Виды аккумуляторов
Классификация АКБ по составу активного вещества
Свинцовые пластины, используемые в старых аккумуляторах перестали устраивать потребителей. Таким образом, возникала необходимость по улучшению качества работы АКБ. Сначала добавили сурьму к свинцу, что позволило заметно продлить срок эксплуатации батареи. На следующем этапе – уменьшили процентное содержания сурьмы до оптимальной концентрации. Такой подход привел к созданию малообслуживаемых аккумуляторов, характерной чертой которых является более редкий процесс долива воды.
При использовании металлического кальция для покрытия пластин появились кальциевые энергосберегающие источники. В предыдущих моделях потери воды из-за электролиза на 12 вольт нуждались в постоянном доливе, а кальций позволил повысить этот порог до 16 вольт. Так появилась возможность в производстве необслуживаемых аккумуляторов и использовать герметичный, неразборной корпус.
Виды АКБ
- Сурьмянистые батареи. Этот вид относится к классике из-за повышенного состава сурьмы, которая ускоряет процесс электролиза.
- АКБ со свинцом. В малосурьмянистых АКБ материалом для пластин служит свинец с небольшой примесью сурьмы. В них степень саморазряда значительно меньше, чем в сурьмянистых АКБ.
- Калициевые источники. При производстве кальциевых источников свинцовые пластины легированы до 0,1% кальцием. Они могут иметь различные заряды, как отрицательный, так и положительный.
- Гибридные источники энергии вытесняют кальциевые. При их производстве, две объединенные основные технологии имеют конструктивные отличия: одна, когда пластины формируются из сплава свинца и сурьмы, положительные электроды, а другая – когда пластины формируются из сплава свинца и кальция, отрицательные электроды.
- EFB является улучшенной жидкозаполненной батареей. Свинцовые пластины в ЕФБ аккумуляторах в два раза толще, чем у обычных, вследствие чего увеличивается их ёмкость. Каждая платина закрыта в пакет из специальной ткани, который наполнен жидким сернокислотным электролитом.
- В гелевых аккумуляторах применяется гелеобразный электролит. Суть такой технологии в том, что она позволяет снизить текучесть электролита, который содержит агрессивную серную кислоту.
- В литиевых АКБ используется жидкий электролит, представляющий собой раствор фторсодержащих солей лития в смеси эфиров угольной кислоты.
- AGM имеет отличительную особенность в электролите, где с помощью специальной технологии между пластинами вставляются стекловолоконные микропористые прокладки.
- Во всех щелочных батареях применяется растворенная в воде щёлочь.
Классификация батарей по типу электролита
Электролиты бывают кислотными и щелочными.
Щелочные растворы применяются в заправке аккумуляторных батарей. Щелочные аккумуляторные жидкости этот такие жидкости, которые проявляют большую активность по отношению к металлам и кислотам. При реакциях с кислотами образуются соль и вода. Растворы щелочей подвергаются гидролизу. Химические свойства позволяют использовать этот тип электропроводящей жидкости для накопления электрической энергии в аккумуляторе.
Кислотные смеси с дистиллированной водой применяются в основном в автомобильных аккумуляторах. Составы этого типа легко можно приобрести в специализированных магазинах либо, при желании, приготовить самостоятельно на дому. На заводе процесс изготовления таких смесей осуществляется в масштабном производстве по ГОСТу. В домашней обстановке его приготовление так же возможно при соблюдении обязательных пропорций и правил техники безопасности. Для этого нужно смешать кислоту с дистиллированной водой.
Тайга 500
Тайга 500 представляет собой наиболее легкий снегоход, среди всех производимых компанией Русская Механика. В процессе конструирования разработчики старались обеспечить максимальную сухую достаточности, при этом не терялись никакие свойства и удобство езды. Среди основных особенностей данной модели можно выделить более высокий руль, который обеспечивает отличную управляемость при движении снегохода. Кроме того, этот снегоход отличается сидениями, выполненными по двухуровневой технологии. Руль оснащается подогревом. Для защиты от метелей водителя устанавливается высокое стекло, оснащаемое фарой головного света.
Производитель старался сделать как можно более компактный и эффективный снегоход за минимальные деньги. Поэтому, снегоход оснащается всем требуемым для эффективной работы без излишеств. В качестве силового агрегата применяется стандартный двухтактный силовой агрегат. Аккумулятор для снегохода тайга
выполняется максимально качественно и утилитарно.
Как правильно заряжать
Чтобы аккумуляторная батарея служила долгое время, необходимо правильно за ней ухаживать и заряжать.
Процесс зарядки должен происходить в вентилируемом помещении. Перед первой зарядкой следует скрутить пробки с заливных отверстий и снять герметизирующую полоску. Если последнюю не удалить, то может разрушиться корпус устройства.
Для активации ни в коем случает нельзя применять воду. Перед тем, как заливать кислоту, проверьте е температуру. Одна должна варьироваться от +15 до +30 градусов. После заливки кислоты ставьте аккумулятор на 1 час, чтобы вышли все пузырьки воздуха.
Для ускорения процесса в это время можно простукивать корпус. Если за время простоя уровень электролита упадет, его нужно долить до контрольной отметки и снова дать аккумулятору постоять. Когда уровень электролита перестанет падать, можно приступать к зарядке.
Пользоваться можно только специальными зарядками, которые описаны выше. Во время процесса зарядки электролит способен кипеть и разбрызгиваться через отверстия, поэтому плотно закручивать вентиляционные клапаны не рекомендуется.
Сколько заряжать и каким током?
Аккумуляторная батарея для снегохода (скутера, мотоцикла, квадроцикла) заряжается током 10% от номинала емкости батареи. Пример, АКБ на 14А*ч — заряжаем током 1-1,4 А, емкостью 18-20А — током 1,5-2А.
Если у Вас АКБ разряжен в «ноль», делаем зарядку из двух этапов: первый цикл заряжаем 4-5 часа, максимально допустимым током (10%), второй цикл — 8-12 часов 1/2 от номинального значения тока (5%), т.е. если Вы сперва заряжали 1,5А, затем заряжаете 0,7А.
Если у Вас не «сильно» севший АКБ, заряжайте 10%А номинала 6-8 часов.
Если нужно срочно ехать, возите с собой запасной АКБ или заряжайте 1-2 часа максимальным током, а по приезду зарядите по правилам.
Проверить емкость вы не сможете, лишь мультиметром проверяют напряжение, например, заряженный АКБ должен показывать 12,8-13,2В, если значение ближе к 12В, следует подзарядить аккумулятор.
Очередность подключения/отключения клемм
Очередность подключения клеммы:
- Красная — плюсовая.
- Синяя — минусовая, в этот момент может проявиться разряд.
Очередность отключения клемм от аккумулятора:
- Минусовая — синяя.
- Плюсовая — красная.
При возникновении необходимости отключения АКБ проверяйте клеммы на предмет сульфанизации. Очищайте, и смазывайте их солидолом.
Что случится, если перепутать полярность?
Возможны следующие варианты:
- Выход из строя предохранителя.
- Оплавление проводов и клемм.
- Выход из строя аккумулятора, вплоть до взрыва.
Более подробнее читайте тут.
Как зарядиться в походных условиях?
Если аккумулятор «сел» в то время, когда вы находитесь далеко от дома, то запустить стартер весьма сложно. Поэтому многих интересует вопрос, как зарядить аккумулятор на снегоходе в походных условиях.
Аккумулятор заряжается во время работы транспортного средства. Поэтому самый простой способ – это завести снегоход. Даже во время холостых оборотов аккумулятор будет заряжаться.
ReVolter Nitro ориентировочно стоит в в районе 8000 руб.
Завести снегоход можно с «толкача», т.е. разогнавшись на снегоходе, например, в горки. Если во время движения включить передачу и газ, то стартер заведется. Если же вы катаетесь не в одиночку, то можно попросить «прикурить» у знакомых. Кроме того, сейчас в продаже есть солнечные панели, которые предназначены для зарядки автомобильных и мотоциклетных аккумуляторов.
Применить пуско-зарядное устройство. Вы слышали или даже имеете power bank для мобильного телефона, так вот для снегоходов тоже есть в продаже пуско-зарядное устройство. Это многоцелевой источник энергии высокой мощности. Он быстро заряжается, имеет низкий саморазряд, рассчитан на работу более 1000 циклов заряд/разряд при 100% разряде.
Пуско-зарядное устройство Osminog W 840-H, также является мобильным многоцелевым источником энергии, который может одновременно и длительное время заряжать до 10 устройств
Устройство может одновременно зарядить сотовый телефон, ноутбук, фотоаппарат или несколько устройство одновременно. Емкости батарей может хватить на зарядку АКБ снегохода или автомобиля более чем 20 раз!
На что ориентироваться при подборе аккумулятора?
Ниже кратко рассмотрены главные параметры, которые нужно проверить при выборе АКБ для авто с дизельным двигателем.
- Пусковой ток. Это параметр, указывающий на величину тока, который может выдавать аккумуляторная температура на протяжении полуминуты, если температура окружающего воздуха составляет 18 градусов. Чем большим является пусковой ток, тем дольше времени стартер будет тратить на прокручивание коленчатого вала. Измерение пускового тока возможно с использованием целого ряда методов. Поэтому при сравнении батареи по методу ГОСТ будьте предельно осторожными, не перепутав АКБ по другим стандартам. Сравнение считается корректным при измерении тока по одному методу.
- Емкость батареи. Указывает на количество времени, при котором АКБ сможет передавать потребителям ток идентичной величины. Другими словами, источник питания емкостью 60 Ач отдает один ампер на протяжении 60 часов или два ампера на протяжении 30 часов. Но эта зависимость является линейной. Иначе говоря, батарея физически не может передавать 60-амперный ток на протяжении часа.
- Емкость с учетом типа двигателя. Выше мы дали понять, что для дизельного двигателя емкость батареи должна быть немного больше по сравнению с бензиновыми моторами. Оптимальная величина разницы – от 10 до 15 процентов. С другой стороны, аккумуляторная батарея с избыточной емкостью не рекомендуется к установке на машину. Генератору понадобится очень много времени на полноценную зарядку.
- Типоразмер. Типоразмеры разделяются на три категории – азиатские, европейские и американские. Между ними два отличия – расположение токовыводов и габариты корпуса. На автомобиль невозможно установить любой аккумулятор – производители транспортных средств создают уникальные посадочные места, крепежи. Способ подключения клемм тоже один. При покупке батареи с неправильным типоразмером владелец не сможет установить ее на свою машину. Для определения правильного типоразмера необходимо внимательно ознакомиться с руководством по эксплуатации автомобиля, либо проверить маркировку/внешний вид старой батареи (если таковая имеется).
- Напряжение. На все легковые автомобили устанавливаются аккумуляторы, выдающие 12-вольтное напряжение. Скутеры/мопеды/мотоциклы запитываются от 6-вольтных компактных батарей, для спецоборудования и грузового транспорта – 24-вольтных.
- Тип полярности. Полярность – это тип расположения плюсового и минусового токовывода на корпусе батареи. Полярность являет собой еще один параметр, нуждающийся в повышенном внимании со стороны автомобилиста. Аккумуляторы разделяются на два типа – с обратной и прямой полярностью. В каждом из них плюсовая клемма имеет строгое место размещения – с левой или правой стороны корпуса. При покупке батареи с несовместимой полярностью установить ее будет невозможно.
Выше указаны главные параметры, нуждающиеся в повышенном внимании со стороны автомобилиста. Конечно, при неправильном выборе батареи ее можно вернуть обратно, но это чревато лишней тратой времени и денег на обратную доставку в магазин.
Назначение аккумуляторных батарей
Автомобильная аккумуляторная батарея выступает как источником электрического тока, необходимого для пуска двигателя, так и резервным источником питания, в случае, если энергии, вырабатываемой генератором, оказывается мало для электроснабжения авто. Аккумуляторная батарея действует как стабилизатор напряжения, так как она выполняет роль накопителя электроэнергии, отдающего во время пуска двигателя за короткое время большой ток, и пополняемого постепенно генератором автомобиля в процессе подзарядки.
В каких сферах используется
Аккумуляторные батареи используются как дополнительный или основной источник питания. Надежность, простота в использовании позволяет применять батареи в различных областях:
- автомобильная промышленность;
- освещение в аварийном состоянии;
- переносное электрооборудование;
- медицинское оборудование;
- игрушки;
- сигнализация в разных сферах применения;
- телекоммуникационное оборудование.
Применение батареи в игрушках Роль акб в работе приборов не оспорима. Применение источника энергии практически во всех отраслях доказывает значимость и необходимость знаний о внутреннем содержимом батарей. С использованием в автомобилях широкого разнообразия электроприборов, кондиционеров, мультимедийных центров, генераторы не всегда справляются с обеспечением их энергией. В этом случае подпитка энергией поступает от АКБ, который кроме этого выполняет основную функцию, обеспечивает электроэнергией стартер двигателя. Водителю необходимо знать, как устроен аккумулятор, чтобы выявить сбои в работе источника энергии, назначение аккумулятора, чтобы правильно использовать ресурс, подобрать батарею к условиям эксплуатации и автомобилю. О способах и рекомендациях как проверить аккумулятор читай тут.
Основные технические характеристики аккумуляторов
Номинальная емкость аккумулятора
Номинальная емкость элемента – способность накапливать и отдавать электроэнергию постоянного тока, определяет время автономной работы ИБП. Емкость электрического аккумулятора показывает время питания подключенной к нему нагрузки.
Емкость всегда указывается на корпусе АКБ, а также на упаковке, ведь именно по этому критерию большинство пользователей выбирают нужную модель.
Пусковой ток
Величину, характеризующую параметр тока, протекающего в стартере автомобиля в момент пуска силового узла, принято считать пусковым током. Пусковой ток или стартерный возникает в момент, когда в замке зажигания поворачивается ключ и начинает проворачиваться стартер. Единица измерения величины – Ампер. Он же ток холодной прокрутки является показателем, как аккумулятор поведет себя в морозную погоду и сможет запустить двигатель при минусовых показателях. Определяется мощностью тока, которую батарея может выдать в течение первых 30 секунд при температуре -18°С. При высоких показателях пускового тока увеличиваются шансы завести машину при минусовой температуре.
Полярность
Порядок расположения на крышке аккумулятора присоединительных клемм, которые являются токовыводящими соединительными элементами, называется полярностью. Полюса всего два – положительный и отрицательный, вариантов расположения – прямое и обратное.
Прямая полярность – отечественная разработка. Чтобы ее определить, нужно повернуть аккумулятор таким образом, чтобы этикетка была перед глазами. При расположении плюсовой клеммы слева, а минусовой справа, можно утверждать, что акб с прямой полярностью. На иномарках устанавливаются аккумуляторные батареи обратной полярности.
Прямая, обратная полярность
Исполнение корпуса
Корпус большинства аккумуляторов состоит из ударопрочного полипропилена, который характеризуется как материал легкий, не вступающий в химическую реакцию с агрессивным электролитом АКБ. Полипропилен довольно стоек к перепадам температур, возникающих под капотом автомобиля, нагрев может достигать до +60 ̊С, а при морозах до -30°С. Корпус большинства АКБ состоит из ручки для переноса, пробок, индикатора заряда, клемм для подключения к электросети. Вес АКБ емкостью 55Ач около 16,5 кг. Традиционно появились американский, европейский, азиатский и российский типы корпусов.
Европейские корпусы и американские имеют идентичные габариты. Например, у батарей емкостью 60 Ач общая высота от 17,5 до 19 сантиметров. У азиатских этот показатель немного выше, до 22 сантиметров за счет верхнего расположения электродов
Именно поэтому важно корректно анализировать возможности посадочного места под капотом, чтобы надежно закрепить АКБ прижимной планкой и избежать замыкания при случайном касании токоотводами металлических частей кузова
У АКБ с европейским типом корпуса клеммы находятся в углублении, их верхний край не выступает над плоскостью крышки. Иногда клеммы дополнительно защищены от внешнего воздействия специальными крышечками. Азиатский тип корпуса – это коробка, на которой клеммы расположились на верхней крышке, верхний край клемм является самой высокой точкой аккумулятора. Какую клемму снимать с аккумулятора первой читайте здесь.
Российский стандарт акб
| Обозначение | Описание букв |
| А | АКБ имеет общую крышку для всего корпуса |
| З | Корпус батареи залит и она является полностью заряженной изначально |
| Э | Корпус-моноблок АКБ выполнен из эбонита |
| Т | Корпус-моноблок АБК выполнен из термопластика |
| М | В корпусе использованы сепараторы типа минпласта из ПВХ |
| П | В конструкции использованы полиэтиленовые сепараторы-конверты |
Европейские корпусы и американские имеют идентичные габариты
Тип и размер клемм
Распространены аккумуляторы с клеммами трех разных стандартов: тип Euro – Type 1, и Asia –Type 3, «под болт» – американский стандарт. В типе Euro плюсовая клемма имеет диаметр 19,5 мм, минусовая клемма – 17,9 мм. В типе Asia клемма плюс имеет диаметр 12,7 мм, клемма минусовая – 11,1 мм. Клеммы «под болт» находятся на боковой стенке аккумулятора и сверху. Болт, соединённый с проводом, продевается в отверстие клеммы и фиксируется гайкой.
Американский стандарт
Основные характеристики АКБ
Ёмкость
Данная характеристика обозначает способность батареи отдавать электроэнергию. Расчёт этого значения выполняется умножением показателей силы тока и времени. Единица измерения А/ч. Ёмкость батареи имеет зависимость от конструктивных особенностей (материал, взятый при производстве электродов и сепараторов, их качество, размер и пр.), кроме того от особенностей рабочего раствора (температурный показатель и значение плотности, объем заряженности и режим разряда). Показатель ёмкости существенно понижается при низкой температуре и небольшой плотности рабочей смеси.
Номинальная ёмкость выражает кол-во отдаваемой электрической энергии. Данное значение замеряется при соблюдении следующих условий:
- АКБ должна быть заряжена на 100%.
- Значение тока равняется 1/20 ёмкости при беспрерывном разряде в течение 20ч.
- Электролит должен иметь температуру 25C.
- Значение напряжения на выходе должно быть не менее 10,5В.
Ток холодной прокрутки (ТХП)
Данная характеристика необходима для определения пусковых свойств батареи при низкой температуре. Оно измеряется при минус 18C с полностью заряженной батарей.
Показатель ТХП не должен снижааться за отметку заданного показателя в течение установленного кол-во времени. Чем больше показатель ТХП, тем проще будет заводиться мотор в зимний период.
Коэффициент заряда (КЗ)
При заряде батареи необходим значительный объем энергии. Он гораздо больше объема, который АКБ отдает. Это связано с потерями в процессе нагрева и сопутствующими химреакциями.
Для полного заряда батареи необходимо 105-110%% электрической энергии, взятой с АКБ.
Напряжение гальванических элементов
Это напряжение между плюсовыми и минусовыми отводами гальванических элементов. На показатель влияет концентрация, а также температура кислоты в рабочей смеси.
У стандартной батареи любой гальванический элемент имеет показатель 2В.
Номинальное напряжение (НН) и напряжение на выводе
В соответствии с действующими стандартами показатель НН одного элемента АКБ равняется 2В. Поскольку элементы соединены последовательным способом, общий показатель напряжения равняется сумме значений всех значений. Отсюда получается общее напряжение батареи 12В.
Напряжение на выводе — показатель напряжения, которое измеряется на отводах полюсов АКБ.
Маркировка АКБ
Напряжение газовыделения
Показатель напряжения заряда, превышение которого провоцирует выделение газа. Данный показатель связан с температурным значением. Для любого элемента он равняется 2,4В. Значит, вся АКБ имеет показатель 14,4В.
Превышение данного показателя ведет к разложению дистиллята, содержащегося в рабочем растворе. Это способствует образованию водорода и кислорода, а при их смешении образуется взрывоопасный газ.
Напряжение холостого хода (НХХ)
НХХ также называют напряжением покоя – это напряжение на отводах при отсутствии нагрузки. После заряда/разряда аккумулятора НХХ меняет показатель.
Потеря воды
При показателе напряжения выше 14,4В дистиллят электролита аккумулятора быстро разлагается и улетучивается. Скорость данного процесса зависит от температурного режима.
Показатель уровня рабочего раствора понижается, процент содержания кислоты возрастает, а период службы АКБ становится меньше. Из-за этого увеличивается вероятность образования искры, что может спровоцировать взрыв батареи.
Отвод газа
Для отвода газов, образованных при химреакциях, в батарее имеется газоотвод. Это обеспечивает направленный отвод газа в определенное место. Вывод газа осуществляется с разных сторон (плюс/минус) — это зависит от места его нахождения в батарее. В некоторых модификациях АКБ предусмотрено 2 отверстия для отвода газа — на обеих сторонах вывода.
Саморазряд
Процесс, вызванный химреакциями, происходящими внутри батареи. Он происходит даже если к аккумулятору нет подключений внешних потребителей. Показатель зависит от температурного режима и технологических процессов, применяемых при производстве батареи.
Для сведения значения к минимуму в производстве электродов не используют сурьму для сплава со свинцом, заменяя ее кальцием. Это гарантирует наименьшее значение саморазряда в ходе старения. В соответствии с установленными нормативами саморазряд АКБ равен ориентировочно 3% в месяц (0.1% в день).
АКБ в системе автомобиля
Устройство АКБ автомобиля
Внешне аккумулятор автомобиля выглядит как монолитный источник питания, но на самом деле он состоит из шести отдельных аккумуляторов, соединённых друг с другом по последовательной схеме с помощью свинцовых перемычек. Каждый такой аккумулятор расположен в отдельном отсеке (банке) и имеет номинал 2,1-2,2 В. Поскольку подключение последовательное, разница потенциалов между первой положительной пластиной первой банки и последней отрицательной пластины шестого отсека является арифметической суммой напряжений в каждом аккумуляторе, что даёт 12,6-13,2 вольта.
Рассмотрим более детально, как устроен автомобильный аккумулятор. Он включает следующие основные компоненты:
- корпус (изготавливается из пластика);
- крышку;
- свинцовые пластины (положительные и отрицательные).
- перемычки, соединяющие банки между собой;
- два вывода для подключения к бортовой сети;
- электролит – раствор серной кислоты;
- заливные пробки (обслуживаемые батареи).
Корпус, крышка
На первый взгляд может показаться, что корпус у аккумуляторной батареи цельный. На самом деле крышка съёмная, хотя и она, и корпус изготавливаются из пластика, нечувствительного к воздействию кислоты. Внутрь корпуса устанавливаются банки, закрываемые сверху крышкой, которая после этого герметизируется.
Пластины
Внутреннее устройство аккумуляторной батареи для автомобиля включает шесть небольших аккумуляторов, каждый из которых состоит из набора положительных и отрицательных пластин.
Минусовая пластина изготавливается из свинца губчатой структуры (катод), плюсовая сверху покрыта слоем диоксида свинца (анод). Уменьшения саморазряда добиваются за счёт ввода в свинец присадки. Для классических необслуживаемых батарей это сурьма (её доля не превышает 5%), в современных АКБ используют кальций, которые существенно уменьшает процессы сульфатации пластин, обеспечивая увеличение ёмкости батареи на величины порядка 50-70%. В гелиевых батареях и устройствах типа AGM используется чистый свинец, позволяющий увеличить значение пускового тока до 1300 ампер.
Электролит
Именно электролит, являющийся раствором серной кислоты в дистиллированной (очищенной от примесей) воде, обеспечивает электрохимические реакции, приводящие к появлению тока. Жидкость считается довольно концентрированной (35% кислоты) и потому небезопасной. Доли воды и кислоты во время работы батареи изменяются, в результате первоначальная плотность электролита варьируется в широких пределах, от 1,22 до 1,32 г/см3. Чем выше плотность, тем больше в электролите серной кислоты и тем устойчивее АКБ к пониженным температурам.
Сепаратор
В автомобильных жидкостных батареях аккумуляторы разделяются посредством сепаратора – пластины из электрически нейтрального, стойкого к кислоте пластика, эбонита или ревертекса. В необслуживаемых моделях батарей в качестве диэлектрика, разделяющего положительные и отрицательные пластины, используется микроволокно, которое, помимо основной функции, удерживает молекулы электролита, не позволяя ему испаряться. Каждая пластина обёрнута таким микроволокном, словно конвертом, что позволяет максимально плотно поместить пластины по отношению друг к другу.
Клеммы и пробки
Клеммы – это свинцовые выводы, соединённые внутри с крайними пластинами, а снаружи к ним подключаются провода в составе бортовой церии автомобиля. Обслуживаемые АКБ оснащаются пробками, закрывающими отверстия в крышке, через которые возможна заливка готового электролита или дистиллированной воды.
