Loading AI tools
тип электрической аккумуляторной батареи Из Википедии, свободной энциклопедии
Автомоби́льный аккумуля́тор (точнее — автомобильная кислотная батарея; сокр. АКБ) — тип электрической аккумуляторной батареи, применяемый в автомобильном или мототранспорте. Используется в качестве вспомогательного источника электроэнергии в бортовой сети при неработающем двигателе и для запуска двигателя.
 | Возможно, эта статья содержит оригинальное исследование. |
 | Стиль этой статьи неэнциклопедичен или нарушает нормы литературного русского языка. |
| Эту статью необходимо исправить в соответствии с правилом Википедии об оформлении статей. |
На электротранспорте является не вспомогательным источником энергии, а основным. Такие аккумуляторы принято называть тяговыми.
.jpg)
Свинцово-кислотные аккумуляторы
Напряжение полностью заряженного свинцово-кислотного элемента составляет 2,1 В. Номинальное напряжение элемента принимается 2 В. Все применяемые батареи, состоящие из ряда последовательно соединённых элементов (секций, в просторечии иногда «банок»), имеют номинальные напряжения, кратные 2 В.
Свинцово-кислотные АКБ обладают уникальным свойством автоматической остановки заряда и резкого роста напряжения, как и резкого падения зарядного тока, при полном заряде. Значительным преимуществом является также её относительная безопасность при разрушении, например при аварии, хотя и использование литий-ионных или литий-железо-фосфатных аккумуляторов[1][2][3] также возможно.
Степень заряженности оценивают на отключённом от нагрузки аккумуляторе не менее чем через 6 часов покоя, а также 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 аккумулятора без нагрузки можно также определить по приведённой таблице:[4][неавторитетный источник]
| Напряжение без нагрузки при T = 26,7 °C |
Примерный заряд |
Плотность электролита при T = 26,7 °C | |
|---|---|---|---|
| 12 В | 6 В | ||
| 12,70 В | 6,32 В | 100 % | 1,265 г/см³ |
| 12,63 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 |
Ёмкость АКБ измеряется в ампер-часах. Применительно к маркировке аккумулятора, значение номинальной 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 упадёт до 10,5 В. Однако это вовсе не означает линейную зависимость времени разряда от разрядного тока, то есть что батарея сможет отдавать ток 60 А в течение одного часа.
Особенностью всех аккумуляторов является уменьшение времени разряда с увеличением тока разряда. Зависимость времени разряда от тока разряда близка к степенной. Распространена, в частности, формула Пейкерта:
где — номинальная ёмкость аккумулятора, измеренная при токе разряда 1А;
— число Пейкерта — показатель степени, постоянный для данного аккумулятора или типа аккумуляторов. Для свинцово-кислотных аккумуляторов число Пейкерта изменяется от 1,15 до 1,35.
На практике разряд током 1 А обычно очень редко применяется. Формулу Пейкерта можно записать для любой номинальной ёмкости аккумулятора, чтобы получить формулу для реальной ёмкости аккумулятора при произвольном токе разряда :
,
где — номинальная ёмкость аккумулятора, а — 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 двигателей при равном объёме цилиндров).
Для районов с холодным климатом на автомобиль рекомендуется устанавливать аккумулятор большей ёмкостью, чем штатная[5].
Аккумулятор автомобиля содержит химические вещества, которые, вступая в электрохимическую реакцию, производят электрический ток. В свинцово-кислотном аккумуляторе две группы пластин из губчатого свинца помещаются в водный раствор серной кислоты, который называется электролитом. Вследствие этого в электролите начинается движение ионов, а во внешней электрической цепи возникает электрический ток.
Отрицательные пластины из губчатого свинца (Pb) являются анодами, а положительные пластины, покрытые обмазкой из диоксида свинца (PbO2) — катодами, электролит представляет собой раствор серной кислоты (H2SO4) в воде (H2O).
Когда аккумулятор разряжается, диоксид свинца на аноде окисляется до сульфата свинца. Свинец обеих пластин вступает в реакцию с SO4, в результате чего 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[9].
В полностью разряженном аккумуляторе обе пластины покрыты сульфатом свинца (PbSO4), а электролит разбавлен до большей степени водой (H2O).
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 катоде с образованием диоксида свинца (PbO2). Когда батарея приближается к полной зарядке, водород образуется на отрицательных пластинах, а кислород — на положительных, происходит газообразование. Выделяющиеся газы взрывоопасны.
 |  |
| Электропитание автомобиля с электроприводом («Hotzenblitz»[нем.]) осуществляемое при помощи 14 никель-металлогидридных аккумуляторных батарей напряжением 12 В и ёмкостью 78 А·ч и состоящих каждая из 10 призматических аккумуляторов напряжением 1,2 В |  |
12-вольтовая свинцово-кислотная аккумуляторная батарея состоит из 6 элементов (банок), каждая номинальным напряжением около 2,1 В, соединённых последовательно. Элементы представляют собой пакеты отрицательных и положительных пластин, сложенных поочередно. Выводы пластин каждой группы спаиваются и выводятся на крышку АКБ, где соединяются между собой.
Для предотвращения осыпания оксида свинца с положительных пластин они либо армируются пластиковым сепаратором, либо помещаются в специальный конверт. Пакеты помещены в электролит, который налит чуть ниже уровня крышки.
Обычно электролит представляет собой смесь дистиллированной воды и серной кислоты с плотностью в пределах 1,23—1,34 г/см³ (чем выше плотность электролита, тем более морозостойкая батарея). Этого недостатка частично лишены автомобильные АКБ, построенные на базе технологии AGM (Absorbent Glass Mat), электролит в которых абсорбирован в стеклянном волокне[уточнить], а также так называемые гелиевые аккумуляторы, где электролит загущается до гелеобразного состояния силикагелем (технология носит название GEL).
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 В, применяются две одинаковые 12-вольтовые батареи, соединённые последовательно, или одна 24-вольтовая батарея (редко).
Существует несколько форм-факторов батарей. Аккумуляторы для японского и европейских рынков могут иметь разные размеры.
Под термином «полярность» понимается расположение электродов на корпусе автомобильной АКБ. Различают полярность «прямую» и «обратную», а также «универсальную» (выводы находятся посередине крышки АКБ). Для автомобилей отечественного или европейского выпуска характерна прямая полярность, при которой плюсовая клемма расположена слева, а минусовая — справа, при положении аккумулятора «клеммы ближе к вам», для японских и корейских автомобилей характерна «обратная» полярность — минусовая клемма находится слева. Установить батарею, например, «европейской» полярности на японский автомобиль зачастую бывает невозможно. Может потребоваться удлинение проводов.
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». Выпускаются «колпачки» — переходники с тонких клемм на толстые.
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 такие: B00, B01, B03, B13.
Автомобильные АКБ по этому признаку разделяют на два типа: обслуживаемые (и как их подкатегория — малообслуживаемые) и необслуживаемые (в тексте ГОСТа обозначенные как безуходные). В обслуживаемых аккумуляторах необходим регулярный контроль состояния электролита и 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 это не означает, что за «необслуживаемыми» автомобильными АКБ 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 разряде батареи.
На всех аккумуляторных АКБ необходимо контролировать напряжение зарядки АКБ, не допуская глубокого разряда или перезаряда. Хронический глубокий недозаряд, например при частых поездках зимой на короткие расстояния, приведет к выходу из строя АКБ за несколько сезонов. Перезаряд будет вызывать электролиз («кипение») и потёки электролита, поэтому выведет из строя АКБ примерно в этот же срок. Нормальное напряжение на полностью заряженной АКБ во время работы двигателя должно быть в пределах 13,5...14,0 В.
Также во избежание повреждения аккумуляторного отсека кислотой необходимо контролировать герметичность корпуса, заливных пробок и чистоту дренажных отверстий на поддоне аккумулятора, а при выявлении потеков электролита устранить причину, при необходимости заменить АКБ, а также тщательно промыть корпус и отсек автомобильной АКБ нейтрализующим щелочным составом. Необходимо периодически тщательно очищать клеммы во избежание их повреждения от плохого контакта.
.JPG)
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
