описание и основные параметры АКБ

Для пуска двигателя и питания различных систем устанавливается аккумулятор. Сегодня существует много различных видов батарей, но наиболее распространены свинцово-кислотные модели. Характеристики аккумуляторных батарей для автомобилей учитываются при выборе наиболее подходящего варианта исполнения.

Содержание

1. Разновидности источников питания
2. Основные характеристики
3. Показатель емкости
4. Пусковой ток
5. Электродвижущая сила
6. Внутреннее сопротивление
7. Степень зарядки
8. Конструкционные особенности
9. Саморазряд источника энергии

Разновидности источников питания

Параметры аккумулятора автомобиля во многом зависят от его типа. Наиболее распространенная разновидность батареи свинцово-кислотная, так как она характеризуется лучшим соотношением цены и качества. В группу подобных источников энергии входят батареи на основе геля, которые обладают продвинутыми эксплуатационными качествами.

Для изменения эксплуатационных характеристик в состав электролита вносятся различные легирующие элементы:

1. Серебро.
2. Кальций.
3. Сурьма.

За счет применения специальных веществ при изготовлении батарея становится более устойчивой к нагреву и быстро охлаждается. Кроме этого, большинство легирующих элементов повышает стойкость пластин к коррозии и сульфатации. Однако слишком высокая концентрация различных примесей может негативно отражаться на некоторых характеристиках аккумулятора.

В последнее время большое распространение получили никель-металлогидридные и литиевые батареи. Они устанавливаются на автомобилях с гибридными двигателями, что связано со специфическими эксплуатационными характеристиками. Такие АКБ не рекомендуется использовать для питания обычного двигателя.

Все источники питания классифицируются по нескольким параметрам. Если подобрать АКБ неправильно, то он не прослужит долго. Частыми проблемами назовем быструю потерю емкости и разрушение пластин.

Основные характеристики

Основные параметры автомобильного аккумулятора следует учитывать при их выборе и эксплуатации. Свинцово-кислотные варианты исполнения получили самое широкое распространение. Параметры АКБ следующие:

1. Емкость.
2. Напряжение.
3. Значение пускового тока.
4. Электродвижущая сила.
5. Сопротивление внутренних элементов.
6. Уровень зарядки.
7. Полярность.
8. Особенности конструкции: размеры корпуса и масса.
9. Срок хранения и эксплуатации.
10. Показатель интенсивности саморазряда.

Некоторые из приведенных выше параметров указываются производителями на корпусе, другие можно определить при расшифровке марки. Наиболее важными параметрами принято считать емкость и напряжение выдаваемого тока.

Они учитываются при выборе наиболее подходящей модели.

Показатель емкости

Современный машинный аккумулятор, характеристики которого могут варьировать в довольно большом диапазоне, характеризуется определенной емкостью. Емкость — характеристика, которая определяет количество отдаваемого электричества до полного разряда. Для измерения этого показателя применяется значение Ампер-часов.

Проверить номинальную емкость можно следующим образом:

1. Аккумуляторная батарея разряжается до напряжения 10,5 В.
2. На момент эксплуатации источника питания температура электролита не должна быть выше 25 градусов Цельсия.
3. К источнику питания рекомендуется подключать лампочку на 24 вата.
4. Время до полной разрядки при нормальной емкости составляет 20−25 часов.

При длительной эксплуатации рассматриваемый показатель может снизиться на 40%. При этом никакие меры по восстановлению количества электролита не снизят скорость разряда батареи. Для более точного определения емкости применяется нагрузочная вилка. Она состоит из нескольких элементов:

1. Вольтметра.
2. Корпуса.
3. Рукоятки.
4. Контактной клеммы или площадки.
5. Нагрузочного сопротивления.

При применении нагрузочной вилки она подключается к выводам батареи. Далее засекается время, которое потребуется для падения напряжения до 6 В. Если аккумуляторная батарея заряжена и находится в хорошем техническом состоянии, то для падения напряжения потребуется около трех минут. При тестировании источника питания его температура должна быть не выше 25 градусов Цельсия.

Емкость может периодически изменяться. Этот показатель зависит от следующих параметров:

1. Температуры воздуха. Если авто стоит на морозе, то показатель емкости может существенно снизиться. Именно эта причина определяет трудности при старте двигателя в зимнее время.
2. Количество пластин и их конструктивные особенности.
3. Значение нагрузки и активности эксплуатации. При слишком высокой нагрузке температура устройства может существенно повышаться, что приводит к испарению жидкости.
4. Степень изношенности. Длительное применение аккумулятора приводит к износу пластин. Со временем они разрушаются, в электролит попадает большое количество различных примесей, которые становятся причиной короткого замыкания.

Рассматривая описание батарей, следует учитывать, что емкость — единственный параметр, который наиболее полно характеризует степень изношенности аккумулятора. Для того чтобы продлить срок службы источника питания, не рекомендуется допускать критического падения заряда, так как пластины начинают разрушаться. Выбор аккумуляторной батареи для двигателя проводится при применении специальной таблицы. К примеру, для легковых автомобилей подходят модели с емкостью 55−66 А-ч (более точный показатель выбирается в зависимости от объема двигателя).

Пусковой ток

Рассматривая основные параметры, следует уделить внимание пусковому току. Это связано с тем, что аккумуляторы испытывают наибольшую нагрузку при пуске двигателя. Определить ток холодной прокрутки можно следующим образом:

1. Конструкцию батареи следует охладить до температуры 18 градусов Цельсия.
2. Проводится разрядка пусковым током в течение 30 секунд.
3. Установленные нормы в ГОСТе определяют то, что напряжение должно быть не менее 8,4 В. При разрядке в течение 150 секунд показатель должен быть не менее 6 В.

При слишком низком напряжении завести двигатель не получится. Показатель может существенно падать в случае сильного износа конструкции.

Электродвижущая сила

Все батареи характеризуются электродвижущей силой. Она определяет напряжение на клеммах без утечек и сторонней нагрузки. Для измерения этого показателя может использоваться мультиметр или вольтметр.

На ЭДС оказывает влияние:

1. Плотность электролита. Она может меняться при сильном износе батареи, определяется при использовании специального прибора. Изменить плотность можно самостоятельно.
2. Температура жидкости в банках батареи. Все вещества реагируют на воздействие температуры.

Распространенные батареи при температуре 18 градусов Цельсия и плотности 1,27 г/см3 обладают ЭДС 2,12 В. При этом подобный показатель свойственен только одной банке.

Электродвижущая сила не может использоваться для определения состояния аккумулятора. В большинстве случаев показатель ЭДС применяется при поиске критических неисправностей. К примеру, при слишком низком или высоком значении есть вероятность возникновения короткого замыкания.

Внутреннее сопротивление

Показатель внутреннего сопротивления определяется при диагностике аккумулятора. Он связан с характеристиками пластин, сепараторов, электролита, крепежных и других элементов. При увеличении показателя емкости АКБ сопротивление снижается, но увеличивается при снижении температуры окружающей среды или заряда.

Специалисты рекомендуют периодически проводить зарядку источника питания даже при повседневном использовании транспортного средства. Это связано с тем, что при исправном генераторе батарея не заряжается до конца на 15−20%.

Устанавливаемые генераторы способны вырабатывать напряжение 14−14,5 В. В большинстве случаев требуемый ток вырабатывается при скорости вращения коленчатого вала в районе 2000 об/мин. Это определяет то, что активная зарядка проходит на момент разгона или при движении на загородной трассе. При этом для полного заряда требуется около 12 часов.

Повышать напряжение, которое вырабатывает генератор, для ускорения процесса зарядки нельзя. Это связано с тем, что слишком высокое напряжение становится причиной электролиза воды, активного выделения кислорода с водородом. Если напряжение вырабатываемого тока выше 15 В, то батарея начинает быстро изнашиваться.

Степень зарядки

На степень зарядки аккумулятора оказывает влияние довольно большое количество различных параметров. Именно поэтому определить этот показатель можно только при использовании качественного зарядного устройства со сложной электроникой.

Для тестирования автомобильного аккумулятора учитывается:

1. Напряжение.
2. Плотность электролита.

Источник питания с жидким электролитом имеет напряжение около 12,7 В. У вариантов исполнения с гелем показатель варьирует в пределе от 13 В до 13,4 В. Степень зарядки можно повышать при применении специального устройства.

Конструкционные особенности

Большинство автомобильных аккумуляторов обладает массой от 14 до 20 кг. Производители указывают этот показатель на этикетке с другими параметрами. При изготовлении применяется несколько типоразмеров:

1. Европейский стандарт определяет высоту корпуса 190 мм, клеммы расположены в специальных углублениях.
2. Азиатские модели имеют корпус высотой 220−225 мм, клеммы немного выступают за габариты устройства.
3. Американский тип характеризуется тем, что клеммы расположены сбоку. Подобные батареи встречаются в продаже крайне редко.

Классификация источников электроэнергии проводится по признаку технологического исполнения. Выделяют несколько типов изделий:

1. Необслуживаемые. Подобный тип батарей начали выпускать около 30 лет назад. Подобный вариант исполнения характеризуется более высоким пусковым тором и низкой чувствительностью к напряжению сети.
2. Мало обслуживаемые. Большинство аккумуляторов, которые есть в продаже, относятся именно к этому типу. Широкое распространение можно связать с оптимальным соотношением цены и качества.
3. Обслуживаемые. Этот тип батареи характеризуется тем, что можно проводить замену банок. Особенности конструкции определяют необходимость в периодическом обслуживании.

Рекомендуется приобретать необслуживаемые варианты исполнения, так как они могут прослужить в течение длительного периода. Обслуживаемые модели после потери емкости и степени заряда приходится заряжать при применении специального зарядного устройства.

В заключение необходимо отметить, что срок хранения аккумуляторных батарей составляет около двух лет. При правильном обслуживании автономный источник энергии может прослужить в течение семи лет.

Саморазряд источника энергии

Саморазряд — характеристика, которая определяет падение емкости при простое аккумулятора. Этот процесс связан с окислением и восстановлением электродов разной полярности.

К особенностям процесса саморазряда следует отнести следующие моменты:

1. Потеря емкости проходит с большей скоростью к концу срока службы аккумулятора. Глубокий разряд в большей степени изнашивает батарею.
2. Активный саморазряд наблюдается в течение суток с момента зарядки АКБ.
3. Нормальным показателем считается потеря 1% емкости в течение суток.
4. Потеря емкости снижается при отрицательной температуре. Именно поэтому рекомендуется хранить аккумулятор в помещении с низкой температурой.

Многие характеристики указываются на корпусе батареи. Только у продукции известных производителей заявленные параметры соответствуют реальным. Качественный аккумулятор может прослужить более семи лет при соблюдении основных рекомендаций по эксплуатации.

Характеристики автомобильного аккумулятора — на что обратить внимание при выборе?

Эксплуатайионный период аккумуляторной батареи обычно не превышает четыри года, поэтому рано или поздно перед автомобильными владельцами встаёт вопрос о выборе новой батареи для машины. Но как понять какого типа аккумулятор выбрать? Какими характеристиками руководствоваться? И где найти их описание? Об этом мы сегодня Вам и расскажем.

• АКБ и её типы
• Технические характеристики: вес, сила тока, емкость, напряжение
• Маркировка – узнаем емкость заряда, силу тока и другие параметры

АКБ и её типы

Существует несколько основных типов аккумуляторных батарей, которые различаются материалом, из которого изготовлены электроды, и составом электролита. Многие из Вас знают, что есть различные никель-кадмиевые, никель-металлгидридные, литий-ионные, свинцово-кислотные аккумуляторы. Из данного списка для применения в качестве стартерных используются лишь одни – свинцовые. Это обуславливается тем, что этот тип аккумуляторных батарей наделён максимально большим запасом электроёмкости, в сравнении с другими, и способен мгновенно отдавать большую силу тока.

Но при всём этом, приходится мириться с тем, что их наполнение очень вредно, ведь это свинец и кислота. Чтобы обеспечить максимальную безопасность эксплуатирования свинцовых аккумуляторов, их корпуса изготавливают из специальной пластмассы, усточивой к воздействию кислоты. Сегодня материалом, из которого изготавливются электроды является свинец, не в чистом виде, конечно, но с различными добавками, от которых и зависит уже дальнейшее деление аккумуляторов на несколько типов:

— Традиционные, которые ещё называют сурьмянистые;

— Малосурьмянистые;

— Кальциевые;

— Гибридные;

— Гелевые или AGM;

— Щелочные;

— Литий-ионные.

Традиционные или сурьмянистые

Аккумуляторные батареи данного типа в составе свинцовых электродов содержат ещё и 5% сурьмы. Их называют ещё просто классическими или традиционными. Но на сегодняшний день актуальность этих названий уже не имеет прямого смысла, ведь содержание сурьмы уменьшилось в разы. Сурьму добавляют в сплав в состав электродов для повышения их прочности. Но эта добавка также ускоряет процесс электролиза, начинающийся уже на отметке в 12 вольт. Выделяется большое количество газов и возникает ощущение кипячения воды. Из-за испарения воды в больших объёмах, электролит меняет свою концентрацию на более сильную из-за чего верхушка электродов оголяется. Для того, чтобы восстановить водный баланс электролита, в него добавляют дистиллированную воду.

Аккумуляторы с большим содержанием сурьмяных добавок очень просты в обслуживании. Это обусловлено тем, что ежемесячно нужно проверять концентрацию электролита и по надобности заливать дистиллированную воду. В новых моделях автомобилей такие аккумуляторы уже не устанавливают, ведь прогресс стремительно шагает вперёд. Данные батареи устанавливают по прежнему на недвижимые установки, где важна неприхотливость и не возникают проблемы с обслуживанием источников питания. Автомобильные же аккумуляторы сейчас изготавливают без добавления сурьмы или же минимизируют её количество по максимуму.

Малосурьмянистые

Чтобы избежать сильного испарения воды из электролита, аккумуляторные пластины, как уже было сказано выше, стали делать с минимальными сурьмнистыми добавкам, количество которых не достигает отметки в 5%. В следствии чего частая необходимость проверки электролита на уровень концентрации канула в лету. Также снизился саморазряд при длительном хранении аккумуляторной батареи.

Такой тип аккумуляторов относится к тем, что мало обслуживаются или не обслуживаются вовсе. Обосновывается это тем, что внутренности батареи не нуждаются в контроле и уходе. Хотя по сути такой термин как «необслуживаемый» относится к нереализованной теории или скорее всего к хитрым маркетинговым операциям, ведь не достигли ещё того уровня, при котором вода из электролита вовсе не выкипает. Она понемногу да испаряется всё равно, хотя и в значительно меньших объёмах, чем у тех аккумуляторах, которые называют обслуживаемыми.

Кальциевые

Производители всё бьются над тем, как сделать полностью необслуживаемую батарею, чтобы вода в ней не испарялась вовсе. Для этого сурьму в решётках электродных пластин заменили на другой, более подходящий, материал. Таковым оказался кальций. Аккумуляторы кальциевого типа зачастую маркированы буквами «Ca/Ca». Такое обозначение говорит автовладельцам о том, что пластины обоих полюсов имеют в своём составе кальций.

К тому же в состав электродов порой добавляют и серебро в очень малых количествах. Благодаря этому снижается сопротивление внутри аккумулятора, что хорошо сказывается на его производительности и энергоёмкости. Кальций в составе свинцовых пластин прекрасно справился с задачей снижения газовыделения и утраты воды, что ставит этот тип на порядок выше малосурьмянистых батарей. Потеря воды за время эксплуатации батареи настолько мизерна, что необходимость в проверке концентрации электролита и его уровня в банках, просто стала ненужной.

Таким образом аккумуляторные батареи кальциевого типа можно по праву называть необслуживаемыми. Кроме меньшей потери воды, кальциевые аккумуляторы ещё имеют и на 70% более низкий, по сравнению с предыдущими оппонентами, уровень саморазряда. Что позволяет этим батареям более длительный срок удерживать на уровне свои эксплуатационные качества. Такие аккумуляторы устанавливают на заводах по производству иностранных автомобилей среднего ценового сегмента, где производитель смело гарантирует стабильность и качество электрического оборудования.

Но покупая аккумулятор данного типа, знайте, что уход за ним требуется более тщательный чем малосурьмянистому. Но при должном обслуживании у Вас будет надёжный и стабильный источник питания высокого качества.

Гибридные

Маркируется тип данных аккумуляторов как «Ca+». Гибридные аккумуляторные батареи имеют электродные пластины, которые созданы с использованием различных технологий: положительные электроды малосурьмянистые, а отрицательные уже идут кальциевые. Такая технология позволила совместить потожительные стороны обоих типов в одном аккумуляторе. Вода в гибридных батареях расходуется на 50% медленнее чем у малосурьмянистых, но всё равно быстрее чем у кальциевых аккумуляторов. Но зато гибриды гораздо устойчивы к перезарядам. По своим характеристикам они по праву занимают нишу между двумя предыдущими представителями.

Гелевые или AGM

Банки гелевых аккумуляторных батарей наполнены электролитом не в понятном нам жидком состоянии, а в гелеобразном, фиксированном, откуда и пошло название данного типа. Благодаря такому состоянию электролита, этим аккумуляторам не страшны наклоны, ведь гель не так ликвиден, как жидкость. Хотя это снова профессиональный «заманушный» маркетинговый ход, и переворачивать аккумуляторы с гелевым наполнением лучше не стоит. Хоть производители и пишут, что такие аккумуляторы можно эксплуатировать в любом удобном положении.

На прекрасной виброустойчивости не заканчиваются положительные стороны AGM аккумуляторов. Они также медленно саморазряжаются, благодаря этому они переносят длительное хранение не боясь критического снижения заряда. Организовывать их хранение следует в полностью заряженном состоянии.

Сила тока, подаваемая АКБ, в зависимости от заряда, неизменна даже до полной разрядки. Им так же не страшен и переразряд, они полностью восстанавливают свою прежнюю ёмкость даже после подзарядки. Но с зарядом батарей гелевого типа ситуация состоит не так гладко как с разрядом. Нельзя ускоренно заряжать такие батареи. Их зарядка должна происходить очень малым током. Для этого выпускаются даже зарядные устройства, специально адаптированные под зарядку именно гелевых аккумуляторов.

Хотя рынок богат на универсальные зарядные устройства, которые по плану должны заряжать любые типы аккумуляторных батарей. Насколько это всё действительно правда, однозначно ответить нельзя, ведь производители бывают разные и лучше обращать внимание на тех, которые уже устоялись на рынке и крепко себя зарекомендовали.

Отрицательной стороной гелевых батарей является их «боязнь» экстремально низких температур. Чем ниже температура окружающей среды, тем ниже становится проводимость гелевого электролита. Если условия эксплуатации благоприятны, такие аккумуляторные батареи могут прослужить и десяток лет.

Щелочные

Знаете ли Вы, что электролит в аккумуляторах может иметь не только кислотную, но и щелочную составляющую? И таких аккумуляторов существует множество разновидностей, но мы возьмём на рвссмотрение лишь те, которые применяются в автомобилях.

А вот автомобильные щелочные батареи бывают лишь двух типов: никель-кадмиевые и никель-железные. Батареи первого типа имеют положительные электроды, покрытые гидроксооксидом никеля NiO(OH), а отрицательные электроды — железом с примесью кадмия. Во второй разновидности батарей, положительные электроды покрыты идентично с теми, что находятся в никель-кадмиевой батарее, то есть гидроксооксидом никеля. А вот в отрицательном электроде уже присутствуют различия, здесь он выполнен из чистого, без примесей, железа. Щелочным электролитом в обоих типах батарей есть раствор едкого калия.

Литий-ионные

Данный и последний в нашем списке тип аккумуляторных батарей считается наиболее перспективным на сегодняшний день. В состав электролита данного типа аккумуляторов входят ионы лития. О том, из какого материала состоят электродные пластины, однозначно сказать не получится, ибо технология изготовления всё время движется вперёд. Однако, мы знаем, что изначально они производились тз металлического лития, но из-за их взрывоопасности, такие электроды использовать перестали. На их смену пришли графитовые пластины. Для положительно заряженных электродов использовался оксид лития с добавлением кобальта или марганца. Но в нынешнее время происходит их замещение на литий-ферро-фосфатные, ибо новый материал гораздо менее токсичен, более доступен и экологически чист. Такие пластины можно спокойно утилизировать.

Постоянно идёт работа по усовершенствованию имующихся типов аккумуляторов, и она непрерывна. В центрах исследований и испытаний неустанно трудятся над поиском более энергоёмких источников питания компактных размеров. Для регионов с экстремалными зимами, пригодилось бы изобретение батарей устойчивых к сильным морозам, тогда бы решилась проблема с отказом мотора. Так же важно движение и в сторону экологичности. Ведь сегодня пока ещё не научились производить полностью экологичные аккумуляторные батареи.

Нельзя пока что обходиться без добавления токсичных элементов, таких как, например, свинец, щёлочь, серная кислота. Но у традиционных аккумуляторов, будущее скорее всего закрыто. Промежуточным эволюционным этапом являются гелевые батареи. Аккумулятор будущего видят без наполнения жидкостью, произвольной формы, а также с множеством других параметров, которые избавят автовладельцев от переживаний относительно того, не вылился ли электролит, а не откажет ли батарея. Водитель должен наслаждаться поездкой.

Технические характеристики: вес, сила тока, емкость, напряжение

Важнейшими показателями качества аккумуляторных батарей выступают: напряжение, вес, ёмкость, габариты, номинальная глубина разряда, срок службы, коэффициент полезного действия, диапазон рабочих температур, допустимый ток заряда и разряда. Также учитывайте тот факт, что указанные производителем характеристики действенны для температур 20-25 градусов по Цельсию. При отклонениях от этих чисел, они изменяются и зачастую не в лучшую сторону.

Значения напряжения и ёмкости зачастую используется в названии модели аккумуляторной батареи. Так, например, аккумулятор RA12200DG. Напряжение батареи 12 Вольт, её ёмкость 200 А/ч, гелевый электролит, глубокоразрядная. Эта батарея выдаёт энергию в 2,4 кВт, исходя из формулы 12 х 200 = 2400 Вт*ч при разряде током на протяжении десяти часов в 10% от всей ёмкости. При отклонениях в сторону большего тока и скорой разрядки, ёмкость такой батареи уменьшается. При меньших токах – наоборот, зачастую, увеличивается. Нужно смотреть на разрядные характеристики тех или иных батарей, которые Вас интересуют. Порой производители в названии указывают слишком идеальную ёмкость аккумуляторной батареи, которая возможно только в утопических условиях. Такие любители, например, Haze, у которых ёмкость в реальности на порядок ниже заявленной, а именно на 10-20 пунктов, а это значительно, согласитесь.

Ёмкость батареи

Количество энергии, которую в себе может хранить аккумуляторная батаре и называется её ёмкостью. Её измеряют в ампер-часах А/ч. Например один аккумулятор с ёмкостью в 100 ампер-часов может подавать ток с силой в 1 ампер напротяжении 100 часов, или током в 5 ампер 20 часов и так далее. Хотя ёмкость батареи уменьшается, если увеличивается разрядный ток. На рынке можно приобрести аккумуляторы с ёмкостью от 1 до 2000 А/ч.

Срок службы

Для того, чтобы продлить срок эксплуатации свинцовой аккумуляторной батареи, лучше использовать лишь небольшую часть её ёмкости до повторной подзарядки. Каждый процесс, который сопровождается разрядом и дозарядом аккумулятора называется зарядным циклом, причём проводить полный разряд аккумулятора не обязательно. Допустим, Вы разрядили аккумулятор на четверть, а потом его снова зарядили, то у него произошёл один зарядный цикл. Но количество циклов будет напрямую зависить от глубины разряда.

Если аккумулятор можно разряжать более чем на половину от его номинальной ёмкости без значительного ухудшения его параметров, то такой агрегат называется «глубокоразрядным». Аккумуляторная батарея может быть повреждена, если её перезарядить больше чем необходимо. Максимальное напряжение, подаваемое на кислотную батарею в 12 вольт, не должно превышать 15 ватт. Значительная часть фотоэлектрических аккумуляторов обладают мягкой нагрузочной характеристикой, поэтому с увеличением напряжения зарядный ток значительно снижается. Допустим, для солнечных батарей всегда нужно применять определённый контроллер заряда. Так же его применение необходимо и для ветроэлектростанций и микрогидроэлектростанций.

Напряжение

Аккумуляторное напряжение – это зачастую основной параметр, следя за которым можно определять то насколько заряжена аккумуляторная батарея и в каком состоянии она находится. Особенно это касается аккумуляторов в герметичной оболочке, у которых физически невозможно, не повредив их, измерить концентрацию электролита. Для того, чтобы определить насколько заряжен аккумулятор, его напряжение измеряют на клеммах в течении 4-5 часов в отсутствие зарядного и разрядного токов.

Напряжение измеряемое во время заряда или при разряде батареи ничего не скажет о том, насколько заряжен аккумулятор. Зависимость того насколько заряжен аккумулятор от напржения на нём вхолостом режиме различно у разных типов батарей. Для аккумуляторов, которые являются герметизированными, например, гелевых немного больше чем у тех типов, которые имеют в себе жидкий электролит. Например аккумулятор типа AGM считается полностью заряженным, если напряжение на его клеммах равно 13 ватт, в то время как у кислотных аккумуляторов оно равно 12,5 ватт.

Степень заряженности

Степень того насколько заряжена аккумуляторная батарея зависит от множества факторов. И точно определить заряд аккумулятора в состоянии лишь специальные приспособления с памятью и микропроцессором. Они следят за зарядом и разрядом батареи на протяжении нескольких зарядных циклов. Использование данного метода даст Вам самые точные показания о заряженности аккумулятора, но так же и отнимет немалую сумму денег. Но не стоит скупиться на применение данного метода, ведь Вы сможете изюежать лишних трат при дальнейшем обслуживании и замене аккумуляторной батареи. Применяя специальные устройства, что контролируют работу батарей по степени их заряда, Вы заметно повысите эксплуатационный период своего свинцово-кислотного аккумулятора.

Для определения того насколько заряжена аккумуляторная батарея Вашего автомобиля успешно используются и два следующих метода, которые являются упрощёнными.

Напряжение на аккумуляторе

Этот способ не отличается сильной точностью, но для его применения необходимо наличие лишь цифрового вольтметра, с чувствительностью до сотой доли вольта. Перед тем как приступать к измерениям, необходимо будет отсоединить аккумуляторную батарею от всех потребителей электроэнергии, которые разряжают её и от устройств, её заряжающих. Подождать не менее двух часов и приступать к измерению на терминалах аккумулятора. У заряженной на 100% гелевой батареи напряжение будет составлять 13 ватт против 12,5 ватт у жидкоэлектролитных аккумуляторов. По мере того, как аккумуляторная батарея начинает состариваться, её напряжение снижается. Напряжение можно измерять как на всём аккумуляторе, так и на каждой банке. Чтобы найти неисправную, например в 12-ти вольтовом аккумуляторе, нужно разделить общее напряжение на количество банок, в данном случае 6.

Плотность электролита

Следующий метод проверки заряженности батареи — по плотности электролита. Как уже стало ясно, он подходит только для аккумуляторов с жидким наполнителем, для гелевых, например, его применить, априори, нельзя. Также, как и в первом способе, перед началом замеров нужно подождать не менее двух часов. Замеры производятся ареометром. Важно! Перед началом процедуры обязательно обезопасьте себя, надев перчатки и пластиковые защитные очки. Держите под рукой соду и воду на тот случай, если электролит попадёт на кожу.

Срок службы аккумуляторов

Эксплуатационный срок определять временными отрезками – не совсем правильно. Срок службы аккумулятора исчисляется зарядными циклами и зависит он напрямую от эксплуатационных условий. Чем больше глубина разряда аккумуляторной батареи и чем дольше она находится в разряженном состоянии, тем значительнее сокращается количество её рабочих циклов.

Как мы уже поняли, что понятие количества зарядных циклов абсолютно относительно, ибо зависит напрямую от множества факторов. Кроме этого количество жизненных циклов одного аккумулятора не будет таким же у другого, это понятие не универсальное. Ведь всё зависит опять же от факторов эксплуатации и технологии производства, которая различается у того или иного производителя. Запомните, что срок эксплуатации аккумулятора исчисляется зарядными циклами, а временные отрезки приблизительно расчитываются в тех случаях, если аккумулятор эксплуатируется постоянно в типичных условиях.

Ещё одним важным моментом есть то, что аккумуляторная полезная ёмкость уменьшается в процессе эксплуатирования аккумулятора. Все характеристики по числу циклов определяются не до полной кончины батареи, а до потери им 40; от его номинальной ёмкости. Например, если производитель указал количество в 600 циклов при заряде равном половине его ёмкости, это означает, что через 600 идентичных циклов в идеальных условиях, полезная ёмкость батареи будет составлять 60% от заводской. И уже при такомзначении ёмкости производители рекомендуют производить замену аккумуляторной батареи. У свинцово-кислотных аккумуляторов срок службы колеблется от 300 и до 3000 циклов, в зависимости от того каков тип и глубина разряда батареи.

Для того, чтобы обеспечить длительный срок эксплуатации, разряд аккумулятора в типичном цикле не должен превышать 30%, а глубокий разряд – 80% ёмкости. Если свинцово-кислотный аккумулятор разрядился, его необходимо чем быстрее зарядить. Если такой аккумулятор более 12-ти часов находился в полностью разряженном или недозаряженном состоянии, то последствия случившиеся с ним могут быть необратимы и срок его эксплуатации резко снизится.

Как же определить, что аккумуляторная батарея уже близится к своему пределу? Всё очень просто. Внутреннее сопротивление аккумулятора резко повышается, что приводит к скачку напряжения при заряде, в следствии чего снижается и период самой зарядки и более быстро происходит разрядка батареи. Если Вы станете заряжать умирающий аккумулятор током, который близок к предельному, то он будет сильно греться, гораздо сильнее чем ранее.

Максимальные токи заряда и разряда

Токи заряда и разряда любого аккумулятора измеряются в зависимости от его ёмкости. Как правило максимальный зарядный ток для аккумуляторной батареи не стоит превышать более 0,3С. Превышение заряда тока приведёт к снижению эксплуатационного срока аккумуляторной батареи.Мы же рекомендуем выставлять зарядный ток не более чем 0,2С.

Саморазряд

Саморазряд, как явление характерен для всех типов аккумуляторных батарей в меньшей или большей степени и заключается в утрате ими своих ёмкостных характеристик после того, как они полностью зарядились в отсутствие внешнего потребителя энергии. Для того чтобы удобно было количественно оценить саморазряд аккумуляторной батареи, будет удобным использование величины потерянной ёмкости за определённый период времени, которая процентно выражается от значения, которое получено сразу после полного заряда. За временной промежуток, как правило берётся интервал, который равен одним суткам или одному месяцу.

Например, если взять исправный аккумулятор NiCD, то допустимый саморазряд у них равняется 10% в сутки, после окончания зарядки. Для NiMH батарей – чуть больше, а для Li-ION совершенно мал и оценивается за месяц. В свинцовых же батареях саморазряд уже исчисляется годами, ибо он гораздо уменьшен и составляет 40% в год при температуре в 20 градусов по Цельсию и 15% при температуре в 5 градусов. Если температура хранения значительно выше, то следовательно и саморазряд происходит быстрее.

Например при температуре в 40 градусов аккумуляторная батарея лишится своих 40% ёмкости уже за 5 месяцев. Отметим, что аккумулятор сильно саморазряжается только в первые сутки после заряда, а после он значительно утихает. Если аккумулятор подвергается глубокому разряду и последующему заряду, то это усугубляет его саморазряд. Процесс саморазряда набирает силу при повышенных температурах. Так, например, если окружающая температура резко подымется на 10 градусов, по отношению к привычной, то саморазряд увеличится в два раза.

Ёмкость может растрачиваться и в случае повреждения сепаратора, когда кристаллы слипаютс, образуя большой ком, пробивающий его. Сепаратор в аккумуляторе – это тонкая пластина, которая разделяет электроды с положительным и отрицательным зарядами. Такое случается при неверном обслуживании аккумуляторной батареи или вообще его отсутствии. Так же это может произойти, если применять некачественные устройства для зарядки или те, которые не соответствуют необходимым параметрам. Если аккумулятор изношен, то его электродные пластины слипаются друг с другом из-за их разбухания. Это и приводит к ускоренному саморазряду. На такой стадии повреждённый сепаратор уже не поддаётся восстановлению путём проведения заряда/разряда.

Маркировка – узнаем емкость заряда, силу тока и другие параметры

Маркировка существует для того, чтобы Вы, как покупатель, могли получить детальную необходимую информацию о всех нужных технических характеристиках интересующей Вас аккумуляторной батареи. В неё входят: тип аккумулятора, товарный знак и дата производства, вес и соответствие ГОСТу. Также указывается и количество объединённых аккумуляторов в единую батарею, как правило их должно быть 3 либо 6. Буквы «Ст» говорят Вам о том, что Вы наблюдаете перед собой стариерный аккумулятор. В зависимости от материала изготовления корпуса моноблока, указывается соответствующая буква:

Э – эбонит;

П – асфальтопековая пластмасса;

Т – термопласт.

Также важен и материал, из которого изготавливаются сепараторы. Если в маркировке присутствует заглавная буква «Р», то это мипора, буква «М» указыват на мипласт, а «С» — это стекловолокно.

Напряжение, как таковое, не указывается в маркировке аккумуляторной батареи, оно попросту не обязательно, ведь оно является стандартной величиной, которую можно замерить обычной нагрузочной вилкой. Обращайте также своё внимание и на наличие буквы «З», если она есть. При её наличии это указывает на батарею залитого типа, которая заряжена полностью. Если же эта буква отсутствует, то аккумуляторная батарея – сухозаряженная.

На что следует обращать внимание при выборе автомобильного аккумулятора

Вы знаете, что замена автомобильных аккумуляторов является важной частью технического обслуживания вашего автомобиля, но знаете ли вы, на что обращать внимание при покупке автомобильного аккумулятора? Есть много факторов, которые следует учитывать, и ваш выбор аккумулятора может повлиять на производительность вашего автомобиля на долгие годы.

Читайте дальше, чтобы узнать, какие существуют типы автомобильных аккумуляторов, наиболее важные характеристики автомобильных аккумуляторов, которые следует учитывать, и какой аккумулятор мы рекомендуем для удовлетворения ваших потребностей в высокой производительности.

Какие существуют типы автомобильных аккумуляторов?

Все ли автомобильные аккумуляторы одинаковы? Если вы не привыкли самостоятельно менять автомобильный аккумулятор, вы можете быть удивлены, узнав, что есть из чего выбирать! По сути, большинство батарей работают одинаково: превращая химическую энергию в электрический ток. Но основные различия в типах и размерах батарей связаны с их конструкцией.

Залитые свинцово-кислотные аккумуляторы

Самый распространенный тип аккумуляторов — залитые свинцово-кислотные аккумуляторы — используются десятилетиями. Эти обычные батареи, также известные как батареи с жидкостными элементами, состоят из шести элементов, каждый из которых содержит свинцовые пластины, погруженные в раствор серной кислоты/воды, называемый электролитом.

Каждая ячейка вырабатывает около двух вольт электричества, так что вся батарея дает примерно 12 вольт. Если вы не водите старинный автомобиль (до 1960-х годов), почти во всех автомобилях используются 12-вольтовые батареи.

Существует два распространенных типа залитых свинцово-кислотных аккумуляторов:

Аккумулятор стартера, освещения, зажигания (SLI): Эти аккумуляторы являются самыми основными и устанавливаются на большинство автомобилей с завода. Аккумуляторы SLI надежны для запуска двигателя и питания основных аксессуаров, таких как фары и стеклоочистители.

При работе со старыми батареями SLI может потребоваться время от времени доливать дистиллированную воду в раствор электролита, чтобы обеспечить их правильную работу. Эти батареи также должны быть установлены вертикально, чтобы предотвратить утечку.

Аккумулятор Enhanced Flooded Battery (EFB): EFB представляют собой более производительный тип аккумуляторов SLI и часто используются в автомобилях с технологией Start-Stop. Они функционируют так же, как батареи SLI, но герметизированы для увеличения срока службы батареи. Усовершенствованные залитые аккумуляторы обычно служат в два раза дольше, чем обычные аккумуляторы SLI, и являются хорошим аккумулятором начального уровня для автомобилей с технологией «старт-стоп».

Герметичные аккумуляторы, такие как EFB, менее подвержены воздействию тепла и испарения и называются «необслуживаемыми», поскольку обычно не требуют доливки воды.

Свинцово-кислотные батареи с клапанным регулированием (VRLA)

Подобно залитым батареям, свинцово-кислотные батареи с клапанным регулированием вырабатывают электричество, используя свинец, погруженный в раствор электролита. Однако разница с батареями VRLA заключается в том, что они полностью герметичны.

Они не пропускают газы и с меньшей вероятностью прольются, независимо от того, как они расположены внутри автомобиля. По этой причине батареи VRLA обычно считаются не требующими особого ухода и более безопасными вариантами для многих транспортных средств.

К двум наиболее распространенным типам аккумуляторов VRLA относятся:

Аккумуляторы с гелевыми элементами. Гелевые аккумуляторы, также известные как сухие аккумуляторы, содержат кремний в растворе электролита, превращая его из жидкости в гель. Это не только предотвращает их расплескивание, но и делает гелевые аккумуляторы более устойчивыми к высоким температурам и испарению. Это означает, что они имеют более длительный срок службы, чем обычные батареи, и большую устойчивость к вибрациям и ударам.

Несмотря на то, что некоторые гелевые аккумуляторы доступны для использования в автомобилях, большинство людей выбирают аккумуляторы AGM с более высокими характеристиками в качестве своего основного выбора для аккумуляторов VRLA.

Батарея с абсорбирующим стекловолокном (AGM): AGM представляет собой новейшую и лучшую технологию свинцово-кислотных аккумуляторов. Вместо свободно плавающего раствора электролита, как в батареях SLI и EFB, в батареях AGM используются сепараторы из стекловолокна, которые поглощают раствор электролита и удерживают его на месте.

AGM рассчитаны на очень долгий срок службы и могут выдерживать многократные циклы разрядки и перезарядки намного лучше, чем обычные батареи. Они также лучше удерживают заряд при длительном неиспользовании и с большей вероятностью восстанавливаются после глубокого разряда.

Благодаря этим качествам аккумуляторы AGM идеально подходят для современных автомобилей с высоким энергопотреблением. Но эта улучшенная производительность имеет свою цену. Согласно Consumer Reports, за аккумуляторы AGM можно заплатить на 40-100% больше, чем за обычные аккумуляторы.

Другие типы автомобильных аккумуляторов

Несмотря на то, что перечисленные выше типы аккумуляторов охватывают то, из чего придется выбирать большинству людей, есть несколько других типов автомобильных аккумуляторов, о которых стоит упомянуть, например:

Аккумулятор глубокого цикла: — также называемые морскими батареями — лучше всего подходят для обеспечения устойчивой слаботочной мощности в течение длительных периодов времени. Они получили свое название из-за своей способности многократно восстанавливаться после циклов глубокой разрядки и перезарядки, не повреждаясь, как обычные батареи.

Аккумуляторы глубокого разряда не подходят для легковых автомобилей, грузовиков или внедорожников, а скорее для таких транспортных средств, как RV, лодки и тележки для гольфа, которые должны питать электронику при неработающем двигателе.

Литий-ионный аккумулятор: Литий-ионные аккумуляторы являются стандартными аккумуляторами для большинства высоковольтных аккумуляторных батарей современных гибридных и электрических транспортных средств. Литий-ионные аккумуляторы хранят больше энергии, заряжаются быстрее, легче и служат дольше, чем их обычные аналоги. Некоторые новые автомобили поставляются с завода с 12-вольтовой литий-ионной батареей.

Что искать в автомобильном аккумуляторе

При поиске нового автомобильного аккумулятора не существует единственного «лучшего» автомобильного аккумулятора. Вместо этого возникает вопрос, какой аккумулятор лучше всего подходит для конкретной марки и модели вашего автомобиля? Вот несколько соображений при выборе лучшего аккумулятора для вашего автомобиля:

Размер аккумулятора и положение клемм

Номер BCI — это первое и самое важное, на что следует обращать внимание при выборе нового аккумулятора. BCI расшифровывается как Battery Council International, организация, которая стандартизировала маркировку размеров батарей и положения клемм.

Номер BCI указывает на соответствие вашей батареи — ее размеры (длина x ширина x высота) и расположение ее клемм. Клеммы могут быть размещены сбоку (батареи с боковой стойкой) или сверху батареи как стандартные или утопленные клеммы на верхней стойке.

Например, номер BCI 35 указывает на то, что батарея имеет верхние клеммы и подходит для большинства японских брендов, включая Honda, Nissan и Toyota. Номера BCI необходимы для правильного выбора, так как неправильное число может привести к тому, что батарея не будет должным образом закреплена в лотке для батареи или чьи клеммы будут недоступны для кабелей батареи.

Поскольку существует много разных номеров BCI, лучше всего посмотреть номер, указанный на вашей текущей батарее. Вы также должны дважды проверить рекомендованный производителем номер BCI в руководстве пользователя, прежде чем переходить на новую батарею.

Ток холодного пуска (CCA)

Ток холодного пуска измеряет количество ампер, доступное в течение 30 секунд при 0°F. Вот и все! CCA — это общий показатель того, насколько хорошо батарея работает в экстремально холодную погоду.

Итак, батарея с более высоким CCA лучше? Не обязательно. Более высокий рейтинг CCA просто означает, что батарея может дать больше сока, когда на улице очень холодно. Тот факт, что батарея имеет CCA 850, не означает, что она будет использовать всю эту силу тока. Скорее, он будет использовать минимальное количество энергии, необходимое для запуска вашего двигателя. Сверхвысокий рейтинг CCA не повредит, но выход за пределы спецификации CCA производителя автомобиля будет иметь лишь ограниченную ценность.

Гарантия

Одним из признаков качественного автомобильного аккумулятора является предлагаемая гарантия. Большинство гарантий обычно включают период бесплатной замены и ограниченную гарантию производительности. Аккумуляторы с более длительным сроком гарантии, как правило, более надежны.

Расширенная гарантия не только защищает вас дольше, но и свидетельствует о том, что производитель уверен в своем продукте. Например, на аккумуляторы DieHard® Platinum предоставляется впечатляющая 4-летняя гарантия бесплатной замены.

Установка аккумулятора квалифицированным техническим специалистом в местном сервисном центре Firestone Complete Auto Care поможет вам избежать ошибок, которые могут привести к аннулированию гарантии на аккумулятор в будущем.

Тип батареи

Независимо от того, используете ли вы стандартную батарею SLI или батарею AGM для тяжелых условий эксплуатации, самым безопасным выбором будет использование того же типа для новой батареи. Однако, если вы хотите получить аккумулятор с более длительным сроком службы и большим количеством CCA, который может выдерживать длительное неиспользование лучше, чем обычный SLI, рассмотрите DieHard Platinum AGM. Просто убедитесь, что у вас есть правильный номер BCI для вашего автомобиля.

Чего не следует делать, так это переходить на более ранние типы батарей. Например, если ваша новая модель автомобиля поставлялась с аккумулятором AGM, замените старый аккумулятор другим аккумулятором AGM. Переход на более дешевую батарею может привести к неадекватному питанию ключевых функций автомобиля, таких как система старт-стоп или определенные функции безопасности.

Свежесть батареи

Поскольку батареи начинают разлагаться в момент их производства, вы хотите, чтобы ваша новая батарея была как можно более свежей. Ищите дату изготовления, указанную на наклейке на корпусе. Дата обычно указывается в формате месяц/год, например 21 августа, что означает, что аккумулятор был произведен в августе 2021 года. Старайтесь покупать аккумулятор, которому не более шести месяцев.

Итак, кто производит хороший автомобильный аккумулятор, который можно купить?

Несмотря на то, что существует множество брендов аккумуляторов, мы рекомендуем аккумуляторы DieHard® для вашего автомобиля, грузовика или внедорожника. Их технология Stamped Grid обеспечивает почти в 3 раза большую коррозионную стойкость, большую долговечность и на 60% больший электрический ток, чем стандартные залитые батареи.

Аккумуляторы DieHard® надежны даже в самых экстремальных погодных условиях и созданы для удовлетворения потребностей современных энергоемких автомобилей. Они не просто так являются самыми надежными автомобильными аккумуляторами в Америке!

Независимо от того, каким транспортным средством вы управляете, аккумуляторы DieHard® оснащены всем необходимым для высокоэффективных аккумуляторов. Получите его сегодня в комплексном обслуживании автомобилей Firestone Complete Auto Care.

 

Характеристики аккумуляторной батареи (автомобильной)

13. 7.

Характеристики батареи

Характеристики или рейтинг конкретной батареи выражаются простыми словами, какой ток она может производить и как долго она может поддерживать этот ток. Скорость выработки тока батареей определяется скоростью химической реакции, которая, в свою очередь, зависит от ряда факторов, таких как
(i) площадь поверхности пластин,
(ii) температура,
(iii) прочность электролита и
(iv) требуемый ток.
Таким образом, общая емкость батареи определяется фактическим подаваемым током, а номинальная мощность батареи определяется выходным током и временем.

Емкость в ампер-часах.

Емкость разряда батареи обычно выражается в ампер-часах (Ач) и определяется током, который может непрерывно подаваться до того, как напряжение упадет ниже заданного значения (обычно 1,75 В на элемент) в течение непрерывного периода разрядки, который составляет обычно либо
10 часов или 20 часов. Таким образом, батарея емкостью 40 Ач должна непрерывно обеспечивать 4 ампера в течение 10 часов или 2 ампера в течение 20 часов при полной зарядке.

Резервная емкость.

Резервная емкость — это система, используемая в настоящее время на всех новых аккумуляторах. Это выражается как время в минутах, в течение которого батарея выдает 25 А при 298 К до конечного напряжения 1,75 В на элемент. Это дает представление о том, как долго аккумулятор может работать в автомобиле, если система зарядки не работает. Обычно батарея емкостью 44 Ач имеет резервную емкость 60 минут.

Ток холодного пуска.

Аккумуляторам присваивается рейтинг, указывающий на их характеристики при высоком токе на выходе и при низкой температуре. Типичный номинал 170 А означает, что батарея способна обеспечивать этот ток в течение одной минуты при температуре 255 К, когда напряжение элемента падает до 1,4 В. более длительное время, потому что химическая реакция работает только с определенной скоростью. Вышеуказанные три разрядные характеристики и их сравнение представлены на рис. 13.60.
Эти методы оценки мощности в некоторой степени различаются в зависимости от используемого стандарта. Британские стандарты. Стандарты DIN и стандарты США — это всего лишь три примера. Они в целом похожи для целей сравнения, и, следовательно, дальнейшая ссылка

Рис. 13.60. Сравнение разрядной характеристики аккумулятора.
следует изготавливать для конкретных приложений.
Следующие параметры являются характеристиками батареи, заслуживающими упоминания, но не используемыми для оценки батареи.

Внутреннее сопротивление.

На рис. 13.61 показан идеальный источник напряжения, включенный последовательно с резистором. Эта диаграмма используется для демонстрации того, почему напряжение на клеммах батареи падает, когда к ней подключена нагрузка. При этой разомкнутой цепи ток не протекает через внутреннее сопротивление и, следовательно, напряжение не падает. При потреблении тока от источника возникает падение напряжения на внутреннем сопротивлении, фактическое значение которого можно рассчитать следующим образом.
Подсоедините вольтметр к батарее и запишите напряжение холостого хода*1, скажем, 12,7 В. Подсоедините к батарее внешнюю нагрузку и измерьте ток, скажем, 50 А. Снова запишите напряжение на клеммах батареи под нагрузкой, скажем, 12,2. V. Внутреннее сопротивление батареи определяется выражением ;


Рис. 13.61. Идеальный источник напряжения последовательно с резистором.
В этом примере внутреннее сопротивление становится равным 0,01 Ом. Внутреннее сопротивление батареи изменяется в зависимости от температуры и уровня заряда. Его можно использовать как индикатор состояния батареи. Чем меньше внутреннее сопротивление батареи, тем лучше ее состояние.

Эффективность.

Эффективность батареи может быть рассчитана либо как эффективность в ампер-часах, либо как эффективность по мощности.
Эффективность Ач = (Ач разрядки/Ач зарядки) x 100%
При 20-часовом тарифе КПД в ампер-часах может составлять около 90 процентов. Этот показатель эффективности обычно выражается как его обратная величина, называемая коэффициентом заряда. В этом примере коэффициент заряда составляет около 1,1.

Энергетическая эффективность ниже, чем эффективность в ампер-часах, поскольку она учитывает более высокое напряжение, необходимое для принудительной зарядки аккумулятора. Типичное значение этой эффективности составляет около 75 процентов.

Саморазряд.

Все аккумуляторы подвержены саморазряду, т.е. уровень заряда снижается даже без внешней цепи. Скорость разряда увеличивается с температурой и возрастом батареи и составляет от 0,2% до 1% емкости Ач в день. Саморазряд возникает из-за изменения химического процесса внутри батареи, так как материал сеток образует гальванические пары короткого замыкания между сурьмой и активным материалом. Чтобы уменьшить это, кальций используется в качестве механического улучшителя для свинцовых решеток.