Детально разбираемся в устройстве АКБ

АКБ или же аккумуляторная батарея — это неотъемлемая часть электрической системы автомобиля. Она предоставляет энергию, которая нужна для пуска двигателя и питания различных электронных и электрических систем в авто, когда двигатель не запущен. В этом материале подробно расскажем об устройстве АКБ, характеристиках, маркировке и видах.

Зачем аккумулятор в автомобиле

Каждая автомобильная АКБ играет важную роль в функционировании транспортного средства, выполняя следующие действия:

1. Предоставление электроэнергии для старта мотора через стартер.
2. Подпитку автомобиля в случае, если генератор перестанет справляться.
3. Предоставление автономного питания для бортовой сети транспорта.

Важно понимать, как работают аккумуляторы. Каждый из них обладает своей емкостью и зарядом. Во время работы двигателя, генератор берет на себя ответственность за поставку электроэнергии, заряжая аккумулятор в процессе движения. В случае если генератор не может обеспечить достаточную мощность, аккумулятор может быть использован как обеспечение автономного питания на определенное время.

Как работает АКБ

Принцип работы автомобильного аккумулятора такой: между пластинами батареи и электролитом постоянно идет электрохимический процесс, который приводит к превращению хим. энергии в электричество при разрядке, и обратный процесс при зарядке.

Когда идет процесс разрядки, на катоде аккумулятора восстанавливается диоксид свинца, а на аноде наоборот, окисление свинца. Серная кислота, взаимодействующая с металлическими пластинами, образует сульфат свинца. При реакции выходит водород, который реагирует с кислородом из плюсовой пластины, образуя молекулы воды. При этом процессе идет потребление серной кислоты и снижение плотности электролита.

Во время зарядки весь процесс идет наоборот, восстанавливая аккумулятор. Если зарядка полная, то плотность электролита равна примерно 1,29 г/см3, что говорит о содержании серной кислоты в электролите.

Характеристики батарей

В этом разделе мы рассмотрим главные характеристики аккумулятора автомобиля, которые важны для выбора и дальнейшей эксплуатации этого устройства.

Электрические

Аккумулятор обычного легкового автомобиля имеет напряжение 12 В, что достаточно для обеспечения энергией бортовой сети. Однако для тяжелых грузовиков используются АКБ на 24 В, которые состоят из двух простых АКБ.

Емкость аккумулятора обычно составляет от 40 до 130 ампер-час для простых транспортных средств.

Ток холодной прокрутки, который показывает способность АКБ отдавать энергию при морозах, тоже один из важнейших параметров и может варьироваться в зависимости от эксплуатации авто.

Параметры клемм

Полярность аккумулятора зависит от того, где расположены клеммы, которые являются контактными элементами для электрического тока. Существуют два типа расположения полюсов – в прямой полярности и в обратной. Прямая полярность является отечественной разработкой и определяется так: если плюсовая клемма аккумулятора расположена слева, а клемма на минус — справа, то такой аккумулятор принято считать прямо-полярным. В свою очередь, на иностранных автомобилях ставятся батареи с обратной полярностью.

Различные нормы клемм широко распространены, среди них можно выделить: Type 1 Euro, Type 3 Asia и американский стандарт «под болт». У клемм  типа Euro диаметры для плюсовой и минусовой равны 19,5 мм и 17,9 мм. А клемма типа Asia имеет диаметр 12,7 мм плюс и 11,1 мм минус. Клеммы «под болт» находятся на верхней или боковой поверхности аккумулятора. Провод, присоединенный к болту, вставляется в отверстие для клеммы и закрепляется.

Характеристики корпуса

Тело аккумулятора обычно состоит из прочного полипропилена, который достаточно легок и не взаимодействует с электролитом. Полипропилен также хорошо переносит изменения температуры, которое происходит под капотом авто. У корпусов АКБ обычно есть ручка для удобного перемещения, пробки, индикатор заряда, а так же клеммы. Например, вес АКБ на 55 ампер-час составляет около 16,5 кг. Кроме того, имеется несколько видов корпусов, таких как американские, европейские, азиатские и российские.

У европейских и американских корпусов обычно одинаковые размеры. К примеру, аккумуляторы емкость которых 60 А-ч имеют высоту от 17,5 до 19 см. Азиатские слегка повыше, до 22 см из-за того что электроды расположены сверху. Поэтому важно правильно определить размер под аккумулятор, чтобы его можно было надежно закрепить, а также уберечь от случайного замыкания.

Также следует уделить внимание типу крепления, который может быть сверху или снизу. Если АКБ крепится сверху, то используется специальная монтажная рамка, которая обхватывает аккумулятор. Его удержание осуществляется с помощью планки и двух шпилек. Такой тип крепления наиболее распространен на автомобилях японского, китайского и корейского производства.

Нижнее крепление аккумулятора используют европейские производители. На нижней части корпуса аккумулятора имеется выступ, за который он крепится к платформе с помощью пластины и винта.

Обозначения на корпусе

На своей аккумуляторной батарее вы увидите маркировку, обозначающую ее устройство, например 6CT-55L.

• Первая цифра(6) — указывает на количество последовательно присоединенных аккумуляторов в АКБ (3, 6 или 12), их еще называют банками.
• Буквы, которые идут после цифры 6(CT), обозначают функциональный признак батареи (СТ — стартерная).
• Число после тире(55), указывает на номинальную ёмкость АКБ в ампер-часах.
• Последние буквы (в нашем случае L), обозначают конструктивно-технологическое исполнение (N — с нормальным расходом воды, L — с небольшим расходом, VL — с наименьшим расходом, VRLA — с клапаном регулировки).

Обязательно на корпусе АКБ указаны:

• вольтаж – 12V
• номинальная емкость – 40-130 Ah
• значение тока холодной прокрутки – примерно от 400 А
• бренд производителя
• полярность клемм

Еще на аккумуляторной батарее могут быть обозначены:

• максимальный и минимальный уровень электролита, продольные полосы с надписью MAX и MIN.
• вес батареи – Max – 20 Kg
• дата изготовления
• символы безопасности

Значок	Пояснение
	Соблюдайте положения инструкции
	Запрещено пользоваться огнем и курить
	Опасные химические вещества
	Беречь от детей
	При работе пользоваться очками для защиты
	Опасно, возможен взрыв
	Переработка возможна
	Выбрасывать с бытовыми отходами запрещено

Как часто приходится менять АКБ?

• Раз в 1-2 года
• Раз в 3-5 лет
• Раз в 6-8 лет
• Раз в 9-10 лет

Просмотреть результаты

 Загрузка ...

Конструкция аккумулятора

Стандартная конструкция аккумуляторной батареи — это шесть отдельных аккумуляторных банок, которые заключены в единый пластиковый корпус с крышкой.

Что внутри аккумулятора еще? У каждой из банок есть минусовые и плюсовые пластины, перемычки, соединяющие отсеки, жидкий электролит, разделители и пробки залива. Любая банка предоставляет напряжение в диапазоне 2,1-2,2 В, а когда все банки соединены последовательно, то итоговое напряжение составляет 12,6-13,2 В.

На автомобильном аккумуляторе также имеются плюсовой и минусовой вывод (клеммы), которые позволяют подключить аккумулятор к электрической системе авто.

Корпус, клеммы, пробки

Пластиковый корпус, а также крышка аккумулятора изготовлены из материала, который не реагирует с кислотой. Любая из банок содержит свинцовые пластины, которые являются электродами.

Контакты аккумулятора сделаны из свинца, точно так же и клеммы, к которым они прикреплены. Обслуживаемые аккумуляторы имеют заливные пробки, которые находятся на корпусе, и их столько же сколько и банок. Эти пробки необходимы для дозаправки водой без примесей (дистиллированной), когда это требуется.

Пластины и электролит

Катод в аккумуляторе машины — это отрицательно заряженная пластина, которая изготовлена из свинца (Pb), а анод – наоборот, плюсовая пластина, слегка пористая и содержит диоксид свинца (PbO2). Для уменьшения скорости разрядки АКБ используют нечистый свинец, добавляя различные присадки. Ранее, для этой цели использовали 5% сурьмы, однако, это не помогало предотвратить ускоренное прохождение процесса сульфатации.

В нынешних жидкостных машинных аккумуляторах в качестве присадки используют кальций, который сильно снижает скорость сульфатации и увеличивает емкость батареи до 70%. Гелиевые, AGM машинные аккумуляторы используют только очищенный свинец, благодаря чему мощность и ток, который они отдают, повышается до 1200А.

Также каждая банка аккумулятора заполнена электролитом, который сам по себе является смесью серной кислоты и дистиллированной воды в пропорции 35:65. Плотность электролита колеблется от 1,23 до 1,30 г/см3. Батарея с более высокой плотностью электролита сильнее устойчива к низким температурам.

Разделитель

Если посмотреть аккумулятор в разрезе можно увидеть, что в жидкостных аккумуляторах присутствует разделитель, который сепарирует пластины электродов от замыкания. Разделители или же сепараторы изготавливают из пластика. А материал для них — это ревертекс или эбонит. Такие элементы принято называть диэлектрической прослойкой, так как они разделяют плюсовые и минусовые электроды.

В машинных аккумуляторах, которые не обслуживаются, используются сепараторы из микроволокон. Они держат электролит внутри и не допускают его вытекания и испарения. Микроволокно обертывает пластины электродов, плотно прижимая их.

Работа АКБ при разных температурах и хранение

Когда стартер и мотор авто запущены, аккумулятор начинает заряжаться от генератора. Если батарея не установлена на авто, то ее можно зарядить с помощью зарядного устройства.

Однако если вы решили оставить храниться батарею с жидким электролитом на длительное время, необходимо чтобы она лежала только в горизонтальном положении и при температуре не превышающей 5 градусов, но и не ниже -15°C, чтобы избежать вытекания электролита и замыкания пластин в нижней части банки.

Температура тоже сильно влияет на функционирование АКБ. При большой температуре, мощность и токоотдача повышаются, но при этом батарея быстрее садится, а вода тратится быстрее.

Электролит не мерзнет при небольшом минусе, но когда сильный мороз это возможно. Хим. процессы проходят медленней, пусковой ток понижается, как и емкость батареи. Именно поэтому водители чаще всего сталкиваются с трудностями при запуске двигателя именно в зимнее время.

Виды аккумуляторов по действующим веществам

Существуют два основных типа нынешних АКБ: которые нужно обслуживать и которые не нужно.

Если в аккумуляторах есть жидкий электролит, значит это обслуживаемый тип. Это означает, что иногда необходимо посматривать за уровнем электролита, его плотностью, а так же проверять емкость АКБ. Такие аккумуляторы в среднем служат до 5 лет и доступны по хорошей цене. Они отлично выполняют свою задачу и поэтому являются популярными.

В необслуживаемых аккумуляторных батареях электролитом пропитан материал, который обволакивает пластины.  Поэтому испарение воды из электролита идет не так активно.

Подробнее о видах аккумулятора и из чего они состоят далее.

Сурьмянистые

Батареи с сурьмой входят в классический тип АКБ из-за большого содержания данного элемента, который ускоряет электролиз.

В малосурьмянистых АКБ материалом для пластин служит свинец с небольшими добавками сурьмы. В таких моделях уровень саморазряда гораздо меньше.

Батареи с сурьмой не очень надежны, поэтому их вытеснили более современные варианты.

Кальциевые

В таких источниках питания свинцовые пластины содержат примесь кальция в пределах 0,1%. Его добавляют в плюсовые и минусовые пластины.

Гибридные

Кальциевые батареи постепенно уступают место гибридным. Такой аккумулятор включает в свой состав две объединенные технологии: использование сурьмы и свинцового сплава для создания плюсовых электродов и кальция со сплавом свинца для формирования минусовых электродов. Это позволяет добиться более высокой эффективности и длительности работы батареи.

EFB

Не так давно появились АКБ по технологии EFB. Они тоже содержат электролит в жидком виде, но пластины обернуты в микроволокно, которое впитывает электролит и делает площадь контакта с пластинами больше. Это увеличивает как емкость, так и мощность АКБ и помогает понизить объем электролита, что делает такие батареи почти необслуживаемыми. Ресурс их составляет 6-7 лет, а стоимость является приемлемой.

Гелиевые

Эти батареи также относятся к необслуживаемым. Из-за добавленных в электролит примесей он густеет и переходит в твердое состояние, при этом он выполняет функцию сепаратора между пластинами. Их ресурс может достигать 10 лет, однако нужен специальный уход, аналогичный уходу за AGM-батареями. Они устойчивы к полному разряду, но чувствительны к перезаряду и короткому замыканию. По стоимости они дороже чем обычные.

Литиевые

Литиевые аккумуляторные батареи содержат жидкий электролит, который является эфиром угольной кислоты и фторсодержащих солей лития.

 AGM

Необслуживаемые AGM-батареи имеют герметичный корпус с газоотводными клапанами. Между пластинами имеется стекловолокно, наполненное электролитом, что помогает снизить риск сульфатации. Данные батареи не подвержены разряду в ноль. Ресурс их доходит до 10 лет. Однако, у них есть свои недостатки, такие как высокая цена и необходимость обслуживания. Для продления срока службы AGM-батареи требуют правильного ухода и регулярной зарядки.

Причины, почему разряжается аккумулятор за ночь

Если материал был полезен, напишите комментарий. Если оказался бесполезен или неточен, тем более пишите.