Автомобильный аккумулятор

Предупреждение о безопасности: Электролит свинцово-кислотного аккумулятора содержит разбавленную серную кислоту, которая является коррозийным окислителем. При попадании на кожу вызывает ожог. Аккумулятор производит горючие и токсичные газы при зарядке, которые могут взорваться при зажигании. При работе с аккумулятором обязательно надевайте защитные очки, либо лицевой щиток, используйте вытяжку при зарядке или производите зарядку в хорошо проветриваем помещении, надевайте перчатки.

Автомобильный аккумулятор используется для запуска бензиновых и дизельных двигателей. В статье рассматривается не заземленный свинцово-кислотный аккумулятор напряжением 12 вольт, температурой электролита 26,7 градусов Цельсия, емкостью до 250 Ah (Ампер часов).

Термины:

АКБ – аккумуляторная батарея
CR – резерв мощности, измеряется в минутах
Ah(AH) – емкость аккумулятора, измеряется как ампер в час
ССА – показатель холодной прокрутки двигателя (IEC), измеряется в амперах
EN – показатель холодной прокрутки двигателя (Европа), измеряется в амперах
SoC – уровень заряженности, измеряется в процентах
DoD – глубина разряда, измеряется в процентах
VRLA – герметичные с саморегулируемым клапаном газового оборота
AGM – технология использования в сепараторах аккумулятора микропористого стекловолокна
сульфатация – появление на пластинах АКБ сернокислого свинца, не дает возможности платинам принимать заряд

Вступление

Стиль вождения может значительно снизить срок службы аккумулятора. Короткие поездки не дают генератору полностью зарядить АКБ из-за чего постепенно происходит сульфатация (появление на пластинах АКБ сернокислого свинца). Холодная и очень жаркая погода усугубляет этот процесс.

Шесть основных правил для продления жизни АКБ:

Тестирование под нагрузкой – проверка нагрузочной вилкой
Периодически полностью заряжайте аккумулятор во избежание сульфатации
Храните АКБ в жару в прохладном месте, при температуре ниже нуля храните АКБ полностью заряженным
Не допускайте окисления и появления коррозии на контактах АКБ. Проверяйте уровень электролита в АКБ, следите за тем, чтобы свинцовые пластины были всегда покрыты электролитом, доливайте дистиллированную воду
Не допускайте разрядки аккумулятора ниже среднего уровня
Прочитайте руководство производителя АКБ

Простые советы как содержать АКБ

Всегда соблюдайте меры безопасности и надевайте очки
При повороте ключа зажигания медленно крутится стартер, тусклый свет фар на низких оборотах, амперметр показывает разряд АКБ при высоких оборотах, и вы ощущаете, что аккумулятор теряет производительность, полностью зарядите АКБ с помощью зарядного устройства, проверьте его нагрузочной вилкой. Протестируйте систему зарядки вашего автомобиля. Не рабочий аккумулятор может вызвать преждевременный отказ системы зарядки или генератора (см. как проверить АКБ автомобиля)
Выполняйте регулярное профилактическое обслуживание автомобиля и АКБ, особенно в жару и холод. Держите батарею полностью заряженной и в чистоте. Соединения проводов, клеммы, контакты АКБ очищайте от коррозии и окислений. Регулярно проверяйте соединение проводов генератора и ремень на натяжение. Доливайте дистиллированную воду в аккумулятор, но не переливайте, и не используйте воду из крана. Свинцовые пластины должны быть всегда в электролите для предотвращения внутреннего разрушения и сульфатации (см. как обслуживать АКБ своими руками)
В жарком климате старайтесь охлаждать аккумулятор. Используйте мало обслуживаемый аккумулятор (для возможности доливать испарившуюся воду) или купите AGM VLRA аккумулятор (см. какой купить аккумулятор)
Редко используемые АКБ выходят из строя больше из-за незнания как правильно заряжать, чем от времени. Для предотвращения сульфатирования, особенно в мороз и жаркую погоду держите аккумулятор всегда заряженным (см. как проверить зарядку АКБ)
При покупке нового аккумулятора выбирайте самый тяжелый АКБ и свежий по дате выпуска. В соответствии руководства вашего автомобиля выбирайте АКБ с самой большой мощностью (RC или АН или емкостью), с высоким показателем холодного пуска (CCA) и долгой гарантией. Не перепутайте полярность при покупке АКБ. Не всегда самый дорогой лучший вариант, стоит присмотреться к моделям из среднего ценового диапазона (см. какой купить аккумулятор)
Избегайте глубокой разрядки АКБ (не допускайте снижение уровня ниже 20% степени заряженности или ниже напряжения 12 вольт), это может вывести из строя АКБ из-за внутреннего разворота полярности ячеек. После глубокой разрядки или резкого скачка напряжения, полностью зарядите аккумулятор с помощью внешнего зарядного устройства. Проведите тестирование под нагрузкой для выявления скрытых повреждений
Температура и температура компенсации имеют большое значение. Высокая температура ускоряет коррозию решетчатых пластин АКБ, а низкая температура снижает их производительность и емкость (RC или АН) замедляя электрохимические реакции
Чтобы продлить жизнь аккумулятора не доливайте аккумуляторную кислоту (кроме случая замены эдектролита, если вытек), следите за зарядом АКБ, надежно фиксируйте креплениями. Если вы совершаете поезди менее 20 км или долго не пользуетесь автомобилем раз в неделю полностью заряжайте АКБ с помощью зарядного устройства. Это заметно продлит жизнь АКБ
При зарядке аккумулятора зарядным устройством параметры тока не должны превышать 25% от общей емкости АКБ. Сопоставьте температурную компенсацию, заявленную производителем. Заряжать в хорошо проветриваемом помещении. Заряжать минимум 8 часов.
При запуске двигателя с помощью другого АКБ через соединяемые контакты (крокодилы) плюс (+) подсоединять к плюсу (+) клеммы на автомобиле, а минус (-) к раме или блоку двигателя подальше от батареи. Чтобы избежать возможность взрыва AGM аккумулятора.
При очень холодной температуре ниже 15 градусов, храните аккумулятор полностью заряженным, используйте в двигателе синтетическое масло, заносите АКБ в теплое помещение на ночь.

Устройство и назначение авто аккумулятора

АКБ (аккумуляторная батарея) выполняет в автомобиле 4 функции

Крутит стартер, который запускает двигатель
Фильтрует или стабилизирует пульсирующий постоянный ток, вырабатываемый зарядной системой автомобиля
Компенсирует нагрузку от дополнительно подключаемых устройств, таких как навигатор, видеорегистратор, рация, сотовый телефон и др.
Снабжает электроэнергией все устройства автомобиля при заглушенном двигателе

Как устроен аккумулятор?

Корпус аккумулятора разделен обычно на 6 ячеек в каждой из которых находятся питательный элемент, вырабатывающий около 2,11 вольта. Все 6 отсеков в сумме дают около 12,66 вольт. Происходит последовательное увеличение напряжения от ячейки к ячейке. Питательный элемент, состоит из 16 свинцовых пластин, разделенных диэлектрическими прокладками (сепараторами-конвертами), из двух блоков электродов (свинцовых пластин). Первый блок из 8 электродов соединен с положительным контактом аккумулятора (анодом), второй блок из 8 электродов с отрицательным (катодом).

Блоки питательных элементов

Положительные электроды чередуются с отрицательными, между ними находится разделитель пористой структуры называемый сепаратор-конверт.

Электрод (свинцовая решетка или пластина)

Электроды представляют из себя свинцовые решётки, выполняющие роль несущей конструкции, внутри ячеек которых находятся спрессованные из порошка брикеты диоксида свинца в анодных и металлизированного губчатый свинца в катодных.

Устройство свинцово-кислотного аккумулятора

Аккумуляторная батарея: 1 – крышка; 2 – положительный вывод; 3 – межэлементное соединение; 4 – отрицательный вывод; 5 – крышка ревизии; 6 – заливная горловина; 7 – сепаратор; 8 – блок пластин

Использование порошковых заполнителей применено для лучшего проникновения электролита и увеличения площади химической реакции. Количество диоксида свинца и металлизированного губчатого свинца определяет емкость аккумулятора. Пластины электродов погружены в раствор состоящий из 65% дистиллированной воды и 35% серной кислоты. Этот раствор называется электролитом.

Принцип работы автомобильного аккумулятора

Процесс разрядки

PbO₂ + Pb + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + H₂O

Процесс зарядки

2PbSO₄ + H₂O → PbO₂ + Pb + 2H₂SO₄

Свинцовый аккумулятор принцип работы. В аккумуляторе происходит электрохимическая реакция в положительных пластинах диоксида свинца (PbO 2) и отрицательных пластинах металлизированного губчатого свинца (Pb), с разбавленной серной кислоте (H2SO4) или электролитом. Электрический поток во внешней системе течет в виде электронов, в электролите между электродами в виде ионов. Один разряд и заряд АКБ называется цикл.

Неисправности аккумулятора

Причина выхода из строя аккумулятора неспособность активного материала в ячейках решеток поддерживать ток и взаимодействовать с электролитом. Причины выхода из строя аккумулятора:

На отрицательных пластинах происходит сульфатирование (появление на пластинах АКБ кристаллов сернокислого свинца). АКЬ не может принимать заряд или удерживать
Осыпание активного вещества в положительных пластинах из-за расширения и сжатия, что происходит во время каждого цикла заряда и разряда. Это приводит к потере производительности и емкости пластин.
На дне АКБ также выпадает коричневый шлам, который накапливаясь может замкнуть ячейки. Это может моментально «убить» аккумулятор коротким замыканием.
В жарком климате происходит ускоренная коррозия положительных пластин. При интенсивном испарении воды в АКБ, отрицательные пластины может покоробить и повести.

Глубокая разрядка, жара, вибрация, быстрая зарядка, перезарядка уменьшает срок жизни аккумулятора. Примерно 50% преждевременного выхода из строя АКБ это не достаточный уровень электролита. Часты случаи выхода из строя из-за перезаряда (большое напряжение) аккумулятора и перегрева, по причине не надлежащего технического обслуживания. Постоянная неполная зарядка приводит к сульфатированию.

Большое количество сдаваемых на утилизацию АКБ еще работоспособны и могут использоваться. Просто многие потребители не умеют правильно заряжать и проверять (тестировать) аккумуляторы.

Метки: Авто