Устройство, принцип работы автомобильного аккумулятора
Содержание:
- Роль АКБ в машине
- Что такое АКБ в машине?
- Типы источников тока
- Техническое обслуживание АКБ
- Основные характеристики автомобильной батареи
- Для чего соединять несколько аккумуляторов
- Признаки и причины неисправности аккумуляторной батареи
- Советы по эксплуатации и обслуживанию АКБ
- Правила подзарядки
- Области применения АКБ
- Сервисное обслуживание
- Особенности профилактики «необслуживаемых» АКБ
- Проверка работоспособности системы
- Методы заряда аккумуляторов
- Недостатки и преимущества устройства аккумулятора автомобиля
- Устройство аккумулятора
- Как обслуживать свинцово-кислотный аккумулятор
Роль АКБ в машине
Обычно на легковые автомобили устанавливают два источника питания:
- Первый – это аккумулятор.
- Второй – генератор (или только генератор на старинных моделях).
Говоря по-простому, оба устройства в машине работают поочередно. Если один подает ток, то другой в это время «отдыхает».
Аккумулятор подает электрическую энергию на стартер, катушку зажигания и все электрические цепи автомобиля. Если этот элемент исправен, а также все системы в машине работают должным образом, тогда АКБ способен обеспечить беспрепятственный запуск силового агрегата независимо от погодных условий.
АКБ также отвечает за подачу электричества во время стоянки автомобиля, когда двигатель заглушен, а именно:
- Обеспечивает возможность прослушивания радио.
- Позволяет включить свет в машине.
- Осуществляет питание сигнализации и так далее.
Но с момента запуска двигателя источником электричества становится генератор, который дополнительно заряжает аккумулятор, чтобы восполнить энергию, затраченную АКБ во время простоя машины.
Что такое АКБ в машине?
Расшифровка АКБ в зависимости от сферы деятельности может иметь несколько обозначений. Но если речь идет о технике, то это не что иное, как сокращенное название аккумулятора. Более точная расшифровка АКБ — это аккумуляторная батарея. В еще более конкретном плане, когда в качестве технике имеется в виду автомобиль, то данное обозначение можно смело расшифровать как автомобильная аккумуляторная батарея.
Аккумулятор представляет собой обратимый электрохимический источник тока. Другими словами, АКБ – это устройство, предназначенное для сбора и последующего извлечения из него электричества. А каждая фаза его работы связана с химическими реакциями, происходящими внутри корпуса батареи.
Типы источников тока
АКБ различаются по своему предназначению, характеристикам, тому как устроен аккумулятор и материалам, используемым при их изготовлении. На сегодняшний день в мире производится более трёх десятков типов различных аккумуляторов, основное различие между которыми заключается в химическом составе электродов, а также используемым видом электролита. Так, к примеру, в группу литий-ионных аккумуляторов входит двенадцать различных моделей. Наиболее популярными из всех производимых являются следующие типы:
- свинцово-кислотные;
- литиевые;
- никель-кадмиевые.
Рекомендуем: Типы аккумуляторов и их отличия друг от друга
На них приходится значительная часть рынка элементов питания. Для лучшего представления о том, из каких материалов могут изготавливаться современные аккумуляторы стоит привести их полный список:
- железо;
- свинец;
- титан;
- литий;
- кадмий;
- кобальт;
- никель;
- цинк;
- ванадий;
- серебро;
- алюминий;
- целый ряд прочих металлов, которые, правда, используются крайне редко.
Применение при производстве различных материалов оказывает значительное влияние на итоговые эксплуатационные показатели и, как следствие, на область возможного использования. Например, литий-ионные АКБ часто устанавливаются в мобильные компьютеры и другие гаджеты.
Техническое обслуживание АКБ
При нормальных условиях эксплуатации автомобиля аккумулятор заряжается от генератора, и ему этой зарядки будет вполне достаточно. Однако не всегда есть возможность использовать машину так, чтобы генератор обеспечивал полный заряд АКБ. В некоторых случаях его работы будет недостаточно. Почему такое происходит, мы подробнее расскажем ниже.
Почему аккумулятор приходится подзаряжать зарядным устройством?
Зима – неблагодарное время для наших машин. Низкие температуры приводят не только к запотеванию стекол или замерзанию замков, они также снижают эффективность аккумуляторных батарей. Влияние низких температур на характеристики аккумулятора в машине весьма существенное:
- При нулевой температуре электрическая емкость аккумулятора уменьшается примерно на 20%.
- При температуре -20 °C емкость АКБ может упасть более чем на 50%.
При низких температурах проблему также усугубляет моторное масло, которое имеет свойство загустевать. Это, в свою очередь, потребует от батареи еще больше энергии для работы стартера, чтобы запустить двигатель.
Кроме того, зимой мы используем гораздо больше устройств, использующих электрический ток в машине, к ним относятся:
- Подогрев сидений;
- Обогрев заднего стекла и зеркал;
- Стереосистема;
- Противотуманные фары и так далее.
Все это приводит к увеличению длительности подзарядки АКБ, что, в конечном итоге, сокращает срок службы аккумулятора, особенно в тех случаях, когда вы часто преодолеваете короткие расстояния. Ведь при таких поездках у батареи постоянно не будет хватать возможности достаточно зарядиться.
Также существует вероятность случайного включения во время стоянки какого-либо потребителя, который вскоре посадит аккумулятор. Кроме этого, не стоит исключать такое явление как саморазряд АКБ. При длительных простоях любая батарея может значительно просесть. Поэтому периодически аккумулятор приходится дополнительно заряжать, особенно в зимний период, подключив его к зарядному устройству.
Проверка уровня и плотности электролита в АКБ
После зарядки обязательно проверяем уровень электролита, если аккумулятор обслуживаемый. Он должен полностью покрывать поверхности пластин и возвышаться над верхними границами примерно на 5-10 мм. Уровень выравнивается только тогда, когда АКБ полностью заряжен, а также имеет соответствующую температуру (обычно это 25 °C).
При отклонениях никогда не добавляйте электролит в разряженную батарею! Уровень раствора в батарее можно дополнить дистиллированной или химически очищенной водой. Не используйте для этих целей кислоту или химические вещества. Ведь это увеличит плотность раствора, что значительно ускорит деградацию пластин.
Полностью заряженный и исправный аккумулятор будет иметь плотность раствора в диапазоне 1,270-1,280 г/см³. Причем в каждой банке эти значения должны быть идентичными. Для точности измерения необходимо провести 3 проверки с интервалом в 1 час. Первый замер должен быть проведен через полчаса после зарядки АКБ. В случае отклонений потребуется процедура восстановления плотности.
Предыдущие статьи
- ESP, что это такое в машине, как работает, и нужна ли эта система в автомобиле?
- Классификация и виды моторных масел. Характеристика полусинтетики 10w-40
Основные характеристики автомобильной батареи
Если говорить о стандартных характеристиках батареи, нужно осветить следующие из них:
- емкость;
- напряжение;
- ток холодной прокрутки.
При приобретении устройства данные показатели можно обнаружить на этикетке аккумулятора или в интернете, на сайте производителя. Когда речь идет о емкости, говорится о полностью заряженном устройстве, которое отдает энергию в течение 20 часов в процессе разряда (автор видео — ChipiDip).
В таком случае размер проявляется в ампер-час. Для сравнения можно взять стандартный аккумулятор автомобиля величиной 55 Ач. Эта батарея при правильной работе должна в течении 20 часов выводить ток 2,75 ампера. Такой разряд в повседневной жизни не практикуется.
Емкость может быть резервной, эта величина обозначается в минутах. Резервная емкость аккумулятора в таком случае может подменить генератор. Величина напряжения на среднестатических легковых машинах устанавливается в размере 12 вольт, а величина тока холодной прокрутки говорит о том, сколько батарея отдает энергии за 10 секунд при температуре в -18 и ниже градусов. Напряжение в таком случае не должно падать ниже 7,5 вольта. Ток прокрутки указывает, сколько времени батарея может крутить стартер в мороз.
Для автомобильного аккумулятора часто используют пусковое устройство. При помощи этого средства можно продлить жизнь батареи, если она работает на износ.
Цена вопроса
Цена, как можно сделать вывод, будет исходить из вида аккумулятора и его составляющих.
Ниже предоставлены цены на батареи:
Для чего соединять несколько аккумуляторов
Основные причины, по которым аккумуляторы объединяют в сборки, можно свести к следующим:
- Уменьшить омические потери (или потери тепла при передаче электроэнергии) путем увеличения сопротивления системы. Сила тока и сопротивление обратно пропорциональны друг другу, а чем слабее ток, тем меньше потери.
- Собрать батарею, подходящую для питания приборов с более высокими диапазонами напряжений.
- Увеличить емкость аккумулятора.
- Увеличить и мощность, и напряжение.
Одним словом, создают АКБ, которая подходит под конкретные нужды. Проще и удобнее комбинировать имеющиеся под рукой аккумуляторы, чем покупать десятки различных батарей. А в некоторых случаях это банально дешевле.
Признаки и причины неисправности аккумуляторной батареи
Производственные дефекты
Разрушение электрода от короткого замыкания в результате повреждения сепаратора при сборке.
Низкие сепараторы-конверты, приводящие к короткому замыканию.
Не полностью формированная активная масса электрода.
Электрод без осыпавшейся активной массы
Дефект | Признаки | Возможная причина |
Разрыв электрической цепи внутри АКБ | Напряжение на выводах батареи есть, но стартер не вращается | Разрушение мостиков* между банками. Плохая сварка полюсных клемм и т. п. |
Короткое замыкание между положительными и отрицательными электродами (пластинами) | В дефектной банке плотность ниже, чем в остальных. При заряде зарядным устройством дефектная банка не «кипит». При работе стартера в банке происходит интенсивное газовыделение | Повреждение сепаратора или неправильное его размещение в процессе сборки (фото 5). Низкое качество материала сепаратора или отклонение его размеров от допустимых (фото 6). Перекос электродов |
Недоформованная активная масса электродов | Полностью заряженная батарея не может обеспечить более двух – трех пусков двигателя, а при заряде и разряде интенсивно «кипит» | Нарушена операция формования – процесс заряда электродов |
Отрыв электродов (пластин) от соединительных мостиков | При работе стартера электролит в такой банке «кипит». При бездействии батареи плотность электролита не снижается |
Если гарантийный срок не истек и есть подозрение, что неисправность батареи появилась по вине производителя, необходимо обратиться в специализированную мастерскую. При этом надо иметь кассовый или товарный чек, а также гарантийный талон с датой продажи и наименованием организации-продавца. К тому же обязательно, чтобы в нем были указаны характеристики батареи на момент продажи — плотность электролита, напряжение на выводах без нагрузки и т. д. Это поможет проведению экспертизы. В мастерской должны установить причину неработоспособности АКБ или снижения ее характеристик. Результаты исследования батареи заносят в гарантийный талон, и если дефект производственный — АКБ подлежит замене на новую.
Советы по эксплуатации и обслуживанию АКБ
Чтобы аккумулятор проработал как можно дольше, нужно уделять ему совсем немного внимания. Вот несколько советов по эксплуатации автомобильного АКБ.
Глубокий разряд – враг батареи. Каждый раз, когда аккумулятор разряжается «в ноль», происходит необратимая сульфатация электродов, особенно от этого страдают кальциевые батареи. Периодически желательно полностью заряжать бат специальным зарядным устройством и ни в коем случае не допускать полной разрядки.
Второй враг – вибрация. От сильной тряски и регулярных ударов с пластин осыпается активный слой. AGM аккумуляторы меньше от этого страдают, жидкостные – больше.
Клеммы аккумулятора склонны к окислению, что ухудшает контакт
Периодически нужно обращать внимание на состояние клемм и при необходимости очищать их от окислов.
Обращайте внимание на корпус батареи. Грязь, масло, влага способствуют утечке тока и саморазряду.
Неполадки в электросети могут вывести из строя и батарею
Особенно проблемы со стартером и генератором – смежными элементами.
Вздутый корпус со следами электролита говорит о том, что пора покупать новый АКБ. Поврежденным аккумулятором пользоваться нельзя!
Правила подзарядки
Подзарядка свинцово-кислотного автомобильного аккумулятора в штатном режиме производится от генератора. При интенсивной работе батареи требуется ее дополнительная подзарядка в стационарных условиях через специальное зарядное устройство. Особенно это актуально в зимнее время, когда возможность холодной батареи принимать заряд резко снижается, а потребление энергии на раскрутку мотора на морозе возрастает. Поэтому зарядку автомобильного АКБ необходимо проводить в тепле после его согревания естественным образом.
Важно! Ускорение согревания батареи горячей водой или феном недопустимо, так как реально разрушение пластин вследствие резкого перепада температур. При опадении наполнителя на дно банок, резко возрастает возможность саморазряда за счет замыкания пластин.
Для так называемых «кальциевых» аккумуляторов, недопущение полного или значительного разряда критически важно, потому что ресурс этого типа батарей ограничен 4-5 циклами полной разрядки, после чего аккумулятор приходит в негодность
гибридных автомобилях
Области применения АКБ
Аккумуляторные батареи получили широчайшее распространение во всех видах технических устройств. Без них не обходится ни одно портативное электронное устройство: от наручных часов до ноутбуков. Даже в простых электрических фонарях производители предпочитают использовать встроенные АКБ вместо сменных элементов питания. Не стали исключением и автомобили. В машинах привычных конструкций автомобильный аккумулятор используется для запуска двигателя и бесперебойного питания бортовой электрики и электроники. В набирающих всё большую популярность гибридных и электромобилях аккумуляторы играют ещё более важную роль. Причём в этом случае требования, предъявляемые к устройству АКБ автомобиля, ещё выше.
Сервисное обслуживание
Когда операции по обслуживанию проводят сотрудники СТО, владелец авто не задумывается, что же они делают. Но если автомобилист выполняет обслуживание аккумулятора автомобиля своими руками, ему стоит изучить, какие операции необходимо осуществлять.
Рассмотрим пять основных действий.
1. При постоянной эксплуатации автомобиля аккумуляторную батарею рекомендуется подзаряжать раз в три месяца с помощью сетевых зарядных устройств. В этом случае происходит достижение максимального уровня зарядки, и искореняется проблема с разряженным состоянием аккумулятора. Периодическая подзарядка осуществляется в автоматическом режиме при постоянном напряжении от генератора авто.
Подзарядка может быть и внеплановой. В ситуациях, когда владелец забывает выключить фары или случается долгий простой автомобиля, тогда уровень зарядки падает до нуля. В этом случае зарядка проводится в режиме постоянного тока. Эту операцию необходимо проводить под контролем.
2. Проверка нагрузки аккумулятора осуществляется с помощью нагрузочной вилки. Этот прибор покажет реальную работоспособность батареи. Проверка должна проводиться в два этапа: без нагрузки и с нагрузкой.
На первом этапе необходимо отключить аккумулятор от источника зарядки. После этого подключают нагрузочную вилку и сверяют данные встроенного вольтметра с таблицей соответствия.
Данные вольтметра, в В | Соответствующий уровень зарядки, в % |
12,6-12,9 | 100 |
12,3-12,6 | 75 |
12,1-12,3 | 50 |
11,8-12,1 | 25 |
11,5-11,8 |
Ко второму этапу приступают только при 100% уровне зарядки. При подключенной нагрузке замер производится на пятой секунде работы. Обычно, показатели вольтметра равные и больше 9 говорят о том, что батарея хорошо держит нагрузку. Если же значения ниже, то аккумулятор пора менять.
Допустимый диапазон значений указывается в документации, идущей вместе с нагрузочной вилкой.
3. Определение тока утечки. Если у вас новый аккумулятор, он исправен, но утром после предыдущей нормальной работы вы не можете завести авто, то следует замерить ток утечки. Наличие является нормальным для аккумулятора, только если его величина не превышает норму.
Определение уровня тока утечки проводят с помощью мультиметра. Во время проверки надо отключить все потребители тока, выключить зажигание, отключить минусовую клемму аккумулятора. Мультиметр переводим в режим измерения тока и подсоединяем в разрыв между минусовой клеммой и отрицательным выводом, соблюдая полярность. Показания мультиметра считаются нормальными при уровне 15-70 мА.
Если получившееся значение выше, то следует искать источник утечки. Это уже вопрос отдельной статьи, но начать можно с поочередного вынимания предохранителей. В тот момент, когда показатели мультиметра вернутся в норму и будет найден источник проблем.
Практика показывает, что на увеличение тока утечки влияют:
- изношенная проводка, некачественная изоляция;
- некорректное подключение электронных систем;
- грязь и окись на контактах.
4. Десульфатация аккумулятора помогает только на первичном этапе сульфатации пластин. Если во время диагностики вы столкнулись с такой проблемой, то не затягивайте с восстановлением работоспособности батареи. Выделяют два типа десульфатации.
- химическая. Из разряженного аккумулятора сливают электролит и наполняют раствором «Трилона В». В течение часа происходит реакция, потом его сливают и промывают дистиллированной водой;
- импульсным током. Стоит оговориться, что эта процедура сложная и необходимо иметь познания в области электротехники. Суть этого метода состоит в подключении аккумулятора к источнику питания большой величины (более 100 А). Импульсный ток возбуждает электроны, сбивая тем самым сульфат свинца с пластин.
5. Проверка плотности электролита. Также встречается термин — «плотность аккумулятора». По сути это одно и то же. Замер плотности проводят при полной зарядке аккумулятора. Среднее значение различается по климатическим зонам. Так, в средней полосе норма – 1,27-1,29 г/см3, а в северной – 1,3 г/см3.
Проверку проводят с помощью денсиметра при температуре +25 0С. Если замер происходит при другом температурном режиме, то нужно соотнести значения с таблицей ниже.
Температура электролита, в 0С | Поправка к показателю денсиметра, в г/см3 |
-55 — 41 | -0,05 |
-40 — 26 | -0,04 |
-25 — 11 | -0,03 |
-10 +4 | -0,02 |
+5 +19 | -0,01 |
+20 +30 | 0,00 |
+31 +45 | +0,01 |
+ 46 +60 | +0,02 |
Замер проводят в каждом отсеке аккумулятора и отклонение в показателях не должно быть более 0,01 г/см 3.
Полученный результат замера плотности электролита может классифицироваться как:
- нормальный;
- завышенный (ситуацию можно исправить простым доливом дистиллированной воды);
- заниженный (повысить уровень сложнее).
Особенности профилактики «необслуживаемых» АКБ
Стоит помнить, что для кальциевых АКБ напряжение 11,5 V и ниже влечет необратимую потерю емкости, и после 2-3 таких «глубоких» разрядов её можно будет использовать для балласта. По этой же причине на данном типе батарей не следует проводить КТЦ и десульфатацию. Для таких аккумуляторов манипуляции с электролитом невозможны, остальные же операции обслуживания и регулярная подзарядка необходимы.
Из-за того что технология изготовления таких батарей иная, алгоритм зарядки «кальциевиков» от сети будет несколько другой, как и зарядное устройство. В отличие от обычного «зарядника», где лишний вольтаж (выше 14,8-15,5 V) будет отсечен электроникой, для таких АКБ необходимо 16,1-16,5 V, и устройство должно иметь программируемый цикл.
При помощи этого цикла аккумулятору устраиваются своеобразные «качели» из чередующихся различных напряжений и силы тока, позволяющие зарядить его полностью. Из российских производителей с этой задачей справляется «Вымпел-55».
Проверка напряжения аккумулятора
Проверка напряжения любого типа АКБ одинакова, а достоверно проверить емкость батареи возможно, только полностью разрядив его под нагрузкой. Заявленные для этих целей приборы «Кулон» позволяют только примерно рассчитать её, подав на батарею сигнал и определив площадь пластин. Когда АКБ обслужен и надежно закреплен на своем штатном месте (во избежание вибрации и осыпания пластин), проверяется затяжка контактных клемм.
В случае, если АКБ не имеет пробок для доступа к электролиту, или он содержится в виде геля, экспериментировать со спиливанием, высверливанием и т.д. не стоит.
Результатом может стать «убитая» на ровном месте АКБ, так как обычно такие батареи имеют «лабиринтные» крышки, предназначенные для возврата выкипевшей влаги обратно в банки и нарушение их герметичности ни к чему хорошему не приведет. Правильное обслуживание таких автомобильных аккумуляторов лучше доверить специалистам.
Проверка работоспособности системы
В первую очередь убедитесь, что аккумуляторы целые, без трещин, без ржавчины и следов окислов. Провода на клеммах должны быть хорошо закреплены. Если внешне все в порядке, можно проверить напряжение и силу тока.
- Проверка падения напряжения при подключении нагрузки.
К системе подключается нагрузка определенной величины и измеряется падение напряжения мультиметром или вольтметром. Можно провести проверку несколько раз, делая паузы между измерениями, чтобы дать заряду восстановиться. Полученные данные нужно сравнить с параметрами используемого типа батареи с учетом величины нагрузки. - Измерение напряжения без нагрузки.
У разных типов акб свои значения напряжения разомкнутой цепи. Например у свинцово-кислотного это 12,6 В. - Использование нагрузочной вилки.
Если в течение 5-10 секунд напряжение незначительно возрастает или стабильно, то система исправна. - Проверка с помощью специальных анализаторов и тестеров.
Можно быстро замерять напряжение и определять емкость с помощью приборов-тестеров, например, Кулон, PITE, Fluke, Vencon. - Полная разрядка / зарядка.
Это, пожалуй, самый достоверный способ. С помощью специальных устройств (УКРЗ) выполняется глубокая разрядка, а затем полная зарядка с непрерывным контролем емкости. Однако этот метод очень долгий, он может занимать от 15 часов до суток и более.
Напоследок несколько советов о том, как соединить аккумуляторы 18650:
- лучше брать батареи фирм Panasonic, LG, Samsung или Sanyo;
- никелевые полосы лучше, чем никелированные металлические;
- аккумуляторы ни в коем случае нельзя перегревать, поэтому используйте точечную сварку, либо быструю пайку;
- перед единением выравняйте напряжение на батареях с помощью зарядного устройства;
- поставьте на сборку плату BMS.
Надеемся, мы помогли вам немного разобраться в теме, и вы сможете без проблем собрать свою систему акб, если потребуется.
Методы заряда аккумуляторов
Для заряда аккумуляторов применяется несколько методов. Как правило, метод заряда зависит от типа аккумулятора и обеспечивается зарядным устройством.
Медленный заряд постоянным током
Заряд постоянным током, пропорциональным 0.1-0.2 условной номинальной ёмкости Q в течение примерно 15-7 часов соответственно.
Самый длительный и безопасный метод заряда. Подходит для большинства типов аккумуляторов.
Ускоренный или «дельта-V» заряд
Заряд с начальным током заряда, пропорциональным величине условной номинальной ёмкости аккумулятора, при котором постоянно измеряется напряжение аккумулятора и заряд заканчивается после того, как аккумулятор полностью заряжен. Время заряда — примерно час-полтора. Возможен разогрев аккумулятора и даже его разрушение.
Реверсивный заряд
Выполняется чередованием длинных импульсов заряда с короткими импульсами разряда. Реверсивный метод наиболее полезен для заряда NiCd и NiMH аккумуляторов, для которых характерен т. н. «эффект памяти».
Недостатки и преимущества устройства аккумулятора автомобиля
В устройстве свинцово-кислотного аккумулятора его природой заложено ряд пороков, делающих устройство капризным и чувствительным к определенным условиям эксплуатации:
- ограниченное число циклов разряд-заряд;
- необратимые процессы сульфатации пластин, значительно снижающие его емкость и срок службы;
- малая механическая прочность электродов, возникновение замыкания анода и катода из-за осыпающейся электродной массы или разрушения сепаратора;
- выход из строя при регулярном перезаряде или длительном хранении устройства в разряженном состоянии.
Сульфатация серьезно уменьшает ресурс батареи автомобиля. Комплексные сернокислотные соли свинца, отлагающиеся на катоде, под воздействием выделяющегося свободного кислорода и водорода переходят в слаборастворимое соединение – сульфат свинца, насмерть закупоривающее поры катода и делающее его неработоспособным.
Устройство аккумулятора
Конструкция большинства источников постоянного тока в легковой машине оказывается идентичной. Чаще всего попадаются свинцово-кислотные батареи с жидким электролитом внутри. Устройство такой АКБ у автомобиля можно описать схематично.
Блок двенадцативольтового прибора состоит из шести независимых банок, соединённых последовательно. Они все заключены в единый пластиковый корпус, изолирующий внутреннее устройство вашего автомобильного кислотного аккумулятора от внешней среды. Прочный каркас является стойким к механическим повреждениям снаружи и длительно противостоит возможному воздействию раствора кислоты.
Так как устроен прибор внутри в виде комплекта банок, выдающих по 2 В, то его называют батареей. Для каждой банки есть комплект положительных и отрицательных электродов, чередующихся внутри и не касающихся друг друга. Они изготовлены из токопроводящей свинцовой решётки, обработанной снаружи активной смазкой.
Пластины не должны контактировать между собой, чтобы не образовалось короткое замыкание. Для надёжности производители отделяют их сепараторами.
Дополнительными химическими элементами в свинцовых пластинах, кроме металла, выступают сурьма или кальций. Легирующие добавки снижают саморазряд и расход воды в процессе работы. Чаще всего на прилавках можно найти такие аккумуляторы:
- Малосурьмянистые. Они относятся к малообслуживаемым конструкциям. В составе электродов используется сурьма до 6%.
- Кальциевые. В них корпус и крышка лишены пробок, так как это необслуживаемые конструкции, а в электродах используется также кальций.
- Гибридные. Модели АКБ, в которых минусовой электрод изготовлен из сплава свинец + кальций, а плюсовой изготовлен из сплава свинец + сурьма.
Встроенная внутрь решётка может быть изготовлена по различным технологиям, например, просечкой или литьём. Крупные производители патентуют свою конструкцию, защищая её. Для улучшения прочности разработчики могут усиливать решётки направляющими либо опорными рамами. Внутри расположение бывает вертикальное или в шахматном порядке.
Подготовленная жидкость, располагающаяся между электродами, представляет собой водяной раствор серной кислоты с плотностью около 1,28 г/мл. Она называется электролитом. В более прогрессивных моделях используется не жидкость, а гелеобразная масса. Для сгущения применяется оксид кремния.
Как обслуживать свинцово-кислотный аккумулятор
По статистике 80% неполадок аккумулятора заключается в его сульфатации, появившейся из-за отсутствия технического обслуживания. Как проверить аккумулятор читайте здесь.
Чтобы предотвратить этот процесс, достаточно регулярно выполнять три процедуры:
- контролировать уровень дистиллированной воды;
- поддерживать чистоту;
- выравнивать заряд.
Как восстановить аккумулятор и убрать потерю емкости, читайте тут.
В процессе работы часть электролита испаряется, концентрация серной кислоты увеличивается, а уровень жидкости в банке понижается, что становится причиной контакта железных пластин с воздухом. Во избежание повреждения ячеек электродов нужно следить за количеством электролита и при необходимости добавлять в банку батареи дистиллированную воду.
Пользователи знают, насколько важна чистота АКБ: наличие грязи, пыли, подтёков кислоты может поспособствовать возникновению тока утечки, и аккумулятор разрядится и разбалансируется. Поэтому необходимо регулярно проводить чистку батареи, например, при помощи пароочистителя.
Чем чаще используется источник тока, тем больше ёмкость его ячеек будет отличаться друг от друга, что обязательно приведёт к проблемам в режиме зарядки. Чтобы урегулировать ситуацию, специалисты советуют пользоваться выравнивающим зарядным устройством, которое подаёт слабый ток и увеличивает время процесса на несколько часов, однако позволяет заряду распределиться равномерно и до 100% пополнить энергию.
Стандартное время зарядки пустой батареи составляет 10-12 часов
При этом крайне важно выставлять ток значением до 10% от ёмкости батареи. Обычно схема питания АКБ состоит из двух этапов: на первом аккумулятор заряжается постоянным током, на второй – постоянным напряжением
Чтобы осуществить проверку работоспособности, существует множество способов, как традиционных, так и современных. К последним относится контроль системы при помощи электронных тестеров, которые показывают более правильные результаты, но могут оказаться дорогостоящими. Конечно, без подобного оборудования не обойтись при проверке современных герметичных аккумуляторов. Но для более традиционных устройств подойдут простые методы, проверенные временем.
- Контроль плотности жидкости. При помощи ареометра нужно зарегистрировать значение плотности и сравнить с эталонными показателями. Для обеспечения нормальной работы параметр должен быть не ниже 1,23 г/см3, но не выше 1,4 г/см3.
- Контроль уровня электролита. Жидкость должна полностью покрывать свинцовые пластины и возвышаться на 1-1,5 см.
- Контроль с помощью нагрузочной вилки. Данное устройство измеряет напряжение АКБ под действием силы тока в десятки и сотни ампер. Такой метод весьма качественен для определения работоспособности батареи, однако, в случае частого использования нагрузочной вилки существует вероятность износа аккумулятора.