Акб что такое: Аккумуляторная батарея — Энциклопедия журнала «За рулем» – устройство, виды и принцип работы АКБ, а также срок службы и характеристики батареи

Что такое аккумулятор? — Рассказываем максимально доступно

Знаете ли вы, что первые автомобили были именно электрическими и использовали свинцово-кислотные аккумуляторы? То, что мы привыкли считать машинами будущего – электромобили – появились до изобретения двигателя внутреннего сгорания (ДВС). С тех пор прошло больше 100 лет, но современный АКБ автомобильный изменился только качественно, оставшись принципиально таким же, как и столетие назад.

Сегодня аккумулятор в автомобиле считается расходником, требующим периодической замены. Сколько именно проработает АКБ – вопрос к качеству изготовления, режиму работы, даже к состоянию дорог, но рано или поздно его меняют на «свежий». 

Аккумулятор — химический источник тока, в котором энергия химической реакции многократно преобразуется в электрическую и наоборот. Таким образом, аккумулятор, имея возможность преобразовывать химическую энергию в электрическую, способен запасать ее и хранить в течение длительного времени. Заряжаясь, аккумулятор накапливает электрическую энергию, разряжаясь, отдает ее потребителю. 

Первый аккумулятор (прототип современного свинцово-кислотного) был создан в 1860 г. Гастоном Планте и представлял собой две свинцовые полосы, разделенные пористым изолятором и помещенные в раствор серной кислоты. Выполненный по такой схеме единичный аккумуляторный элемент способен обеспечивать напряжение на выходе около 2 вольт. Емкость такого аккумулятора была невелика, и рабочие характеристики достигались только после многократных зарядно-разрядных циклов. Аккумулятор, аналогичный по своей конструкции современному, был создан в 1881 г. Пластины в нем представляли собой пакеты свинцовых решеток с запрессованной в них активной массой — пастой двуокиси свинца. Точно также и в современном свинцово-кислотном аккумуляторе активными веществами являются свинец и двуокись свинца, а электролитом — водный раствор серной кислоты. 

Положительно заряженная пластина (электрод) представляет собой свинцовую решетку с активной массой из двуокиси свинца (PbO2), а электрод со знаком минус — решетку с активной массой из губчатого свинца (Pb). Во избежание возникновения короткого замыкания между пластинами, их разделяют пористыми сепараторами из изоляционного материала. Собранные блоки помещаются в корпус и заливаются электролитом (раствором серной кислоты плотностью 1.27-1.29 г/см

3). 

Если к аккумулятору подключить нагрузку, то свинцовые пластины с активной массой, электролит и нагрузка образуют замкнутую цепь. Внутри аккумулятора начинается химическая реакция, в результате которой активная масса обоих электродов начнет менять первоначальный состав, преобразуясь из губчатого свинца и его двуокиси в сернокислый свинец (сульфат свинца PbSO4), а плотность электролита начинает падать. В итоге, в цепи образуется направленное движение ионов, и течет электрический ток. Такой процесс представляет собой разряд аккумулятора. При подключении к аккумулятору внешнего источника тока начинается обратный процесс — заряд. При заряде активная масса пластин восстанавливает свой первоначальный состав, плотность электролита растет. Эти химические процессы можно описать следующими уравнениями:

 


 

1 – отpицательная пластина; 
2 – сепаpатоp; 
3 – положительная пластина; 
4 – пpедохpанительная сетка; 
5 – баpетка; 
6 – штыpь; 
7 – моноблок; 
8 – уплотнительная мастика; 
9 – положительный вывод; 
10 – пpобка наливного отвеpстия; 
11 – межэлементная пеpемычка; 
12 – кpышка; 
13 – отpицательный вывод
— на положительной пластине: 

PbO2 + H2SO4 = PbSO4+ H2O + 2e 

— на отрицательной пластине: 

Pb + H2SO4 = PbSO4

+ H2 — 2e


Батареи первого поколения — батареи с жидким электролитом

Активной массой положительного электрода обычной батареи служит двуокись свинца, отрицательного — чистый свинец, а электролитом — водный раствор серной кислоты. При разряде батареи активные массы пластин вступают в химическую реакцию с электролитом, вырабатывая электрический ток. При этом они преобразуются в сульфат свинца, а в электролит выделяется вода. При заряде происходит обратный процесс. 

Для повышения твердости и коррозионной стойкости электродов свинцовые решетки, удерживающие активную массу, сначала легировали добавками сурьмы и мышьяка. Но сурьма способствует повышенному расходу воды и снижению ЭДС аккумуляторной батареи в процессе эксплуатации. Такое неудобство, как необходимость обслуживания классических батарей, заставила производителей искать способы упрощения эксплуатации. Сначала было снижено содержание сурьмы в пластинах, затем из отрицательных пластин сурьму вытеснил кальций. Гибридные АКБ продолжали требовать долива воды, но уже гораздо реже. Применение кальция в положительных пластинах привело к появлению батарей, теоретически не требующих долива на протяжении всего срока эксплуатации. Однако, кальциевые батареи имеют другой недостаток: они плохо переносят глубокие разряды. Чтобы повысить устойчивость АКБ к глубоким разрядам, в свинцово-кальциевый сплав положительных пластин стали добавлять серебро (Ag). Так возникли самые распространенные на сегодняшний день необслуживаемые АКБ.

Батареи второго поколения — герметизированные гелевые батареи (Gelled Electrolite)

В таких батареях кислотный электролит находится в гелеобразном состоянии благодаря добавлению в него соединений кремния. Гелевый электролит позволяет добиться полной герметичности батареи, так как все газовыделение происходит внутри сильно развитой системы пор в массе геля. Это решает проблему необслуживаемости АКБ. 

Однако аккумуляторы с загущенным электролитом имеют несколько худшие нагрузочные характеристики по сравнению с классическими АКБ: большие токи с них снять сложнее из-за более высокого внутреннего сопротивления. Батареи с жидким электролитом лучше работают при высоких токах нагрузки при коротких режимах. Кроме того, гелевые батареи критичны к температуре окружающей среды и стабильности зарядного напряжения. Для их подзаряда нужно использовать зарядные устройства, обеспечивающие нестабильность напряжения заряда не хуже +/- 1% для предотвращения обильного газовыделения. 

Батареи типа GEL наиболее устойчивы к глубоким разрядам и не нуждаются в обслуживании в течение всего срока службы при нормальных условиях эксплуатации. Но при их нарушении происходит быстрое старение батареи.

Батареи третьего поколения — герметизированные батареи с абсорбированным сепараторами электролитом AGM (Absorptive Glass Mat)

AGM-технология вновь вернулась к жидкой кислоте, но теперь электролит удерживается в порах сепаратора из ультратонких стеклянных волокон, размещенных между электродами. Такой сепаратор представляет собой пористую систему, в которой каппилярные силы удерживают электролит. При этом количество электролита дозируется так, чтобы мелкие поры были заполнены, а крупные оставались свободными для свободной циркуляции газов. Принцип рециркуляции такой же, как у гелевых АКБ: блуждая по порам сепаратора, газы успевают «вернуться» в электролит, не покидая корпус аккумулятора. Таким образом, AGM батареи также не требуют обслуживания в течение всего срока эксплуатации. 

Конструкция AGM батарей позволяет не только герметизировать корпус, но и сохранить работоспособность батареи даже в случае повреждений наружной оболочки. Они нечувствительны к колебаниям температуры, долговечны и виброустойчивы. 

Но главное преимущество таких батарей — в стойкости к глубоким разрядам. Происходит это за счет повышенной плотности сборки блока пластин и удержания активной массы. Электролит «связан», и разряд аккумулятора не сопровождается его выпариванием с последующим окислением пластин, как это случается с традиционными АКБ. 

Но, как и гелевые, AGM батареи чувствительны к превышению зарядного напряжения, только причиной здесь является существенно меньшее количество электролита в них. Поэтому единственным условием для длительной эксплуатации такого рода аккумуляторов является правильный выбор зарядного устройства.

Источник: https://www.ap52.ru/content/battery.html

Как классифицируются автомобильные аккумуляторы, по каким типам и признакам, читайте на нашем сайте http://www.vk-sto.by/blog/klassifikacija_avtomobilnykh_akkumuljatorov/2019-11-06-35

Про восстановление АКБ и способы http://www.vk-sto.by/blog/vosstanovlenie_akb_svoimi_rukami/2019-11-07-36

Акб что это такое в машине


АКБ в авто — что это такое?

В мире автомобилей аббревиатурой АКБ обозначают ничто иное как аккумуляторную батарею, или проще говоря – аккумулятор.

Аккумуляторная батарея является одним из наиболее важных элементов в устройстве любой машины, той самой частью автомобиля, без которой он не заведётся, и соответственно, не тронется с места.

В сложившихся сегодня условиях рынка автомобильных запчастей и комплектующих, наиболее распространёнными являются три основных вида аккумуляторных батарей.

Первый вид — малосурьмянистые АКБ, представляющие собой самую обычную батарею свинцового типа, без каких-либо добавок в составе имеющихся внутри свинцовых пластин.

Второй вид – гибридные АКБ, где используются пластины с различными составами. Чередуются плюсовые малосурьмянистые и минусовые кальциево-свинцовые либо с добавкой серебра.

Третий вид – кальциевые аккумуляторные батареи.

Каждый из трёх типов имеет свои плюсы и минусы. Так малосурьмянистым аккумуляторам свойственна самая большая склонность к саморазрядке либо выкипанию воды из имеющегося внутри раствора электролита. Зато именно такие аккумуляторы совершенно не боятся грубых способов зарядки.

Кальциевые АКБ наоборот, практически не саморазряжаются и не выкипают, но при этом испортить такую батарею несколькими грубыми зарядками проще простого.

Именно поэтому, некой «золотой серединой» считаются гибридные аккумуляторы, который достаточно устойчивы к явлению саморазрядки, практически не подвергаются самовыкипанию, и достаточно стойко выдерживают глубокие зарядки. Соответственно, и средняя цена на такие универсальные батареи выше, чем на предыдущие два типа аккумуляторов.

Ещё одной довольно важной потребительской характеристикой АКБ является возможность его обслуживания. Существуют обслуживаемые АКБ, где есть возможность снять крышку, открутить пробки, соответственно, получить больше возможностей для различных способов зарядки, и необслуживаемые, где закрытая конструкция не подразумевает никаких вмешательств потребителя во внутренности батареи.

Плюсом необслуживаемых батарей можно назвать гораздо меньший процент испаряемой жидкости, минусом – невозможность долить жидкость в аккумулятор, если та, всё-таки испарится. При этом, как правило, необслуживаемые АКБ стоят дороже обслуживаемых, несмотря на то, что это никак не отображается на сроке службы.

Что же касается принципа работы аккумуляторных батарей, как правило, АКБ содержит шесть рабочих компонента по 2 вольта каждый, которые дают суммарное напряжение тока в 12 вольт, необходимое для функционирования автомобиля. В аккумуляторе есть отрицательные электроды, представляющие собой губчатый свинец, и положительные в виде двуокиси свинца. При подключении нагрузки к АКБ, то есть замыкании электрической цепи, начинается определённая реакция между активным веществом и электролитом. Далее и на электродах появляется свинцовый сульфат. При этом на положительных электродах идёт восстановление, тогда как на отрицательных электродах – реакция окисления свинца или высвобождение электронов. В результате этих реакций в цепи возникает электрический ток. Сульфат свинца во время работы АКБ оседает на пластинах, а электролит наоборот – истощается.

Ещё одним нюансом в работе АКБ, который желательно понимать, является тот факт, что аккумуляторная батарея не осуществляет производство электроэнергии, а только накапливает её в себе, после чего – отдаёт.

Во время зарядки происходит обратное превращение электрического вида энергии в химический вид. Этот процесс можно отобразить довольно простой химической формулой, однако до конца абсолютно все подробности происходящих при зарядке и разрядке реакций не изучены в достаточном объёме.

Процесс зарядки автомобильной аккумуляторной батареи происходит автомобильного электрического генератора в самой машине . Для того, чтобы обеспечить максимально безопасный режим для зарядки АКБ, между генератором и заряжаемым от него аккумулятором устанавливается реле-регулятор, которое контролирует напряжение зарядки на уровне не более 14.1±0.2В. Тем не менее, для полной зарядки АКБ потребуется напряжение в 14.5 вольт. То есть, для 100% зарядки недостаточно системы зарядки в самом автомобиле, следовательно, аккумулятор через определённое время теряет свой заряд, и для того, чтобы его восстановить, потребуются уже внешние зарядные устройства.

Стоит учесть, что в тёплое время года двигатель практически любого автомобиля заводится и от заряженного на 50% аккумулятора, тогда как во время отрицательной температуры на улице сама ёмкость АКБ уменьшается, как правило, в два раза. Вместе с этим возрастают и пусковые токи во время запуска двигателя, что происходит, как правило, из-за загустевшей на морозе смазки. Таким образом, с наступлением морозов, значительно возрастает вероятность не завести двигатель машины, в случае если уровень зарядки аккумулятора далёк от 100%.

В качестве внешних зарядных устройств для АКБ используют приспособления конденсаторного типа.

Page 2

75W-90 — это степень вязкости трансмиссионного масла, то есть жидкости для коробок передач. Масло с такой степенью вязкости заливается в механические коробки. По своей сути оно считается всесезонным, работающем при температуре до минус сорока и до плюс 35 градусов.

Как правило масла 75W90 — синтетические и полусинтетическое. Большинство производителей масел имеют в своей линейке подобное масло, так как оно пользуются большим спросом в виду своей универсальности и подходит практически для всех механических трансмиссий.

Спецификация такого масла — APIGL-4|GL-4+ — одно из самых распространенных универсальных спецификаций.

Вот некоторый список масел для КПП с такой вязкостью: Syntrans Transaxle 75W-90, ВР Energear SGX, Teboil EP, Motulgear, Ravenol TSG GL-4 75w90, LIQUI MOLY Hypoid-Getried TDL 75w90, Toyota, GM, Bardahl Gear oil 4005 и множество других.

avtoexperts.ru

АКБ (Аккумуляторная батарея)

Аккумуляторная батарея (АКБ)  –  составной элемент электрооборудования транспортного средства. Автомобильная аккумуляторная батарея позволяет осуществить пуск двигателя, а также обеспечивает подачу электричества в бортовую сеть.

Единая цепь электрических аккумуляторов представляет собой аккумуляторную батарею. АКБ состоит из нескольких таких блоков аккумуляторов. Аккумулятор — химический источник электрического тока. Особенностью данного источника является его многоразовое действие, что позволяет активно эксплуатировать батарею для запусков ДВС.

Аккумулятор служит для накопления электрической энергии, выступая автономным источником электропитания. В основу действия аккумулятора положена обратимость химических процессов, которые происходят внутри него. Именно эта особенность позволяет использовать устройство многократно и циклически (постоянный заряд и разряд). Разряженный аккумулятор заряжают методом пропускания электрического тока в таком направлении, которое противоположно направлению тока при разряде аккумулятора. АКБ в процессе работы мотора заряжается от генератора прямо в подкапотном пространстве автомобиля.

Аккумуляторная батарея имеет корпус. В данном корпусе расположены перегородки, разделяющие батарею на ячейки (банки). Аккумулятор на 12 вольт, который чаще всего устанавливается на легковых автомобилях, включает в себя 6 ячеек. В каждой банке имеются небольшие блоки, которые соединены друг с другом.

В отдельном блоке имеются положительные и отрицательные электроды. Указанные электроды представляют собой пластины (решетки), которые изготовлены из свинца (на примере свинцового аккумулятора). Данные пластины покрыты особым активным составом. Между пластинами с положительными и отрицательными полюсами также находится разделитель (сепаратор). Сепараторы изготовлены из материалов, которые не пропускают электрический ток.

Внутрь банок аккумулятора на завершающей стадии изготовления батареи заливается электролит. Электролитом называется смесь серной кислоты и воды. Далее АКБ заряжается путем подключения батареи к специальному зарядному устройству. Подача тока на аккумулятор приводит к повышению плотности электролита. Химические реакции в ячейках аккумулятора заставляют

Что такое АКБ? Устройство и типы автомобильных аккумуляторов.

Что такое АКБ?

Аббревиатура АКБ — образована сокращением словосочетания аккумуляторная батарея. АКБ — это перезаряжаемый химический источник тока, который используется в автомобилях, состоит из корпуса, закрепленных в нем металлических пластин – электродов, и налитого внутрь жидкого реагента – электролита. Устройство аккумуляторной батареи автомобиля описано ниже и представлено на картинке.

Устройство аккумулятора автомобиля

На картинке устройство АКБ хорошо видно, что батарея состоит из корпуса, нескольких пластин, сепаратора, крышки, двух клемм (отрицательной и положительной), заливных горловин с пробками и межэлементного соединения.

Корпус автомобильного аккумулятора, как правило, изготавливают из высокопрочного пластика различных размеров и цветов, с ручками для транспортировки и индикатором зарядки.

Внимание! Несмотря, на высокопрочный пластик корпуса батареи не стоит пренебрегать мерами техники безопасности при транспортировке и установке батареи. В случае падения, пластиковый корпус может расколоться и из батареи польётся кислота!

Отрицательные и положительные пластины изготавливаются из свинца или другого металла (например, медь, цинк или алюминий), на который нанесен оксид свинца с добавками. От этих пластин зависят такие важные характеристика аккумулятора, как ёмкость батареи и пусковой ток — чем больше пластин, тем выше пусковой ток.

Также в устройство батареи входит сепаратор, который выполняется в виде ленты из пористого полиэтилена, поры необходимы для прохождения электролита.

На крышке АКБ расположены две клеммы: красная — положительная и черная (синяя) — отрицательная. На некоторых батареях на крышке есть индикатор, который показывает состояние аккумулятора — «индикатор заряженности». Рядом с индикатором есть расшифровка состояния: аккумулятор заряжен, необходимо зарядить, необходимо долить дистиллированную воду.


Устройство аккумулятора автомобиля

Внимание! АКБ используются не только в автомобилях, но и других устройствах, например, смартфонах, детских игрушках, рациях и так далее, но в этой статье речь пойдет об аккумуляторных батареях автомобилей.

Чаще всего в автомобильных аккумуляторах используют пластины из свинца, погруженные в раствор серной кислоты. Такие аккумуляторы имеют отличную энергоэффективность и обеспечивают максимальную силу тока при пуске двигателя.

Бортовая сеть автомобилей и предназначенные для них аккумуляторы рассчитаны на напряжение 12В (легковые и большая часть грузовых автомобилей), а также 24В (отдельные марки грузовиков). Чтобы обеспечить требуемое напряжение и силу тока, автомобильные аккумуляторы состоят из некоторого количества отдельных элементов (банок), соединенных между собой последовательно, параллельно, или последовательно-параллельно.

Электрическая емкость аккумуляторов и их способность обеспечивать большой пусковой ток зависит от площади поверхности пластин, плотности электролита, количества банок и способа их совместного подключения. Поэтому аккумуляторы большей емкости имеют большие размеры и значительный вес.

Типы автомобильных аккумуляторов

Существует несколько разновидностей кислотно-свинцовых аккумуляторов, которые созданы с целью улучшения электрических и эксплуатационных характеристик:

● Сурьмянистые – аккумуляторы, свинцовые электроды которых содержат от 5% до 25% сурьмы. Данная примесь делает свинец прочнее, но становится катализатором электролиза. Даже при напряжении 12В процесс зарядки аккумулятора сопровождается бурным выделением водорода и кислорода, что приводит уменьшению объема электролита. Такие аккумуляторы требуют частого обслуживания, поэтому в настоящее время применяются редко.
Их заменили малолосурьмянистые аккумуляторы, в пластинах которых содержится не более 5% сурьмы. Такие аккумуляторы не требуют частого обслуживания, не критичны к перепадам напряжения бортовой сети и достаточно дешевы.

● Кальциевые – аккумуляторы, пластины которых изготовлены из свинца с примесью кальция. Использование этого вещества для легирования свинца вместо сурьмы позволяет решить проблему выкипания электролита. Такие аккумуляторы не нуждаются в периодическом доливе дистиллированной воды, и могут выпускаться в необслуживаемом исполнении. Существенным недостатком таких аккумуляторов является боязнь глубокого разряда, чувствительность к перепадам напряжения бортовой сети, и высокая цена.

● Гелевые – тип аккумуляторов, которые защищены от вытекания электролита, не боятся вибрации и способны работать чуть ли не лежа не боку. Кислотный электролит находится в них не в жидком состоянии, а в виде геля – своеобразного «студня», плотно обволакивающего поверхность пластин. Такие аккумуляторы имеют отличные нагрузочные характеристики и долгий срок службы. Но достаточно дороги, боятся морозов и зарядки большим током. Используются гелевые аккумуляторы, в основном, в автомобилях престиж – класса.

Существует разновидность гелевых – AGM аккумуляторы, внутрь которых для лучшего удержания гелеобразного электролита возле пластин интегрирована специальная ячеистая структура. Достоинства и недостатки те же.

Кроме кислотных АКБ, существуют аккумуляторы щелочного типа, в которых используют никель-кадмиевые или никель-железные пластины. Электролитом, соответственно, является раствор щелочи. У аккумуляторов данного типа очень много достоинств – меньше боятся морозов, перезаряда и переразряда. К недостаткам относятся большие, чем у кислотных аккумуляторов габариты, и значительная цена.

В настоящее время основным типом аккумуляторов, используемых на автомобильном транспорте, являются свинцово-кислотные батареи.

Желаем, чтобы ваш аккумулятор служил долго и надежно, но если что – мы всегда готовы дать ему «прикурить»!

Еще статьи об аккумуляторах:

Автомобильный аккумулятор — Википедия. Что такое Автомобильный аккумулятор

Автомобильный аккумулятор Номинальной ёмкостью 40 Ач, электрическое напряжение 12 В, «обратной» или «L» полярности, стандартные клеммы.

Автомоби́льный аккумуля́тор (точнее — автомобильная аккумуляторная кислотная батарея [сокр. автомобильная АКБ] ) — тип электрического аккумулятора, применяемый на автомобильном или мототранспорте. Используется в качестве вспомогательного источника электроэнергии в бортовой сети при неработающем двигателе и для запуска двигателя.

На электротранспорте является не вспомогательным источником энергии, а основным. Такие аккумуляторы принято называть тяговыми.

Основные характеристики

Далее по тексту рассмотрен исключительно данный вид батарей, поскольку, если аккумулятор не тяговый, то как «автомобильный (стартёрный) аккумулятор», он будет свинцово-кислотным. Замена пользователем на иной тип (к примеру, на литиевый блок) обычно невозможна, даже при подходящем напряжении, в силу совершенно разных характеристик: прежде всего, свинцовые АКБ обладают уникальным свойством автоматической остановки заряда и резком росте напряжения, как и резком падении зарядного тока, при полном заряде.

На малотоннажных грузовиках, микроавтобусах и легковых автомобилях с дизельными двигателями используются аккумуляторы с электрическим напряжением 12 вольт.

Напряжение без нагрузки (напряжение при снятых клеммах) аккумулятора можно связать с примерным уровнем заряда. Если аккумулятор находится на транспортном средстве, «напряжение без нагрузки» измеряется, когда двигатель остановлен, а нагрузка полностью отключена (сняты клеммы).

Степень заряженности оценивают на отключенном от нагрузки аккумуляторе, не менее, чем через 6 часов покоя, и при комнатной температуре. В случае температуры, отличной от комнатной, вносится температурная поправка. В среднем считается, что падение температуры на 1 °C от комнатной снижает ёмкость примерно на 1 %, таким образом при −30 °C ёмкость автомобильной АКБ будет равна примерно половине от ёмкости при +20 °C.

Напряжение без нагрузки
при T = 26,7 °C
Примерный
заряд
Плотность электролита
при T = 26,7 °C
12 В 6 В
12,65 В 6,32 В 100 % 1,265 г/см³
12,35 В 6,22 В 75 % 1,225 г/см³
12,10 В 6,12 В 50 % 1,190 г/см³
11,95 В 6,03 В 25 % 1,155 г/см³
11,70 В 6,00 В 0 % 1,120 г/см³
Напряжение без нагрузки также зависит от температуры и от плотности электролита при полном заряде. Следует заметить, что плотность электролита при одном и том же уровне заряда в свою очередь также зависит от температуры (обратная зависимость).
  • Ёмкость аккумулятора, измеряющаяся в ампер-часах. Применительно к маркировке аккумулятора, значение ёмкости показывает, каким током будет равномерно разряжаться автомобильная АКБ до конечного напряжения при 20-часовом цикле разряда. Например, обозначение 6СТ-60 означает, что батарея в течение 20 часов будет отдавать ток 3 А, при этом в конце напряжение на клеммах не упадет до 10,5 В. Однако, это вовсе не означает линейную зависимость времени разряда от разрядного тока. Целый час стабильно отдавать 60 А наша батарея не сможет.

Особенностью аккумуляторов является уменьшение времени разряда с повышением разрядных токов. Зависимость времени разряда от тока разряда близка к степенной. Распространена, в частности, формула немецкого ученого Пейкерта (англ.), который установил, что: Cp=Ikt,{\displaystyle C_{p}=I^{k}t,}. Здесь Cp{\displaystyle C_{p}} — ёмкость аккумулятора, а k{\displaystyle k} — число Пейкерта — показатель степени, постоянный для данного аккумулятора или типа аккумуляторов. Для свинцовых кислотных аккумуляторов число Пейкерта обычно изменяется от 1,15 до 1,35. Величину константы в левой части уравнения можно определить по номинальной ёмкости аккумулятора. Тогда, после нескольких преобразований, получим формулу для реальной ёмкости аккумулятора E{\displaystyle E} при произвольном токе разряда I{\displaystyle I}:

E=En(InI)p−1{\displaystyle E=E_{n}\left({\frac {I_{n}}{I}}\right)^{p-1}}.

Здесь En{\displaystyle E_{n}} — номинальная ёмкость аккумулятора, а In{\displaystyle I_{n}} — номинальный ток разряда, при котором задана номинальная ёмкость (обычно ток 20-часового или 10-часового цикла разряда).

Ёмкость аккумулятора, как правило, выбирается исходя из рабочего объёма двигателя (больший объём — бо́льшая мощность стартёра — бо́льшая ёмкость АКБ), его типа (для дизельных ёмкость автомобильной АКБ должна быть больше, чем для бензиновых при равном объёме цилиндров) и условий эксплуатации (для районов с холодным климатом ёмкость увеличивают, по причине снижения ёмкости АКБ при отрицательных температурах и затруднения пуска двигателя стартёром из-за загустения масла).

  • Резервная ёмкость. В отличие от номинальной ёмкости, которая определяется разрядом относительно малым током, резервная ёмкость показывает, сколько времени способен проехать автомобиль зимней ночью при неисправности генератора. Ток разряда принимается равным 25 А, поскольку зимней ночью очень много энергии уходит на освещение и обогрев салона. При этом нельзя просто разделить номинальную ёмкость автомобильной АКБ на 25 А. При таком токе резервная ёмкость составит примерно 2/3 от номинальной. Как правило, значение резервной ёмкости указывается на маркировке автомобильной АКБ в минутах.
  • Пусковой ток. Или ток холодной прокрутки (cold cranking amps CCA). Максимальный ток, который способен отдавать аккумулятор без посадки напряжения на клеммах ниже 9В в течение 30 секунд при −18 °C по ГОСТ 53165-2008.

Цикл заряд/разряд

Аккумулятор автомобиля не хранит энергию, а содержит химические вещества, которые при взаимодействии производят электрический ток. Два разнородных металла помещаются в кислотную среду, которая называется электролитом. Возникает поток электронов и электроны из одной группы пластин переходят в другую.

Батарея заряжена

Полностью заряженная батарея содержит отрицательную пластину губчатого свинца (Pb) — катод, положительную пластину диоксида свинца (PbO2) – анод, и электролит из раствора серной кислоты (H2SO4) и воды (H2O).

Батарея разряжается

Когда аккумулятор разряжается, диоксид свинца на катоде восстанавливается, на аноде свинец окисляется. Металлы обоих пластин вступают в реакцию с SO4, в результате образуется сульфат свинца (PbSO4). Водород (H2) из серной кислоты вступает в реакцию с кислородом (O2) из положительной пластины и образуется вода (H2O). При этом расходуется серная кислота и образуется вода. Правильная зарядка во многом определяет ресурс службы батареи.[1]

Батарея разряжена

В полностью разряженном аккумуляторе обе пластины покрыты сульфатом свинца (PbSO4), а электролит разбавлен до большей степени водой (H2O).

Батарея заряжается Процесс противоположен разрядке. Сульфат (SO4) покидает пластины и объединяется с водородом (H2), превращаясь в серную кислоту (H2SO4). Свободный кислород (O2) объединяется со свинцом (Pb) на положительной пластине с образованием диоксида свинца (PbO2). Когда батарея приближается к полной зарядке, а водород образуется на отрицательных пластинах, а кислород — на положительном, происходит газообразование.

Типы автомобильной АКБ

Тип батареи

В основном используется свинцово-кислотный тип. Собственно батарея состоит из 6 аккумуляторов (банок), каждая номинальным напряжением около 2,2 вольта, соединённых последовательно в батарею. Обычный электролит представляет собой смесь дистиллированной воды и серной кислоты с плотностью в пределах 1,23-1,31 г/см³ (чем больше плотность электролита, тем более морозостойкая батарея), но сейчас появились автомобильные АКБ построенные на базе технологии AGM (Absorbent Glass Mat), электролит в которых абсорбирован в стеклянном волокне, а также т. н. гелевые аккумуляторы, где электролит загущается до гелеобразного состояния силикагелем (технология носит название GEL).

Размеры

Так сложилось, что при разработке нового типа или даже марки автотехники нередко приходилось разрабатывать под неё новую автомобильную АКБ. В дальнейшем производители разработали большую номенклатуру различных аккумуляторов, существенно различающихся типоразмерами и электрическими характеристиками. Для тяжёлых грузовиков и спецмашин, имеющих бортовую сеть 24 вольта, применяются две одинаковые 12-вольтовые батареи, соединённые последовательно или одна 24-вольтовая батарея (редко).

В настоящее время существует несколько форм-факторов батарей. Аккумуляторы для японского и европейских рынков могут иметь разные размеры.

Автомобильные аккумуляторы с азиатским и европейским расположением полюсов.
Полярность

«Обратная» или «прямая». Определяет расположение электродов на корпусе автомобильной АКБ. Для автомобилей отечественного выпуска характерна прямая полярность, при которой плюсовая клемма находится слева, а минусовая — справа, при положении аккумулятора «клеммы ближе к вам». Установить чужую батарею, например «европейскую» на японский автомобиль, зачастую бывает невозможно. Может потребоваться удлинение проводов.

Диаметр контактных клемм

В типе Euro — type 1 — 19,5 мм «плюсовая» клемма и 17,9 мм «минусовая» клемма. Тип Asia — Type 3 — 12,7 мм у «плюсовой» клеммы, — и 11,1 мм у клеммы «минус»[2]. Выпускаются «колпачки» — переходники с тонких клемм на толстые.

Тип крепления

В конкретном транспортном средстве может быть реализован один из типов крепления автомобильной АКБ — верхнее или нижнее. В ряде автомобилей конструкции для закрепления батареи может быть не предусмотрено. Обозначения типов нижнего крепления следующие: B00, B01, B03, B13.

Необходимость обслуживания

По этому принципу автомобильные АКБ классифицируют на два типа: обслуживаемые (и как их подкатегория — малообслуживаемые) и необслуживаемые (в тексте ГОСТа обозначенные как безуходные). В простых по конструкции аккумуляторах необходим регулярный контроль состояния электролита и регулярная подзарядка по специальной технологии с помощью стационарного зарядного устройства. На промышленных предприятиях для ухода за автомобильными аккумуляторами есть специально обученные люди (аккумуляторщики) а также зарядные станции.

Однако «необслуживаемые» автомобильные АКБ — это не значит, что за такой батареей совсем не нужен уход. Как правило, необслуживаемая батарея имеет встроенный индикатор-ареометр, по цвету которого определяется плотность электролита — зелёный поясок при нормальной плотности, красный или белый — при низкой (батарея подлежит замене). Также необходимо периодически контролировать уровень электролита по меткам на корпусе. На всех автомобильных АКБ во избежание повреждения аккумуляторного отсека кислотой необходимо контролировать герметичность корпуса, заливных пробок и чистоту дренажных отверстий, а при появлении признаков электролита устранить течь и тщательно промыть корпус и отсек автомобильной АКБ нейтрализующим щелочным составом. Также необходимо периодически тщательно очищать и смазывать клеммы литиевой смазкой, во избежание их электрокорозийного разрушения.

Стандарты в Российской Федерации

Существует ГОСТ 53165-2008, введён в действие 01.07.2009, дата издания 30.06.2009, в котором автомобильные аккумуляторы именуются «стартерными батареями».

Интересные факты

  • Различные типы аккумуляторов обладают разными особенностями, которые не позволяют однозначно назвать «лучший» тип аккумулятора. Можно говорить только о лучшей применимости различных типов аккумуляторов в разных условиях. Так, например, современные «кальциевые» аккумуляторы обладают низким саморазрядом, не требуют обслуживания, однако не терпят глубоких разрядов, например, при коротких поездках в зимние морозы, или длительной стоянке автомобиля. В то же время, для «обслуживаемых» (практически не производятся) и «малообслуживаемых» аккумуляторов глубокий разряд не столь губителен, зато такие типы аккумуляторов требуют доливки дистиллированной воды (при исправном электрооборудовании и среднем пробеге — примерно 1 раз в 4—7 месяцев).
  • С понижением температуры падает способность аккумулятора «принимать заряд». Поэтому короткие поездки в зимние морозы, особенно с включёнными фарами, могут довольно быстро привести к полному разряду даже абсолютно исправного аккумулятора. Это приводит не только к невозможности запуска мотора, но и к сокращению срока службы аккумулятора, особенно «кальциевого».
  • При температуре окружающего воздуха –10 °C зарядные характеристики аккумулятора, не имеющего обогрева, из-за охлаждения ухудшаются, а при температуре ниже –30 °C заряд от штатного генератора автомобиля практически отсутствует[3]. Температура электролита в аккумуляторе, установленном на автомобиле, на 5—7 °C выше температуры окружающей среды и изменяется вслед за ней с запаздыванием на 4—5 часа. В режиме длительного движения за 10—12 часов температура электролита в не обогреваемых аккумуляторных батареях повышается на 2—3 °C, а при наличии обогреваемого отсека для аккумуляторных батарей на 5—7 °C. Поэтому, для надёжной эксплуатации в условиях низких температур применяются конструкции аккумулятора с внутренним электроподогревом[4][5].
  • Зимой аккумулятор рекомендуется периодически снимать с автомобиля и заряжать зарядным устройством после согревания на воздухе до положительной температуры. Согревать холодный аккумулятор в горячей воде нежелательно по причине возможного частичного осыпания активной массы пластин из-за быстрых температурных деформаций.
  • Существует мнение[где?] о недопустимости установки на автомобиль аккумулятора с повышенной ёмкостью, так как при большей ёмкости автомобильная АКБ якобы не будет успевать заряжаться. Однако, энергия, потраченная на пуск двигателя, не зависит от ёмкости, поэтому при исправном генераторе будет восполнена в автомобильной АКБ за одно и то же время. Также опасение у некоторых вызывает возможность сгорания стартера, однако потреблённый стартером ток зависит не от ёмкости автомобильной АКБ, а только от его внутреннего сопротивления и условий пуска. Для районов с суровыми зимами рекомендуется установка автомобильной АКБ повышенной ёмкости. При этом аккумулятор способен будет отдать больший ток при пуске, увеличивается количество попыток пуска, уменьшается относительный разряд батареи, что увеличивает надёжность и продлевает срок службы[6]. Однако, у менее ёмкого аккумулятора скорее всего просадка напряжения в момент пуска двигателя больше, чем у более ёмкого, а значит и возможный максимальный ток тоже меньше, чем у более ёмкого, так что, возможно, доля правды в этом мифе всё-таки присутствует. Однако, следует иметь в виду, что аккумулятор большей ёмкости (нежели штатный) требует и большего времени для полной зарядки, если он сильно разряжен. А это случается зимой довольно часто, так как такой аккумулятор позволяет долго крутить стартер. Также, чем больше ёмкость, тем желательнее больший зарядный ток. Особенностью свинцово-кислотных аккумуляторов является то, что они сильно снижают свой ресурс, если заряжены не на 100 %, вследствие возникающей необратимой сульфатации. Поэтому, если в зимнее время аккумулятор с большей ёмкостью будет всё-таки сильно разряжен долгими попытками пуска, то вероятность выхода его из строя будет выше из-за нехватки времени на полный восстановительный заряд, что в ряде случаев усугубится также недостаточно сильным током, выдаваемым штатным генератором, особенно в режиме холостого хода. Следовательно, для продления ресурса аккумулятора большей ёмкости зимой следует его периодически снимать, отогревать и заряжать. Иначе, постоянно недозаряженный аккумулятор прослужит недолго, и единственным плюсом его применения будет увеличенное время прокрутки мотора и величина стартового тока, которые начнут неуклонно уменьшаться вследствие сульфатации, вплоть до полной непригодности аккумулятора. Также следует учитывать, что аккумулятор существенно бо́льшей ёмкости будет иметь бо́льшие габаритные размеры и может не поместиться в отсеке для аккумуляторной батареи. В интернете можно встретить утверждение, что в условиях низких температур зимой процесс сульфатации пластин происходит крайне медленно в силу особенностей прохождения химической реакции, однако следует критически относиться к этому утверждению, так как в процессе работы аккумулятор нагревается, и, следовательно, сульфатация всё же имеет место.
  • Крайне нежелательно заменять аккумулятор при работающем двигателе, поскольку связанные с отключением и подключением аккумулятора скачки напряжения могут вывести из строя электрооборудование автомобиля. При необходимости замены аккумулятора при работающем двигателе, для минимизации скачка напряжения необходимо перед отключением аккумулятора включить в автомобиле максимальное количество электроприборов (фары, мотор «печки», магнитолу, обогрев заднего стекла и т. д.). Подключение каждой клеммы должно производиться быстро, без многократного касания клеммой вывода аккумулятора. Обороты двигателя не должны превышать холостых. В идеале отключаемый/подключаемый аккумуляторы и клеммы автомобиля необходимо временно соединить параллельно проводами, после чего отсоединить все провода от отключаемого аккумулятора, установить подключаемый, надеть на него клеммы, и в самом конце отсоединить временные провода от клемм автомобиля и от подключённого аккумулятора. Таким образом достигается заведомо постоянное соединение какого-либо из аккумуляторов, и практически нивелируются нежелательные скачки напряжения.
  • При севшем аккумуляторе, т. н. «прикуривание» от другой автомашины необходимо осуществлять с тщательным соблюдением определённого набора правил, определяемых производителем автомобиля. Нарушение этих правил может оказаться причиной выхода из строя оборудования или даже взрыва автомобильной АКБ.
I_{n} Автомобильный аккумулятор после взрыва

См. также

Примечания

Ссылки

Литература

  • Каштанов В. П., Титов В. В., Усков А. Ф. и др. Свинцовые стартерные аккумуляторные батареи. Руководство.. — М.: Воениздат, 1983. — С. 21—23, 176. — 148 с.

АКБ — это… Что такое АКБ?

  • Акб — получить на Академике действующий промокод ТопРадар или выгодно акб купить со скидкой на распродаже в ТопРадар

  • АКБ — АКБ  акционерный коммерческий банк АКБ  автоматический ключ бурильщика АКБ  Агентство корпоративной безопасности, юрфирма АКБ  агрегатное конструкторское бюро АКБ  архитектурно конструкторское бюро АКБ  Ассоциация коммерческих банков АКБ … …   Википедия

  • АКБ — АБ АКБ аккумуляторная батарея АБ Словари: Словарь сокращений и аббревиатур армии и спецслужб. Сост. А. А. Щелоков. М.: ООО «Издательство АСТ», ЗАО «Издательский дом Гелеос», 2003. 318 с., С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка …   Словарь сокращений и аббревиатур

  • акбүз — 1. с. Сизелер сизелмәс кенә күк төсмере булган ак төс 2. и. Ак төстәге юка киҗе мамык тукыма. АКБҮЗ АТ – Акбүз төсендәге ат …   Татар теленең аңлатмалы сүзлеге

  • АКБ — авто аккумуляторная батарея …   Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого

  • АКБ — аккумуляторная батарея акционерный коммерческий банк архитектурно конструкторское бюро Ассоциация коммерческих банков …   Словарь сокращений русского языка

  • АКБ (футбольный клуб) — АКБ Полное название Câu lạc bộ bóng đá Hà Nội ACB Основан 1956 Стадион Хангдай Вместимость 25 000 …   Википедия

  • АКБ «РГБ» — РГБ акционерный коммерческий банк «Русский генеральный банк» ОАО http://www.rusgenbank.ru/​ организация, фин. АКБ «РГБ» РГБ Русский генеральный банк ОАО организация …   Словарь сокращений и аббревиатур

  • АКБ «МФК» — МФК Акционерный коммерческий банк «Международная финансовая компания» с 1992 по 1993 Банк МФК организация, фин …   Словарь сокращений и аббревиатур

  • АКБ «УСБ» — УСБ Укрсоцбанк с 1990 http://usb.com.ua/​ Украина, фин …   Словарь сокращений и аббревиатур

  • АКБ «ТГБ» — ТГБ Тюменский городской банк ОАО http://www.tmn.ru/​ tgb/​ г. Тюмень, организация, фин …   Словарь сокращений и аббревиатур

  • Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о