Автомобільні акумулятори: види та характеристики

Автомобільний акумулятор (АКБ) річ сезонна, хоча і використовується цілий рік. Адже крутити коленвал в теплу пору року легко. Але як тільки стає холодно, відразу виникає повне питання про «важку долю» стартера. Це той, який намагається перетворитися на чисто активний опір, споживаючи великий струм. В результаті акумулятор норовить вийти з ладу. Якщо він несправний, ви не зможете запустити двигун автомобіля в нормальному режимі. Як не допустити «вмирання» акумулятора, як вибрати хороший і працездатний – про це в статті.

Для чого потрібні акумулятори в автомобілях?

Призначення АКБ – запуск двигуна, а також виконання функцій джерела живлення в бортовій мережі автомобіля при вимкненому двигуні. Автомобільний акумулятор також діє як регулятор напруги для електричної системи автомобіля.

Найпоширенішими є акумулятори з номінальною напругою 12 вольт. Їх можна знайти в автомобілях, фургонах, легких і середніх вантажівках. На мотоциклах використовуються акумулятори з напругою 6 В. А акумулятори з напругою 24 В експлуатуються на великовагових вантажівках, спеціальній та військовій техніці.

Для запуску двигуна необхідний його мотор, який поставляється разом зі стартером. А стартер живиться від акумуляторної батареї. Тому їх часто називають стартерними акумуляторами. У цей момент стартер споживає великий струм (кілька сотень ампер), розряджаючи автомобільний акумулятор. Після запуску автомобіля генератор забезпечує вироблення електроенергії в бортовій мережі. Схема розроблена таким чином, що під час подорожі на автомобілі акумулятор перезаряджається та поповнює заряд, отриманий під час запуску двигуна.

Принцип роботи батареї

Принцип дії свинцево-кислотного акумулятора заснований на електрохімічних реакціях Pb і PbO2 в електроліті. В якості електроліту використовується водний розчин сульфатної кислоти. В автомобільному акумуляторі відбуваються десятки різних реакцій, але ми розглянемо лише основні з них. При зовнішньому навантаженні на висновки акумулятора починається електрохімічний процес взаємодії електроліту з оксидом свинцю. У результаті цієї реакції металевий Pb окислюється до PbSO4. Коли акумулятор розряджається, PbO2 відновлюється на аноді, а Pb окислюється на катоді. Процес зарядки автомобільного акумулятора відбувається в зворотному порядку. Коли сульфат свинцю витрачається, починається процес електролізу води. Під час цього процесу водень і кисень виділяються на катоді і аноді відповідно. В результаті виділення водню і кисню здається, що електроліт кипить. Цього процесу краще уникати, тому що при цьому витрачається вода, збільшується щільність електроліту, а через вибухонебезпечну суміш (водень + кисень) зростає і небезпека вибуху.

Для підтримки необхідного рівня електроліту в елементи акумуляторної батареї при необхідності додається дистильована вода.

Характеристики автомобільного акумулятора

Акумулююча здатність характеризує кількість електроенергії, що виділяється при розряді до мінімально допустимої напруги. Одиницею вимірювання ємності є ампер-години.

CCA (cold cranking amps) також називають пусковим струмом. Згідно ГОСТ заявлений пусковий струм перевіряється після охолодження акумулятора до -18 градусів Цельсія. Акумулятор автомобіля розряджається пусковим струмом за 30 секунд. Після цього його напруга повинна бути не менше 8,4 вольта. У разі розряду тривалістю 150 секунд напруга повинна бути не менше 6 вольт.

Електрорушійна сила батареї (ЕРС) – це параметр, який вказує на напругу на проводах батареї, яка не навантажена ззовні, і немає витоків. ЕРС можна виміряти вольтметром або мультиметром.

Внутрішній опір акумулятора транспортного засобу поєднує опір сепараторів, електродів, електроліту, проводів та інших елементів акумулятора.

Рівень заряду залежить від багатьох факторів, і виміряти точний показник складно. Але приблизний рівень заряду вимірюється ЕРС і щільністю електроліту.

Саморозряд акумулятора – це процес зменшення ємності акумулятора. Це викликано окисно-відновними процесами на електродах.

Крім того, важливо враховувати термін придатності акумулятора. Акумулятор може деякий час зберігатися в сухозарядженому стані до того, як потрапить до споживача. Також важливо знати термін служби і конструктивні особливості акумулятора (вага, розмір).

Види автомобільного акумулятора

Акумуляторні батареї на основі сурми зникли, і сьогодні вони не використовуються в автомобілях. Електроди цих акумуляторів містять більше п’яти відсотків сурми. З низьким вмістом сурми: пластини з низьким вмістом сурми використовувалися для зменшення розкладання води на кисень і водень. Але проблема їх обслуговування залишається актуальною. На сьогоднішній день це один з найпоширеніших типів батарей. Свинцеві сітки стали легувати кальцієм, щоб вирішити проблему споживання води та зменшення саморозряду. У той же час виникла проблема втрати ємності при глибокому розряді. Гібридні батареї – це сучасні автомобільні батареї, які стали спробою знайти компроміс між низькосурс’яними і кальцієвими акумуляторами. AGM і гелеві акумулятори – відносно нові автомобільні акумулятори. Вони стали наступним кроком у забезпеченні безпечної роботи автомобільних акумуляторів. Лужні акумулятори – замість кислоти роль електроліту виконує луг. Найбільш поширені нікель-залізні та нікель-кадмієві акумулятори. Літій-іонні батареї досить перспективні, але сьогодні вони не знайшли широкого застосування в автомобілях через ряд невирішених проблем.

Навіть якщо у вас немає проблем з акумулятором у вашому автомобілі, не забудьте взяти міжнародне водійське посвідчення в дорогу, а якщо у вас його ще немає, пропонуємо вам швидко та легко оформити його на нашому сайті.