Статьи

26 Октября 2014

Общее знакомство с автомобильными аккумуляторами

Общее знакомство с автомобильными аккумуляторами
Что такое аккумулятор?

Аккумуляторная батарея – это устройство из нескольких электрических аккумуляторов (в 12В батарее их шесть), объединенных перемычками в единую цепь, предназначенное для хранения электроэнергии в химической форме и дальнейшей ее передачи в виде постоянного тока контролируемым способом.

Все типы электрических аккумуляторов содержат положительные и отрицательные электроды, погруженные в электролит, вся конструкция при этом помещена в контейнер. Наиболее распространенный на сегодняшний день тип батарей, применяемых в автомобилях — свинцово-кислотный. Именно о нем и пойдет речь в наших публикациях.

Свинцово-кислотные АКБ – это тип батарей, у которых положительные и отрицательные электроды произведены из сплава свинца и размещены в растворе серной кислоты (электролите).

Свинцово-кислотные батареи являются перезаряжаемыми АКБ. Это означает, что их можно заряжать снова и снова после того, как они разрядятся. Первичные элементы, напротив, заряжаются всего один раз, а потом выбрасываются (например, — батарейки для фонариков и радиоприемников).

Каков принцип работы АКБ?

Положительный электрод аккумулятора изготавливается из диоксида свинца, отрицательный электрод — из пористого свинца. Когда электрическая нагрузка подается на АКБ (например, при включении фар или вращении стартера), электроток протекает через электролит батареи и внешнюю нагрузку. В результате АКБ разряжается, химический состав электродов меняется, превращаясь в сульфат свинца.

Батарея может быть заряжена при пропускании через нее тока от внешнего источника питания, такого как генератор, динамомашина или зарядное устройство. При этом сульфат свинца превращается в исходный материал – диоксид свинца и пористый свинец.

По мере зарядки АКБ происходит процесс гидролиза, — электричество расщепляет воду в электролите на две составляющие – водород и кислород. Вот почему батарея выделяет газ при ее зарядке.

Из чего изготовлена АКБ?

Так как положительные и отрицательные электроды изготовлены из мягких материалов, им нужна связующая механическая опора, в качестве которой служит решетка из сплава свинца. Применение сплавов обусловлено тем, что чистый без примесей свинец имеет также мягкую структуру.

Помимо удержания активной массы электродов решетка выполняет функцию проводника электричества от электродов к внешним потребителям.

На первом этапе производства электроды изготавливаются из смеси оксида и сульфата свинца. Затем во время первой зарядки АКБ эта смесь превращается в диоксид свинца в положительном электроде и в пористый свинец в отрицательном. Отрицательный электрод также содержит некоторое количество добавок, улучшающих стартерные характеристики батареи при низких температурах.

Комбинация решетки и электрода обычно называется пластиной.

Электролит – это водный раствор серной кислоты. Он служит проводником электрических ионов между положительными и отрицательными пластинами при заряде и разряде АКБ. Кислота также принимает участие в саморазряде батареи, так как сульфат-ионы вступают в химическую реакцию на электродах и образуют сульфат свинца.

Сепаратор – это изолятор, помещенный между положительным и отрицательным электродом с целью предупреждения короткого замыкания. Сепаратор должен быть микропористым, т.е. иметь маленькие отверстия, для того чтобы ионы могли пройти через сепаратор от одной пластины к другой. Он также должен выдерживать высокие температуры и кислотную среду внутри АКБ.

Большинство современных сепараторов изготавливают из микропористого полиэтилена, свойства которого наиболее подходят для работы в агрессивной среде свинцово-кислотных батарей.

Корпус и крышка

Обычно они изготавливаются из сополимера полипропилена (PP), который легок, но в то же время очень прочен. В отличие от других видов пластика полипропилен не становится хрупким при низких температурах и имеет высокую ударопрочность. Он не разрушается при соприкосновении с кислотой и другими жидкостями, которые используются в автомобиле (бензин, дизельное топливо, тормозная жидкость, антифриз).

Что такое необслуживаемая АКБ?

30 лет назад аккумуляторы очень быстро теряли воду, и автомобилистам рекомендовалось проверять уровень кислоты в батарее каждую неделю! Современные необслуживаемые АКБ не требуют доливки воды в течение всего срока службы при их эксплуатации в нормальных условиях.

В прошлом решетки АКБ изготавливали из сплава свинца с добавлением 10% сурьмы. Сурьма увеличивала прочность решетки, так как чистый свинец очень мягок. К сожалению, часть сурьмы растворялась в кислоте, и батарея теряла воду.

По мере усовершенствования аккумуляторных технологий содержание сурьмы снизилось с 10% до 1,5%, такое снижение сделало АКБ малообслуживаемыми, теперь они требовали внимания лишь один раз в год.

Последним усовершенствованием стало добавление вместо сурьмы 0,1% кальция для придания прочности решеткам (так называемые «кальциевые» аккумуляторы). В результате, электролит теперь меньше загрязняется, а потери воды значительно снизились. Такие аккумуляторы получили название необслуживаемые, так как долив воды в них не требуется на протяжении всего срока службы.

МИФ: Необслуживаемый аккумулятор — это аккумулятор, у которого нет заливочных пробок на крышке.

На самом деле, термин «необслуживаемый» относится к отсутствию необходимости доливки воды во время эксплуатации батареи, при этом конструкция крышки может разной — как с пробками, так и без них.

Интернет-магазин Автобатарея это всегда большой выбор автомобильных аккумуляторов известных производителей, перейти в каталог.