Аккумулятор 12в все виды

Виды современных аккумуляторов для автомобилей и перспективы развития

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

Что такое аккумулятор и для чего он нужен в автомобиле?

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

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

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

Основные виды автомобильных аккумуляторных батарей

Сурьмянистые АКБ

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

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

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

Малосурьмянистые АКБ

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

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

Кальциевые АКБ

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

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

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

Гибридные АКБ

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

AGM и гелевые батареи

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

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

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

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

Щелочные АКБ

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

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

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

• Легко переносят переразряд. Хранение этого вида батарей осуществляется практически без потери эксплуатационных характеристик;
• Аккумуляторы щелочного типа значительно лучше работают при отрицательных температурах;
• Щелочные имеют саморазряд ниже кислотных АКБ;
• Отсутствуют вредные испарения;
• Накапливать большую ёмкость на единицу своей массы. В результате при эксплуатации в роли тяговых могут отдавать ток большее количество времени.

Недостатки щелочных аккумуляторов:

• Щелочные аккумуляторы имеют меньшее напряжение, чем у свинцово-кислотных. В результате для достижения нужного напряжения требуется объединять большее число банок, а, значит, увеличиваются габариты;
• Цена щелочных батарей значительно выше кислотных.

Литий-ионные АКБ

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

• Большая удельная электрическая ёмкость (то есть, ёмкость на единицу массы АКБ);
• Напряжение отдельного элемента больше, чем у стандартных свинцово-кислотных. 4 вольта против 2 вольт у классического элемента.
• Низкий степень саморазряда.

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

Минусы литий─ионных аккумуляторов:

• Чувствительны к отрицательным температурам. При снижении температуры падает ток, отдаваемый Li─ion батареей;
• Число циклов заряд-разряд на данный момент небольшое (примерно 500);
• Старение литий─ионных АКБ. То есть, во время хранения снижается их ёмкость. За два года ёмкость уменьшается примерно на 20 процентов;
• Чувствительность к глубокому разряду;
• Мощность Li-ion аккумуляторов недостаточная для применения их в качестве стартерных аккумуляторов.

Что в будущем?

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

• Уменьшение габаритов;
• Использование АКБ в любых климатических зонах;
• Повышение безопасности эксплуатации и упрощение утилизации автомобильных аккумуляторов.

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

Источник

Основные характеристики аккумуляторных батарей на 12В

Чтобы никогда не сталкиваться с необходимостью зарядки аккумуляторной батареи, нужно уделять время ее обслуживанию и диагностике. Для правильного обслуживания АКБ емкостью 12В на 7 Ач, необходимо знать об основных технических характеристиках устройства. Все о принципе работы и особенностях автомобильных батарей вы сможете найти ниже.

Принцип работы АКБ

В любой автомобильной аккумуляторной батарее на 12 вольт емкостью 17 Ач, 12 Ач, 9 Ач, 18 Ач или 7 Ач в роли активных компонентов выступают губчатый свинец, серная кислота и двуокись свинца. Губчатый свинец находится на минусовом электроде, свинец — на плюсовом, а серная кислота — непосредственно в электролите. Когда на клеммы автомобильной аккумуляторной батареи поступает нагрузка, эти элементы начинают взаимодействовать. Начинается процедура выработки электротока, в результате чего на минусовой клемме образуется сульфат свинца. Кроме того, из электролита начинает выделяться жидкость, соответственно, его плотность значительно понижается (автор видео — Михаил Нестеров).

В том случае, если на клеммы АКБ 26 поступает ток от стороннего источника, к примеру, зарядки или генератора, в системе начинает осуществляться обратный процесс. В частности, на отрицательных выходах появляется чистый свинец, а на плюсовых осуществляется регенерация диоксида свинца. Кроме того, плотность батареи 12В на 9Ач, 12 Ач, 17 Ач, 18 Ач или 7а начинает увеличиваться — данный процесс называется двойной сульфатацией.

В итоге автомобильная аккумуляторная батарея почти полностью восстанавливается свои первоначальные характеристики. Следует отметить, что на количество циклов заряда и разряда и, соответственно, ресурс эксплуатации устройства, напрямую влияет качество материалов, которые применяются при производстве АКБ.

Наиболее важные показатели качества АБ

Самыми важными характеристиками любой автомобильной батареи 12В на 7а является напряжение, емкость, размеры корпуса, вес, цена, а также допустимая глубина разряда. Кроме того, стоимость батареи определяет ресурс эксплуатации устройства, коэффициент полезного действия, диапазон рабочих температур, а также допустимый ток заряда. Следует помнить, что все показатели качества производитель определяет при температуре от 20 до 25 градусов тепла. Если возникли какие-либо отклонения от напряжения, то все остальные показатели, как правило, изменяются в худшую сторону.

Устройство любой обслуживаемой батареи для авто

Уровень напряжение автомобильной аккумуляторной батареи, как правило, отмечается в ее названии. К примеру, это может быть RA12300 на 7а, где 12 обозначает количество вольт — 12В. При покупке также необходимо учитывать и разрядные показатели АКБ. В некоторых случаях изготовители отмечают более завышенную емкость аккумулятора в Ач, это не более, чем маркетинговый ход. Разумеется, такой емкости можно достичь, но в самых идеальных условиях.

Емкость батареи

Объем энергии в автомобильной аккумуляторной батарее 12В на 17, 18 или 9 Ач именуется емкостью АКБ, которая измеряется в Ач (ампер часах). К примеру, если показатель емкости составляет 100 Ач, то батарея сможет работать с нагрузкой током 1 ампер на протяжении 100 часов. Следует помнить, что емкость АКБ в любом случае понижается при повышении разрядного тока. На сегодняшний день в продаже можно встретить АКБ емкость 9, 17, 18 Ач, вплоть до 2000 Ач.

Измерение емкости устройства

Чтобы повысить ресурс эксплуатации аккумулятора, необходимо применять только малую часть ее емкости до следующего процесса зарядки. Процедура разрядки и зарядки АКБ называется циклом, при этом совершенно неважно — полностью была разряжена батарея или только частично. Даже если устройство разрядится на 5% и вы его дозарядите, это будет считаться циклом. Разумеется, число вероятных циклов может сильно различаться при разной глубине разряда.

Всегда необходимо учитывать то, что при сильной перезарядке элемента есть возможность повредить его. В традиционных АКБ 12 вольт на 17 или 18 Ач должно быть около 2.5 вольтов на каждый компонент. На сегодняшний день множество фотоэлектрических АКБ характеризуется мягким нагрузочным показателем, соответственно, при повышении напряжения уровень заряда значительно понизится (автор видео о том, как правильно ввести в эксплуатацию сухозаряженную батарею — Гараж 137).

Напряжение

Что касается напряжения на АКБ 12 вольт на 18 или 17 Ач, то этот показатель считается самой главной характеристикой. Именно напряжение определяет степень и состояние заряда устройства. В частности, это относится к герметизированным моделям, в которых никак нельзя проверить уровень плотности электролита.

Следует отметить, что уровень напряжения в аккумуляторах 12 вольт на 17 или 18 Ач во время разрядки, заряда и при отсутствии тока может различаться. Чтобы понять, насколько заряжено устройство, необходимо замерять уровень напряжения на клеммах в двух вариантах — если отсутствует зарядный и разрядный ток на протяжении трех часов. Как показывает практика, за такое время напряжение аккумулятора может стабилизироваться.

Но знать только одной напряжение недостаточно для того, чтобы определить, насколько заряжен аккумулятор. К примеру, если в вашем автомобиле установлена гелевая батарея, то как правило, данный показатель будет более высоким. В отличие от традиционных, устройства типа AGM при полном заряде показывают уровень напряжения в районе 13 вольт, в то время как на стартерных устройствах этот показатель составляет около 12.5 вольт.

Степень заряженности

Что касается уровня заряженности устройств 12 вольт на 17 или 18 Ач, то данный показатель зависит от различных факторов. Точно выявить степень можно исключительно с помощью специализированных ЗУ, оборудованных процессором — эти девайсы позволяют определить не только заряд, но и разряд аккумулятора на протяжении определенного количества циклов. Данный вариант является самым точным, но он требует финансовых затрат. Тем не менее, такие затраты в будущем могут сэкономить немало денег на обслуживании и замене устройств.

Автомобильная батарея в разрезе

Благодаря использованию ЗУ, которые позволяют контролировать процесс работы прибора, можно добиться увеличения ресурса эксплуатации. Тем более, что выбор ЗУ сегодня в зависимости от тех или иных параметров, которыми они должны обладать, действительно огромный.

Если специального ЗУ у вас нет, то есть несколько вариантов, которые позволят узнать степень заряженности.

1. Уровень напряжения АКБ 12 или 24 вольт на 17 или 18 Ач. Такой вариант не особо точный, но для его реализации вам потребуется только вольтметр со шкалой, которая позволит замерять сотые доли. Для начала следует отключить от устройства ЗУ и скинуть клеммы, чтобы батарея не питала электроприборы в авто, перед замером подождите несколько часов. После этих действий осуществляется процедура замера параметра на терминалах АКБ. Как сказано выше, для приборов типа гелевых и AGM такой показатель должен составлять около 13-13,2 вольт, а для обычных — в районе 12.7 вольт. В ходе эксплуатации со временем уровень напряжения будет понижаться. При необходимости вы можете произвести проверку параметра на каждой отдельно банке, такой метод позволит выявить неисправный компонент в системе.
2. Еще один способ измерения параметра на устройствах емкостью 17 или 18 Ач — по уровню плотности электролита. Данный вариант является наиболее актуальным для девайсов с жидким электролитом. Перед тем, как осуществить все замеры, также необходимо выждать несколько часов, а сам замер производится с применением ареометра. Для того, чтобы не получить травмы, перед процедурой наденьте очки и перчатки для защиты, в том случае, если электролит случайно попадет на тело, участок кожи необходимо промыть водой с содой (автор видео — NarodTV).

Срок службы аккумуляторов на 12В

Ресурс эксплуатации аккумуляторов никогда не определяется в годах — только в количестве циклов разряда и заряда, соответственно, ресурс во многом определяется условиями использования АКБ. Если вы допускаете того, что устройство разряжается полностью и долго пребывает в таком состоянии, то число циклов также уменьшается. Данное понятие можно назвать относительным, поскольку оно определяется различными параметрами.

Также следует отметить, что показатель числа циклов не может быть универсальным для определенного типа батарей, поскольку он зависит от технологии, которая у каждого изготовителя своя. Так что когда вы покупаете устройство и вам сообщают, какой у него срок службы, учитывайте, что этот ресурс рассчитывается исходя из простых параметров и условий работы.

Извините, в настоящее время нет доступных опросов.

Правила безопасной эксплуатации АКБ

Чтобы не допустить ускоренного выхода из строя аккумулятора, необходимо соблюдать определенные правила использования.

Также эти правила позволят безопасно эксплуатировать устройство:

1. Между выходами аккумулятора никогда не нужно делать цепь замыкания. Помните о том, что даже небольшой ток на полностью заряженной АКБ будет способствовать расплавлению элементов клемм. Соответственно, в худшем варианте он может даже стать причиной термического ожога.
2. Устройства ни в коем случае нельзя хранить в полностью разряженном состоянии. Это будет способствовать сульфатации электродов, соответственно, уровень емкости в АКБ будет во многом понижаться.
3. Если у вас возникла необходимость зарядить аккумулятор, то при подключении его к ЗУ необходимо внимательно проверить полярность. В том случае, если ваша АКБ заряжена, при этом вы перепутаете полярность, это вполне может привести к тому, что батарея просто выйдет из строя.
4. Без необходимости никогда не разбирайте устройство. Внутри корпуса находится гелеобразный электролит, если он попадет на кожу, то вполне может вызвать ожог.
5. В том случае, если аккумулятор полностью вышел из строя, его утилизация осуществляется в соответствии со всеми требованиями к утилизации подобных устройств.

Видео «Все об устройстве и эксплуатации АКБ»

Как правильно использовать аккумулятор, чтобы не снизить его срок службы — узнайте из видео ниже (автор видео — PROsto про ВСЕ).

Источник