степени сжатия.

Что касается мощности, то она должна быть тем больше, чем больше у нас в машине потребителей электроэнергии. Тем не менее, это следует проконсультироваться со специалистом, потому что, если наш автомобиль имеет генератор с эффективностью, не адаптированной к аккумулятору большей емкости, существует риск того, что генератор не сможет зарядить АКБ во время движения и, как следствие, он будет постоянно недозаряжаться.

Аккумуляторная батарея и температурный режим

Низкие температуры неблагоприятны для работы аккумуляторов . Полнофункциональная батарея со 100% емкостью при 25°С, 80% емкостью при 0°С и только 60% при 25°С. Если батарея уже частично разряжена, ее электрическая емкость будет еще ниже при низких температурах.

То же самое относится и к пусковому току, значение которого также уменьшается при понижении температуры. Сообщается, что при -18°C пусковая емкость аккумулятора составляет 50% от таковой при 20°C. При этом потребность двигателя в этой мощности возрастает именно при низких температурах

Устройство свинцовой аккумуляторной батареи

Аккумулятор состоит из нескольких последовательно соединенных элементов, погруженных в разбавленную серную кислоту (H2SO4). Внешние элементы АКБ имеют выводы с соблюдением полярности для подключения к электрической цепи. Основной принцип схемы – положительное звено ведет к положительному полюсу, отрицательное – к отрицательному полюсу.

Количество ячеек зависит от того, какое напряжение должно быть получено в конечной фазе. 6-вольтовый состоит из 3 последовательно соединенных ячеек, и 12-вольтовый, состоит из 6 последовательно соединенных ячеек. Приведенная выше зависимость обусловлена тем, что одна ячейка способна генерировать напряжение 2,1 В.

• Аккумуляторный блок (корпус) — изготовлен из кислотостойкого материала. В большинстве случаев для его изготовления используется полипропилен. Аккумуляторный блок на 12В состоит из шести элементов, а аккумуляторный блок на 6 В состоит из трех элементов. Каждая ячейка — это отдельная ячейка, она должна быть герметичной, и электролит не может перетекать между ячейками. В нижней части корпуса имеются пороги, на которые опирается набор плит. Между этими порогами могут накапливаться примеси, а также активная масса, стекающая с пластин.
• Крышка (крышка с лабиринтом) – это очень важный элемент корпуса батареи. Его задача – гарантировать герметичность, отводить выделяющиеся при работе АКБ газы и защищать от взрыва. Крышки сервисных аккумуляторов имеют систему вентиляции и пробки, через которые при необходимости можно долить электролит. Крышки необслуживаемых аккумуляторов плотно закрыты и доливка электролита через них отсутствует. Эти крышки имеют специальную лабиринтную систему, препятствующую испарению электролита при интенсивной эксплуатации аккумулятора и вызывающую его конденсацию на элементах.
• Сетка (сетка) – это структурный скелет, поддерживающий активную массу и проводник электрического тока. Он выполняет одну и ту же функцию как в положительных, так и в отрицательных пластинах. Основным составом сплава решетки является свинец. Для улучшения электрических и механических свойств и коррозионной стойкости добавляют алюминий, олово, известь и серебро.
• Положительная пластина АКБ – создается за счет нанесения активной массой из двуокиси свинца (PbO2) на решетку. Имеет оранжевый цвет, в последствии становится коричневой.
• Отрицательная пластина АКБ – создается в процессе нанесения на решетку активной массы из губчатого свинца (Pb). Имеет серый цвет, который не изменяется. Отрицательная пластина тоньше положительной.
• Разделитель – представляет собой прокладку из непроводящего материала, задачей которой является отделение положительной пластины от отрицательной, а также она должна обеспечивать свободное перемещение электролита. Как правило, он изготавливается из пластичного материала с соответствующей пористостью, через который может свободно протекать ток.
• Ячейка аккумулятора – это набор положительных и отрицательных пластин, разделенных сепаратором. Емкость аккумулятора зависит от количества активных масс, а пусковой ток зависит от количества пластин.
• Электролит – это раствор серной кислоты, в который погружены пластины. Электролит проводит электричество между пластинами. Его плотность составляет 1,28 г/см3 при 25oC с правильно заряженным аккумулятором. Уровень электролита в АКБ должен быть на 1,5 см выше верхних краев пластин.

Гелевый аккумулятор — устройство и принцип работы

Одной из самых популярных на рынке сегодня является гелевая батарея, которая превосходит по своей эргономике обычно используемые свинцово-кислотные батареи. Первые гелевые АКБ появились в автомобилях еще в 1960-х годах. В настоящее время данные типы АКБ представляют собой весьма практичные устройства для хранения электроэнергии, отличающиеся высокой герметичностью, благодаря чему их можно безопасно транспортировать практически в любом положении. Их не обязательно размещать только в горизонтальном положении, в отличие от стандартных аккумуляторов, и они не требуют постоянного пополнения электролита, потому что наполненный ими гель не испаряется и не разлагается каким-либо другим образом. Гелевая батарея — это просто устройство, относящееся к так называемым необслуживаемым АКБ. Что нужно знать об устройстве такого оборудования:

• Гель в качестве электролита

• Преимущества гелевых ячеек

Практически нулевой риск утечки электролита. Свобода сборки — без необходимости устанавливать только в горизонтальном положении. Высокая устойчивость АКБ к ударам и механическим повреждениям. Саморазряд на очень низком уровне. Устойчивость к глубокому разряду. Сохранение свойств, несмотря на множество последовательных зарядов и разрядов

• Гелевый аккумулятор не только для легковых автомобилей

Очень часто гелевые аккумуляторы путают с аккумуляторами типа AGM, которые также относятся к необслуживаемым устройствам. Если вы думаете, что у вас в машине стоит гелевая батарея, то, скорее всего, вы ошибаетесь. Эти устройства не следует использовать для запуска легковых автомобилей, потому что гелевые аккумуляторы показывают малую мощность при подаче высокоэффективного электричества, поэтому для запуска двигателя в автомобиле его просто недостаточно. Чаще всего гелевые элементы используются в двухколесных транспортных средствах, т. е. скутерах, мопедах и т. д. Их также можно встретить в гольф-карах, автодомах, машинах скорой помощи и других транспортных средствах, оснащенных большим количеством электроприборов.

AGM технология – устройство аккумулятора

Суть работы технологии Absorbent Glass Mat, используемой в аккумуляторах, основана на использовании сепараторов из стекловолокна, поглощающих электролит, что в свою очередь выливается в повышение качества цикловой работы. Маты, размещенные между свинцовыми пластинами, отличаются высокой впитывающей способностью, значительно превышающей объем жидкости, содержащейся в аккумуляторе. Это решение влияет на срок службы батареи, увеличивает количество циклов, позволяя многократно заряжать и разряжать элементы без потери рабочих параметров устройства. В этом механизме используется односторонний клапан для сброса избыточного давления внутри аккумулятора, что может привести к протечке корпуса. Стоит добавить, что даже в случае протечки маты из стекловолокна остановят утечку электролита за пределы изоляции аккумулятора.

Особенность конструкции определяет высокую эффективность оборудования, использование технологии AGM гарантирует очень низкое внутреннее сопротивление, что приводит к более короткому времени реакции между электродами и электролитом. Высокий КПД при сохранении небольших размеров позволяет производить установку в труднодоступных местах. Кроме того, впитывающие маты обладают двумя дополнительными преимуществами. Они гарантируют, что низкая температура не вызовет протечки корпуса АКБ из-за изменения объема электролита, а также повышают устойчивость аккумулятора к ударам и вибрациям.

Есть ли минусы у такого устройства? Зарядка AGM аккумуляторов остается проблематичным вопросом, так как требует определенных условий. Целесообразно использовать стабилизаторы напряжения, способные на постоянной основе регулировать уровень электропитания в соответствии с требованиями, указанными производителем. Перезарядка AGM-аккумулятора может отрицательно сказаться на его сроке службы, уменьшив емкость запасенной энергии. Также длительное воздействие низких температур сокращает срок службы AGM батареи.

Если вы планируете покупку новой АКБ, обратитесь к экспертам компании АКБ Мастер, которые детально проконсультируют по конструкционным и эксплуатационным характеристикам оборудования, и помогут подобрать лучший вариант.

Как выглядит аккумулятор внутри

АКБ — что это, устройство и принцип работы аккумулятора в автомобиле

Аккумулятор или сокращённо (АКБ), очень важная деталь в любом автомобиле. Нет ни одной машины с двигателем внутреннего сгорания, где бы его не было.

Он отвечает за всё электрооборудование машины и без него она просто мертва. Далее рассмотрим, что же это такое и из чего он состоит.

Что такое АКБ для автомобиля, предназначение

То, что аккумулятор отвечает за всё электрооборудование в машине, было указано выше, но тут не всё так просто и однозначно. Главная задача батареи обеспечить запуск силового агрегата.

Когда двигатель запущен вся бортовая сеть запитывается от генератора. В середине 20-го века и даже ближе к его концу были двигатели внутреннего сгорания без аккумуляторов, например, моторы мотоциклов. В них запуск осуществлялся за счёт мускульной силы, а дальше все системы работали уже от генератора.

Однако в последнее время, с насыщением автомобилей различными электроприборами, мультимедийными центрами или климатическими системами, генераторы не всегда справляются с обеспечением их энергией. В этом случае подпитка идёт от АКБ.

Но вернёмся к основному предназначению батареи. Как бы там не было главная задача по-прежнему остаётся это обеспечение электроэнергией стартера двигателя.

При запуске, особенно в холодное время года, батарея серьёзно разряжается. Однако генератор кроме питания электроэнергией бортовой сети машины ещё и обеспечивает зарядку батареи.

Поэтому если генератор вышел из строя, то АКБ очень быстро разряжается. Новой заряженной батареи хватает не более чем на 100 км пробега. Во всех остальных случаях машина с неисправным генератором пройдёт ещё меньше.

Из чего сделан и что внутри аккумулятора

Не смотря, на весь технический прогресс, до сих пор, в автомобилях, используются аккумуляторные батареи, изобретённые в середине 19-го века.

Изобретателем АКБ считается Гастон Планте, которые изобрёл его в 1860 году. Ну а современный вид батареи приобрели в 1878 году, после того как его усовершенствовал Камилл Фор.

С этого времени батареи принципиально не менялись, все изменения были только косметическими, касающиеся их внешнего вида и качества изготовления элементов конструкции.

Данные аккумуляторы называются свинцово-кислотными, и в названии заключается описание принципа действия этих устройств.

Рисунок 19 века, на котором показан один из первых аккумуляторов в разрезе.

Итак, аккумулятор состоит из следующих основных частей:

• Корпуса;
• Крышки;
• Отрицательных электродов;
• Положительных электродов;
• Положительной клемы;
• Отрицательной клемы;
• Соединительных перемычек;
• Заливных пробок;
• Электролита

Далее рассмотрим каждый элемент конструкции.

Итак, корпус и крышка батареи состоит из нейтрального к кислоте пластика.

Отрицательные пластины, впрочем, как и положительные состоят из металлического свинца и выполнены в виде решётки.

В отрицательной пластине, промежутки свинцовой решётки заполнены металлическим свинцом, в виде спрессованного порошка. В положительной – спрессованным порошком диоксида свинца (PbO2).

В промежутке между пластинами располагаются сепараторы, которые представляют собой микропористые пластины, сделанные из эбонита или ревертекса. Оба материала можно считать неким вариантом резины, и делаются они из каучука.

Задача сепараторов заключается в том, чтобы разделять положительные и отрицательные электроды и препятствовать их короткому замыканию, которое может произойти в результате вибраций двигателя и всего автомобиля.

Обе клеммы сделаны из металлического свинца и через них происходит подсоединение батареи к бортовой сети машины.

Соединительные перемычки, так же выполнены из свинца и служат для объединения разных банок в единую батарею.

Для чего нужна заливная пробка, легко догадаться из названия этой детали. Она служит для заливки электролита в банки АКБ.

Ну и последняя в списке, но при этом одна из самых главных деталей аккумулятора является электролит. Он состоит из 30 % раствора серной кислоты (H2SO4) и дистиллированной воды.

Принцип работы АКБ

Принцип работы аккумулятора основан на электрохимической реакции окисления свинца в растворе серной кислоты и воды.

При разрядке батареи на положительной пластине происходит окисление металлического свинца, при этом на отрицательной пластине восстанавливается уже диоксид свинца.

При зарядке происходит обратный процесс, количество диоксида свинца на отрицательной пластине уменьшается, а на положительной пластине увеличивается количество металла.

Так же при разрядке АКБ уменьшается количество серной кислоты в электролите и увеличивается количество воды. При зарядке так же происходит обратный процесс.

Особенности конструкции современных АКБ

Не смотря на то что, принципиально, аккумуляторы, за более чем 150 лет, не изменились, современность внесла серьёзные изменения в технологию их изготовления и в материалы, из которых они делаются.

Рассмотрим их по отдельности:

• Пластины

Сегодня на наиболее качественных батареях небольшие изменения претерпел материал пластин. Теперь пластины делают не из чистого свинца, а из его сплава с серебром. При этом появилась возможность снизить массу батареи на треть, а срок её службы увеличить на 20 %.

Кроме этого, изменилась сама технология их изготовления. Если первые пластины производились путём их литья, то сегодня их делают из тонкого свинцового листа, путём штамповки. Такой метод дешевле и при этом пластины получаются прочнее и тоньше.

• Сепараторы

Одной из причин выхода АКБ из строя является короткое замыкание положительных и отрицательных пластин.

Замыкание происходит из-за того, что из пластин осыпается активная зона и внизу банок она замыкает. Во избежание этого сепараторы делают в виде конвертов, запаянных снизу, под пластинами. Таким образом, когда активная зона осыпается она остаётся внутри конверта и не замыкает.

В материал же самих сепараторов сегодня добавляется стекловолокно. Это так же позволяет делать их тоньше и прочнее.

• Электролит

Как было указано выше, электролит представляет собой раствор серной кислоты и воды. Под действием низких температур, как известно вода замерзает, однако с электролитом этого не происходит.

Но он всё равно заметно загустевает и теряет свои свойства, из-за чего ёмкость батареи заметно снижается. Что бы избежать этого, сегодня, в электролит добавляют разнообразные присадки.

• Гелевые электролиты

Аккумуляторы с гелиевыми электролитами можно считать вершиной эволюции кислотных батарей и именно поэтому для них, отведен отдельный раздел. Такие АКБ называются попросту, гелевыми. В этих устройствах электролит модифицирован настолько, что представляет собой нечто наподобие желе.

Такая модификация, в комплексе с другими вышеописанными инновациями дала поистине волшебные результаты. Батареи стали практически вечными, невосприимчивыми к переворачиванию, практически не теряющими свои свойства зимой и при этом на много легче по массе.

Правда цена по сравнению с аккумуляторами старого поколения возросла от 5 до 10 раз. Но это того стоит. И всё равно стоят они не запредельные деньги, где-то в пределах 100 – 200 условных единиц.

Параметры и характеристики аккумуляторной батареи

Параметры и характеристики аккумуляторов зашифрованы в их маркировке и сейчас мы разберём, что она обозначает.

Этот вопрос мы рассмотрим на примере самой распространённой АКБ 6СТ-55.

Итак, в названии аккумулятора, цифра 6 обозначает, что АКБ состоит из 6-и банок.

• СТ – обозначает что батарея стартерная.
• 55 – обозначает ёмкость батареи, которая составляет 55 Ампер*час.

Для того что бы понимать какой аккумулятор вам нужен, необходимо знать два параметра:

• Тип ДВС;
• Объём двигателя вашей машины;

Далее рассмотрим для каких двигателей, какие аккумуляторы подходят. Это таблица для бензиновых моторов:

• Двигатели объёмом до 1,6 литра. Для них подходят АКБ 6СТ-45;
• Двигатели объёмом от 1,6 до 2,5 литров. Для них подходит 6СТ-55;
• Двигатели объёмом от 2,5 до 3 литров. Для них подходит 6СТ-60;
• Двигатели объёмом от 3 до 3,5 литров. Для них подходит 6СТ-75;
• Двигатели объёмом более 3,5 литров. Для них подходит 6СТ-90.

Для дизельных силовых агрегатов эти параметры несколько иные:

• Двигатели объёмом до 1,5 литра. Для них подходит 6СТ-55;
• Двигатели объёмом от 1,5 до 2,0 литров. Для них подходит 6СТ-60;
• Двигатели объёмом от 2-х до 2,7 литров. Для них подходит 6СТ-75;
• Двигатели объёмом от 2,7 до 3,5 литров. Для них подходит 6СТ-90;
• Двигатели объёмом от 3,5 до 6,5 литров. Для них подходит 6СТ-132;
• Двигатели объёмом более 6,5 литров. Для них подходит 6СТ-192 и больше.

Как можно увидеть, из-за разных принципов работы дизельных и бензиновых двигателей для них используются аккумуляторы разной ёмкости.

Для дизельных силовых агрегатов вам потребуются более ёмкие батареи.

Аккумуляторы будущего

Как уже упоминалось выше современные батареи по принципу действия точно такие же, как те, что были разработаны в середине 19-го века.

Однако технологии не стоят на месте и, судя по всему, в самое ближайшее время для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) появятся АКБ, созданные на новых принципах. Далее они будут бегло перечислены.

• Гелевые аккумуляторы

Об этих батареях достаточно подробно было рассказано выше. Эти батареи уже продаются, и их любой может купить.

Гелевая АКБ

• Литий-ионные аккумуляторы

Эти батареи широко известны по мобильным телефонам и иным гаджетам. Однако, сегодня, существуют разработки и для автомобилей. Но, не смотря на все свои достоинства, в автотехнике данный вид АКБ не прижился из-за ряда принципиальных недостатков.

• Во-первых, они резко теряют свою мощность из-за низкой температуры.
• Во-вторых, для зарядки таких батарей требуется строгое соответствие зарядному току, что требует переделки электронной части генераторов.
• Ну и самое главное, данные АКБ имеют стоимость в 15 раз дороже обычного кислотного аккумулятора.

Литий-ионная АКБ, чешской компании Варта

• Графен-полимерные аккумуляторы

Это, пожалуй, самые перспективные батареи для использования, как в автомобилях, оснащённых ДВС, так и электрической силовой установкой. В производстве этих АКБ использованы нанотехнологии.

Эти аккумуляторы имеют поистине чудесные свойства. Они имеют ёмкость, практически в три раза больше литий-ионных и при этом на много меньшую стоимость, так как в их производстве не используется дорогостоящий литий. Кроме этого они не теряют своих свойств под действием низких температур.

Опытная графен-полимерная АКБ

Резюме: Выше перечислены только три самых раскрученных или правильней будет сказать, распиаренные технологии.

В мире ведутся работы над батареями, известно что в разработке более тридцати новых схем. Не исключено, что среди этих ещё испытывающихся аккумуляторов могут оказаться некоторые с ещё более интересными свойствами. Как говорится поживем — увидим.

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:

1. Подача электроэнергии на стартер для запуска двигателя. Аккумулятор способен в течение 30 секунд подавать пусковой ток или ток холодной прокрутки на стартер, который, в свою очередь, запускает двигатель.
2. Питание бортовой сети в случае недостаточной мощности (производительности) генератора.
3. Автономное питание бортовой сети автомобиля.

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:

• пластиковый корпус;
• крышка;
• отрицательные пластины (электроды);
• положительные пластины;
• перемычки, соединяющие отсеки;
• жидкий электролит;
• сепараторы;
• положительный и отрицательный вывод (клеммы);
• заливные пробки.

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

После того как автомобильный аккумулятор запустил стартер и двигатель, происходит его зарядка от генератора. В снятом положении батарея заряжается зарядным устройством. Хранить аккумулятор с жидким электролитом можно только в строго горизонтальном положении и при определенной температуре 5°С -15°С. Это обусловлено тем, что электролит может вытечь, а осыпавшиеся пластины замкнуть на дне банки.

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:

• АКБ с жидким электролитом.
• EFB аккумуляторы.
• AGM.
• Гелевые.

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.

Устройство, схема и принцип работы автомобильного аккумулятора

В своей хозяйственной деятельности человек использует различные устройства, в составе которых работают аккумуляторы. Это касается бытовой техники, мобильных устройств, часов, автомобилей, электроинструмента и много чего ещё. Вне зависимости от того, в какой сфере используются аккумуляторные батареи, принцип работы у них одинаков. В процессе зарядки АКБ накапливает электрическую энергию, а затем отдаёт для питания устройства. На сегодняшний день имеется много видов аккумуляторных батарей, у каждого из которых есть свои особенности в устройстве и функционировании. В этой статье мы поговорим про устройство автомобильного аккумулятора и его конструкцию.

Назначение АКБ в автомобиле

Аккумулятор представляет собой один из ключевых элементов авто. Работая в бортовой сети автомобиля в связке генератором, он является источником электрического тока. Основные функции аккумуляторной батареи заключаются в следующем:

• Обеспечение пуска мотора. Аккумулятор подаёт питание на стартер в момент запуска;
• Обеспечение питания потребителей в сети автомобиля, когда мотор заглушён;
• Обеспечивает питание во время поездки, если генератор перегружен.

Напряжение аккумуляторных батарей для легковых автомобилей составляет 12 вольт. Ёмкость может лежать в пределах 40─130 Ач. Пусковой ток 300─1300 ампер. Значения справедливы для АКБ легковых машин и лёгкого коммерческого транспорта.

На грузовые авто и специальную технику могут устанавливаться батареи с напряжением 24 вольта. На мотоциклетной технике используются модели номиналом 6 вольт.

К аккумулятору для автомобиля обычно предъявляют следующие требования:

• небольшой саморазряд;
• высокий пусковой ток;
• компактные габариты;
• отсутствие или минимум обслуживания.

Устройство аккумулятора автомобиля

Из чего состоит аккумулятор автомобиля

В подавляющем большинстве легковых автомобилей работают свинцово-кислотные батареи с жидким электролитом (WET). Их устройство и конструкция постоянно дорабатывается и совершенствуется. Кроме того, ведутся разработки новых типов автомобильных аккумуляторов. Ниже представлена схема автомобильного аккумулятора.

Из чего состоит аккумулятор автомобиля

Для того чтобы предотвратить замыкание электродов разной полярности, они помещены в полиэтиленовые сепараторы. Электроды выполнены из свинца с различными легирующими добавками. Устройство современных АКБ часто подразумевает наличие электродов из сплава свинца с кальцием. Это позволяет снизить саморазряд и расход воды. Примером могут служить необслуживаемые аккумуляторные батареи для автомобиля.

Вообще, можно выделить следующие актуальные разновидности WET аккумуляторов:

• Малосурьмянистые (малообслуживаемые). Положительные и отрицательные электроды выполнены из сплава свинца с сурьмой (до 6%);
• Кальциевые (необслуживаемые). Электроды выполнены из сплава свинца с кальцием;
• Гибридные. Отрицательный электрод выполняется из свинца, легированного кальцием, а положительный ─ сурьмой.

В современном производстве при выпуске положительных электродов применяют несколько методов:

• Power Frame. Это наиболее современная технология. В этом случае решётка электрода выполняется с опорной рамкой и внутренними направляющими. В результате повышается жёсткость конструкции;
• Power Pass. Эта технология подразумевает наличие вертикальных направляющий к «уху» электрода;
• Chess Plate. В этом случае направляющие располагаются в шахматном порядке.

На решётки электродов наносится обмазка или активная масса для увеличения поверхности взаимодействия с электролитом. Для положительных пластин используется диоксид свинца, а для отрицательных ─ губчатый свинец.

Устройство аккумулятора подразумевает погружение электродов в электролит. Это раствор серной кислоты в дистиллированной воде. Главной характеристикой электролита является его плотность. Эта величина изменяется в зависимости от степени заряда. Плотность максимальна на полностью заряженной АКБ и минимальна на разряженной.

Особенности конструкции разных видов автомобильных аккумуляторов

Кроме аккумуляторов WET с жидким электролитом, есть и другие виды свинцово-кислотных аккумуляторов. Это батареи AGM и GEL. Их устройство предусматривает наличие кислотного электролита в связанном состоянии. Часто эти батареи обобщённо называют гелевыми, но это не совсем так. В AGM аккумуляторах электролитом пропитан материал из стекловолокна, который прилегает к свинцовым пластинам. На изображении ниже можно посмотреть устройство AGM аккумулятора.

Схема AGM батареи

Популярность AGM растёт благодаря появлению автомобилей с системами старт-стоп и рекуперации энергии торможения. Требования к АКБ возрастают. От них требуется более высокий ток прокрутки, устойчивость к глубоким разрядам, длительный срок службы. Аккумуляторы AGM (расшифровывается, как Absorbed Glass Material) удовлетворяют требованиям современных автомобилей с большим количеством электроники на борту.

В продаже также можно встретить аккумуляторные батареи EFB или Enhanced Flooded Battery. По устройству эти АКБ можно отнести к WET батареям. Но в реальности они занимают промежуточную ступень между обычными WET и AGM аккумуляторами. В них залит жидкий кислотный электролит, а электроды имеют покрытие из микроволокна. Это обеспечивает большую аккумуляцию энергии, повышение токоотдачи и устойчивость к частым циклам заряд-разряд. Производители также рекомендуют использовать их в автомобилях с системами старт-стоп. Пока EFB и AGM не стали массовыми из-за высокой стоимости. Поэтому в большинстве машин используются аккумуляторы типа WET.

Стоит отметить, что при заряде АКБ идёт выделение газов. Поэтому корпуса аккумуляторов имеют систему отведения газов. Чтобы батарея оставалась герметичной используются предохранительные клапаны. Такие клапаны могут быть встроены в пробки. Их устройство позволяет им открываться при увеличении давления выше определённого предела.

Есть батареи, устройство которых предусматривает наличие пламегасителей. Эти приспособления обеспечивают отсекание пламени от внутреннего пространства аккумулятора при воспламенении газов. По своей конструкции пламегасители являются мембранами.
Аккумулятор подключается к автомобилю с помощью выводов из свинца. Положительного и отрицательного. Они выполняются разной толщины и маркируются соответствующим образом, чтобы не допустить ошибку при подключении.

Выводы автомобильного аккумулятора

Устройство необслуживаемых батарей предусматривает наличие индикатором заряда. Его ещё называют гидрометром или просто «глазком». Подробнее об индикаторе заряда автомобильной АКБ читайте в статье по ссылке.

Крепление аккумулятора в подкапотном пространстве выполняется двумя основными способами:

• скобой за выступ корпуса АКБ. Такое крепление используется для аккумуляторов европейского типоразмера;
• при помощи рамки. Применяется в случае с батареями азиатского типоразмера.

Есть ещё АКБ американского типоразмера с боковым креплением клемм, но в нашей стране они практически не используются. Подробнее о типоразмерах и весе аккумуляторных батарей.

Принцип работы аккумулятора в автомобиле

Теперь, когда вы знаете, как устроен автомобильный аккумулятор, поговорим о процессах в нём. Процессы, происходящие в свинцово-кислотном аккумуляторе, можно описать следующими реакциями:

Заряд описывается реакцией слева направо, а разряд ─ справа налево.

Анод (положительный электрод):

PbO2 + SO42- + 4H+ + 2e− -> PbSO4 + 2H2O

Катод (отрицательный электрод):

Pb + SO42- − 2e− ->PbSO4

При включении потребителей электрического тока начинается разряд АКБ. При этом диоксид свинца на положительных пластинах и губчатый свинец на отрицательных вступают в реакцию с серной кислотой. В результате выделяется сульфат свинца и вода. По мере разрядки батареи плотность электролита снижается.

Когда аккумулятор заряжается вода из электролита и сульфат свинца на пластинах преобразуются в PbO2, Pb, H2SO4. Плотность электролита растёт по мере зарядки и доходит примерно до 1,29 гр/см3 при полном заряде. Процесс растворения сульфата свинца проходит не до конца. Поэтому идёт постоянный процесс сульфатации пластин АКБ.

Зарядка аккумулятора автомобиля

Зарядка аккумуляторной батареи осуществляется как от генератора при поездке, так и от сетевого зарядного устройства. На работу батареи влияет температура окружающей среды. При повышенной температуре увеличивается токоотдача и мощность, но растёт саморазряд и расход воды. При пониженных температурах замедляются химические процессы, снижается пусковой ток и разрядная ёмкость. Электролит в разряженном аккумуляторе на сильном морозе может замёрзнуть.

Саморазряд аккумулятора зависит от типа батареи, температуры ОС, легирующих добавок в сплаве пластин. Срок службы большинства автомобильных аккумуляторов составляет 3─5 лет и сильно зависит от условий эксплуатации и регулярного обслуживания.

Если вы выбираете себе новую АКБ, то можете прочитать статью про аккумулятор Варта.
Вернуться к содержанию

Основные характеристики автомобильного аккумулятора

В заключение стоит сказать об основных характеристиках аккумулятора для автомобиля. Среди них:

• ёмкость;
• напряжение;
• ток холодной прокрутки.

Иногда можно встретить понятие резервной ёмкости. Это значение представлено в минутах. К примеру, аккумулятор должен проработать 90 минут при токе разряда 25 ампер и при этом напряжение не должно упасть ниже 10,5 вольта. По-простому говоря, это время, которое аккумуляторная батарея будет обеспечивать свои функции, и подменять генератор.

Что касается напряжения, то на легковых автомобилях устанавливаются АКБ с номиналом 12 вольт без вариантов.

Величина тока холодной прокрутки показывает значение, отдаваемое АКБ при температуре минус 18 градусов Цельсия в течение 10 секунд. Напряжение на аккумуляторе не должно упасть ниже 7,5 вольта. То есть, ток прокрутки показывает, насколько резво и долго батарея сможет крутить стартер в мороз.