Как определить емкость аккумулятора автомобиля и продлить службу акб
Содержание:
- Нагрузочное тестирование аккумулятора можно разделить на два метода:
- Внутреннее устройство
- Необходимость ухода
- Схема автомобильного аккумулятора и его технические параметры.
- Как работает аккумулятор?
- Причины и признаки поломок
- Тип батареи
- Какой тип батареи выбрать для автомобиля
- Емкость автомобильного аккумулятора
- Типы автомобильной АКБ
- Время разряда аккумулятора
- Внутреннее сопротивление
- Виды аккумуляторов
Нагрузочное тестирование аккумулятора можно разделить на два метода:
- С помощью нагрузочной вилки 100-200А есть смысл проводить ТОЛЬКО при полном заряде аккумулятора, но к сожалению такое тестирование не всегда объективно. И чуть ниже мы объясним почему.
- Разряд стабилизированным током (тест на емкость)
В свою очередь, проверка емкости аккумулятора на емкость должна проводиться с помощью нагрузки стабилизированным постоянным током С10, С20 (10, 20% током от емкости АКБ). Проверка электрической лампочкой не походит, т.к. в процессе разряда меняется ток и в такой тест говорит нам о емкости ровным счетом ничего. А говорит лишь о том, сколько времени у вас проживет аккумулятор, если вы забудете выключить свет в автомобиле.
В первом случае нам помогут нагрузочные вилки, типа Ring Automotive RBA10 или RBA15, а во втором только профессиональное оборудование типа разрядно-диагностических устройств Conbat, BSL, Torkel и прочих.
В настоящее время широко распространены тестеры аккумуляторных батарей, измеряющих пусковой ток аккумуляторной батареи по методикам EN, DIN, SAE, IEC и т.п. Данные приборы способны качественно оценить работу аккумулятора. Считается, что аккумулятор не пригоден к эксплуатации, если его пусковая характеристика снизится более чем на 25% по отношению к номинальному значению.
К примеру: новая 70Ач батарея имеет пусковой ток (ток холодной прокрутки) 600А (EN), следовательно, как только пусковой ток снизится до 450А (EN) такой аккумулятор необходимо заменить.
Примерами таких устройств могут быть опять же Ring Auotomotive RBA50, RBAG500, RBAG700, а также приборы, которые используют автодилеры от американской компании Midtronics MDX-335P, MDX-655P, EXP-1000 и другие.
Внутреннее устройство
Технический прогресс даже в автомобильной промышленности движется семимильными шагами и его не остановить! Но несмотря на это, машины питаются от привычного элемента, начало которому было положено еще в середине XIX столетия.
Первым, кто изобрел столь нужную вещь, является Гастон Планте, а ее появление пришлось на 1860 год. Конечно, внешний облик батарей тогда разительно отличался, но уже с наступлением 1878 года она приобрела уже современные очертания, которые мы видим по сей день. Эти усовершенствования были введены Камилем Форум.
С той поры кардинальных перемен не было, а если возникали, то носили чисто косметический характер либо менялось качество изготовления составляющих — не более того.
Перечислим же основные элементы источника питания:
- корпус;
- крышка;
- положительная клемма;
- отрицательная клемма;
- плюсовые электроды (аноды);
- минусовые электроды (катоды);
- заливные пробки;
- соединительные перемычки;
- электролит.
Все это в совокупности и обеспечивает выдачу необходимой электрической энергии для запуска двигателя и поддерживания работоспособности бортовой сети. Любой владелец, кто знает, как снимать аккумулятор с машины, хотя бы вкратце знаком с его устройством. А вот новичкам будет интересно.
Необходимость ухода
Благодаря конструктивным особенностям, батареи могут нуждаться в обслуживании. Оно подразумевает проверку электролита на плотность и подзарядку на стационарных зарядниках. Аккумуляторы можно разделить на:
- не обслуживаемые — имеют собственный ареометр, сигнализирующий о состоянии электролита цветными полосками;
- обслуживаемые — нуждаются в периодической проверке плотности электролита, подзарядке и доливке до уровня, в случае испарения.
Не зависимо от типа, любая АКБ нуждается в периодическом осмотре на герметичность, чистоту дренажа и вентиляционных отверстий. При обнаружении подтеканий необходимо удалить следы специальным щелочным составом. Для профилактики коррозии клемм, рекомендуется использовать графитную смазку.
Схема автомобильного аккумулятора и его технические параметры.
Технические параметры автомобильного аккумулятора включают в себя такие понятия как: номинальная емкость, измеряемая в ампер-часах (Ач), означает, сколько энергии отдаёт полностью заряженный аккумулятор при непрерывном разряде в течение двадцати часов. Например, если на батарее написано, что его емкость составляет 50 Ач, то это значит, что он может отдавать ток силой 2,5 А на протяжении двадцати часов.
Также существует неофициальный показатель, который называется резервная емкость. Она измеряется в минутах, и показывает. В течение какого времени авто аккумулятор может без помощи генератора выдавать ток в 25 А. Считается, что качественная батарея при падении напряжения до 10,5 В должен сохранять работоспособность в таком режиме не менее 1,5 часов.
Номинальное напряжение авто аккумулятора, предназначенного для легкового автомобиля, составляет 12 В. Оно складывается из напряжения отдельных элементов батареи.
Как работает аккумулятор?
Автомобильная аккумуляторная батарея работает следующим образом. Внутри герметичного корпуса находятся электролит и две пластины-электрода. В качестве электролита используют раствор дистиллированной воды с серной кислотой. В качестве активных веществ выступают двуокись свинца и губчатый свинец. В процессе подключения тока к клеммам батареи, происходит химическая реакция и эти вещества выделяются.
Принцип действия в двойном преобразовании. Вначале при помощи зарядного устройства электричество преобразуется в химическую реакцию с выделением двуокиси свинца и пористого свинца. Затем при разряде уже химическая энергия будет преобразована в электрический ток. АКБ – это не самостоятельный источник электричества. Он может только накопить определенную порцию энергию и затем преобразовать ее в электрический ток.
В процессе воздействия на контакты аккумулятора тока, кислота распадается на водород и кислород. После соединения двух веществ образуется вода. Свинец соединится с тем, что осталось после распада кислоты и в результате реакции образуется сернокислый свинец. Это принцип работы классической свинцово-кислотной батареи. АКБ – это расшифровка аккумуляторной батареи. Существуют и другие виды. Об этом расскажем ниже.
Причины и признаки поломок
Неправильный уход и сервисное обслуживание могут стать причиной неисправности аккумулятора. Наиболее частые причины неисправностей, а также методы их устранения выглядят так:
1. Сульфатация
В начале зарядки наблюдается повышенное напряжение на АКБ. Уже к концу зарядки электролит имеет низкую плотность и недостаточную емкость. Аккумулятор не получает ток в результате крупного кристаллического налета на пластинах.
Проверка напряжения аккумулятора должна производится хотя бы раз в полгода. Заряженная аккумуляторная батарея должна иметь напряжение не менее 12,5 Вольт.
Причины:
- Во время эксплуатации АКБ получает нестабильную или недостаточную зарядку.
- АКБ простаивает в разряженном состоянии.
- Аккумулятор эксплуатируется с недостаточным уровнем электролита.
- Вместо дистиллированной жидкости в АКБ был долит электролит.
- АКБ постоянно эксплуатируется в неблагоприятных условиях – при высоких температурах.
Что делать?
С помощью 1-5 выравнивающих зарядов можно устранить незначительную сульфатацию. Если такие действия не дают нужного эффекта, то необходимо выполнить более трудоемкий ремонт, который детально описан в паспорте АКБ. К сожалению, сульфатация является необратимым процессом, поэтому это только временные решения проблемы.
2. Сильное окисление полюсных клемм
Стартер не крутиться и не запускает двигателя, но напряжение на выводах АКБ есть. Постоянно греются клеммы, что прекращает подачу тока или же поднимает сопротивления во всей цепи. Такая неисправность может даже статьи причиной неисправности всей электрики в автомобиле.
Каждые полгода очищайте клеммы аккумуляторной батареи проволочной щеткой.
Причины:
Причина очень банальная – давно не проводилась очистка клемм.
Что делать?
Прежде всего, нужно снять и почистить клеммы. Не забывайте про выводные штыри АКБ – их также необходимо очистить. После чистки – поставьте обратно клеммы и проследите, чтобы клемма крепко зашла на штыри и не двигалась. Чтобы в дальнейшем не допустить подобной проблемы, можно смазать клеммы специальным вазелином или соответствующим заменителем.
3. Короткое замыкание в аккумуляторе
Во время зарядки не увеличивается плотность электролита в АКБ. Наблюдается сильное выделение газов и повышенная температура электролита. Периодически снижается плотность электролита.
Причины:
Такой процесс вызван коротким замыканием, которое произошло в самом АКБ. Оно стает причиной осыпания активной массы и дальнейшего разрушения свинцовых пластин.
Что делать?
Этот дефект невозможно устранить. Необходимо менять АКБ.
4. Повышенная саморазрядка
Каждые 2-3 месяца проверяйте уровень электролита в аккумуляторе.
АКБ не держит заряда и быстро разряжается.
Причины:
Очень часто такое случается при загрязненных свинцовых пластинах или же при загрязненном электролите.
Что делать?
Прежде всего, необходимо тщательно протереть контакты АКБ и проверить состояние электролита. Если в этой жидкости будет грязь – обязательно залить новый электролит.
Тип батареи
Самый распространенный тип аккумуляторов — кислотно-свинцовый. Любая АКБ состоит из нескольких элементов (банок), которые вырабатывают напряжение примерно 2В. Они последовательно соединяются в цепь и итоговое напряжение равняется сумме всех банок. Самый распространенный вариант АКБ содержит 6 элементов и выдает напряжение порядка 12 вольт.
Батареи заполнены электролитом — серная кислота разбавленная химически чистой водой. Заряд батареи и ее состояние можно определить по удельной плотности электролита, в норме этот параметр имеет значение 1,22 — 1,30 г/см³. Высокая плотность делает аккумулятор более устойчивым к отрицательной температуре.
Классически электролит находится в свободном жидком состоянии между электродами. В семидесятых годах 20 века была разработана технология AGM, где электролитом напитывается микропористый материал, располагающийся между электродами. Эта технология имеет ряд преимуществ:
- устойчивость к вибрациям;
- возможность установки под углом к плоскости;
- отсутствие необходимости обслуживания;
- безопасная герметичная конструкция;
- возможность эксплуатации до -35 градусов.
Развитие технологии AGM привело к появлению гелевых АКБ (GEL). В этих батареях электролит загущается присадками до состояния желе. Преимущества таких аккумуляторов:
- не бояться глубокого разряда;
- защищают электроды от осыпания;
- предохраняют от короткого замыкания;
- имеют большие пусковые токи при одинаковых размерах.
Основным недостатком таких аккумуляторов считается цена. АКБ, выполненная по технологии GEL стоит от 12-15 тыс. руб.
Какой тип батареи выбрать для автомобиля
При изготовлении АКБ используются различные материалы, особенные технологии, что оказывает серьёзное влияние на качество изделий и гарантийный срок. Какой аккумулятор выбрать? Условно АКБ делятся на несколько видов.
Сурьмянистые
Этот химический элемент Sb использовали в старых технологиях. Вещество (добавка 5–7 %) делало мягкий свинец, из которого изготавливают пластины, более прочным, жёстким. Когда такой аккумулятор ставят на зарядку, при достижении напряжения 12,7 В начинается кипение – вода испаряется. Достоинство сурьмянистых АКБ – высокая прочность пластин, хорошо противостоящих глубокому разряду (осыпания не происходит). Минус заключается в необходимости постоянного контроля за уровнем электролита. Есть и иные отрицательные стороны:
- саморазряд до 2 % за день;
- невозможность герметизации батареи из-за риска взрыва, что обусловлено бурным выделением газов при зарядке.
Здесь же стоит упомянуть малосурьмянистые батареи, где Sb всего 2–4 %. Какой тогда выбрать аккумулятор для автомобиля? Малосурьмянистые изделия не так сильно кипят, но пластины у них менее прочные. Тем не менее, уровень электролита в таких аккумуляторах тоже нужно проверять, хотя и реже.
Кальциевые
Технология с применением Ca считается более современной. Здесь вместо сурьмы при изготовлении свинцовых пластин стали добавлять кальций. На этикетке такой батареи есть обозначение Ca/Ca. Это значит, что и минусовые, и плюсовые пластины содержат данный элемент. Кальций препятствует испарению воды из банок (по крайней мере, уменьшает). Плюс к этому иногда при изготовлении пластин используют серебро. Такая добавка снижает внутреннее сопротивление аккумулятора, повышает значение пускового тока и увеличивает ёмкость. Плюсы:
- батарея необслуживаемая;
- малый саморазряд (не более 1–1,4 % в сутки);
- большая ёмкость в небольшом корпусе, так как пластин используется больше, а воды меньше.
Перед тем как выбрать аккумулятор на авто, нужно знать и отрицательные моменты. Здесь стоит отметить нетерпимость АКБ к сильным разрядам. Достаточно сделать это 3–4 раза, и батарею можно сдавать в утиль. Также не порадует и стоимость, которая выше, чем у, например, малосурьмянистых АКБ в 2–3 раза.
Гибридные
Это соединение сурьмянистой и кальциевой технологий. Наклейка на подобных АКБ имеет маркировку Hybrid battery, Sb/Ca либо Ca+. Особенность аккумуляторов: одна пластина имеет добавки в виде сурьмы, другая разбавляется кальцием. В итоге получается батарея с усреднёнными параметрами. Например, утечка воды есть, но она незначительная, сильным разрядам сопротивляемость хорошая. Стоимость гибридных аккумуляторов посередине между сурьмянистыми и кальциевыми изделиями.
AGM и EFB
Это наиболее современные типы батарей. Как выбрать из них хороший аккумулятор? В первом случае имеется в виду технология Absorbent Glass Mat. В соответствии с ней батарея тоже является свинцово-кислотной, но с гораздо лучшими характеристиками. Особенность в волокнистом сепараторе, имеющем микропоры, и абсорбированном электролите. В батарее AGM происходит рекомбинация кислорода и водорода. Они уходят от минусовой и плюсовой пластины, а затем вновь объединяются в связанной среде, не покидая пределов АКБ. Пакет пластин очень плотно сжат, благодаря чему свинец не осыпается, а сама батарея функционирует даже вверх ногами. При этом она равнодушна к глубоким разрядам: их число может быть любым. AGM пока не получили широкого распространения из-за высокой стоимости. Но очевидно, что с развитием технологии, увеличением конкуренции цена будет снижаться и постепенно такие АКБ вытеснят с рынка обычные свинцово-кислотные батареи.
EFB переводится с английского как «улучшенная батарея с жидким электролитом»
Если брать во внимание технические параметры, то батареи AGM и EFB похожи. Как подобрать аккумулятор на автомобиль и в чём же разница между этими АКБ? Главное отличие: в «улучшенной батарее» имеется текучая субстанция – электролит
В AGM он тоже есть, но упрятан в пористое стекловолокно. Все достоинства FEB такие же, что и у AGM, дополнительно можно отметить наличие специальных воронок внутри конструкции, которые способствуют перемешиванию электролита. Есть и минус – нетерпимость к сильному перезаряду. Если ваш реле-регулятор накроется, сохранность аккумулятора останется под вопросом. И ещё один неприятный момент – высокая цена.
Емкость автомобильного аккумулятора
На автомобиле аккумулятор предназначен, прежде всего, для питания стартера, который раскручивает двигатель, позволяя ему завестись. Конечно, при выключенном моторе от батареи питаются и другие электроприборы автомобиля. Но основное назначение — это питание стартера.
Чтобы провернуть коленчатый вал двигателя, требуется стартер достаточной мощности, который по сути представляет собой обычный электродвигатель. Так вот, например, на автомобилях с двигателем объемом 1,3 — 1,6 л требуется около 1,5 кВт мощности. А это значит, что потребляемая сила тока составит около 120 А. На таких машинах устанавливают обычно батареи с емкостью 55-60 Ач. То есть такой емкости в идеале должно хватить на полчаса вращения стартера. Но выше мы отметили, что при большом токе время работы от одной зарядки сокращается. Плюс у нас еще бывает зимняя эксплуатация, когда холодный аккумулятор просто из-за низких температур теряет свою емкость. Также нужно отметить, что ток зарядки от генератора во время движения не очень высокий, поэтому хоть аккумулятор и несколько дозаряжается во время поездок, все равно с каждым пуском заряда в нем остается меньше.
Таким образом, производителями была высчитана оптимальная емкость батареи при том или ином объеме двигателя. Ее можно узнать из паспорта автомобиля или найти в Интернете конкретно для вашего авто. Если купить аккумулятор меньшей емкости, то придется довольно часто его заряжать. Покупка же более емкой батареи позволит иметь дополнительный запас заряда, что особенно полезно в зимнее время. Но не стоит увлекаться и брать значительно более емкие аккумуляторы. Чем больше емкость, тем меньше в батарее ее внутреннее сопротивление. А поскольку стартер рассчитан на работу с определенным диапазоном сопротивления, использование слишком емкого аккумулятора, сопротивление которого выходит за рамки этого диапазона, может привести к преждевременному выходу стартера из строя.
Типы автомобильной АКБ
Электропитание автомобиля с электроприводом () осуществляемое при помощи 14 никель-металлогидридных аккумуляторных батарей напряжением 12 В и ёмкостью 78 А·ч и состоящих каждая из 10 призматических аккумуляторов напряжением 1,2 В |
- Тип батареи
В основном используется свинцово-кислотный тип. Собственно батарея состоит из 6 аккумуляторов (банок), каждая номинальным напряжением около 2,2 вольта, соединённых последовательно в батарею. Обычный электролит представляет собой смесь дистиллированной воды и серной кислоты с плотностью в пределах 1,23-1,31 г/см³ (чем больше плотность электролита, тем более морозостойкая батарея), но сейчас появились автомобильные АКБ построенные на базе технологии AGM (Absorbent Glass Mat), электролит в которых абсорбирован в стеклянном волокне[], а также т. н. гелевые аккумуляторы, где электролит загущается до гелеобразного состояния силикагелем (технология носит название GEL).
- Размеры
Так сложилось, что при разработке нового типа или даже марки автотехники нередко приходилось разрабатывать под неё новую автомобильную АКБ. В дальнейшем производители разработали большую номенклатуру различных аккумуляторов, существенно различающихся типоразмерами и электрическими характеристиками. Для тяжёлых грузовиков и спецмашин, имеющих бортовую сеть 24 вольта, применяются две одинаковые 12-вольтовые батареи, соединённые последовательно или одна 24-вольтовая батарея (редко).
В настоящее время существует несколько форм-факторов батарей. Аккумуляторы для японского и европейских рынков могут иметь разные размеры.
- Полярность
Варианты расположения контактов автомобильных аккумуляторов: 0 — Азия, 1 — Европа, 3 — требующие последовательного соединения 2 АКБ по 12 В для получения суммарного напряжения 24 В (обычно для дизельных грузовых автомобилей и тяжёлой техники)
«Обратная» или «прямая». Определяет расположение электродов на корпусе автомобильной АКБ. Для автомобилей отечественного выпуска характерна прямая полярность, при которой плюсовая клемма находится слева, а минусовая — справа, при положении аккумулятора «клеммы ближе к вам». Установить чужую батарею, например «европейскую» на японский автомобиль, зачастую бывает невозможно. Может потребоваться удлинение проводов.
- Диаметр контактных клемм
В типе Euro — type 1 — 19,5 мм «плюсовая» клемма и 17,9 мм «минусовая» клемма. Тип Asia — Type 3 — 12,7 мм у «плюсовой» клеммы, — и 11,1 мм у клеммы «минус». Выпускаются «колпачки» — переходники с тонких клемм на толстые.
- Тип крепления
В конкретном транспортном средстве может быть реализован один из типов крепления автомобильной АКБ — верхнее или нижнее. В ряде автомобилей конструкции для закрепления батареи может быть не предусмотрено. Обозначения типов нижнего крепления следующие: B00, B01, B03, B13.
- Необходимость обслуживания
Семипоплавковый ареометр для измерения плотности электролита в автомобильных аккумуляторах
По этому принципу автомобильные АКБ классифицируют на два типа: обслуживаемые (и как их подкатегория — малообслуживаемые) и необслуживаемые (в тексте ГОСТа обозначенные как безуходные). В простых по конструкции аккумуляторах необходим регулярный контроль состояния электролита и регулярная подзарядка по специальной технологии с помощью стационарного зарядного устройства. На промышленных предприятиях для ухода за автомобильными аккумуляторами есть специально обученные люди (аккумуляторщики) а также зарядные станции.
Однако «необслуживаемые» автомобильные АКБ — это не значит, что за такой батареей совсем не нужен уход. Как правило, необслуживаемая батарея имеет встроенный индикатор-ареометр, по цвету которого определяется плотность электролита — зелёный поясок при нормальной плотности, красный или белый — при низкой (батарея подлежит замене). Также необходимо периодически контролировать уровень электролита по меткам на корпусе. На всех автомобильных АКБ во избежание повреждения аккумуляторного отсека кислотой необходимо контролировать герметичность корпуса, заливных пробок и чистоту дренажных отверстий, а при появлении признаков электролита устранить течь и тщательно промыть корпус и отсек автомобильной АКБ нейтрализующим щелочным составом. Также необходимо периодически тщательно очищать и смазывать клеммы литиевой смазкой, во избежание их электрокорозийного разрушения.
Международные универсальные коды переработки батарей и аккумуляторов
Время разряда аккумулятора
Как посчитать время разряда аккумулятора можно понять разобрав конкретный пример. Допустим, в бортовой сети автомобиля включен потребитель мощностью 120 Ватт. По закону Ома можно подсчитать, что в час он высасывает из аккумулятора 10А. То-есть, если в машине стоит батарея на 55 Ач, то полный её разряд наступит не более чем через 5,5 часов. Но это лишь приблизительное вычисление, так как есть еще другие факторы, которые будут влиять на потребление тока. Заметим, что для того, чтобы машина не завелась, достаточно 15-25% остатка, а это часа 4.
Таблица времени разряда батареи при минимальном потреблении:
Процент разряженности (%) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
Время разряда (ч)* | 7 | 14 | 20 | 26 | 32 | 39 | 45 | 52 | 58 | 64 |
*Для расчета были взяты минимальные значения утечки тока в 20 мА и мощность автомобильной лампы 10W от АКБ емкостью 55Ah.
Те данные о 20 часах работы аккумулятора, что указаны на его этикетке, заложены в расчете на ток равный 0,05 от ее емкости.
Допустимый разряд аккумулятора
Допустимый разряд автомобильного аккумулятора до 30% от первоначальной емкости (напряжение не ниже 11,8В). Заметьте, что при таком уровне можно запустить двигатель лишь при плюсовой температуре. В зимнее время не допускайте даже 50% процентной разряженности (12,1V).
Внутреннее сопротивление
Внутреннее сопротивление — также достаточно важный параметр аккумулятора. Единицей измерения внутреннего сопротивления является миллиом (мОм). Сопротивление, в свою очередь, зависит от емкости одного элемента (банки) аккумулятора, числа этих элементов, типа аккумулятора, срока службы и условий работы. Определяется внутреннее сопротивление с помощью приборов-анализаторов.
Во время работы аккумулятора внутреннее сопротивление постепенно увеличивается. Если аккумулятор имеет сопротивление в целых 500 Ом, то можно сделать вывод о том, что он имеет весьма солидный возраст или просто неправильно использовался.
Большое внутреннее сопротивление приводит к повышенному расходу электроэнергии и, как следствие, к меньшему времени работы приборов, так как по закону Ома большое сопротивление значительно увеличивает потребляемый ток и одновременное падение напряжения. А при сильном падении напряжения подключенный электроприбор принимает аккумулятор за разряженный или же просто за тот, который не в состоянии работать. В результате аккумулятор не может выдать всю запасенную энергию, что значительно сокращает время работы электроприборов.
Саморазряд аккумулятора — это самопроизвольная утечка электроэнергии из заряженного аккумулятора в течение некоторого времени. Этому явлению подвержены практически все виды аккумуляторов, независимо от их устройства и электрохимического типа.
Для количественного определения саморазряда служит величина энергии, которую теряет аккумулятор на протяжении определенного периода времени, и исчисляется он в процентах от величины полностью заряженного аккумулятора. Величина саморазряда — не постоянна, так, в первые сутки после зарядки она достигает максимальных значений, а затем постепенно уменьшается.
В связи с этим, принято измерять величину саморазряда в первые сутки, а затем через месяц после заряда. На саморазряд также имеет влияние температура окружающей среды, причем взаимосвязь между величиной саморазряда и температурой пропорциональна. Имеется в виду, что при повышении температуры увеличивается и величина саморазряда.
К примеру, у некоторых типов аккумуляторов при повышении температуры от 20 до 30 градусов величина саморазряда увеличивается в два раза. Если говорить о более конкретных его значениях, то для аккумуляторов Ni-Cd типа нормальной считается величина 10% в сутки, а аккумуляторы Ni-MH типа имеют несколько большую величину саморазряда, для Li-Ion и для Li-Pol эта величина настолько мала, что ее оценивают только через месяц после заряда. Что же касается месячной величины саморазряда, то для этих же типов аккумуляторов соответственно имеем такие параметры:
- Ni-Cd — 20%
- Ni-MH — 30%
- Li-Ion — 10%
Эти показатели являются среднестатистическими, и могут несколько отличатся у каждого конкретного аккумулятора.
Для определения величины срока службы аккумулятора используют количество циклов между зарядом и разрядом аккумулятора, которое он способен выдержать во время эксплуатации, не меняя при этом в значительных пределах своих главных параметров, таких как емкость, величина саморазряда, в!гутрсннее сопротивление.
Также учитывается время, которое истекло с момента изготовления аккумулятора. В том случае, если емкость уменьшается до 60% номинального значения, аккумулятор считается вышедшим из строя. На срок службы влияют самые различные факторы:
- тип аккумулятора
- способ заряда
- условия эксплуатации
- правильность обслуживания
В зависимости от используемой электрохимической системы все аккумуляторы делятся на следующие типы:
- SLA/Pb — классические свинцово-кислотные
- Ni-Cd — никель-кадмиевые
- Ni-MH — никель-маталлгидридные
- Li-Ion — литий-ионные
- Li-Pol — литий-полимерные, которые являются относительно новым словом в современной технике.
Виды аккумуляторов
Классификация акб по составу активного вещества
Свинцовые пластины, используемые в старых аккумуляторах перестали устраивать потребителей. Возникала необходимость по улучшению качества работы акб. Сначала добавили сурьму к свинцу, что позволило заметно продлить срок эксплуатации батареи. На следующем этапе – уменьшили процентное содержания сурьмы до оптимальной концентрации. Такой подход привел к созданию малообслуживаемых аккумуляторов, потому что в них уже намного реже требовался долив воды.
При использовании металлического кальция для покрытия пластин появились кальциевые энергосберегающие источники. В предыдущих моделях потери воды из-за электролиза на 12 вольт требовали постоянного долива, а кальций позволил повысить этот порог до 16 вольт. Так появилась возможность в производстве необслуживаемых аккумуляторов использовать герметичный, неразборной корпус.
- Сурьмянистые батареи относятся к классике из-за повышенного состава сурьмы, которая ускоряет процесс электролиза.
- В малосурьмянистых акб материалом для пластин служит свинец с небольшой примесью сурьмы. В них степень саморазряда значительно меньше, чем в сурьмянистых АКБ.
- При производстве кальциевых источников свинцовые пластины легированы до 0,1% кальцием. Они могут иметь различные заряды, как отрицательный, так и положительный.
- Гибридные источники энергии вытесняют кальциевые. Конструктивные отличия состоят в том, что при их производстве объединили две технологии: одна, когда пластины формируются из сплава свинца и сурьмы, положительные электроды, а другая – когда пластины формируются из сплава свинца и кальция, отрицательные электроды.
- EFB является улучшенной жидкозаполненной батареей. Свинцовые пластины в ЕФБ аккумуляторах в два раза толще, чем у обычных, вследствие чего увеличивается их ёмкость. Каждая из пластин закрыта в пакет из специальной ткани, который наполнен жидким сернокислотным электролитом.
- В гелевых аккумуляторах применяется гелеобразный электролит. Такая технология позволила снизить текучесть электролита, в котором содержится агрессивная серная кислота.
- В литиевых акб используется жидкий электролит, представляющий собой раствор фторсодержащих солей лития в смеси эфиров угольной кислоты.
- Отличительной особенностью AGM является то, что в электролит с помощью специальной технологии между пластинами вставляются стекловолоконные микропористые прокладки.
- Во всех щелочных батареях применяется растворенная в воде щёлочь.
Классификация батарей по типу электролита
Электролиты бывают кислотными, щелочными. Щелочные растворы используются в заправке аккумуляторных батарей. Щелочные аккумуляторные жидкости представляют собой сильные основания, которые проявляют большую активность по отношению к металлам и кислотам. При реакциях с кислотами образуются соль и вода. Растворы щелочей подвергаются гидролизу. Химические свойства позволяют использовать этот тип электропроводящей жидкости для накопления электрической энергии в аккумуляторе.
Кислотные смеси с дистиллированной водой применяются в основном в автомобильных аккумуляторах. Такие составы можно приобрести в специализированных магазинах или же приготовить самостоятельно в домашних условиях. На заводе процесс изготовления таких смесей осуществляется в масштабном производстве по ГОСТу. В домашней обстановке также возможно довольно точно при соблюдении обязательных пропорций и правил техники безопасности смешать кислоту с дистиллированной водой.