Классификация аккумуляторов для авто: Типы автомобильных аккумуляторов.

какие бывают, чем отличаются, классификация, назначение, маркировка и их характеристики

Автор Акум Эксперт На чтение 8 мин. Просмотров 5.3k. Опубликовано 30.12.2019

Каждому автолюбителю рано или поздно приходится покупать новый аккумулятор для своего автомобиля. Если человек не разбирается в них, то он может пойти тремя путями. Во-первых, можно приобрести точно такую модель, как и была. Во-вторых, попросить помочь знакомого, который хорошо разбирается в этом вопросе. В-третьих, проконсультироваться у специалистов, работающих в автосервисе. В каждом из описанных вариантов есть свои минусы. Чтобы не ошибиться с выбором, рассмотрим, какие бывают аккумуляторы, а также сильные и слабые стороны у каждой конструкции.

Основные характеристики автомобильных аккумуляторов

Чтобы выбрать аккумулятор, нужно знать основные технические характеристики и их значение. Перечислим основные из них:

1. Емкость – показывает, сколько электрической энергии может запасти устройство. Измеряется в ампер часах. Чтобы , нужно силу тока, которую отдает АКБ умножить на время его работы до полного разряда.
2. Ток холодной прокрутки — это ток, который отдает аккумулятор при температуре -18°С на протяжении 10 секунд после включения (при этом напряжение на клеммах должно упасть до 7,5 В.). То есть этот параметр показывает максимальное значение силы тока, которую может выдать аккумулятор в течение 10 секунд.
3. Напряжение — . Измерение проводится на ненагруженном аккумуляторе при температуре +18°С.
4. Внутреннее сопротивление.
5. Срок хранения.
6. Срок службы.
7. Саморазряд батареи. Характеризует процесс потери емкости при длительном бездействии АКБ.

Кроме перечисленных характеристик, обратите внимание при выборе аккумулятора на его массу и габариты.

Виды аккумуляторов и их отличия

Каждый вид АКБ имеет различные емкость, цену и другие технические характеристики. Автомобильные аккумуляторы бывают обслуживаемые и необслуживаемые. В обслуживаемые устройства необходимо постоянно подливать дистиллированную воду. Необслуживаемые АКБ не нуждаются в таком уходе.

Рассмотрим классификацию аккумуляторных батарей по материалу пластин, ведь именно от него зависят многие характеристики конкретного устройства.

Сурьмянистые

В свинцовых аккумуляторах данного типа содержится примерно пять процентов сурьмы. Эта добавка нужна для увеличения плотности свинца, ведь свинец в чистом виде — мягкий металл, и его нельзя использовать в АКБ. Кроме того, сурьма усиливает электролиз.

Сурьмянистые аккумуляторы нуждаются в обслуживании, их нужно заливать дистиллированной водой и проверять . Этот вид АКБ является устаревшим и уже не используется в автомобилях.

Внешний вид советской сурьмянистой АКБ

Аккумуляторы этого типа устанавливались на советские автомобили и некоторые иномарки выпущенные в 70-80 годах прошлого века.

Малосурьмянистые

Уменьшение доли сурьмы в автомобильных аккумуляторах позволило снизить интенсивность испарения воды. Благодаря этому проверять плотность электролита теперь можно реже. Такие АКБ дольше держат заряд благодаря уменьшению уровня саморазряда.

Производители называют такие устройства малообслуживаемыми или необслуживаемыми. Однако избавиться от потерь электролита не удалось, и вода испаряется, хоть и в намного меньших объемах.

Малосурьмянистая батарея

К преимуществам данного типа батарей можно отнести нетребовательность к параметрам бортовой сети и низкую цену.

Такие аккумуляторы часто устанавливаются на автомобили российского производства из-за их неприхотливости и низкой стоимости.

Кальциевые

Чтобы уменьшить процесс выкипания воды, используется кальций вместо сурьмы. Такие АКБ маркируются «Са/Са». Некоторые производители добавляют небольшое количество серебра в пластины, благодаря этому уменьшается внутреннее сопротивление устройства и увеличиваются коэффициент полезного действия и емкость батареи.

В кальциевых аккумуляторах практически не происходит испарение воды, поэтому они не нуждаются в проверке электролита на плотность и не нуждаются в обслуживании. Саморазряд у них на 70% ниже по сравнению с сурьмянистыми.

Кальциевая АКБ

Аккумуляторы этого типа чувствительны к перезарядке. Их емкость резко уменьшается уже после 3-4 случаев неправильной зарядки. Кроме этого, данный вид АКБ нуждается в стабильном напряжении бортовой сети.

Кальциевые аккумуляторы применяются в иномарках среднего ценового диапазона. На таких авто обычно установлено качественное электрическое оборудование.

Гибридные

Пластины гибридного АКБ сделаны с использованием разных примесей. Отрицательные являются кальциевыми, а положительные — малосурьмянистыми. По техническим характеристикам такие батареи располагаются посередине между кальциевыми и малосурьмянистыми. Такие батареи имеют устойчивость к перезарядам и переразрядам. Вода в них выкипает примерно в два раза медленнее, чем в малосурьмянистых АКБ. Маркируются эти изделия «Са+» или «Са/Sb».

Гибридные

Аgm и гелевые батареи

Безопасность использования автомобильных аккумуляторов считается большой проблемой. В обычных устройствах в качестве электролита используется серная кислота, которая может вытечь при повреждении внешней оболочки. Кислота — химически активное вещество, которое может причинить вред как здоровью человека, так и автомобилю. Одним из вариантов решения является снижение текучести электролита.

В в электролит добавляют соединения, содержащие кремний, чтобы уменьшить текучесть. В между пластинами помещают пористое стекловолокно, пропитанное электролитом.

Этот тип АКБ можно устанавливать в наклонном положении. Кроме того, они хорошо переносят вибрации, их можно хранить в заряженном виде довольно долго, потому что они имеют низкий уровень саморазряда. Еще одним положительным качеством этого вида батарей является их устойчивость к глубокому разряду и перезаряду. Изделия данного типа не нуждаются в обслуживании.

Гелевый

Помимо положительных качеств, у устройств есть недостатки. Заряжать их нужно сравнительно небольшим током, поэтому им требуется специальное зарядное устройство. Следует учитывать, что они плохо работают при низких температурах.

Такие аккумуляторы используются в дорогих иномарках, могут также устанавливаться на мотоциклах.

Литий-ионные

Для пластин литий-ионного автомобильного аккумулятора используются различные материалы. Положительный электрод сделан с использованием графита, а отрицательный — из экологически чистого и безопасного литий-фосфатного материала.

Литий-ионные АКБ отличаются высокой емкостью и маленьким коэффициентом саморазряда. Напряжение одного элемента у них выше чем у обычных кислотных и составляет 4 В против 2 В.

Литий-ионный

Массовое использование таких аккумуляторов затруднено из-за их недостатков. Они чувствительны к глубокому разряду и низким температурам. Емкость батарей этого типа снижается примерно на 20% в течение двух лет. Накопители данного типа чаще используются для питания мобильной электроники либо в электромобилях, но не как стартерные батареи.

EFB

В устанавливаются пластины, которые по толщине в два раза превосходят обычные. Пластины упакованы в пакет, сделанный из специальной ткани и наполненный электролитом.

Устройства этого вида могут работать в диапазоне температур от -50°С до +60°С. Они спокойно переносят глубокий разряд и могут вынести большое число циклов заряда и разряда. Такие батареи безопасны и нуждаются в минимальном обслуживании.

EFB

Недостатком этих АКБ является меньшая мощность по сравнению с другими типами АКБ (например, AGM), но большая стоимость. Также их нельзя использовать в автомобилях с системой рекуперативной зарядки при торможении.

Щелочные

В щелочных аккумуляторах в качестве электролита вместо кислоты используется щелочь. В их пластинах в качестве химически активного вещества могут применяться никель, цинк, железо, кадмий, серебро и некоторые другие металлы.

Такие батареи хорошо переносят перезаряд. Они могут храниться в разряженном виде, и при этом их емкость не уменьшится. Устройства имеют небольшой коэффициент саморазряда, меньший, чем у кислотных. Они легко переносят низкие температуры.

Щелочной

Напряжение на выходе одного элемента щелочного АКБ меньше, чем у кислотного, поэтому их приходится соединять в батареи.

Часто такие батареи используются как тяговые и редко как стартерные.

Какой же всё-таки выбрать аккумулятор и в каком случае?

Чтобы не ошибиться с выбором аккумулятора, нужно, в первую очередь, ориентироваться на уже имеющуюся в авто батарею, учитывать рекомендации производителя автомобиля и подбирать изделие с такими же техническими характеристиками.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

При выборе также стоит обратить внимание на объем двигателя. Чем он больше, тем выше емкость. Нужно учитывать, что дизельные двигатели нуждаются в накопителях повышенной вместимости.

Второе, что нужно учитывать при выборе, это компанию-производителя. Согласно отзывам, качественные АКБ выпускают такие фирмы, как: «ТИТАН», «BOSH», «АКОМ», «VARTA», «ПИЛОТ», «OPTIMA», «ЗВЕРЬ».

Обязательно нужно , расположение контактов (прямое или обратное) и убедиться, что устройство встанет на предназначенное для него место в автомобиле.

Грузовые аккумуляторы: отличия и классификация.

Грузовые и легковые автомобили отличаются друг от друга в первую очередь своими габаритами и количеством потребляемой электроэнергии. То, чего хватило бы компактной легковушке, не сможет завести спецтехнику или большегрузный автомобиль, которым необходимы аккумуляторные батареи емкостью от 120 до 250 Ампер/часов. Специальные АКБ для грузовых автомобилей выделяются своей конструкцией, определенными значениями пусковых токов и других электротехнических характеристик и, конечно, своими размерами.

В зависимости от условий эксплуатации грузовые АКБ подразделяются на три вида: Heavy Duty, Super Heavy Duty, HDE

Виды грузовых аккумуляторов

 1) Тяжелый режим (HD)

Эти АКБ с простой обслуживаемой конструкцией предназначены для работы в тяжелом режиме. Обслуживаемость заключается в проверке уровня дистиллятора и доливки дистиллированной воды при необходимости. Цены аккумуляторов для грузовиков этого класса минимальны в своем сегменте. Эти АКБ идеально подходят для грузовых машин без дополнительных устройств, питаемых источником тока. Главное достоинство этого класса аккумуляторов – надежность.

2) Супертяжелый режим (SHD)  

Эти аккумуляторные батареи для грузовиков были созданы для использования в крайне сложных условиях эксплуатации. Это усовершенствованный вариант аккумуляторов класса HD с улучшенной конструкцией и более долгим сроком службы. Более того, у АКБ, работающих в супертяжелом режиме, практически отпала необходимость в обслуживании.  За счет больших пусковых токов аккумулятор легко переносит циклы разряда/заряда.

Отлично подойдет для большегрузных грузовых автомобилей, оборудованных большим количеством электроприборов.

3) Экстратяжелый режим (HDE)

Международные перевозки грузов, развозные грузовики, пожарные спецмашины, туристические автобусы – эти аккумуляторы предназначены для максимально интенсивного энергопотребления во время поездки.

Купить аккумуляторы для грузовиков можно в нашем интернет магазине “Центр-АКБ”. Здесь представлено множество моделей как легковых, так и грузовых автомобилей. Наши специалисты с радостью проконсультируют вас по вопросам выбора аккумулятора, если вы позвоните нам по телефону горячей линии:  +7 (831) 416-13-13.

В черте Нижнего Новгорода действует бесплатная доставка, подробнее об этом можно узнать на нашем сайте centr-akb.ru

Мы находимся по адресам:

• ул. Березовская, д. 96А.
• ул. Деловая, д. 7к5.
• проспект Кирова, 12

Виды и типы аккумуляторных батарей — подробно!

Категория: Поддержка по аккумуляторным батареям

Опубликовано 25.06.2015 19:00

Автор: Abramova Olesya

Аккумуляторная батарея – это источник постоянного тока, который предназначен для накопления и хранения энергии. Подавляющее число типов аккумуляторных батарей основано на циклическом преобразовании химической энергии в электрическую, это позволяет многократно заряжать и разряжать батарею.

Еще в 1800 году Алессандро Вольта произвел поразительное открытие, когда опустил в банку, наполненную кислотой, две металлические пластины – медную и цинковую, после чего доказал, что по соединяющей их проволоке протекает электрический ток. Спустя более чем 200 лет, современные аккумуляторные батареи продолжают производить на основе открытия Вольта.

Рисунок 1. Вольтов столб из шести элементов.	Рисунок 2. Алессандро Джузеппе Антонио Анастасио Вольта

Со времени изобретения первого аккумулятора прошло не больше 140 лет и сейчас сложно представить современный мир без резервных источников питания на основе батарей. Аккумуляторы применяются всюду, начиная с самых безобидных бытовых устройств: пульты управления, переносные радиоприемники, фонари, ноутбуки, телефоны, и заканчивая системами безопасности финансовых учреждений, резервными источниками питания для центров хранения и передачи данных, космической отраслью, атомной энергетикой, связью и т.

 д.

Развивающийся мир нуждается в электрической энергии столь сильно, сколько человеку нужен кислород для жизни. Поэтому конструкторы и инженеры ежедневно ведут работу по оптимизации имеющихся типов аккумуляторов и периодически разрабатывают новые виды и подвиды.

Основные виды аккумуляторов приведены в таблице №1.

Тип	Применение	Обозначение	Рабочая температура, ºC	Напряжение элемента, В	Удельная энергия, Вт∙ч/кг
Литий-ионный (Литий-полимерный, литий-марганцевый, литий-железно-сульфидный, литий-железно-фосфатный, литий-железо-иттрий-фосфатный, литий-титанатный, литий-хлорный, литий-серный)	Транспорт, телекоммуникации, системы солнечной энергии, автономное и резервное электроснабжение, Hi-Tech, мобильные источники питания, электроинструмент, электромобили и т. д.	Li-Ion (Li-Co, Li-pol, Li-Mn, LiFeP, LFP, Li-Ti, Li-Cl, Li-S)	-20 … +40	3,2-4,2	280
никель-солевой	Автомобильный транспорт, Ж\Д транспорт, Телекоммуникации, Энергетика, в том числе альтернативная, Системы накопления энергии	Na/NiCl	-50 … +70	2,58	140
никель-кадмиевый	Электрокары, речные и морские суда, авиация	Ni-Cd	–50 … +40	1,2-1,35	40 – 80
железо-никелевый	Резервное электропитание, тяговые для электротранспорта, цепи управления	Ni-Fe	–40 … +46	1,2	100
никель-водородный	Космос	Ni-h3		1,5	75
никель-металл-гидридный	электромобили, дефибрилляторы, ракетно-космическая техника, системы автономного энергоснабжения, радиоаппаратура, осветительная техника.	Ni-MH	–60 … +55	1,2-1,25	60 – 72
никель-цинковый	Фотоаппараты	Ni-Zn	–30 … +40	1,65	60
свинцово-кислотный	Системы резервного питания, бытовая техника, ИБП, альтернативные источники питания, транспорт, промышленность и т.д.	Pb	–40 … +40	2, 11-2,17	30 – 60
серебряно-цинковый	Военная сфера	Ag-Zn	–40 … +50	1,85	<150
серебряно-кадмиевый	Космос, связь, военные технологии	Ag-Cd	–30 … +50	1,6	45 – 90
цинк-бромный		Zn-Br		1,82	70 – 145
цинк-хлорный		Zn-Cl	–20 … +30	1,98-2,2	160 – 250

Таблица №1. Классификация аккумуляторных батарей.

Исходя из приведенных данных в таблице №1, можно прийти к выводу, что существует достаточно много видов аккумуляторов, отличных по своим характеристикам, которые оптимизированы для применения в разнообразных условиях и с различной интенсивностью. Применяя для производства новые технологии и компоненты, ученым удается достигать нужных характеристик для конкретной области применения, к примеру, для космических спутников, космических станций и другого космического оборудования были разработаны никель-водородные аккумуляторы. Конечно, в таблице приведены далеко не все типы, а лишь основные, которые получили распространение.

Современные системы резервного и автономного электропитания для промышленного и бытового сегмента основаны на разновидностях свинцово-кислотных, никель-кадмиевых (реже применяются железо-никелевый тип) и литий-ионных аккумуляторах, поскольку эти химические источники питания безопасны и имеют приемлемые технические характеристики и стоимость.

Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи

Этот тип является самым востребованным в современном мире по причине универсальных особенностей и невысокой стоимости. Благодаря наличию большого количества разновидностей, свинцово-кислотные аккумуляторы применяется в областях систем резервного питания, системах автономного электроснабжения, солнечных электростанций, ИБП, различных видах транспорта, связи, системах безопасности, различных видах портативных устройств, игрушках и т. д.

Принцип действия свинцово-кислотных батарей

Основа работы химических источников питания основана на взаимодействии металлов и жидкости – обратимой реакции, которая возникает при замыкании контактов положительных и отрицательных пластин. Свинцово-кислотные аккумуляторы, как понятно из названия, состоят из свинца и кислоты, где положительно заряженными пластинами является свинец, а отрицательно заряженными – оксид свинца. Если подключить к двум пластинам лампочку, цепь замкнется и возникнет электрический ток (движение электронов), а внутри элемента возникнет химическая реакция. В частности, происходит коррозия пластин батареи, свинец покрывается сульфатом свинца. Таким образом, в процессе разряда аккумулятора на всех пластинах будет образовываться налет из сульфата свинца. Когда аккумулятор полностью разряжен, его пластины покрыты одинаковым металлом – сульфатом свинца и имеют практически одинаковый заряд относительно жидкости, соответственно, напряжение батареи будет очень низким.

Если к батарее подключить зарядное устройство к соответствующим клеммам и включить его, ток будет протекать в кислоте в обратном направлении. Ток будет вызывать химическую реакцию, молекулы кислоты – расщепляться и за счет этой реакции будет происходить удаление сульфата свинца с положительных и отрицательных пластилин батареи. В финальной стадии зарядного процесса пластины будут иметь первозданный вид: свинец и оксид свинца, что позволит им снова получить разный заряд, т. е. батарея будет полностью заряжена.

Однако на практике все выглядит немного иначе и пластины электродов очищаются не полностью, поэтому аккумуляторы имеют определенный ресурс, по достижении которого емкость снижается до 80-70% от изначальной.

Рисунок №3. Электрохимическая схема свинцово-кислотного аккумулятора (VRLA).

Типы свинцово-кислотных батарей

• Lead–Acid, обслуживаемые – 6, 12В батареи. Классические стартерные аккумуляторы для двигателей внутреннего сгорания и не только. Нуждаются в регулярном обслуживании и вентиляции. Подвержены высокому саморазряду.

• Valve Regulated Lead–Acid (VRLA), необслуживаемые – 2, 4, 6 и 12В батареи. Недорогие аккумуляторы в герметизированном корпусе, которые можно использовать в жилых помещениях, не требуют дополнительной вентиляции и обслуживания. Рекомендованы для использования в буферном режиме.

• Absorbent Glass Mat Valve Regulated Lead–Acid (AGM VRLA), необслуживаемые – 4, 6 и 12В батареи. Современные аккумуляторы свинцово-кислотного типа с абсорбированным электролитом (не жидкий) и стекловолоконными разделительными сепараторами, которые значительно лучше сохраняют свинцовые пластины, не давая им разрушаться. Такое решение позволило значительно снизить время заряда AGM батарей, поскольку зарядный ток может достигать 20-25, реже 30% от номинальной емкости.

  Аккумуляторы AGM VRLA имеют множество модификаций с оптимизированными характеристиками для циклического и буферного режимов работы: Deep – для частых глубоких разрядов, фронт-терминальные – для удобного расположения в телекоммуникационных стойках, Standard – общего назначения, High Rate – обеспечивают лучшую разрядную характеристику до 30% и подходят для мощных источников бесперебойного питания, Modular – позволяют создавать мощные батарейные кабинеты и т. д.

  Рисунок №4. AGM VRLA аккумуляторы EverExceed.

• GEL Valve Regulated Lead–Acid (GEL VRLA), необслуживаниемые – 2, 4, 6 и 12В батареи. Одна из последних модификаций свинцово-кислотного типа аккумуляторов. Технология основана на применение гелеобразного электролита, который обеспечивает максимальный контакт с отрицательными и положительными пластинами элементов и сохраняет однообразную консистенцию по всему объему. Данный тип аккумуляторов требует «правильного» зарядного устройства, которое обеспечит требуемый уровень тока и напряжения, лишь в этом случае можно получить все преимущества по сравнению с AGM VRLA типом.

  Химические источники питания GEL VRLA, как и AGM, имеют множество подвидов, которые наилучшим образом подходят для определенных режимов работы. Самыми распространенными являются серии Solar – используются для систем солнечной энергии, Marine – для морского и речного транспорта, Deep Cycle – для частых глубоких разрядов, фронт-терминальные – собраны в специальных корпусах для телекоммуникационных систем, GOLF – для гольф-каров, а также для поломоечных машин, Micro – небольшие аккумуляторы для частого использования в мобильных приложениях, Modular – специальное решение по созданию мощных аккумуляторных банков для накопления энергии и т. д.

  Рисунок №5. GEL VRLA аккумулятор EverExceed.

   

   

   

• OPzV, необслуживаемые – 2В батареи. Специальные свинцово-кислотные элементы типа OPZV произведены с применением трубчатых пластин анода и сернокислотным гелеобразным электролитом. Анод и катод элементов содержат дополнительный металл – кальций, благодаря которому повышается стойкость электродов к коррозии и увеличивается срок службы. Отрицательные пластины – намазные, эта технология обеспечивает лучший контакт с электролитом.

  Аккумуляторы OPzV устойчивы к глубоким разрядам и обладают длительным сроком службы до 22 лет. Как правило, для изготовления подобных элементов питания применяются только лучшие материалы, чтобы обеспечить высокую эффективность работы в циклическом режиме.

  Применение OPzV аккумуляторов востребовано в телекоммуникационных установках, системах аварийного освещения, источниках бесперебойного питания, системах навигации, бытовых и промышленных системах накопления энергии и солнечной электрогенерации.

  
  Рисунок №6. Строение OPzV аккумулятора EverExceed.

• OPzS, малообслуживаемые – 2, 6, 12В батареи. Стационарные заливные свинцово-кислотные аккумуляторы OPzS производятся с трубчатыми пластинами анода с добавлением сурьмы. Катод также содержит небольшое количество сурьмы и представляет собой намазной решетчатый тип. Анод и катод разделены микропористыми сепараторами, которые предотвращают короткое замыкание. Корпус аккумуляторов выполнен из специального ударопрочного, устойчивого к химическому воздействию и огню прозрачного пластика, а вентилируемые клапаны относятся к пожаробезопасному типу и обеспечивают защиту от возможного попадания пламени и искр.

  Прозрачные стенки позволяют удобно контролировать уровень электролита при помощи отметок минимального и максимального значения. Специальная структура клапанов дает возможность без их снятия доливать дистиллированную воду и промерять плотность электролита. В зависимости от нагрузки, долив воды осуществляется раз в один – два года.

  Аккумуляторные батареи типа OPzS обладают самыми высокими характеристиками среди всех других видов свинцово-кислотных батарей. Срок службы может достигать 20 – 25 лет и обеспечивать ресурс до 1800 циклов глубокого 80% разряда.

  Применение подобных батарей необходимо в системах с требованиями среднего и глубокого разряда, в т.ч. где наблюдаются пусковые токи средней величины.

  Рисунок №7. OPzS аккумулятор Victron Energy.

Характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов

Анализируя приведенные в таблице №2 данные, можно прийти к выводу, что свинцово-кислотные аккумуляторы обладают широким выбором моделей, которые подходят для различных режимов работы и условий эксплуатации.

Тип	LA	VRLA	AGM VRLA	GEL VRLA	OPzV	OPzS
Емкость, Ампер/час	10 – 300	1 – 300	1 – 3000	1 – 3000	50 – 3500	50 – 3500
Напряжение, Вольт	6, 12	4, 6, 12	2, 4, 6, 12	2, 6, 12	2	2
Оптимальная глубина разряда, %		30	<40	<50	<60	<60
Допустимая глубина разряда, %		<75	<80	<90	<90	<100
Циклический ресурс, D. O.D.=50%		<250-300	<1000	<1400	<3200	<3300
Оптимальная температура, °С	0 … +45	+15 … +25	+10 … +25	+10 … +25	0 … +30	0 … +30
Диапазон рабочих температур, °С	–50 … +70	–35 … +60	–40 … +70	–40 … +70	–40 … +70	–40 … +70
Срок службы, лет при +20°С	<7	<7	5 – 15	8 – 15	15 – 20	17 – 25
Саморазряд, %	3 – 5	2 – 3	1 – 2	1 – 2	1 – 2	1 – 2
Макс. ток заряда, % от емкости	10 – 20	20 – 25	20 – 30	15 – 20	15 – 20	10 – 15
Минимальное время заряда, ч	8 – 12	6 – 10	6 – 10	8 – 12	10 – 14	10 – 15
Требования к обслуживанию	3 – 6 мес.	нет	нет	нет	нет	1 – 2 года
Средняя стоимость, $, 12В/100Ач.	70 – 150	200 – 250	250 – 380	350 – 500	1000 – 1400	1500 – 3500

Таблица №2. Сравнительные характеристики по видам свинцово-кислотных батарей.

Для анализа использовались усредненные данные более чем 10-ти производителей батарей, продукция которых представлена на рынке Украины в течение длительного времени и успешно применяется во многих областях (EverExceed, B.B. Battery, CSB, Leoch, Ventura, Challenger, C&D Techologies, Victron Energy, SunLight, Troian и другие).

Литий-ионные (литиевые) аккумуляторные батареи

История прохождения происхождения уходит в 1912 год, когда Гилберт Ньютон Льюис работал над вычислением активностей ионов сильных электролитов и проводил исследования электродных потенциалов целого ряда элементов, включая литий. С 1973 года работы были возобновлены и в результате появились первые элементы питания на основе лития, которые обеспечивали только один цикл разряда. Попытки создать литиевый аккумулятор затруднялись активностью свойств лития, которые при неправильных режимах разряда или заряда вызывали бурную реакцию с выделением высокой температуры и даже пламени. Компания Sony выпустила первые мобильные телефоны с подобными аккумуляторами, но была вынуждена отозвать продукцию обратно после нескольких неприятных инцидентов. Разработки не прекращались и в 1992 году появились первые «безопасные» аккумуляторы на основе ионов лития.

Аккумуляторы литий-ионного типа обладают высокой плотностью энергии и благодаря этому при компактном размере и легком весе обеспечивают в 2-4 раза большую емкость по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами. Несомненно, большим достоинством литий-ионных батарей является высокая скорость полной 100% перезарядки в течение 1-2 часов.

Li-ion батареи получили широкое применение в современной электронной технике, автомобилестроении, системах накопления энергии, солнечной генерации электроэнергии. Крайне востребованы в высокотехнологичных устройствах мультимедиа и связи: телефонах, планшетных компьютерах, ноутбуках, радиостанциях и т. д. Современный мир сложно представить без источников питания литий-ионного типа.

Принцип действия литиевых (литий-ионных) батарей

Принцип работы заключается в использовании ионов лития, которые связаны молекулами дополнительных металлов. Обычно, в дополнение к литию применяются литийкобальтоксид и графит. При разряде литий-ионного аккумулятора происходит переход ионов от отрицательного электрода (катода) к положительному (аноду) и наоборот при заряде. Схема аккумулятора предполагает наличие разделительного сепаратора между двумя частями элемента, это необходимо для предотвращения самопроизвольного перемещения ионов лития. Когда цепь аккумулятора замкнута и происходит процесс заряда или разряда, ионы преодолевают разделительный сепаратор стремясь к противоположно заряженному электроду.

Рисунок №8. Электрохимическая схема литий-ионного аккумулятора.

Благодаря своей высокой эффективности, литий-ионные аккумуляторы получили бурное развитие и множество подвидов, например, литий-железо-фосфатные аккумуляторы (LiFePO4). Ниже приведена графическая схема работы этого подтипа.

Рисунок №9. Электрохимическая схема процесса разряда и разряда LiFePO4 батареи.

Типы литий-ионных аккумуляторов

Современные литий-ионные аккумуляторы имеют множество подтипов, основная разница которых заключается в составе катода (отрицательно заряженного электрода). Также может изменяться состав анода для полной замены графита или использования графита с добавлением других материалов.

Различные виды литий-ионных аккумуляторов обозначаются по их химическому разложению. Для рядового пользователя это может быть несколько сложно, поэтому каждый тип будет описан максимально подробно, включая его полное название, химическое определение, аббревиатуру и краткое обозначение. Для удобства описания будет использоваться сокращенное название.

• Литий кобальт оксид (LiCoO2) – Обладает высокой удельной энергией, что делает литий-кобальтовый аккумулятор востребованным в компактных высокотехнологичных устройствах. Катод батареи состоит из оксида кобальта, тогда как анод – из графита. Катод имеет слоистую структуру и во время разряда ионы лития перемещаются от анода к катоду. Недостатком этого типа является относительно короткий срок службы, невысокая термическая стабильность и лимитированная мощность элемента.

  Литий-кобальтовые батареи не могут разряжаться и заряжаться током, превосходящим номинальную емкость, поэтому аккумулятор с емкостью 2,4Ач может работать с током 2,4А. Если для заряда будет применяться большая сила тока, то это вызовет перегрев. Оптимальный зарядный ток составляет 0,8C, в данном случае 1,92А. Каждый литий-кобальтовый аккумулятор комплектуется схемой защиты, которая ограничивает заряд и скорость разряда и лимитирует ток на уровне 1C.

  На графике (Рис. 10) отражены основные свойства литий-кобальтовых аккумуляторов с точки зрения удельной энергии или мощности, удельная мощность или способность обеспечивать высокий ток, безопасности или шансы воспламенения при высокой нагрузке, рабочая температура окружающей среды, срок службы и циклический ресурс, стоимость.

  Рисунок №10. Диаграмма основных свойств LiCoO2 аккумуляторов.

   

• Литий Оксид Марганца (LiMn2O4, LMO) – первая информация об использовании лития с марганцевыми шпинелями была опубликована в научных докладах 1983 года. Компания Moli Energy в 1996 году выпустила первые партии аккумуляторов на основе литий-оксид-марганца в качестве материала катода. Такая архитектура формирует трехмерные структуры шпинели, что улучшает поток ионов к электроду, тем самым снижая внутреннее сопротивление и повышая возможные токи заряда. Также преимущество шпинели в термической стабильности и повышенной безопасности, однако циклический ресурс и срок службы ограничен.

  Низкое сопротивление обеспечивает возможность быстрого заряда и разряда литий-марганцевого аккумулятора с высоким током до 30А и кратковременно до 50А. Применяется для мощных электроинструментов, медицинского оборудования, а также гибридных и электрических транспортных средств.

  Потенциал литий-марганцевых аккумуляторов примерно на 30% ниже по сравнению с литий-кобальтовыми батареями, однако эта технология обладает примерно на 50% лучшими свойствами, чем аккумуляторы на основе никелевых химических компонентов. 

• Литий Оксид Марганца (LiMn2O4, LMO) – первая информация об использовании лития с марганцевыми шпинелями была опубликована в научных докладах 1983 года. Компания Moli Energy в 1996 году выпустила первые партии аккумуляторов на основе литий-оксид-марганца в качестве материала катода. Такая архитектура формирует трехмерные структуры шпинели, что улучшает поток ионов к электроду, тем самым снижая внутреннее сопротивление и повышая возможные токи заряда. Также преимущество шпинели в термической стабильности и повышенной безопасности, однако циклический ресурс и срок службы ограничен.

  Низкое сопротивление обеспечивает возможность быстрого заряда и разряда литий-марганцевого аккумулятора с высоким током до 30А и кратковременно до 50А. Применяется для мощных электроинструментов, медицинского оборудования, а также гибридных и электрических транспортных средств.

  Потенциал литий-марганцевых аккумуляторов примерно на 30% ниже по сравнению с литий-кобальтовыми батареями, однако эта технология обладает примерно на 50% лучшими свойствами, чем аккумуляторы на основе никелевых химических компонентов.

  Гибкость конструкции позволяет инженерам оптимизировать свойства батареи и достичь длительного срока службы, высокой емкости (удельная энергия), возможности обеспечивать максимальный ток (удельная мощность). Например, с длительным сроком эксплуатации типоразмер элемента 18650 имеет емкость 1,1Ач, тогда как элементы, оптимизированные на повышенную емкость, – 1,5Ач, но при этом они имеют меньший срок службы.

  На графике (Рис. 12) отраженны не самые впечатляющие характеристики литий-марганцевых аккумуляторов, однако современные разработки позволили существенно повысить эксплуатационных характеристики и сделать этот тип конкурентным и широко применяемым.

  Рисунок №11. Диаграмма основных свойств LiMn2O4 аккумуляторов.

  Современные аккумуляторы литий-марганцевого типа могут производиться с добавлениями других элементов – литий-никель-марганец-кобальт оксид (NMC), подобная технология существенно продлевает срок службы и повышает показатели удельной энергии. Этот состав привносит лучшие свойства из каждой системы, так называемые LMO (NMC) применяются для большинства электромобилей, таких как Nissan, Chevrolet, BMW и т. д. 

• Литий-Никель-Марганец-Кобальт оксид (LiNiMnCoO2 или NMC) – ведущие производители литий-ионных батарей сосредоточились на сочетании никеля-марганца-кобальта в качестве материалов катода (NMC). Похожий на литий-марганцевый тип, эти аккумуляторы могут быть адаптированы для достижения показателей высокой удельной энергии или высокой удельной мощности, однако, не одновременно. К примеру, элемент NMC типа 18650 в состоянии умеренной нагрузки имеет емкость 2,8Ач и может обеспечить максимальный ток 4-5А; NMC элемент, оптимизированный к параметрам повышенной мощности, имеет всего 2Втч, но может обеспечить непрерывный ток разряда до 20А. Особенность NMC заключается в сочетании никеля и марганца, в качестве примера можно привести поваренную соль, в которой основные ингредиенты натрий и хлорид, которые в отдельности являются токсичными веществами.

  Никель известен своей высокой удельной энергией, но низкой стабильностью. Марганец имеет преимущество формирования структуры шпинели и обеспечивает низкое внутреннее сопротивление, но при этом обладает низкой удельной энергией. Комбинируя эти два металла, можно получать оптимальные характеристика NMC аккумулятора для разных режимов эксплуатации.

  NMC аккумуляторы прекрасно подходят для электроинструмента, электровелосипедов и других силовых агрегатов. Сочетание материалов катода: треть никеля, марганца и кобальта обеспечивают уникальные свойства, а также снижают стоимость продукта в связи с уменьшением содержания кобальта. Другие подтипы, как NCM, CMN, CNM, MNC и MCN имеют отличное соотношение тройки металлов от 1/3-1/3-1/3. Обычно, точное соотношение держится производителем в секрете.

  Рисунок №12. Диаграмма основных свойств LiNiMnCoO2 аккумуляторов.

• Литий-Железо-Фосфатные (LiFePO4) – в 1996 в университете штата Техас (и другими участниками) был применен фосфат в качестве катодного материала для литиевых аккумуляторов. Литий-фосфат предлагает хорошие электрохимические характеристики с низким сопротивлением. Это стало возможным с нано-фосфатом материала катода. Основными преимуществами являются высокий протекающий ток и длительный срок службы к тому же, хорошая термическая стабильность и повышенная безопасность.

  Литий-железо-фосфатные аккумуляторы терпимее к полному разряду и менее подвержены «старению», чем другие литий-ионные системы. Также LFP более устойчивы к перезаряду, но как и в других аккумуляторах литий-ионного типа, перезаряд может вызвать повреждение. LiFePO4 обеспечивает очень стабильное напряжение разряда – 3,2В, это же позволяет использовать всего 4 элемента для создания батареи стандарта 12В, что в свою очередь позволяет эффективно заменять свинцово-кислотные батареи. Литий-железо-фосфатные аккумуляторы не содержат кобальт, это существенно снижает стоимость продукта и делает его более экологически чистым. В процессе разряда обеспечивает высокий ток, а также может быть заряжен номинальным током всего за один час до полной емкости. Эксплуатация при низких температурах окружающей среды снижает производительность, а температура свыше 35ºС – несколько сокращается срок службы, но показатели намного лучше, чем у свинцово-кислотных, никель-кадмиевых или никель-металлогидридных аккумуляторов. Литий-фосфат имеет больший саморазряд, чем другие литий-ионные аккумуляторы, которые могут вызвать потребность балансировки батарейных кабинетов.

  Рисунок №13. Диаграмма основных свойств LiFePO4 аккумуляторов.

   

• Литий-Никель-Кобальт-Оксид Алюминия (LiNiCoAlO2) – литий-никель-кобальто-оксид алюминиевые батареи (NCA) появились в 1999 году. Этот тип обеспечивает высокую удельную энергию и достаточную удельную мощность, а также длительный срок службы. Однако существуют риски воспламенения, в следствие чего был добавлен алюминий, который обеспечивает более высокую стабильность электрохимических процессов, протекающих в аккумуляторе при высоких токах разряда и заряда.

  Рисунок №14. Диаграмма основных свойств LiNiCoAlO2 аккумуляторов.

• Литий-титанат (Li4Ti5O12) – аккумуляторы с анодами из литий-титаната были известны с 1980-х годов. Катод состоит из графита и имеет сходство с архитектурой типичной литий-металлической батареи. Литий-титанат имеет напряжение элемента 2,4В, может быть быстро заряжен и обеспечивает высокий разрядный ток 10C, который в 10 раз превышает номинальную емкость батареи.

  Литий-титанатные аккумуляторы отличаются повышенным циклическим ресурсом по сравнению с другими Li-ion видами батарей. Обладают высокой безопасностью, а также способны работать при низких температурах (до –30ºC) без ощутимого снижения рабочих характеристик.

  Недостаток заключается в достаточно высокой стоимости, а также в небольшом показателе удельной энергии, порядка 60-80Втч/кг, что вполне сопоставимо с никель-кадмиевыми аккумуляторами. Области применения: электрические силовые агрегаты и источники бесперебойного питания.

  Рисунок №15. Диаграмма основных свойств Li4Ti5O12 аккумуляторов.

• Литий-полимерные аккумуляторы (Li-pol, Li-polymer, LiPo, LIP, Li-poly) – литий полимерные аккумуляторы отличаются от литий-ионных тем, что в них используется специальный полимерный электролит. Возникший ажиотаж к этому виду батарей с 2000-х годов длится до сегодняшнего времени. Основан он не безосновательно, т. к. при помощи специальных полимеров удалось создать батарею без жидкого или гелеобразного электролита, это дает возможность создавать батареи практически любой формы. Но основная проблема заключается в том, что твердый полимерный электролит обеспечивает плохую проводимость при комнатной температуре, а лучшие свойства демонтирует в разогретом состоянии до 60°С. Все попытки ученых обнаружить решение этой задачи оказали тщетны.

  В современных литий-полимерных батареях применяется небольшое количество гелевого электролита для лучшей проводимости при нормальной температуре. А принцип работы построен на одном из описанных выше типов. Самым распространенным является литий-кобальтовый тип с полимерным гелеобразным электролитом, который применяется в большинстве случаев.

  Основная разница между литий-ионными аккумуляторами и литий-полимерными заключается в том, что микропористый полимерный электролит заменяется традиционным разделительным сепаратором. Литий-полимер имеет немного больший показатель удельной энергии и дает возможность создавать тонкие элементы, но стоимость на 10-30% выше, чем литий-ионных. Существенная разница есть и в структуре корпуса. Если для литий-полимерных применяется тонкая фольга, которая дается возможность создавать настолько тонкие элементы питания, что они похожи на кредитные карты, то литий-ионные собираются в жестком металлическом корпусе для плотной фиксации электродов.

  Рисунок №17. Внешний вид Li-polymer аккумулятора для мобильного телефона.

Характеристики литий-ионных аккумуляторов

В таблице отсутствует максимальная емкость элементов, т. к. технология литий-ионных аккумуляторов не позволяет производить мощные отдельные элементы. Когда необходима высокая емкость или постоянный ток, батареи соединятся параллельно и последовательно при помощи перемычек. Состояние обязательно должна контролировать система батарейного мониторинга. Современные батарейные кабинеты для ИБП и солнечных электростанций на основе литиевых элементов могут достигать напряжения 500-700В постоянного тока с емкостью около 400А/ч, а также емкости 2000 – 3000Ач с напряжением 48 или 96В.

Параметр \ Тип	LiCoO2	LiMn2O4	LiNiMnCoO2	LiFePO4	LiNiCoAlO2	Li4Ti5O12
Напряжение элемента, Вольт;	3. 6	3.7	3.6-3.7	3.2	3.6	2.4
Оптимальная глубина разряда, %;	85-90	85-90	85-90	85-90	85-90	85-90
Допустимая глубина разряда, %;	100	100	100	100	100	100
Циклический ресурс, D.O.D.=80%;	700 — 1000	1000 — 2000	1000 — 2000	1000 — 2000	1000 — 2000	5000 — 8000
Оптимальная температура, °С;	+20. ..+30	+20…+30	+20…+30	+20…+30	+20…+30	+20…+30
Диапазон рабочих температур, °С;	–10 …+60	–10 …+45	–10 …+55	–10 …+60	–10 …+55	–10 …+45
Срок службы, лет при +20°С;	5 – 7	10	10	20 — 25	20 — 25	18 — 25
Саморазряд в мес., %	1 – 2	1 – 2	1 – 2	1 – 2	1 – 2	1 – 2
Макс. ток разряда	1C	10C/30C 5с	2C	25 — 30C	1C	10C/30С 5с
Макс. ток заряда	0,7-1C	0,7-1C	0,7-1C	1C	0,7C	1C
Минимальное время заряда, ч	2 — 3	2 — 2.5	2 — 3	2 — 3	2 — 3	2 — 3
Требования к обслуживанию	нет	нет	нет	нет	нет	нет
Уровень стоимости	высокий	средний	средний	низкий	средний	высокий

Никель-кадмиевые аккумуляторные батареи

Изобретателем является шведский ученый Вальдемар Юнгнер, который запатентовал технологию производства никель кадмиевого типа в 1899 году. D 1990 году возник патентный спор с Эдисоном, который Юнгнер проиграл в силу того, что не владел таким средствами, как его оппонент. Компания «Ackumulator Aktiebolaget Jungner», основанная Вальдемаром, оказалась на грани банкротства, однако, сменив название на «Svenska Ackumulator Aktiebolaget Jungner», предприятие все же продолжило свое развитие. В настоящее время предприятие, основанное разработчиком, носит название «SAFT AB» и производит одни из самых надежных никель-кадмиевых аккумуляторов в мире.

Никель-кадмиевые аккумуляторы относятся к очень долговечному и надежному типу. Существуют обслуживаемые и необслуживаемые модели с емкостью от 5 до 1500Ач. Обычно поставляются в виде сухо-заряженных банок без электролита с номинальным напряжением 1,2В. Несмотря на схожесть конструкции со свинцово-кислотными, никель- кадмиевые батареи имеют ряд существенных преимуществ в виде стабильной работы при температуре от –40°С, возможности выдерживать высокие пусковые токи, а также оптимизированы моделями для быстрого разряда. Ni-Cd батареи устойчивы к глубокому разряду, перезаряду и не требуют моментального заряда как свинцово-кислотный тип. Конструктивно производятся в ударопрочном пластике и хорошо переносят механические повреждения, не боятся вибрации и т.п.

Принцип действия никель-кадмиевых батарей

Щелочные аккумуляторы, электроды которых состоят из гидрата окиси никеля с добавлениями графита, окиси бария и порошкового кадмия. В качестве электролита, как правило, выступает раствор с 20%-ным содержанием калия и добавлением моногидрата лития. Пластины разделены изолирующими сепараторами во избежании замыкания, одна отрицательно заряженная пластина расположена между двумя положительно заряженными.

В процессе разряда никель-кадмиевой батареи происходит взаимодействие между анодом с гидратом окиси никеля и ионами электролита, образуя гидрат закиси никеля. В это же время катод из кадмия образует гидрат окиси кадмия, тем самым создавая разность потенциалов до 1,45В обеспечивая напряжение внутри аккумулятора и во внешней замкнутой цепи.

Процесс заряда никель-кадмиевых аккумуляторов сопровождается окислением активной массы анодов и переходом гидрата закиси никеля в гидрат окиси никеля. Одновременно катод восстанавливается с образованием кадмия.

Достоинством принципа действия никель-кадмиевой батареи является то, что все составляющие, которые образуются в процессе циклов разряда и заряда, почти не растворяются в электролите, а также не вступают в какие-либо побочные реакции.

Рисунок №16. Строение Ni-Cd аккумулятора.

Типы никель-кадмиевых аккумуляторов

В настоящее время батареи Ni-Cd используют чаще всего в промышленности, где требуется обеспечивать питанием разнообразные приложения. Некоторые производители предлагают несколько подвидов никель-кадмиевых аккумуляторов, которые обеспечивают наилучшую работу в определенных режимах:

• время разряда 1,5 – 5 часов и более – обслуживаемые батареи;

• время разряда 1,5 – 5 часов и более – необслуживаемые батареи;

• время разряда 30 – 150 минут – обслуживаемые батареи;

• время разряда 20 – 45 минут – обслуживаемые батареи;

• время разряда 3 – 25 минут – обслуживаемые батареи.

Характеристики никель-кадмиевых аккумуляторов

Параметр \ Тип	Никель-кадмиевые / Ni-Cd
Емкость, Ампер/час;	1 – 1500
Напряжение элемента, Вольт;	1,2
Оптимальная глубина разряда, %;	60 — 80
Допустимая глубина разряда, %;	100
Циклический ресурс, D.O.D.=80%;	2300
Оптимальная температура, °С;	0 … +20
Диапазон рабочих температур, °С;	-50 … +70
Срок службы, лет при +20°С;	25
Саморазряд в мес. , %	4
Макс. ток разряда	10 C5
Макс. ток заряда	0.4 C5
Минимальное время заряда, ч	5
Требования к обслуживанию	Малообслуживаемые или необслуживанемые
Уровень стоимости	средняя (300 – 400$ 100Ач)

Высокие технические характеристики делают этот тип аккумуляторных батарей очень привлекательным для решения производственных задач, когда требуется высоконадежный источник резервного питания с длительным сроком службы.

Никелево-железные аккумуляторные батареи

Впервые были созданы Вальдемаром Юнгнером в 1899 году, когда он пытался найти более дешевый аналог кадмию в составе никель-кадмиевых батарей. После долгих испытаний Юнгнер отказался от применения железа, т. к. заряд осуществлялся слишком медленно. Несколькими годами позднее, Томас Эдисон создал никель-железный аккумулятор, который осуществлял питание электромобилей «Baker Electric» и «Detroit Electric».

Дешевизна производства позволили никель-железным аккумуляторам стать востребованными в электротранспорте в качестве тяговых батарей, также применяются для электрификации пассажирских вагонов, питания цепей управления. В последние годы о никель-железных аккумуляторах заговорили с новой силой, т. к. они не содержат токсичных элементов вроде свинца, кадмия, кобальта и т. д. В настоящее время некоторые производители продвигают их для систем возобновляемой энергетики.

Принцип действия никелево-железных батарей

Аккумуляция электроэнергии происходит при помощи никель оксида-гидроксида, применяемого в качестве положительных пластин, железа – в качестве отрицательных пластин и жидкого электролита в виде едкого калия. Никелевые стабильные трубки или «карманы» содержат активное вещество

Никелево-железный тип очень надежный, т.к. выдерживает глубокие разряды, частые перезаряды, а также может находится в недозаряженном состоянии, что очень пагубно для свинцово-кислотных батарей.

Характеристики никелево-железных аккумуляторов

Параметр \ Тип	Никель-кадмиевые / Ni-Cd
Емкость, Ампер/час;	10 – 1000
Напряжение элемента, Вольт;	1,2
Оптимальная глубина разряда, %;	50 — 80
Допустимая глубина разряда, %;	100
Циклический ресурс, D.O.D.=80%;	1800 — 2300
Оптимальная температура, °С;	+15 . .. +25
Диапазон рабочих температур, °С;	-40 … +60
Срок службы, лет при +20°С;	20
Саморазряд в мес., %	15
Макс. ток разряда	0.25C 5
Макс. ток заряда	0.25C 5
Минимальное время заряда, ч	12 – 16
Требования к обслуживанию	Малообслуживаемые
Уровень стоимости	средняя, низкая

Использованные материалы

Исследования компании Boston Consulting Group

Техническая документация ТМ Bosch, Panasonic, EverExceed, Victron Energy, Varta, Leclanché, Envia, Kokam, Samsung, Valence и других.

Какие автомобильные аккумуляторы лучшие для наших «железных коней»: параметры выбора

Аккумуляторные батареи нынче дороги. С каждым годом растут в цене цветные металлы, используемые в них. Немалая стоимость — один из поводов серьёзно отнестись к подбору АКБ для своего автомобиля. Сегодня мы расскажем, как выбрать лучший автомобильный аккумулятор и обеспечить его длительный срок службы.

Классификация АКБ

Типы АКБ в зависимости от состояния электролита

Из множества существующих сегодня типов АКБ для легковых машин, микроавтобусов и малотоннажных грузовиков применяют, в основном, три:

• Свинцово-кислотные с жидким электролитом. Электроды из сплава свинца и сурьмы погружены в водный раствор серной кислоты. Такая батарея не может быть полностью герметичной. Электролит может выплёскиваться, выливаться при кипении и активно испаряться. Правда, его уровень и состав можно восстановить. При слабом заряде и слишком низкой плотности электролита жидкость может замёрзнуть и разрушить пластины и корпус. Обычные свинцово-кислотные батареи дешевле двух других типов.
• Гелевый, технология GEL. Электролит представляет собой желеобразную массу, загущенную силикагелем. В таком виде электролит не выливается, не кипит, значительно меньше испаряется и обладает более высоким сопротивлением к высоким разрядным токам. Соответственно, электродные пластины подвергаются меньшему износу. Гелевые АКБ безопасны, не боятся тряски и переворачивания, меньше подвержены разрядке на морозе, дольше держат заряд при высоких тяговых нагрузках, менее чувствительны к глубокой разрядке. Недаром этот тип батарей всё больше используется в тяжёлых условиях эксплуатации: в электротранспорте, альтернативной энергетике, промышленности. Абсолютно по всем параметрам они превосходят обычные свинцово-кислотные. Недостаток единственный: автомобильные аккумуляторы лучшие — обычно самые дорогие.
• АКБ с абсорбированным электролитом, технология AGM. Электролит абсорбирован до практически сухого состояния. По свойствам схожи с гелевыми, но всё же немного им уступают, в том числе по стоимости.

Классификация АКБ в зависимости от габаритов и типа

• Размер, как правило, не имеет значения. Исключения бывают в некоторых моделях компактных легковушек, где площадка для установки батареи может иметь ограниченные габариты. Также изделия для японского и европейского рынков имеют разную ширину, и не всегда система крепления батареи универсальна.
• Полярность тоже отличается. На отечественных авто до сих пор плюс располагали слева, минус справа. Такое расположение называют прямым. На европейских и большинстве азиатских наоборот. Это обратная полярность. У «американцев» встречаются оба типа, хотя преобладает обратный.

• Клеммы на новых европейских и азиатских машинах отличаются диаметром (тип 1 — Европа, тип 3 — Азия). Причём «+» и «-» имеют разный размер, их не перепутаешь. Азиатские контакты тоньше. На старых иномарках и отечественных авто клеммы одинаковые, нужно быть внимательным, подсоединяя контакты. На японских изделиях, в отличие от европейских, клеммы выступают над корпусом. Общая высота выходит больше. В плотно «набитом» подкапотном пространстве некоторых «европейцев» японская батарея не помещается.

Типы АКБ в зависимости от возможности обслуживания

• Обслуживаемые — обычные АКБ с доступом к жидкому кислотному электролиту. При нестабильной зарядке склонны к вскипанию и испарению электролита. Его необходимо доливать по мере испарения. Контролировать уровень и плотность электролита положено каждые 45-60 дней.
• Малообслуживаемые схожи с предыдущим типом. Конструкция электродов снижают величину испарения электролита, но возможность обслуживания сохраняется.
• Необслуживаемые батареи — неразборные батареи, состояние электролита контролировать невозможно. Нередко встречается утверждение, что необслуживаемые АКБ герметичны. Это не так, небольшие отверстия в них имеются и пары могут выходить наружу. Существует два типа данных устройств.

1. Первый — батареи с жидким электролитом и пластинами из сплава с низким содержанием сурьмы. Они обладают всеми свойствами и недостатками обслуживаемых аналогов. Строение корпуса, состав сплава, из которых изготовлены пластины минимизирует испарение жидкости. С другой стороны, если от перезарядки электролит всё же выкипит, долить его не получится.
2. Второй, намного лучший тип — необслуживаемые автомобильные аккумуляторы, что содержат загущенный или абсорбированный электролит. Они безопасны, не взрываются при зарядке, не лопаются на морозе и малочувствительны к тряске и переворачиванию.

Маркировка АКБ

Автомобильный аккумулятор: как выбрать устройство по маркировке? Обозначение на отечественных и зарубежных изделиях значительно отличаются.

Российский ГОСТ

Первая цифра должна быть 6, это 12В. Три банки устанавливают в редко применяющихся 6-вольтовых АКБ.

Третья цифра, зарядная ёмкость, измеренная в ампер/часах — наибольший полезный заряд, который способна воспринять и отдать батарея. Очень ориентировочно эта величина покажет, сколько времени в минутах можно проехать на автомобиле при неработающем генераторе, включенном свете фар и вентиляторе печки.

Европейский EN

Величина тока холодной прокрутки (стартового тока) имеет решающее значение при пиковой нагрузке — пуске двигателя. По современному российскому ГОСТу и европейским нормам, измерения проводятся при морозе в -18 градусов в течение 30 секунд. Соотношение между величинами тока холодной прокрутки к зарядной ёмкости составляет примерно 6,5-8.

Ещё можно встретить немецкие АКБ, маркированные в соответствии с региональными стандартами DIN, новые изделия имеют общеевропейское обозначение. По старому ГОСТу, DIN и американским нормам стартовый ток определялся с помощью различных методик и имел разные значения.

Вот табличка для пересчёта значений:

Американский SAE:

Как мы видим, ёмкость вообще не указывается. Обратите внимание, что значение тока холодной прокрутки определяется иными, чем у нас, методиками. Как пересчитать, указано выше.
Важное обозначение, которое обязательно должно быть указано, — дата выпуска. Если продавец при вас маркером заполняет пустое поле на этикетке (бывает и такое — якобы в ваших же интересах, дольше гарантия), это повод насторожиться задуматься о том, каким в результате окажется срок службы автомобильного аккумулятора.

Как правильно выбрать автомобильный аккумулятор для конкретного авто? Полезные советы

Помните: идеальная АКБ — это не самая дорогая, мощная и надёжная. Лучшая — значит, наиболее подходящая именно для вашей машины.

1. Грамотно выбрать автомобильный аккумулятор — значит, в первую очередь, учесть его габариты, диаметры клемм и их полярность. Конечно, можно купить переходники и «приколхозить» любую к вашей машине. Однако нужно ли?

2. В инструкции к авто указаны необходимые параметры АКБ. Основная нагрузка — стартер при пуске двигателя, бортовая сеть потребляет не так много. Рациональным решением будет приобрести соответствующее рекомендациям производителя изделие.

На рисунке показана примерная необходимая ёмкость для различных типов машин:

3. Вопреки распространённому заблуждению, автомобильный аккумулятор большей ёмкости срок его службы не уменьшает. Большая емкость не приводит к недозаряду и быстрому износу батареи. Хотите поставить более мощный аккумулятор на автомобиль — пожалуйста. Так даже лучше при наличии дополнительного электророборудования. В конце-концов, это лишь вопрос цены. АКБ меньшей, чем рекомендуется, ёмкости, применять не стоит. Разве что, летом и недолго. При постоянном использовании её «жизнь» значительно сократится, а в морозы можно просто не завестись.

4. Какой тип автомобильного аккумулятора выбрать? Для «гибридов» и машин, оборудованных системой «start-stop», рекомендованы только абсорбированные (AGM) или гелевые (GEL). Обычные свинцово-кислотные недолго прослужат условиях многократных пусковых нагрузок. AGM и GEL ощутимо превосходят батареи с жидким электролитом практически по всем характеристикам, в том числе по такому важному параметру для автомобильных аккумуляторов как срок службы и способность сопротивляться экстремальным нагрузкам. Мы бы спокойно порекомендовали их всем и каждому, если бы не высокая цена. Дольше обычного обслуживаемого на 10-15% прослужит необслуживаемый свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор. Может, и не лучший, но вполне приемлемый выбор для авто с обычным приводом от ДВС и нормально работающей электросистемой. Поэтому для древнего «корча» с изношенным генератором и прочими «прелестями» лучше выбрать недорогой обслуживаемый автомобильный аккумулятор и постоянно контролировать состояние электролита.

5. Что касается производителей, тут особенных ограничений нет. Традиционно высокое качество имеют Bosch, Varta, Exide, Baren, Kraft. Это отнюдь не весь список качественных изделий. Хороши российский Исток, белорусский Зубр и немало других отечественных марок.

6. Крайне важный параметр, о котором нередко забывают — дата выпуска. Вопреки утверждениям продавцов, время хранения новой батареи не является неограниченным. Оно не превышает полутора лет. Также имеют значение условия хранения. Срок службы автомобильного аккумулятора, «просроченного» и хранившегося в неотапливаемом помещении, значительно меньше. Поэтому берите «посвежее» и в приличном месте.

Как продлить срок службы автомобильного аккумулятора?

Даже самый дорогой и лучший автомобильный аккумулятор можно «угробить» за считанные месяцы. Чтобы он долго радовал вас отличной работой, необходимо соблюдать следующие правила:

• Наипервейшее условие — исправность электрооборудования автомобиля. Генератор и реле-регулятор должны выдавать зарядный ток положенных параметров (13,8 – 14,4 В), не должно быть утечек. Состояние стартера, двигателя и системы подачи топлива должны обеспечивать быстрый пуск. Клеммы должным быть хорошо зажаты.
• Не допускать глубокого разряда батареи. Основные причины: неудачные и длительные попытки завестись, оставленный включенным ближний свет, утечка тока в электрооборудовании. Если уж разрядка случилось, сразу же поставить на зарядку.
• Соблюдать правила пуска двигателя. Максимальное время непрерывной работы стартера — 10 секунд. Правильнее всего заводиться периодами по 3-5 секунд, выдерживая между ними минутный промежуток. В холодный период перед первым стартом рекомендуется включить и не забыть выключить для «разогрева» на 15 секунд дальний свет фар.
• Не оставлять подключенную АКБ надолго на морозе. Решили поставить «железного коня» на зиму на прикол или уехать в отпуск — снимите клеммы. Полностью заряженную отключенную батарею можно оставить и в холоде, разряженную нужно обязательно занести в тёплое место.
• Батареи с жидким электролитом нельзя переворачивать, в обслуживаемых необходимо контролировать уровень.
• Рекомендуется периодически (один-два раза в месяц) на несколько часов подключать АКБ к зарядному устройству. Ток должен быть небольшим — 1-2 А.

Классификация аккумуляторов BOSCH для легковых автомобилей

Знаменитый немецкий производитель BOSCH создал специальную серию АКБ для легковых автомобилей, и назвал её «S». Инженеры специально вложили максимальное количество достоинств в свою продукцию, чтобы покупатели имели возможность устанавливать на свои автомобили исключительно качественную продукцию. Имея целый ряд уникальных достоинств, продукция гарантирует максимальную надежность авто в самых экстремальных условиях эксплуатации. Серия включила в себя 4 представителя. Внутри каждого есть целая линейка, которая позволит подобрать более точно аккумулятор по ёмкости, габаритам и уникальным достоинствам.

Свойства аккумулятора BOSCH S6 AGM

Изначально продукция рассчитывалась на самое большое количество электрических потребителей. И именно по этой причине устанавливается на машины представительского класса, на борту которых в избытке установлены обогреватели, кондиционер, аудио и видео системы, сигнализация, электрические подъемники и многое другое. Батарея также прекрасно справляется с условиями наших дорог. Не разрушаясь от ударов и вибраций.

AGM-технология не требует обслуживания, или какого-либо другого вмешательства в нормальную работу изделия. Достаточно один раз установить его на штатное рабочее место, и в течение нескольких лет пользоваться всеми преимуществами немецкого совершенства. В ассортименте присутствуют два изделия: ёмкостью 70 и 95 ампер/час.

Свойства АКБ BOSCH S5 Silver Plus

Производитель прекрасно знает, что главной причиной выхода из строя любого современного источника питания является сульфитация. И чтобы она минимально воздействовала на свинцовые пластины, их покрывают тонким слоем серебра. Именно эту технологию применили в изготовлении этой серии. Теперь покупателю не страшны случайные глубокие разряды. Если искусственно вернуть плотность электролита до номинальных показателей, батарея полностью вернет свои нормальные функции.

Продукция обладает самыми лучшими показателями цены и качества. Прибор особо хорошо зарекомендовал себя, работая с дизельными агрегатами, где вопрос большого расхода энергии при старте и постепенного его возращения обратно стоит особенно остро. Также линейка обладает самыми широкими показателями ёмкости, от 52 до 110 А/час. Этого вполне достаточно, чтобы обеспечить потребность в батарее любого современного легкового автомобиля.

Свойства батареи BOSCH S4 Silver

Если покупатель предпочитает не только надежность, но и экономичность, тогда эта серия именно для него. Оптимальное соотношение надежности и цены дает уверенность в том, что изделие будет надежно служить на протяжении нескольких лет, и не подвергаться распространенным поломкам во время эксплуатации. А максимальная универсальность позволит применить на любой машине.

Самый широкий модельный ряд представлен 20 модификациями в каталоге киевского интернет-магазина аккумуляторов aet. ua, среди которых можно отыскать АКБ от 40 до 95 Ампер/час. Этого вполне достаточно и для самых маленьких городских машин, и для больших, мощных внедорожников. Отсутствие необходимости ухаживать и продолжительный гарантийный период, снимают последние сомнения с покупателя.

Свойства АКБ BOSCH серии S3

Эта модель знаменитого немецкого производителя относится к бюджетному варианту. Но стоит понимать, что в устах БОШ бюджет, не означает дешевка. Наоборот, обладая невысокой стоимостью по сравнению с более дорогими вариантами, АКБ прекрасно показал себя как надежный и долговечный источник питания. При условии, что он будет правильно эксплуатироваться, и изначально грамотно подобран под легковой автомобиль.

В линейке представлены 12 изделий с номинальной ёмкостью от 41 до 90 А/час. И если покупатель предпочитает экономичность одновременно с надежностью, третья серия будет самым лучшим выбором. Особенно это относится к машинам с базовым комплектом электрических потребителей без дополнительного оборудования.

Как выбрать аккумулятор для автомобиля

1. Ёмкость

drive.ru

Один из ключевых параметров любого аккумулятора, который измеряется в ампер-часах (А·ч, Ah). На легковых авто, в зависимости от объёма и типа двигателя, ёмкость АКБ может быть от 45 до 66 А·ч. Самыми распространёнными являются аккумуляторы ёмкостью 60 А·ч — они устанавливаются на большинство машин с бензиновыми моторами объёмом от 1,3 до 1,9 л.

Ёмкость аккумуляторов для дизелей и внедорожников с большим объёмом двигателя может достигать 75 и даже 90 А·ч.

Ёмкость означает доступный запас энергии. Другими словами, то, сколько раз подряд вы сможете провернуть стартером застывший на морозе двигатель.

В теории можно установить на автомобиль аккумулятор большей ёмкости и получить преимущество, но на практике всё не так просто. Во-первых, батарея может полностью не заряжаться от штатного генератора. Во-вторых, из-за больших габаритов для аккумулятора не всегда найдётся место.

Поэтому лучше всё же придерживаться рекомендаций производителя и использовать аккумуляторы номинальной ёмкости. Узнать, какой именно, можно в руководстве по эксплуатации авто или сверившись с этикеткой на старом аккумуляторе.

2. Пусковой ток

mir-akb.com.ua

Ещё одна основополагающая характеристика, которая играет ещё большую роль, чем ёмкость. Обозначает максимальную величину тока, которую аккумулятор способен отдать за короткий промежуток времени от 10 до 30 секунд при температуре –18 °С. Пусковой ток всегда указывается на этикетке в амперах. Чем выше его значение, тем легче запускается двигатель.

Существует три основных стандарта маркировки пускового тока в зависимости от производителя аккумулятора и страны назначения. В России и Европе распространена классификация EN, в Германии — DIN, а в США — SAE.

Стандарты EN, DIN, SAE разнятся. Поэтому, сравнивая между собой показатели двух аккумуляторов, обращайте внимание на величины.

Среднее значение пускового тока для авто с бензиновыми двигателями составляет порядка 255 А, для дизелей — около 300 А.

Если есть возможность, лучше купить АКБ с более высокими показателями пускового тока. Такие аккумуляторы дороже, но гарантированно позволят запустить двигатель даже в сильный мороз.

3. Размеры

autobatteries.com

В зависимости от ёмкости и марки авто габариты аккумуляторов отличаются. В легковых чаще всего используется два основных типоразмера: европейский и азиатский. Первые ниже и длиннее, вторые выше и уже.

Габариты стандартного европейского аккумулятора на 60 А·ч — 242 × 175 × 190 мм. Азиатский аналог той же ёмкости имеет размер 232 × 173 × 225 мм.

Площадка для установки проектируется строго под габариты аккумулятора, поэтому впихнуть батарею другого размера не выйдет. Исключение составляют авто, имеющие несколько модификации на одной базе. В таком случае свободное место может быть.

Чтобы не прогадать при покупке, обязательно сверьтесь с технической документацией на машину или измерьте старый аккумулятор. Впрочем, можно просто купить АКБ такой же ёмкости, что и старый: как правило, в пределах одного номинала аккумуляторы имеют одинаковый размер.

4. Тип крепления

Помимо габаритов, для установки важен тип крепления. На европейских машинах аккумулятор крепится с помощью прижимных пластин, которые цепляются за выступы в нижней части корпуса. На азиатских авто таких бортиков нет, а батарея прижимается к площадке рамкой или планкой, которые крепятся сверху на шпильках.

Проверьте, какое крепление используется на вашем авто, и покупайте аккумулятор соответствующего типа. От надёжности крепежа будет зависеть срок службы АКБ, поскольку от излишней вибрации и ударов пластины осыпаются и раньше времени приходят в негодность.

5. Полярность

Слева — аккумулятор с прямой полярностью, справа — с обратной. akbcenter-dv.ru

Ещё одно различие в конструкции аккумуляторов — это их полярность, или, другими словами, расположение электродов. Она бывает прямой и обратной. У АКБ с прямой полярностью положительный электрод находится слева, такие используются на отечественных авто. На иномарках чаще применяются аккумуляторы с обратной полярностью, в которых плюс расположен справа.

Узнать, какая полярность АКБ на вашем авто, можно, как всегда, из инструкции по эксплуатации или внимательно посмотрев на старый аккумулятор. Для этого нужно развернуть его так, чтобы электроды были ближе к вам, и определить расположение плюсового вывода.

6. Обслуживаемость

Индикатор малообслуживаемого аккумулятора. onlinetrade.ru

Сейчас на рынке доступны малообслуживаемые и необслуживаемые аккумуляторы. Как понятно из названия, первые предполагают некоторый уход и контроль, вторые же не требуют никаких вмешательств извне на протяжении всего срока эксплуатации.

Малообслуживаемые аккумуляторы отличаются более демократичной ценой. Время от времени в них нужно проверять уровень и плотность электролита, при необходимости доливая дистиллированную воду. Это делается через пробки на верхней крышке, которые иногда могут быть скрыты под небольшой съёмной панелью.

Необслуживамые АКБ самодостаточны и не требуют внимания. Они меньше подвержены выкипанию электролита, поэтому доливать в них что-то не надо. Для проверки степени заряда используется специальный глазок, сигнализирующий о необходимости подзарядки. Других дополнительных элементов на крышке аккумулятора нет.

7. Внешний вид

Перед покупкой надо убедиться, что на АКБ нет сколов, трещин и других повреждений, а также подтёков электролита. Электроды аккумулятора должны быть без царапин, перекосов и отметин от установки клемм. В противном случае есть вероятность, что перед вами бывший в использовании экземпляр, который по какой-то причине вернули в магазин.

8. Дата изготовления

Многие автомобилисты стараются не покупать аккумуляторы, возраст которых более года. И это правильно. Срок службы аккумулятора отсчитывается с момента заливки электролита, а не с начала использования. Поэтому лучше не брать залежавшиеся на складе АКБ даже с хорошей скидкой.

Узнать дату изготовления аккумулятора можно по выбитому на корпусе коду. Производители используют разную маркировку, информацию о которой можно найти на официальных сайтах.

Для примера рассмотрим, как обозначается дата выпуска на аккумуляторах популярных брендов.

• «Актех», «Зверь», Duo Extra — четырёхзначный код ХХХХ, где первые две цифры обозначают номер месяца, а последние — год. Например, 0918 — это сентябрь 2018-го.
• «Ямал», Batbear, «Тюменский медведь» — шестизначный код XXXXXX, в котором первые две цифры — это месяц, а последние четыре — год производства. Скажем, 072018 будут означать июль 2018 года.
• Titan, Cobat — пятизначный код XXXXX. Вторая и третья цифры показывают неделю производства, а четвёртый символ — год в виде латинской буквы (S — 2017, T — 2018, X — 2019). Код 135T2 читается как конец августа (35-я неделя) 2018 года.
• Bosch, Varta — на год и месяц указывает первый символ четырёхзначного кода FIFO. Значение можно определить по таблице. Сентябрю 2018-го соответствует литера Q, октябрю — R, ноябрю — S и так далее в алфавитном порядке.

9. Бренд и магазин

Менее известные производители подкупают доступной ценой, уже зарекомендовавшие себя бренды вроде Varta и Bosch оправдывают высокую цену качеством и надёжностью.

Какого производителя выбрать, решать вам, но покупать аккумулятор лучше всё же в специализированном магазине. В этом случае можно быть уверенным в оригинальности продукта и предоставляемой гарантии.

10. Проверка при покупке

auto-house.info

Прежде чем купить аккумулятор, его надо проверить с помощью нагрузочной вилки или специального тестера, которые в хорошем магазине всегда под рукой.

Напряжение так называемого холостого хода, то есть без подключения нагрузки, должно быть в пределах 12,5–12,7 В. Уровень заряда ниже 12,5 В говорит о том, что аккумулятор необходимо подзарядить. Но если есть возможность, лучше взять другой экземпляр.

При подключении нагрузки 150–180 А·ч в течение 10 секунд напряжение не должно падать ниже 11 В. От покупки аккумулятора, который не выдерживает этих параметров, тоже лучше отказаться.

Полезные советы

Ну и напоследок несколько рекомендаций, которые упростят покупку и помогут новому аккумулятору прослужить максимально долго.

• Не спешите выбрасывать старый аккумулятор, снятый с авто. Сдайте его в магазин и получите дополнительную скидку на новый.
• Попросите специалистов проверить реле зарядки вашей машины и удостовериться, что оно выдаёт необходимое напряжение. Обычно в пределах 13,8–14,5 В.
• После покупки аккумулятора не поленитесь немного подзарядить его малым током в течение 2–3 часов.
• Не допускайте полного разряда АКБ, чтобы продлить срок его службы.
• Контролируйте уровень заряда. Если ездите мало и на небольшие расстояния, раз в месяц заряжайте аккумулятор от сетевого зарядного устройства.
• Следите за клеммами и очищайте их от окислов, которые ухудшают контакт и могут вызвать недозаряд аккумулятора.

Читайте также 🚖🚙🚖

Конструкция и назначение аккумулятора автомобиля

Колесо и аккумулятор. Это те устройства и механизмы, которые остались неизменными в конструкции автомобиля на протяжении более 150 лет. Несмотря на красочные наклейки и богатые буклеты, описывающие инновации в
аккумуляторной батарее, он остался все тем же устройством, которым его собрал Гастон Плант в 1859, с той лишь разницей, что несколько изменились линейные размеры. Площадь первого аккумулятора составляла десять квадратных метров и весил он, как современный Форд Фокус. Тем не менее, для многих принцип его действия остается загадкой, и, чтобы вскрыть пелену неизвестности, мы решили посвятить этому необходимому устройству следующие пару сотен строк.

Конструкция и принцип работы аккумулятора автомобиля

Главная специальность аккумуляторной батареи — источник тока. Вместе с генератором они стараются обеспечить электричеством все потребители на борту, но если систематизировать его предназначение, то можно выделить следующее:

1. Аккумулятор нужен для запуска стартера при пуске мотора, поэтому все автомобильные АКБ называются стартерными. Это говорит о том, что они способны вырабатывать кратковременный сильный импульс для работы стартера.
2. Аккумулятор питает массу потребителей, которые требуют электричества при выключенном двигателе. Это может быть все, что угодно — сигнализация, аудиосистема, освещение, GPS-навигатор и видеорегистратор.
3. АКБ осуществляет питание тех потребителей, которым не хватает тока генератора во время движения автомобиля.

Также во время движения машины аккумулятор поддерживает переходные процессы, для которых нужен большой ток и, что немаловажно, он сглаживает и стабилизирует напряжение в бортовой сети, исключая скачки параметров тока. Естественно, что это положительным образом сказывается на сроке службы электрооборудования, как дополнительного, так и штатного.

Если бы мы говорили о конструкции аккумулятора лет 50 назад, практически ничего не изменилось бы, несмотря на то, что конструкция со временем модернизируется, но очень незначительно. Основным принципом работы АКБ так и остался процесс преобразования энергии химической реакции в электрическую энергию. Это химический источник электроэнергии, который способен накапливать, аккумулировать ток, чтобы потом использовать его при запуске мотора. АКБ состоит, как правило, из шести отдельных аккумуляторов, соединенных между собой последовательно, поэтому его и называют батареей.

Устройство АКБ не так сложно, как химический процесс, происходящий внутри и обеспечение его стабильности. На картинке показан классический аккумулятор и его основные элементы, а как это все работает в куче, разберемся прямо сейчас.

Как отлично видно на картинке, основными элементами, которые вырабатывают электричество, есть свинцовые пластины. Свинцовыми мы их назовем довольно условно, поскольку каждый производитель старается внести в состав пластины, электрода, все новые компоненты, от чего и названия батарей постоянно меняются, сбивая с толку неискушенную публику. В принципе, все просто. Есть положительно заряженные пластины и пластины, заряженные отрицательными частицами. Они расположены на определенном расстоянии друг от друга и на всякий случай изолированы сепаратором во избежание прямого замыкания. Каждый из свинцово-кальциевых электродов покрыт составом, который определяет тип батареи, но об этом поговорим позже. Электрохимический процесс происходит в среде электролита — смеси серной кислоты и дистиллированной воды в определенной пропорции. Электролит имеет один важный параметр — плотность. Чем плотнее электролит, тем больше доля кислоты в растворе. Стандартная плотность при температуре 20 градусов должна составлять 1,27 г/см³.

Как только на клеммы АКБ поступает нагрузка, положительно и отрицательно заряженные пластины вступают в реакцию в среде электролита и начинается процесс выработки электрического тока. Во время этого процесса на отрицательных пластинах образовывается сульфат натрия, а из электролита активно испаряется вода, что влияет на его плотность. Когда нагрузка с аккумулятора снимается, на клеммы подается зарядный ток либо от генератора, либо от зарядного устройства, тогда происходит обратный процесс. На минусовых пластинах чистый свинец восстанавливается, а положительные пластины регенерируют диоксид свинца. Плотность электролита повышается снова и АКБ практически полностью восстанавливает свои свойства.

Классификация и характеристики АКБ

В принципе, конструкция и принцип действия для всех видов АКБ остаются неизменными. Меняется только состав пластин и состав электролита и по этому принципу все АКБ можно разделить на:

• сурьмянистые;
• кальциевые;
• гибридные;
• гелевые.

Есть еще несколько видов автомобильных аккумуляторов, но применяются они крайне редко. Рассмотрим основные особенности каждой из групп аккумуляторов, чтобы подобрать наиболее подходящий из них.

Сурьмянистые и малосурьмянистые АКБ

В состав пластин таких аккумуляторов входит сурьма и ее доля составляет около 5%. Ее добавляют для того, чтобы прочность пластин соответствовала химическим и механическим нагрузкам, но такой состав для пластин нельзя назвать идеальным, поскольку срок службы таких батарей крайне невысок. Все сурьмянистые аккумуляторы сделаны в формате обслуживаемых батарей, но встретить такие батареи сейчас уже практически невозможно. Их место заняли малосурьмянистые батареи, в которых процент содержания сурьмы в электродах снижен.

Такие АКБ выполняют в формате малообслуживаемых или необслуживаемых батарей, поскольку особого контроля или ухода они не требуют. Необслуживаемыми их называют довольно условно, поскольку все равно нужно периодически следить за уровнем электролита и его плотностью, пускай для этого и не нужно использовать специальные приборы, а контролировать при помощи индикатора на корпусе АКБ. Такие батареи терпимо относятся к нестабильному напряжению бортовой сети, стоят недорого, поэтому прямая дорога им — под капоты отечественных автомобилей.

Кальциевые батареи

В батареях с такой маркировкой в составе пластин вместо сурьмы используется кальций. Он помогает снизить интенсивность выкипания электролита, понизить ток саморазряда, понизить внутреннее сопротивление батареи. Такие батареи делают полностью необслуживаемыми, поскольку потери электролита настолько незначительны, что нет нужды добавлять воду или менять электролит на протяжении всего срока службы батареи.

Кальциевые батареи не боятся перезаряда, поскольку зарядный ток повышен с 12 до 16 вольт, уровень саморазряда снижен до 70% по сравнению с сурьмянистыми АКБ, что позволяет хранить такие батареи довольно долго без потери свойств. К минусам таких батарей относят высокую цену и плохую переносимость перепадов напряжения, поэтому дольше всего такие батареи служат на импортных автомобилях со стабильными характеристиками зарядного тока в сети.

Гибридные и гелевые аккумуляторы

Гибридные аккумуляторы обозначаются, как Са+, что означает использование положительных пластин в малосурьмянистом варианте, а отрицательные пластины выполнены по технологии с добавлением кальция. По своим характеристикам и по цене они расположены как раз между теми и другими батареями и на сегодня стали наиболее популярными из-за соотношения цена/качество.

Гелевые аккумуляторы только начинают выход на большой рынок, однако при всех своих достоинствах, поклонников у них маловато. Гелевые АКБ отличаются тем, что вместо стандартного электролита в них залита гелеподобная масса, которая обеспечивает стабильность пластин и электролита. Такие батареи не боятся наклонов, электролит не вытекает, пластины почти не осыпаются. Все бы хорошо, но при низких температурах гелевые батареи практически впадают в спячку. Гель становится плохим проводником тока на морозе, поэтому их использование в странах с холодным климатом совершенно неоправданно. Тем более, что стоят они втрое дороже, чем гибридные или кальциевые батареи.

 Ресурс, износ и правила эксплуатации АКБ

В заключение коротенького обзора, рассмотрим рекомендации специалистов, которые касаются выбора, причин замены и правильного хранения АКБ.

1. Как хранить АКБ? Все сухозаряженные аккумуляторы не нуждаются в обслуживании. Хранить аккумулятор нужно только в сухом помещении при плюсовой температуре. Если в аккумуляторе залит электролит, то его плотность не должна падать ниже 1,21 г/см³. При транспортировке, естественно, нельзя переворачивать корпус во избежание проливания электролита.
2. Как заряжать АКБ? Новый аккумулятор заряжать не нужно, в него только нужно налить правильный электролит с плотностью 1,28 г/см³. Разряженный аккумулятор заряжают по необходимости зарядным устройством малыми токами или используя технологию импульсных зарядных устройств. Сила тока зарядки должна быть равной 1/10 емкости батареи, а температура электролита не должна превышать 55° C.
3. Ресурс АКБ. Средний срок службы аккумуляторной батареи составляет 5-7 лет при условии достойного обслуживания и нормального режима эксплуатации. Для поддержания работоспособности батареи необходимо подзаряжать ее, особенно в зимнее время, не допуская полного разряда, следить за плотностью электролита, за целостностью корпуса и за его чистотой.

Это только основные моменты, которые касаются эксплуатации аккумуляторных батарей, но если придерживаться правил, которые устанавливает производитель каждой батареи, она сможет отработать значительно дольше выделенных ей пяти лет.

Типы аккумуляторов — Свинцово-кислотные, AGM, EFB

Стартерные аккумуляторы зарекомендовали себя в миллионах автомобилей по всему миру. Благодаря постоянным инновациям и дальнейшим разработкам, классические влажные батареи с годами стали более производительными, надежными и универсальными. Аккумуляторы EFB и AGM — это новые типы аккумуляторов, которые удовлетворяют возросшие потребности автомобилей нынешнего поколения.

AGM, EFB, свинцово-кислотные: три разных типа батарей — много общих характеристик Аккумуляторы

AGM и EFB отличаются высокой производительностью.Несмотря на различные технологические подходы, последнее поколение типов аккумуляторов имеет и другие общие положительные особенности: они требуют меньшего количества обслуживания и более надежны, чем 10 лет назад, благодаря достижениям в аккумуляторных технологиях.

Всего несколько десятилетий назад уровень кислоты в автомобильном аккумуляторе нужно было регулярно проверять и при необходимости доливать дистиллированную воду. В современных батареях, не требующих обслуживания, потери воды настолько низки, что доливать дистиллированную воду не нужно в течение всего срока службы батареи.

Стартерные аккумуляторы, аккумуляторы EFB и аккумуляторы AGM: различия между типами аккумуляторов

1. Аккумуляторы мокрого типа (SLI) — проверенные и экономичные

Обычная стартерная аккумуляторная батарея состоит из шести аккумуляторных элементов. Элемент батареи, также называемый блоком пластин, состоит из набора пластин положительного и отрицательного полюсов, который, в свою очередь, состоит из нескольких электродов.

Положительный электрод состоит из активного материала из оксида свинца и положительной сетки из сплава свинца.Решетчатая структура придает электродам прочную структуру и в то же время служит электрическим проводником. Активный материал погружают в электролит, смесь кислоты и дистиллированной воды.

Отрицательный электрод также состоит из активного материала, но в данном случае из чистого свинца, и отрицательной сетки. Электроды разной полярности разделены разделителем. Требуемая емкость аккумулятора достигается за счет параллельного соединения отдельных пластин в ячейке.Последовательное соединение отдельных ячеек дает необходимое напряжение 12 вольт.

Хотите узнать больше? О том, как работает аккумулятор, вы можете узнать в нашей статье о устройстве и функциях стартерных аккумуляторов.

Обычные батареи, такие как свинцово-кислотные, являются наиболее распространенными типами батарей. Эта технология часто упоминается как SLI, что относится к основным функциям аккумуляторной батареи автомобиля: запуску, освещению и зажиганию. Они подходят для автомобилей без технологии Start-Stop и с умеренным количеством потребителей электроэнергии.

2. Аккумуляторы EFB — много циклов зарядки и долгий срок службы

Батареи EFB — это оптимизированная версия влажной батареи с более высокими характеристиками. Аббревиатура «EFB» расшифровывается как «Enhanced Flooded Battery». Здесь пластины также изолированы друг от друга с помощью микропористого сепаратора. Между пластиной и разделителем также проложена полиэфирная сетка. Этот материал помогает стабилизировать активный материал пластин и продлить срок службы батареи.Аккумуляторы EFB имеют большое количество возможных циклов зарядки и обеспечивают более чем вдвое большую производительность при частичной и глубокой разрядке по сравнению с обычными аккумуляторами.

Аккумуляторы

EFB часто устанавливаются в автомобили с простыми автоматическими системами запуска и остановки. Благодаря своим превосходным характеристикам аккумуляторы с технологией EFB все чаще используются в качестве замены обычных свинцово-кислотных аккумуляторов.

3. Аккумуляторы AGM — высокая производительность и грузоподъемность
Аккумуляторы

AGM универсальны, обладают высокими характеристиками и предназначены для удовлетворения высоких требований.В принципе, конструкция батареи AGM такая же, как у батареи с мокрыми ячейками. Однако в AGM электролит больше не находится в свободном плавании, а скорее связан в специальном сепараторе из стекловолокна — отсюда и название «Absorbent Glass Mat». Большая площадь контакта способствует увеличению выходной мощности, а также делает батарею герметичной. Благодаря своей конструкции аккумулятор герметичен. Эта функция обеспечивает внутреннюю рекомбинацию кислорода и водорода, поэтому потери воды отсутствуют. Для защиты от избыточного давления отдельные аккумуляторные элементы оснащены предохранительным клапаном, поэтому они остаются безопасными даже в случае неисправности.

По сроку службы аккумуляторы AGM имеют значительные преимущества перед простыми стартерными аккумуляторами. Аккумулятор AGM может выдерживать в три раза больший срок службы, чем обычный стартерный аккумулятор. Еще одним преимуществом батарей AGM является то, что они не зависят от своего положения, так как из-за связывания электролита жидкость не может вытекать. Даже если корпус батареи сломан, кислота из батареи не может вытечь.

Аккумуляторы

AGM идеально подходят для автомобилей с системами автоматического запуска и остановки с рекуперацией энергии торможения (рекуперацией), поскольку обычная стартерная батарея не может справиться с высокими требованиями к мощности этих систем.Аккумуляторы AGM также являются правильным выбором для автомобилей с высоким энергопотреблением и большим количеством потребителей электроэнергии.

Какой аккумулятор для какого автомобиля?

На портале партнеров VARTA наши партнерские мастерские могут быстро найти нужный аккумулятор для замены, его положение в автомобиле, а также инструкции по установке и снятию для большинства автомобилей, которые используются в Европе. Поиск аккумуляторов VARTA также является полезным инструментом для наших конечных клиентов, чтобы решить, какой аккумулятор подходит для их автомобиля.

При определенных обстоятельствах может оказаться целесообразным перейти на другую технологию аккумуляторов. Здесь вы можете прочитать о том, когда это происходит. Аккумулятор AGM всегда следует заменять на аккумулятор AGM. Если в автомобиле со старт-стопом устанавливается обычная аккумуляторная батарея, следует ожидать значительного сокращения срока службы аккумулятора или ограничения функции системы управления энергопотреблением транспортного средства. Это также применимо, если функция старт-стоп деактивирована.

типов автомобильных аккумуляторов | Разъяснил

Автомобильные аккумуляторы в автомобиле не следует судить по его размеру.Несмотря на свои небольшие размеры, он играет важную роль в плавном движении автомобиля. Такие функции, как запуск автомобиля, питание информационно-развлекательной системы, фары … вы поняли. Работающий двигатель заряжает аккумулятор в автомобиле. Через год после многочисленных циклов батарея со временем разрядится, и ее необходимо будет заменить.

Ну, чтобы иметь представление, вот разные типы аккумуляторов для авто.

1. Пусковые, осветительные и зажигательные батареи (SLI)
   Аккумуляторы SLI
   • Большинство дорожных транспортных средств оснащаются аккумуляторами для запуска, освещения и зажигания или короткими аккумуляторами SLI.
   • Как следует из названия, помимо запуска автомобиля, он питает всю электронику, включая внутреннее и внешнее освещение, информационно-развлекательную систему и т. Д.
   • Аккумулятор SLI имеет очень короткий цикл зарядки. Это время для зарядки и разрядки аккумулятора значительно меньше.
   • Аккумулятор этого типа может обеспечивать подачу энергии короткими промежутками времени, как стартер для запуска автомобиля.
   • Батареи SLI состоят из 6 гальванических элементов, ориентированных последовательно, которые образуют систему и обеспечивают напряжение 12 вольт.
   • Каждая ячейка обеспечивает 2,1 вольт, что дает общую выходную мощность около 12,6 вольт при полной зарядке.

2. Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы
   
   • Это одна из самых недооцененных батарей из всей партии, поскольку она в основном используется в PHEV и стоит немного дороже, чем обычные свинцово-кислотные батареи.
   Литий-ионный аккумулятор
   • стал известен в последние несколько лет. Последние гибридные автомобили и электромобили используют литий-ионный аккумулятор.
   • По сравнению с другими аккумуляторами, литий-ионный аккумулятор значительно больше заряжается.
   • Еще один плюс — эти аккумуляторы весят меньше обычных автомобильных аккумуляторов той же мощности.
   • Независимо от использования, срок службы литий-ионных аккумуляторов велик и составляет около 5-10 лет.

3. Свинцово-кислотные батареи
   Свинцово-кислотные батареи
   • Это батареи с минимальным обслуживанием.
   • В отличие от других батарей Свинцово-кислотные батареи герметичны, поэтому не подлежат обслуживанию. Эти батареи можно только заменить.
   Свинцово-кислотные батареи
   • также работают короткими импульсами для обеспечения питания стартера.

Как правильно выбрать аккумулятор?

Собираясь заменить батарею, вам следует учесть две основные вещи. Напряжение, ток, CCA и CA.

Перед покупкой аккумулятор

• Напряжение в полностью заряженной батарее около 12.6 Вольт, и это относится к количеству энергии, хранящейся в батарее.
• С другой стороны, ток — это скорость протекания заряда, которая измеряется в амперах.
• Самый распространенный тип аккумуляторов, используемых в индийских автомобилях, — это свинцово-кислотные аккумуляторы. Батареи состоят из нескольких пластин, погруженных в раствор электролита.
• Электролит представляет собой раствор, состоящий из 65% воды и 35% серной кислоты.
• Это химическая реакция между пластинами и раствором электролита, которая дает ток 12.6 вольт.
• CCA также следует учитывать перед покупкой или заменой аккумулятора.
• Номинальный ток холодного пуска или CCA — это мера того, сколько ампер может выдавать аккумулятор в течение 30 секунд при -17ºC.
• Большинство автомобильных аккумуляторов имеют рейтинг 350, 450 и 600 CCA. Чем выше рейтинг, тем легче заводится автомобиль.
• CA или ток запуска, который является мерой того, сколько ампер вырабатывает аккумулятор, но при 0ºC в течение 30 секунд.

Теперь, когда вы знаете различные типы аккумуляторов, вот что вам нужно сделать, чтобы извлечь большую часть из аккумулятора вашего автомобиля.

1. Всегда проверяйте показания напряжения перед покупкой батареи с помощью мультиметра.
2. Прочтите аккумулятор правильного размера, указанный в руководстве по эксплуатации автомобиля. Превышение емкости рекомендуемой батареи может устранить неисправность в электросети.
3. Установка бывшего в употреблении автомобильного аккумулятора может быть опасна как для вас, так и для вашей поездки.
4. Часто проверяйте соединения аккумулятора вашего автомобиля.
5. Если у автомобиля проблемы с запуском двигателя, проверьте соединения, очистите их, если клеммы окислились.
6. Всегда держите под рукой соединительные кабели или портативное зарядное устройство на случай выхода из строя аккумулятора.

Jumper Cables

Также читайте: 5 основных причин разряда автомобильного аккумулятора!

Absorbent Glass Mat (AGM) Автомобильный аккумулятор | Autobatteries.com

AGM или Absorbent Glass Mat — это современная свинцово-кислотная аккумуляторная батарея, обеспечивающая превосходную мощность для удовлетворения более высоких требований к электричеству современных транспортных средств и систем Start-Stop.

Батареи

AGM чрезвычайно устойчивы к вибрации, полностью герметичны, не проливаются и не требуют обслуживания.AGM предлагает лучшие характеристики при езде на велосипеде, минимальное выделение газов и утечку кислоты по сравнению с обычными свинцово-кислотными аккумуляторами.

Конечным результатом всех характеристик технологии AGM является превосходный срок службы.

Применение аккумуляторов AGM

Автомобили со старт-стопом, большие аудиосистемы, сиденья с подогревом и другие электронные аксессуары

Если вы хотите привести в действие автомобиль с многочисленными электронными функциями или подключаемыми аксессуарами, вам следует подумать о батарее глубокого цикла или батарее, изготовленной с использованием передовых технологий, таких как AGM.

Аккумуляторы

AGM — отличный выбор премиум-класса для высокопроизводительных и современных экономичных транспортных средств с большими потребностями в электроэнергии, а также для людей, которые ищут большую надежность и более длительный срок службы автомобильных аккумуляторов. Электронные функции, такие как DVD-плееры, GPS, сиденья с подогревом и аудиосистемы, увеличивают требования к батарее.

Старт-стопные автомобили

Аккумуляторы

AGM также являются предпочтительным решением для автомобильной технологии start-stop, которая быстро завоевала популярность в Европе и вошла в США.Рынок С. в автомобилях 2013 модельного года.

Технология Start-stop для автомобиля автоматически выключает двигатель, когда ваш автомобиль останавливается, например, на светофоре или в пробке, и запускает его быстро и бесшумно при включении сцепления или отпускании педали тормоза. Когда двигатель выключен, аккумулятор является единственным источником энергии для всех электрических устройств автомобиля, таких как кондиционер, радио и навигационная система. А в усовершенствованных системах старт-стоп с такими функциями, как рекуперативное торможение или пассивное ускорение, аккумулятор подвергается еще большей нагрузке.

Для питания электрических нагрузок в периоды выключения двигателя и поддержки большого числа пусков за поездку этим транспортным средствам требуется аккумулятор, который более надежен, чем типичный свинцово-кислотный аккумулятор. Благодаря превосходной способности к циклическому переключению, приему заряда и способности работать при низком уровне заряда, AGM является предпочтительной технологией.

Конструкция аккумуляторов AGM

В батареях AGM положительная и отрицательная пластины разделены абсорбирующим стеклянным матом, который поглощает и удерживает кислоту из батареи и препятствует ее свободному течению внутри батареи.Пластины плотно запрессованы в каждую ячейку и удерживаются под давлением в пластиковом корпусе. Внутреннее сжатие ограничивает осыпание пластинчатого материала, вызванное цикличностью, и обеспечивает значительно более длительный срок службы. Компрессия элемента также снижает внутреннее сопротивление и увеличивает выходную импульсную мощность. Жесткий контейнер поддерживает необходимое сжатие на протяжении всего срока службы батареи.

Базовая конструкция также включает сброс давления для сброса давления из-за незначительного газообразования, которое происходит во время зарядки.Клапаны открываются при низком давлении и автоматически закрываются, чтобы предотвратить попадание воздуха в аккумулятор.

Преимущества батареи

AGM

• Срок службы до 2 раз выше, чем у стандартных залитых батарей
• Разработан для суровых климатических и сложных условий
• Устраняет высокие электрические нагрузки
• Быстро перезаряжается и продлевает срок службы
• Идеально подходит для старт-стопных приложений
• Устойчивость к вибрации
• Непроливаемая и не требует обслуживания
• Большая гибкость монтажа

AGM Battery Недостатки

• Более высокие первоначальные инвестиции

Преимущества батареи AGM

Батарея завтрашнего дня, уже сегодня в продаже. Наши аккумуляторы AGM обладают превосходной производительностью благодаря разделителю из стекловолокна, который обеспечивает вдвое больший срок службы стандартных залитых аккумуляторов и беспрецедентный выход энергии даже в самых сложных условиях.

OPTIMA SPIRALCELL TECHNOLOGY® | Autobatteries.com

OPTIMA SPIRALCELL Технология разработана для того, чтобы сделать батареи более устойчивыми к вибрации, иметь более высокую пусковую мощность и более быструю перезарядку, а также иметь более длительный срок службы, чем батареи с плоской пластиной.

Технология OPTIMA SPIRALCELL основана на конструкции ячеек SIX PACK®, серии отдельных спирально-навитых ячеек, состоящих из двух пластин из чистого (99,99%) свинца, покрытых точным слоем оксида свинца. Уникальная конструкция элемента имеет внутреннее структурное преимущество, которое помогает ему сохранять форму даже в суровых погодных условиях, коррозии и сильных вибрациях, которые традиционные батареи не способны выдерживать. Батареи OPTIMA не проливаются и могут быть установлены в любом положении.

Технологические аккумуляторные батареи OPTIMA SPIRALCELL

Транспортные средства с дополнительным грузом, аудиосистемы, грузовики с лебедками, старинные автомобили и лодки с троллинговыми двигателями

Аккумуляторы

OPTIMA — отличный выбор премиум-класса для автомобилей с высокими требованиями к мощности, а также для людей, которые стремятся к большей надежности и ожидают более длительного срока службы своих аккумуляторов.Транспортные средства с дополнительным оборудованием, электронные или аудиосистемы с высокими требованиями, грузовые автомобили с лебедками и лодки с троллинговыми двигателями — все это увеличивает потребность в батареях и требует такой батареи, которая обеспечивает большую мощность, чем традиционные батареи.

Высокая пусковая мощность и суровые условия окружающей среды

Аккумуляторы с технологией OPTIMA SPIRALCELL не только имеют в три раза больший срок службы по сравнению со стандартными свинцово-кислотными аккумуляторами, но и обладают самой высокой пусковой мощностью в своем классе. Если вы используете свой автомобиль в суровых условиях окружающей среды, он в 15 раз более устойчив к вибрации.

Чтобы максимально эффективно использовать аккумулятор, аккумуляторы с технологией OPTIMA SPIRALCELL имеют уникальную конструкцию, которая защищает от коррозии, разрушительной вибрации, утечки кислоты и суровых погодных условий. Они заряжаются быстрее и обеспечивают больше перезарядок, чем традиционные батареи, поэтому их можно восстановить после глубокого разряда, что идеально подходит для приложений с глубоким циклом.

OPTIMA SPIRALCELL Technology Battery Construction

Батареи

с технологией OPTIMA SPIRALCELL имеют полностью герметичный корпус, который выдерживает грубое обращение и суровые условия окружающей среды.Корпус, изготовленный с использованием прецизионных технологий сварки пластмасс, полностью герметичен, образуя цельную герметичную упаковку. Плотно сжатые ячейки позволяют устанавливать их в нескольких положениях, не протекая и не повреждая автомобиль.

Производство аккумуляторов по технологии OPTIMA SPIRALCELL — это уникальный процесс спиральной намотки непрерывных свинцовых пластин, который строго контролируется и более дорогостоящий, чем сборка традиционных аккумуляторов, но обеспечивает более высокое качество и производительность.

Преимущества аккумуляторной батареи OPTIMA SPIRALCELL Technology

• Срок службы до 3 раз больше по сравнению со стандартными свинцово-кислотными аккумуляторами
• Срок службы до 5 раз больше по сравнению со стандартными свинцово-кислотными аккумуляторами
• Максимальные пусковые характеристики
• Вибростойкость в 15 раз выше, чем у стандартных свинцово-кислотных аккумуляторов.стандартные свинцово-кислотные батареи
• Работают с высокими электрическими нагрузками
• Более быстрое время перезарядки и возможность глубокого цикла
• Непроливаемый и не требующий обслуживания
• Работает в неблагоприятных условиях (сильная жара и т. д.)

Технологии OPTIMA SPIRALCELL Недостатки батареи

• Более высокие начальные инвестиции

Наука шести технологий

Загляните внутрь ULTIMATE POWER SOURCE.

типов аккумуляторов для электромобилей

типов аккумуляторов для электромобилей

Брайан Мок

6 октября 2017 г.

Представлено как курсовая работа для Ph340, Стэнфордский университет, осень 2016 г.

Введение

На почве растущих экологических проблем и также имеющиеся ресурсные ограничения нефти, автомобилестроения продолжил разработку различных транспортных средств, работающих на альтернативном топливе.Из всех потенциальные решения, которые не используют бензин, аккумуляторные батареи транспортные средства (BEV) являются одними из самых распространенных и популярных вариантов. Один из Основное преимущество BEV в том, что эти автомобили не имеют выбросов (не производящие парниковых газов или загрязняющих веществ). Следовательно, BEV помогают способствуют более чистому воздуху и лучше для окружающей среды. Кроме того, эти автомобили работают на электричестве, которое может вырабатываться более возобновляемые и экологически чистые средства.

От более экономичного Nissan Leaf до дорогого класса Tesla Model S (рисунок 1) существует множество различных моделей коммерчески успешные БЭВ на дорогах. Кроме того, поскольку есть были большие инвестиции в поддержку инфраструктуры, аккумуляторные электрические автомобили стали очень жизнеспособным и осуществимым вариантом в автомобильной промышленности. рынок для потребителей. В отличие от обычного внутреннего двигателя с нефтяным двигателем Автомобиль внутреннего сгорания, BEV приводится в движение большим электродвигателем, который питание от бортовой аккумуляторной системы (как показано на рис. 2).Хотя в большинстве серийных моделей BEV используется аккумулятор одного типа, есть несколько разных типов батарей, которые реализован в аккумуляторных электромобилях.

Свинцово-кислотные батареи и никель-металлогидридные батареи

Рис.2: Шасси Tesla Model S, отображение батарей и двигателей. (Источник: Викимедиа Commons)

И свинцово-кислотные батареи, и никель-металлогидридные (NiMH) батареи — это зрелые аккумуляторные технологии.Эти типы батареи первоначально использовались в ранних электромобилях, таких как EV1 компании General Motor. Однако сейчас они считаются устаревшими. что касается их использования в качестве основного источника хранения энергии в BEV. Свинцово-кислотные аккумуляторы используются в обычных бензиновых аккумуляторах. автомобили и относительно недороги. Однако этот тип батареи имеет низкую удельную энергию (34 Втч / кг). [1] Никель-металлогидридные батареи считаются быть лучше, поскольку они могут иметь удельную энергию вдвое (68 Втч / кг) по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами. [1] Это позволяет электрическому автомобили, которые используют никель-металлгидридные аккумуляторы, значительно легче, что привело к снижению затрат на энергию для приведения в движение BEV. Аналогично NiMH батареи также имеют большую плотность энергии по сравнению со свинцово-кислотными батареи, которые позволят удерживать систему батарей внутри меньшее пространство. Хотя у никель-металлгидридных аккумуляторов есть некоторые недостатки, например: имеют более низкую эффективность зарядки, чем другие батареи. Есть также большая проблема с саморазрядом (до 12.5% в сутки ниже нормы комнатных температурных условиях), что усугубляется, когда батареи в высокотемпературной среде. [2] Это делает никель-металлгидридные батареи менее идеально подходит для более жарких условий. Кроме того, были законные разногласия по поводу крупноформатных NiMH аккумуляторов, которые повлияли на использование NiMH аккумуляторов в аккумуляторных электромобилях.

Литий-ионные батареи

Литий-ионные (Li-ion) батареи теперь считаются быть стандартом для современных аккумуляторных электромобилей. Есть много типы литий-ионных аккумуляторов, каждый из которых имеет разные характеристики, но Производители транспортных средств — это целенаправленные варианты с отличным сроком службы. По сравнению с другими зрелыми аккумуляторными технологиями, литий-ионный предлагает множество преимущества. Например, у него отличная удельная энергия (140 Втч / кг) и плотность энергии, что делает его идеальным для аккумуляторных электромобилей. [1] Литий-ионные аккумуляторы также отлично сохраняют энергию, скорость саморазряда (5% в месяц), что на порядок ниже, чем NiMH аккумуляторы.Однако у литий-ионных аккумуляторов есть и недостатки: Что ж. Для сравнения, литий-ионные батареи были очень дорогими батареями. технологии. Есть также серьезные проблемы с безопасностью в отношении перезаряд и перегрев этих аккумуляторов. Литий-ионный может испытать тепловой разгон, который может вызвать возгорание или взрывы транспортных средств. Там были сервалы, где Tesla Model S, в которой использовались литий-ионные батареи, которые, как известно, загорелись из-за проблем с колебаниями зарядка или повреждение аккумулятора. [3] Однако были приложены большие усилия сделано для повышения безопасности автомобилей, в которых используются литий-ионные аккумуляторы.

Заключение

Аккумуляторные электромобили стали значительным сегмент автомобильного рынка. Обладая отличной удельной энергией и низкая скорость саморазряда, похоже, что варианты литий-ионных аккумуляторов в настоящее время являются доминирующим типом, который в настоящее время используется в BEV. Тем временем, свинцово-кислотные и никель-металлгидридные аккумуляторы больше не подходят для использования, хотя эти батареи все еще часто используются в автомобильной промышленности. промышленность.

© Брайан Мок. Автор дает разрешение на копировать, распространять и демонстрировать эту работу в неизменном виде, с ссылка на автора, только в некоммерческих целях. Все остальные права, в том числе коммерческие, принадлежат автору.

Список литературы

[1] А. Ф. Берк, «Батареи и ультраконденсаторы для Электрические, гибридные автомобили и автомобили на топливных элементах, Proc. IEEE, 606 (2007).

[2] F.Фэн и Д. Нортвуд, «Саморазряд» Характеристики металлогидридного электрода для никель-металлгидридных аккумуляторов. Батареи, Int. J. Hydrogen Energy 30 , 1367 (2005).

[3] Б. Клайман, «Тесла Борьба с последствиями пожара в аккумуляторной батарее в США », Рейтер, 3 октября 13 г.

Что такое аккумуляторы AGM и EFB и зачем они вам нужны?

Что такое аккумулятор AGM, что такое аккумулятор EFB и, что более важно, в чем разница?

Вот что это такое, как они работают и зачем они вам нужны.

Что такое аккумулятор AGM?

С технической точки зрения AGM означает абсорбирующий стекломат. Аккумулятор AGM отличается от обычных аккумуляторов, потому что серная кислота (аккумуляторная кислота) абсорбируется стеклянными матами как губка, а не серная кислота, которая свободно плавает.

У AGM есть несколько преимуществ:

1. AGM обеспечивают более высокую выходную мощность для кальциевых батарей того же размера, что отвечает растущим требованиям автомобильной электрики и технологий.
AGM
2. лучше подходят для современной автомобильной системы зарядки.
AGM
3. работают и как пусковая, и как вспомогательная батарея, поэтому они могут поддерживать множество новых аксессуаров и автомобильных технологий.
AGM
4. безопаснее устанавливать в салонах автомобилей, поскольку они герметичны и не выделяют газов или вредных паров.
5. AGM полностью герметичен и не требует обслуживания.

Зачем мне батарея AGM?

Современные автомобили меняются, что меняет требования к их батареям.Аккумуляторы AGM подходят для современных автомобилей; они справляются с повышенным потреблением энергии и требованиями, которые необходимы для поддержки новых технологий и аксессуаров. Если в вашем автомобиле в настоящее время есть аккумулятор AGM, важно заменить его аккумулятором AGM, чтобы обеспечить его работоспособность.

Что такое аккумулятор EFB?

Улучшенная аккумуляторная батарея (EFB) — это аккумулятор начального уровня для автомобилей, поддерживающих технологию Start-Stop. EFB заполнены жидкостью и аналогичны стандартным залитым аккумулятором.Но есть отличия, которые делают эти батареи более способными к езде на велосипеде и улучшают прием заряда. Это означает, что аккумулятор восстанавливается быстрее, так как его приложение должно обрабатывать тяжелые, циклические приложения с запуском и остановом.

Нужен ли моей машине аккумулятор EFB?

Вашему автомобилю потребуется аккумулятор EFB, только если он есть. В случае сомнений проконсультируйтесь с нами перед заказом новой батареи.

Что такое кальциевый аккумулятор?

Кальциевые батареи — это свинцово-кислотные батареи.Внутри типичного свинцово-кислотного аккумулятора находятся свинцовые пластины в жидком электролите, который вызывает химическую реакцию, которая заряжает клеммы аккумулятора. Преимущества кальциевых батарей заключаются в том, что они менее подвержены влиянию экстремальных погодных условий и более высокой скорости заряда, поэтому многие современные автомобили используют их для копирования с более высоким потреблением энергии от двигателей и аксессуаров.

Нужен ли в моей машине кальциевый аккумулятор?

Автомобили с кальциевыми батареями можно заменить кальциевыми батареями, например, для подобных, но некоторые могут также работать с EFB и AGM.

Нужен совет по дополнительной батарее?

Позвоните на нашу горячую линию для консультаций по автомобилям, которая работает с понедельника по пятницу с 9:00 до 17:00.

Узнать больше

Последнее обновление: январь 2021 г.

Автомобильный аккумулятор — обзор

Сильноточная схема

Сильноточная постоянная подача +12 В подается от автомобильного аккумулятора на P1 блока раздельного заряда. Реле RL1 и RL2 переключают питание на выходы вспомогательной батареи и холодильника, P2 и P3 соответственно — присутствие RL3 можно игнорировать, по крайней мере, на время.RL1 и RL2 переключаются посредством простой диодной матрицы, состоящей из D4, D5, D7 и D11. Эти диоды позволяют переключать реле по отдельности или оба вместе. D8 и D12 служат для остановки потенциально опасных выбросов высокого напряжения, создаваемых катушками реле при их отключении.

Обычно управляющий вход TB1–2 подключается к выходу индикатора заряда автомобильного генератора. Этот выходной сигнал повышается с почти 0 В при остановленном двигателе до (номинально) +13.8 В, когда двигатель работает и генератор подает питание на электрическую систему автомобиля.

Если доступ к выходу предупреждения о заряде затруднен, вход управления может быть запитан от цепи, которая становится под напряжением при включении цепи зажигания.

Когда на управляющем входе высокий уровень, диоды D5 и D7 проводят ток, каждый из которых подает питание на катушки RL1 и RL2, вызывая их включение. Затем +12 В подается на выход вспомогательной батареи через FS1 и D1, а на выход холодильника через FS2.D1, сильноточный двойной выпрямительный диод Шоттки, гарантирует, что вспомогательная батарея не может разрядиться путем обратного питания электрической системы автомобиля .

Может потребоваться подавать питание на выходы вспомогательной батареи или холодильника в то время, когда двигатель не работает. Это было бы желательно при кратковременной остановке автомобиля (на СТО и т. Д.) Для поддержания подачи в холодильник. В качестве альтернативы, выходы могут использоваться для питания других аксессуаров 12 В (переносной прожектор +12 В и т. Д.)). Такому использованию способствуют входы блокировки A и B, TB1-1 и TB1-3 соответственно. Вход коррекции A, когда он установлен на +12 В, включает RL1 через D4 и подает питание на выход вспомогательной батареи. Аналогичным образом, вход блокировки B при переключении на +12 В включает RL2 через D11 и подает питание на выход холодильника. Следует следить за тем, чтобы аккумулятор автомобиля не разряжался до такого уровня, чтобы не было достаточного заряда для перезапуска двигателя. Время, необходимое для этого, зависит от потребляемого тока и емкости батареи.

Индикация того, что мощность достигает желаемого уровня, отображается с помощью зеленых светодиодов, подключенных к TB3-1 (выход состояния питания вспомогательной батареи) и TB4-1 (выход состояния питания холодильника).